Гэр
Уфа улсын газрын тосны техникийн их сургууль
Ерөнхий ба аналитик химийн тэнхим
сэдвээр: "Кальцийн элемент. Шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ"
Бэлтгэсэн: БТС-11-01 бүлгийн оюутан Прокаев Г.Л.
Дэд профессор Краско С.А.
Танилцуулга
Нэрийн түүх, гарал үүсэл
Байгальд байх
Баримт
Физик шинж чанар
Химийн шинж чанар
Кальцийн металлын хэрэглээ
Кальцийн нэгдлүүдийн хэрэглээ
Биологийн үүрэг
Дүгнэлт
Лавлагаа
цагаан
Кальцийг шүлтлэг шороон метал гэж нэрлэдэг ба S элемент гэж ангилдаг. Гадаад электрон түвшинд кальци нь хоёр электронтой тул нэгдлүүдийг өгдөг: CaO, Ca(OH)2, CaCl2, CaSO4, CaCO3 гэх мэт. Кальци бол ердийн металл бөгөөд хүчилтөрөгчтэй өндөр хамааралтай, бараг бүх металыг исэлээс нь багасгаж, Ca(OH)2-ийн нэлээд хүчтэй суурь үүсгэдэг.
Элементийн кальцийг бүтцийн материал болгон бараг ашигладаггүй. Тэр үүнд хэтэрхий идэвхтэй байдаг. Кальци нь хүчилтөрөгч, хүхэр, галогентэй амархан урвалд ордог. Азот, устөрөгчтэй ч гэсэн тодорхой нөхцөлд урвалд ордог. Ихэнх металлын хувьд идэвхгүй нүүрстөрөгчийн ислийн орчин нь кальцийн хувьд түрэмгий байдаг. Энэ нь CO болон CO2-ийн уур амьсгалд шатдаг.
Нэрийн түүх, гарал үүсэл
Элементийн нэр нь латаас гаралтай. calx (бэлэг тохиолдолд calcis) - "шохой", "зөөлөн чулуу". Үүнийг 1808 онд кальцийн металлыг электролитийн аргаар тусгаарласан Английн химич Хамфри Дэви санал болгосон. Дэви нойтон унтарсан шохой ба мөнгөн усны исэл HgO-ийн холимогийг цагаан алтны хавтан дээр электролиз хийсэн бөгөөд энэ нь анод болж байв. Катод нь шингэн мөнгөн усанд дүрэгдсэн цагаан алтны утас байв. Электролизийн үр дүнд кальцийн амальгамыг олж авсан. Түүнээс мөнгөн усыг нэрээд Дэви кальци хэмээх металл олж авчээ.
Кальцийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулууг шохойжуулах бүтээгдэхүүн) хэдэн мянган жилийн өмнө барилгын ажилд ашиглагдаж ирсэн. 18-р зууны эцэс хүртэл химич шохойг энгийн хатуу бодис гэж үздэг байв. 1789 онд А.Лавуазье шохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нийлмэл бодис гэж санал болгосон.
Байгальд байх
Химийн өндөр идэвхжилтэй тул кальци нь байгальд чөлөөт хэлбэрээр байдаггүй.
Кальци нь дэлхийн царцдасын массын 3.38%-ийг эзэлдэг (хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмрийн дараа 5-рт ордог).
Изотопууд. Кальци нь байгальд 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca, 48Ca гэсэн зургаан изотопын холимог хэлбэрээр байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь 40Ca нь 96.97% -ийг эзэлдэг.
Кальцийн зургаан байгалийн изотопоос тав нь тогтвортой байдаг. Зургаа дахь изотоп болох 48Ca нь зургаагийн хамгийн хүнд бөгөөд маш ховор (изотопын хэмжээ нь ердөө 0,187%) нь хагас задралын хугацаа 5,3 хувьтай давхар бета задралд өртдөг болохыг саяхан илрүүлсэн. ×1019 жил. Чулуулаг ба ашигт малтмалд . Ихэнхкальци нь янз бүрийн чулуулгийн (боржин чулуу, гнейс гэх мэт) силикат ба алюминосиликатад агуулагддаг, ялангуяа хээрийн жонш - анортит Ca. Тунамал чулуулаг хэлбэрээр кальцийн нэгдлүүдийг шохой, шохойн чулуугаар төлөөлдөг бөгөөд гол төлөв кальцит (CaCO3) -ээс бүрддэг. Кальцитын талст хэлбэр - гантиг нь байгальд хамаагүй бага байдаг. Кальцийн эрдэс кальцит CaCO3, ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4 0.5H2O болон гипс CaSO4 2H2O, флюорит CaF2, апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3 CaCO3 зэрэг кальцийн эрдэсүүд нэлээд өргөн тархсан. Кальци, магнийн давс байгаа эсэх байгалийн устүүний хатуулаг тодорхойлогддог. Кальци нь дэлхийн царцдас руу эрчимтэй нүүж, янз бүрийн геохимийн системд хуримтлагдаж, 385 эрдэс бодис (эрдэсийн тоогоор дөрөвдүгээрт ордог) үүсгэдэг. Дэлхийн царцдас дахь нүүдэл. Кальцийн байгалийн нүүдэлд кальцийн карбонат нь ус ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийн харилцан үйлчлэлийн урвуу урвалтай холбоотой "карбонатын тэнцвэрт байдал" чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3)2 ↔ Ca2+ + 2HCO3ˉ (төвлөрөлөөс хамааран тэнцвэр нь зүүн эсвэл баруун тийш шилждэг нүүрстөрөгчийн давхар исэл). Биоген нүүдэл. Биосферт кальцийн нэгдлүүд бараг бүх амьтан, ургамлын эдэд байдаг (мөн доороос үзнэ үү). Кальци нь амьд организмд их хэмжээгээр агуулагддаг. Тиймээс гидроксиапатит Ca5 (PO4) 3OH, эсвэл өөр нэг зүйлд 3Ca3 (PO4) 2 · Ca (OH) 2 нь сээр нуруутан амьтдын, түүний дотор хүний ясны эд эсийн үндэс суурь болдог; Олон тооны сээр нуруугүй амьтад, өндөгний хальс гэх мэт бүрхүүлүүд нь кальцийн карбонатаас бүрддэг CaCO3 хүн, амьтны амьд эдэд 1.4-2% Ca (массын хувиар); 70 кг жинтэй хүний биед кальцийн агууламж 1.7 кг орчим байдаг (гол төлөв ясны эд эсийн эс хоорондын бодис). Баримт Чөлөөт металлын кальцийг CaCl2 (75-80%) ба KCl эсвэл CaCl2, CaF2-аас бүрдсэн хайлмал электролиз, түүнчлэн 1170-1200 ° C-т CaO-ийн алюминотермик аргаар бууруулж авна. CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca. Кальцийн карбидын CaC2-ийг дулаанаар задлах замаар кальци үйлдвэрлэх аргыг мөн боловсруулсан. Физик шинж чанар Кальцийн метал нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 443 ° C хүртэл тогтвортой α -Ca куб тортой, илүү тогтвортой β-Ca куб биет төвтэй торны төрөлтэй α -Фэ. Стандарт энтальпи ΔH0 шилжилт α → β 0.93 кЖ/моль байна. Кальци - хөнгөн металл(d = 1.55), мөнгөлөг цагаан. Энэ нь илүү хатуу бөгөөд өндөр температурт хайлдаг өндөр температур(851 ° C) үечилсэн системд түүний хажууд байрлах натритай харьцуулахад. Энэ нь метал дахь кальцийн ион тутамд хоёр электрон байдагтай холбон тайлбарладаг. Иймээс ион ба электрон хийн хоорондох химийн холбоо нь натритай харьцуулахад илүү хүчтэй байдаг. Химийн урвалын үед кальцийн валентийн электронууд бусад элементийн атомуудад шилждэг. Энэ тохиолдолд давхар цэнэгтэй ионууд үүсдэг. Химийн шинж чанар Кальци - ердийн шүлтлэг шороон металл. Кальцийн химийн идэвхжил өндөр боловч бусад бүх шүлтлэг шороон металлуудаас бага байдаг. Энэ нь агаар дахь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, чийгтэй амархан урвалд ордог тул кальцийн металлын гадаргуу нь ихэвчлэн уйтгартай саарал өнгөтэй байдаг тул бусад шүлтлэг шороон металлын нэгэн адил лабораторид кальцийг ихэвчлэн нягт хаалттай саванд давхаргын доор хадгалдаг. керосин эсвэл шингэн парафины . Стандарт потенциалын цувралд кальци нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг. Ca2+/Ca0 хосын электродын стандарт потенциал нь −2.84 В тул кальци устай идэвхтэй урвалд ордог боловч гал авалгүйгээр: 2H2O = Ca(OH)2 + H2 + Q. Кальци нь хэвийн нөхцөлд идэвхтэй металл бус (хүчилтөрөгч, хлор, бром) -тай урвалд ордог. Ca + O2 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2. Агаар эсвэл хүчилтөрөгчөөр халах үед кальци гал авалцдаг. Кальци нь халах үед идэвхгүй металл бус (устөрөгч, бор, нүүрстөрөгч, цахиур, азот, фосфор болон бусад) урвалд ордог, жишээлбэл: Ca + H2 = CaH2, Ca + 6B = CaB6, Ca + N2 = Ca3N2, Ca + 2C = CaC2, Ca + 2P = Ca3P2 (кальцийн фосфид), CaP ба CaP5 найрлагын кальцийн фосфидыг бас мэддэг; Ca + Si = Ca2Si (кальцийн силицид), CaSi, Ca3Si4, CaSi2 найрлагатай кальцийн силицидийг бас мэддэг. Дээрх урвалын илрэл нь ихэвчлэн ялгарах дагалддаг их хэмжээнийдулаан (өөрөөр хэлбэл эдгээр урвалууд нь экзотермик). Металл бус бүх нэгдлүүдэд кальцийн исэлдэлтийн түвшин +2 байна. Металл бус кальцийн ихэнх нэгдлүүд усанд амархан задардаг, жишээлбэл: CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2,N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3. Ca2+ ион нь өнгөгүй. Галд уусдаг кальцийн давс нэмэхэд дөл нь тоосгон улаан болж хувирдаг. CaCl2 хлорид, CaBr2 бромид, CaI2 иодид, Ca(NO3)2 нитрат зэрэг кальцийн давс нь усанд сайн уусдаг. Усанд уусдаггүй фтор CaF2, карбонат CaCO3, сульфат CaSO4, ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат CaC2O4 болон бусад. Кальцийн карбонат CaCO3-аас ялгаатай нь хүчиллэг кальцийн карбонат (бикарбонат) Ca(HCO3) 2 нь усанд уусдаг байх нь чухал юм. Байгалийн хувьд энэ нь дараах процессуудад хүргэдэг. Хүйтэн бороо эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан голын ус газар доор нэвтэрч, шохойн чулуун дээр унах үед тэдгээрийн уусах шинж тэмдэг ажиглагдаж байна. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2. Кальцийн бикарбонатаар ханасан ус дэлхийн гадаргуу дээр гарч, нарны туяанд халсан газарт урвуу урвал явагдана. Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O. Байгальд их хэмжээний бодисууд ингэж шилждэг. Үүний үр дүнд газар доор асар том цоорхой үүсч, агуйд үзэсгэлэнтэй чулуун "мөстлөгүүд" - сталактит, сталагмитууд үүсдэг. Усанд ууссан кальцийн бикарбонат байгаа нь усны түр зуурын хатуулгийг тодорхойлдог. Ус буцалгахад бикарбонат задарч, CaCO3 тунадас үүсдэг тул үүнийг түр зуурын гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдэл нь жишээлбэл, данханд цаг хугацааны явцад масштаб үүсэхэд хүргэдэг. кальцийн металлын химийн физик Кальцийн металлын гол хэрэглээ нь түүнийг металл, ялангуяа никель, зэс, зэвэрдэггүй ган. Мөн кальци ба түүний гидридийг хром, торий, уран зэрэг бууруулхад хэцүү металлыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кальцийн хар тугалганы хайлшийг батерей болон холхивчийн хайлш хийхэд ашигладаг. Кальцийн мөхлөгийг мөн вакуум төхөөрөмжөөс агаарын ул мөрийг арилгахад ашигладаг. Уусдаг кальци, магнийн давс нь усны нийт хатуулаг үүсгэдэг. Хэрэв тэдгээр нь усанд бага хэмжээгээр агуулагддаг бол усыг зөөлөн гэж нэрлэдэг. Хэрэв эдгээр давсны агууламж өндөр байвал усыг хатуу гэж үзнэ. Усыг бүрэн арилгахын тулд буцалгах замаар хатуулаг арилгадаг, заримдаа нэрмэл байдаг. Металлотерми Цэвэр металл кальци нь ховор металл үйлдвэрлэхэд металлотермид өргөн хэрэглэгддэг. Хайлш хайлшлах Цэвэр кальци нь батерейны хавтан, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй, өөрөө цэнэггүй цэнэг багатай хар тугалганы хүчлийн батарей үйлдвэрлэхэд ашигладаг хар тугалга хайлш хийхэд ашиглагддаг. Мөн металл кальцийг өндөр чанарын кальцийн баббит BKA үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Цөмийн нэгдэл 48Са изотоп нь хэт хүнд элементүүдийг үйлдвэрлэх, үелэх системээс шинэ элементүүдийг нээхэд хамгийн үр дүнтэй, түгээмэл хэрэглэгддэг материал юм. Жишээлбэл, хурдасгуурт хэт хүнд элемент үүсгэхийн тулд 48Ca ионыг ашиглах тохиолдолд эдгээр элементүүдийн цөмүүд нь бусад "харваа" (ион) ашиглахаас хэдэн зуу, мянга дахин илүү үр дүнтэй үүсдэг. Кальцийн нэгдлүүдийн хэрэглээ Кальцийн гидрид. Кальцийг устөрөгчийн агаар мандалд халаах замаар CaH2 (кальцийн гидрид) олж авдаг бөгөөд үүнийг металлурги (металлотерми) болон хээрийн нөхцөлд устөрөгчийн үйлдвэрлэлд ашигладаг. Оптик болон лазер материал. Кальцийн хайлуур жонш (флюорит) нь дан талст хэлбэрээр оптик (одон орон судлалын объект, линз, призм) болон лазер материал болгон ашигладаг. Нэг талст хэлбэртэй кальцийн вольдболд (шеелит) нь лазер технологид ашиглагддаг бөгөөд мөн сцинтиллятор болгон ашигладаг. Кальцийн карбид. Кальцийн карбид CaC2 нь ацетилен үйлдвэрлэх, металлыг багасгах, түүнчлэн кальцийн цианамидыг үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг (кальцийн карбидыг азот дахь 1200 ° C-д халаах замаар урвал нь экзотермик бөгөөд цианамидын зууханд явагддаг) . Химийн гүйдлийн эх үүсвэрүүд. Кальци, түүнчлэн хөнгөн цагаан, магни бүхий хайлшийг нөөц дулааны цахилгаан батерейнд анод болгон ашигладаг (жишээлбэл, кальци-хромат элемент). Кальцийн хроматыг ийм батерейнд катод болгон ашигладаг. Ийм батерейны онцлог нь тохиромжтой нөхцөлд маш урт (арван жил) хадгалах хугацаа, ямар ч нөхцөлд ажиллах чадвар (сансрын зай, өндөр даралт), том тодорхой энергижин ба эзэлхүүнээр. Сул тал: богино наслалт. Ийм батерейг богино хугацаанд асар их цахилгаан эрчим хүчийг бий болгох шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг (баллистик пуужин, зарим сансрын хөлөггэх мэт). Галд тэсвэртэй материал. Кальцийн ислийг чөлөөт хэлбэрээр болон керамик хольцын нэг хэсэг болгон галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Эм. Анагаах ухаанд Ca-ийн эм нь бие махбод дахь Ca ион дутагдалтай холбоотой эмгэгийг (тетани, спазмофили, рахит) арилгадаг. Ca эмийн хэмжээг бууруулдаг мэдрэмтгий байдал нэмэгдсэнхаршил үүсгэгч, харшлын өвчнийг (ийлдэсний өвчин, нойрмог халуурах гэх мэт) эмчлэхэд хэрэглэдэг. Ca бэлдмэлүүд нь судасны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, үрэвслийн эсрэг үр нөлөөтэй байдаг. Эдгээр нь цусархаг васкулит, цацрагийн өвчин, үрэвсэлт үйл явц (уушгины үрэвсэл, гялтангийн үрэвсэл гэх мэт) болон арьсны зарим өвчинд ашиглагддаг. Зүрхний булчингийн үйл ажиллагааг сайжруулж, дижиталийн бэлдмэлийн үр нөлөөг сайжруулах зорилгоор цус тогтоогч бодис болгон магнийн давстай хордлогын эсрэг эм болгон зааж өгсөн. Бусад эмүүдтэй хамт Ca бэлдмэлийг өдөөхөд ашигладаг хөдөлмөрийн үйл ажиллагаа. Ca хлоридыг амаар болон судсаар тарьж хэрэглэдэг. Ca-ийн бэлдмэлүүд нь гипс (CaSO4) -ийг мэс засалд хэрэглэдэг гипс, шохой (CaCO3) зэрэг орно. хүчиллэг нэмэгдсэнходоодны шүүс, шүдний нунтаг бэлтгэх. Биологийн үүрэг Кальци нь ургамал, амьтан, хүний биед нийтлэг байдаг макро шим тэжээл юм. Хүн болон бусад сээр нуруутан амьтдын ихэнх нь араг яс, шүдэнд фосфат хэлбэрээр агуулагддаг. Ихэнх сээр нуруугүй амьтдын (хөвөн, шүрэн полип, нялцгай биет гэх мэт) араг яс нь кальцийн карбонат (шохой) янз бүрийн хэлбэрээс бүрддэг. Кальцийн ионууд нь цусны бүлэгнэлтийн процесст оролцдог бөгөөд цусны тогтмол осмосын даралтыг хангадаг. Кальцийн ионууд нь мөн бүх нийтийн хоёр дахь элчийн нэг болж үйлчилж, эсийн доторх янз бүрийн үйл явцыг зохицуулдаг - булчингийн агшилт, экзоцитоз, гормон, нейротрансмиттерийн шүүрэл гэх мэт. Хүний эсийн цитоплазм дахь кальцийн концентраци 10-7 моль, эс хоорондын шингэнд ойролцоогоор 10−3 моль. Хүний биед хоол хүнсээр орж ирдэг кальцийн ихэнх хэсэг нь сүүн бүтээгдэхүүнд байдаг; Шингээлт нь бүдүүн, нарийн гэдсэнд хоёуланд нь явагддаг бөгөөд хүчиллэг орчин, витамин D ба витамин С, лактоз, ханаагүй тосны хүчлүүдээр хөнгөвчилдөг. Кальцийн солилцоонд магнийн үүрэг чухал бөгөөд түүний дутагдалтай тул кальци нь яснаас "угаагдаж", бөөр (бөөрний чулуу) болон булчинд хуримтлагддаг. Аспирин, оксалик хүчил, эстрогений деривативууд нь кальцийг шингээхэд саад болдог. Оксалийн хүчилтэй хослуулан кальцийг бөөрний чулууны бүрэлдэхүүн хэсэг болох усанд уусдаггүй нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Үүнтэй холбоотой олон тооны үйл явцын улмаас цусан дахь кальцийн агууламжийг нарийн зохицуулдаг бөгөөд хэзээ зөв хооллолтдутагдал байхгүй. Хоолны дэглэмийг удаан хугацаагаар хэрэглэхгүй байх нь базлах, үе мөч өвдөх, нойрмоглох, өсөлтийн гажиг, өтгөн хатах зэрэг шалтгаан болдог. Илүү гүнзгий дутагдал нь булчингийн байнгын таталт, ясны сийрэгжилтэд хүргэдэг. Кофе, согтууруулах ундаа хэтрүүлэн хэрэглэх нь кальцийн дутагдалд хүргэдэг, учир нь түүний зарим хэсэг нь шээсээр ялгардаг. Кальци, Д аминдэмийг хэтрүүлэн хэрэглэх нь гиперкальциеми үүсгэдэг ба дараа нь яс, эдэд эрчимтэй шохойжилт үүсдэг (гол төлөв шээсний системд нөлөөлдөг). Урт хугацааны илүүдэл нь булчин, мэдрэлийн эдүүдийн үйл ажиллагааг тасалдуулж, цусны бүлэгнэлтийг нэмэгдүүлж, ясны эсүүдэд цайрын шингээлтийг бууруулдаг. Насанд хүрэгчдэд зориулсан өдөр тутмын хамгийн аюулгүй тун нь 1500-1800 миллиграмм юм. Бүтээгдэхүүн Кальци, мг/100 гр Кунжут 783 Халгай 713 Том плантин 412 Тосон дахь сардин 330 Будра иви 289 Нохойн сарнай 257 Бүйлс 252 Яланчин 248 Самар 226 Усан дарс 214 Хуурай шар буурцаг 201 3-аас доош насны хүүхдүүд - 600 мг. 4-10 насны хүүхдүүд - 800 мг. 10-13 насны хүүхдүүд - 1000 мг. 13-16 насны өсвөр насныхан - 1200 мг. 16 ба түүнээс дээш насны залуучууд - 1000 мг. 25-50 насны насанд хүрэгчид - 800-1200 мг. Жирэмсэн болон хөхүүл эмэгтэйчүүдэд - 1500-2000 мг. Дүгнэлт Кальци бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг элементүүдийн нэг юм. Байгальд маш их байдаг: уулын нуруу, шаварлаг чулуулаг нь кальцийн давснаас үүсдэг, далайн болон голын усанд байдаг бөгөөд ургамал, амьтны организмын нэг хэсэг юм. Кальци нь хотын оршин суугчдыг байнга хүрээлж байдаг: бараг бүх үндсэн барилгын материал - бетон, шил, тоосго, цемент, шохой - энэ элементийг их хэмжээгээр агуулдаг. Мэдээжийн хэрэг, ийм байдаг химийн шинж чанар, кальци байгальд чөлөөт төлөвт байх боломжгүй. Гэхдээ кальцийн нэгдлүүд - байгалийн болон хиймэл аль аль нь - хамгийн чухал ач холбогдолтой болсон. Дүгнэлт 1.Редакцийн зөвлөл: Кнунянц I. L. (ерөнхий редактор) Химийн нэвтэрхий толь: 5 боть - Москва: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 х. 2.Доронин. Н.А.Кальци, Госхимизат, 1962. Зурагтай 191 х. .Доценко В.А. - Эмчилгээний болон урьдчилан сэргийлэх хоол тэжээл. - Асуулт. хоол тэжээл, 2001 - N1-p.21-25 4.Bilezikian J. P. Кальци ба ясны солилцоо // In: K. L. Becker, ed. 5.М.Х. Карапетянц, С.И. Дракин - Ерөнхий ба органик бус хими, 2000. 592 х.
Кальци нь дөрөв дэх гол үе, хоёрдугаар бүлэг, үндсэн дэд бүлэг, элементийн серийн дугаар нь 20. Менделеевийн үелэх системээр кальцийн атомын жин 40.08 байна. Хамгийн их ислийн томъёо нь CaO юм. Кальци нь Латин нэртэй байдаг кальци, тиймээс элементийн атомын тэмдэг нь Ca байна.
Энгийн бодис болох кальцийн шинж чанар
Ердийн нөхцөлд кальци нь мөнгөлөг цагаан металл юм. Химийн өндөр идэвхжилтэй элемент нь янз бүрийн ангиллын олон нэгдлүүдийг үүсгэх чадвартай. Энэ элемент нь техникийн болон үйлдвэрлэлийн химийн синтезийн хувьд үнэ цэнэтэй юм. Металл нь дэлхийн царцдас дээр өргөн тархсан: түүний эзлэх хувь 1.5% орчим байдаг. Кальци нь шүлтлэг шороон металлын бүлэгт багтдаг: усанд ууссан үед шүлт үүсгэдэг боловч байгальд олон төрлийн эрдэс бодис хэлбэрээр үүсдэг. далайн усөндөр концентрацитай (400 мг/л) кальци агуулдаг.
Цэвэр натриКальцийн шинж чанар нь түүний болор торны бүтцээс хамаардаг. Энэ элемент нь хоёр төрөлтэй: куб нүүр төвтэй ба биеийн төвтэй. Молекул дахь бондын төрөл нь металл юм.
Кальцийн байгалийн эх үүсвэрүүд:
- апатит;
- алебастр;
- гипс;
- кальцит;
- флюорит;
- доломит.
Кальцийн физик шинж чанар, металлыг олж авах арга
Хэвийн нөхцөлд кальци нь нэгтгэх хатуу төлөвт байдаг. Металл нь 842 хэмд хайлдаг. Кальци бол сайн цахилгаан, дулаан дамжуулагч юм. Халах үед эхлээд шингэн болж, дараа нь уур болж хувирч, металл шинж чанараа алддаг. Металл нь маш зөөлөн бөгөөд хутгаар зүсэж болно. 1484 ° C-т буцалгана.
Даралтын дор кальци нь металл шинж чанар, цахилгаан дамжуулах чанараа алддаг. Гэвч дараа нь металлын шинж чанар сэргэж, хэт дамжуулагчийн шинж чанарууд гарч ирдэг бөгөөд энэ нь гүйцэтгэлээрээ бусдаас хэд дахин өндөр байдаг.
Удаан хугацааны туршид кальцийг хольцгүйгээр олж авах боломжгүй байсан: химийн өндөр идэвхжилтэй тул энэ элемент байгальд байдаггүй. цэвэр хэлбэр. Элементийг 19-р зууны эхээр нээсэн. Кальцийг металлын хувьд анх Британийн химич Хамфри Дэви нийлэгжүүлсэн. Эрдэмтэд хатуу ашигт малтмалын хайлмал, давсны цахилгаан гүйдэлтэй харилцан үйлчлэлийн онцлогийг олж илрүүлсэн. Өнөөдөр кальцийн давсны электролиз (кальци ба калийн хлоридын холимог, фтор ба кальцийн хлоридын холимог) хамгийн их хэвээр байна. холбогдох арга замаарметалл авах. Кальцийг мөн металлургийн түгээмэл арга болох алюминотерми ашиглан ислээс нь гаргаж авдаг.
Кальцийн химийн шинж чанар
Кальци бол олон төрлийн харилцан үйлчлэлд ордог идэвхтэй металл юм. Хэвийн нөхцөлд энэ нь амархан урвалд орж, харгалзах хоёртын нэгдлүүдийг үүсгэдэг: хүчилтөрөгч, галогентэй. Кальцийн нэгдлүүдийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл дарна уу. Халах үед кальци нь азот, устөрөгч, нүүрстөрөгч, цахиур, бор, фосфор, хүхэр болон бусад бодисуудтай урвалд ордог. Асаалттай гадаахүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй шууд харилцан үйлчилж, улмаар саарал өнгийн бүрхүүлээр бүрхэгдсэн байдаг.
Хүчилтэй хүчтэй урвалд орж, заримдаа гал авалцдаг. Давсуудад кальци илэрдэг сонирхолтой шинж чанарууд. Жишээлбэл, агуйн сталактит ба сталагмитууд нь газрын доорхи усны үйл явцын үр дүнд ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, бикарбонатаас аажмаар үүсдэг кальцийн карбонат юм.
Кальци нь хэвийн төлөвт өндөр идэвхжилтэй тул лабораторид харанхуй, битүүмжилсэн шилэн саванд парафин эсвэл керосин давхарга дор хадгалагддаг. Кальцийн ионы чанарын хариу үйлдэл нь дөлийг тоосгон улаан өнгөөр будах явдал юм.
Кальци нь дөлийг улаан өнгөтэй болгодог
Нэгдлүүдийн найрлага дахь металыг элементийн зарим давсны (фтор, карбонат, сульфат, силикат, фосфат, сульфит) уусдаггүй тунадасаар тодорхойлж болно.
Усны кальцитай харьцах урвал
Кальци нь хамгаалалтын шингэний давхарга дор саванд хадгалагддаг. Ус ба кальцийн урвал хэрхэн явагддагийг харуулахын тулд та зүгээр л металлыг гаргаж аваад түүнээс хүссэн хэсгийг нь тасдаж болохгүй. Лабораторид кальцийн металыг хусах хэлбэрээр ашиглах нь илүү хялбар байдаг.
Хэрэв ямар ч металл үртэс байхгүй бөгөөд саванд зөвхөн их хэмжээний кальцийн хэсгүүд байгаа бол танд бахө эсвэл алх хэрэгтэй болно. Кальцийн бэлэн хэсэг зөв хэмжээустай колбонд эсвэл шилэнд хийнэ. Кальцийн үртэсийг самбай уутанд саванд хийнэ.
Кальци ёроолд нь шингэж, устөрөгч ялгарч эхэлдэг (эхлээд металын шинэ хугарал үүссэн газарт). Аажмаар хий нь кальцийн гадаргуугаас ялгардаг. Уг процесс нь хурдан буцалгахтай төстэй бөгөөд нэгэн зэрэг кальцийн гидроксидын тунадас (унтраасан шохой) үүсдэг.
Шохой унтраах
Устөрөгчийн бөмбөлөгт баригдсан кальцийн хэсэг дээшээ хөвж байна. 30 орчим секундын дараа кальци уусч, ус нь гидроксидын суспенз үүссэнээс үүлэрхэг цагаан өнгөтэй болно. Хэрэв урвалыг шилэн аяганд биш, харин туршилтын хоолойд хийвэл дулаан ялгарч байгааг ажиглаж болно: туршилтын хоолой хурдан халдаг. Кальцийн устай урвал нь гайхалтай дэлбэрэлтээр дуусдаггүй, харин хоёр бодисын харилцан үйлчлэл эрчимтэй үргэлжилж, гайхалтай харагдаж байна. Туршлага нь аюулгүй юм.
Хэрэв үлдсэн кальцитай уутыг уснаас гаргаж аваад агаарт байлгавал хэсэг хугацааны дараа үргэлжилж буй урвалын үр дүнд хүчтэй халах ба самбай дахь үлдсэн кальци буцалгана. Хэрэв үүлэрхэг уусмалын хэсгийг юүлүүрээр шүүж шилэн аяганд хийвэл уусмалаар нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн CO₂-ийг нэвтрүүлэхэд тунадас үүснэ. Энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шаарддаггүй - та амьсгалсан агаарыг уусмал руу шилэн хоолойгоор үлээж болно.
Кальци I
Кальци (Ca)
химийн элементүүдийн үечилсэн системийн II бүлгийн химийн элемент D.I. Менделеев; шүлтлэг шороон металлд хамаарах ба биологийн өндөр идэвхжилтэй. Кальцийн атомын дугаар 20, атомын масс 40.08. Байгаль дээр 40, 42, 43, 44, 46, 48 масстай нүүрстөрөгчийн зургаан тогтвортой изотопыг илрүүлсэн. Кальци нь химийн идэвхтэй, байгальд нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг - силикатууд (жишээлбэл, асбест), карбонатууд (шохойн чулуу, гантиг, шохой, кальцит, арагонит), сульфатууд (гипс ба ангидрит), фосфорит, доломит гэх мэт. ясны эд эсийн үндсэн бүтцийн элемент (ясыг үзнэ үү) ,
чухал бүрэлдэхүүн хэсэгцусны бүлэгнэлтийн систем (цусны бүлэгнэлт) ,
шаардлагатай элементхүний хоол хүнс, биеийн дотоод орчинд электролитийн гомеостатик харьцааг хадгалах. Амьд организмын хамгийн чухал үүргүүдийн нэг бол мэдрэлийн импульс дамжуулах, мэдрэлийн системд булчингийн хариу үйлдэл үзүүлэх, гормоны үйл ажиллагааг өөрчлөх зэрэг олон ферментийн системийн ажилд (үүнд туслах булчингуудыг оролцуулаад) оролцох явдал юм. аденилат циклазын оролцоотойгоор явагддаг. Хүний биед 1-2 байдаг кгкальци (ойролцоогоор 20 Г 1-ээр кгшинэ төрсөн хүүхдэд биеийн жин 9 орчим байна г/кг). Кальцийн нийт хэмжээний 98-99% нь яс, мөгөөрсний эдэд карбонат, фосфат, хлорын нэгдэл, органик хүчил болон бусад бодис хэлбэрээр агуулагддаг. Үлдсэн мөнгийг нь хуваарилдаг зөөлөн эдүүд(20 орчим мг 100-аар Гэд) болон эсийн гаднах шингэн. Цусны сийвэн нь ойролцоогоор 2.5 агуулдагммоль/л мг/100 кальци (9-11мл Цусны сийвэн нь ойролцоогоор 2.5 агуулдаг) хоёр фракц хэлбэрээр: тархдаггүй (уурагтай нийлмэл) ба тархсан (ионжуулсан кальци ба хүчилтэй нэгдлүүд). Уургууд бүхий цогцолборууд нь кальцийг хадгалах нэг хэлбэр юм. Тэд K. сийвэнгийн нийт хэмжээний 1/3 хувийг эзэлдэг. цусан дахь ионжуулсан K 1.33 байна Цусны сийвэн нь ойролцоогоор 2.5 агуулдаг. Цусны сийвэн дэх ионжуулсан кали ба калийн фосфатын хооронд урвуу хамаарал байдаг боловч рахит өвчний үед хоёр ионы концентраци буурч, гиперпаратиреодизмын үед нэмэгддэг. Эсэд фосфорын гол хэсэг нь эсийн мембраны уураг, фосфолипид, эсийн органеллуудын мембрантай холбоотой байдаг. Өвөрмөц Ca 2+-аас хамааралтай Ca 2+-ийн мембран дамжих зохицуулалтыг бамбай булчирхай (бамбай булчирхай) ба паратироид булчирхай (паратироид булчирхай) даавар гүйцэтгэдэг. -
паратироид гормон ба түүний антагонист кальцитонин. Цусны сийвэн дэх ионжуулсан K.-ийн агууламж нь нарийн төвөгтэй механизмаар зохицуулагддаг бөгөөд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь (К. депо), элэг (цөстэй), кальцитонин, түүнчлэн D (1,25-диокси-холекальциферол) юм. K.-ийн агууламжийг нэмэгдүүлж, цусан дахь K. фосфатын агууламжийг бууруулж, витамин D-тэй синергетик байдлаар үйлчилдэг. Энэ нь остеокластуудын идэвхийг нэмэгдүүлж, шингээлтийг сайжруулснаар гиперкальциеми үүсгэдэг бөгөөд бөөрний гуурсан дахь K.-ийн дахин шингээлтийг нэмэгдүүлдэг. Гипокальциемийн үед паратироид даавар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Энэ нь паратироид дааврын антагонист тул гиперкальциемийн үед цусан дахь калийн агууламж, остеокластын тоог бууруулж, бөөрөөр калийн фосфатын ялгаралтыг нэмэгдүүлдэг. Гипофиз булчирхай нь кальцийн солилцоог зохицуулахад оролцдог (Гипофизын гормонуудыг үзнэ үү) ,
adrenal cortex (adrenal булчирхай) .
Бие дэх K.-ийн гомеостатик концентрацийг хадгалах нь төв мэдрэлийн системээр зохицуулагддаг. (гол төлөв гипоталамус-гипофизын систем (Гипоталамус-гипофизын систем)) ба автономит мэдрэлийн систем. K. булчингийн ажлын механизмд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг (булчингийн ажил) .
Энэ нь булчингийн агшилтыг зөвшөөрдөг хүчин зүйл юм: миоплазм дахь K ионуудын концентраци ихсэх тусам K нь зохицуулалтын уурагтай нэгдэж, улмаар миозинтэй харьцах чадвартай болдог; холбосноор эдгээр хоёр уураг үүсч, булчин агшиж байдаг. Актомиозин үүсэх явцад ATP үүсдэг бөгөөд химийн энерги нь гүйцэтгэлийг хангадаг механик ажилдулаан хэлбэрээр хэсэгчлэн ялгардаг. Араг ясны хамгийн их агшилт нь кальцийн концентраци 10 -6 -10 -7 байх үед ажиглагддаг. мэнгэ; K ионы концентраци буурах үед (10-7-аас бага мэнгэ) булчинг богиносгох, чангалах чадвараа алддаг. K.-ийн эдэд үзүүлэх нөлөө нь тэдгээрийн трофикийн өөрчлөлт, исэлдэлтийн процессын эрч хүч, энерги үүсэхтэй холбоотой бусад урвалуудад илэрдэг. Мэдрэлийн эсийг угааж буй шингэн дэх калийн концентраци өөрчлөгдөх нь калийн ион, ялангуяа натрийн ионуудын мембранд ихээхэн нөлөөлдөг (Биологийн мембраныг үзнэ үү). ,
Түүнчлэн K-ийн түвшин буурах нь натрийн ионуудын мембраны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, мэдрэлийн эсийн өдөөлтийг нэмэгдүүлдэг. K концентраци нэмэгдэх нь мэдрэлийн эсийн мембраныг тогтворжуулах нөлөөтэй байдаг. Синтез ба тусгаарлалттай холбоотой үйл явц дахь К.-ийн үүргийг тогтоосон. мэдрэлийн төгсгөлүүдзуучлагч (зуучлагч) ,
мэдрэлийн импульсийн синаптик дамжуулалтыг хангах. Биеийн хувьд K.-ийн эх үүсвэр нь юм. Насанд хүрсэн хүн хоол хүнснээс өдөрт 800-1100 авах ёстой мгкальци, 7-аас доош насны хүүхдүүд - 1000 орчим мг, 14-18 нас - 1400 мг, жирэмсэн эмэгтэйчүүд - 1500 мг,сувилахуй - 1800-2000 мг. Кальци агуулагддаг хүнсний бүтээгдэхүүн, голчлон фосфат, бусад нэгдлүүд (карбонат, тартрат, К. оксалат болон фитик хүчлийн кальци-магнийн давс) - хамаагүй бага хэмжээгээр төлөөлдөг. Ходоодны калийн голчлон уусдаггүй давс нь ходоодны шүүсээр хэсэгчлэн уусч, дараа нь цөсний хүчлийн үйлчлэлд өртөж, түүнийг шингэцтэй хэлбэр болгон хувиргадаг. K. нь голчлон нарийн гэдэсний проксимал хэсгүүдэд тохиолддог. Насанд хүрсэн хүн хоол хүнсээр хангагдсан К-ийн тэн хагасаас бага хувийг шингээдэг бөгөөд энэ нь жирэмслэлт, хөхүүл үед өсөлтийн үед нэмэгддэг. K.-ийн шингээлт нь өөх тос, хүнсний магни, фосфор, витамин D болон бусад хүчин зүйлүүдтэй харьцах харьцаагаар нөлөөлдөг. Өөх тосыг хангалтгүй хэрэглэснээр цөсний хүчилтэй уусдаг цогцолбор үүсэхэд шаардлагатай өөх тосны хүчлүүдийн кальцийн давсны дутагдал үүсдэг. Мөн эсрэгээр, хэт их уух үед өөх тостой хоол хүнсТэдгээрийг уусдаг төлөвт хувиргахад цөсний хүчил хангалтгүй байдаг тул шингээгүй кальци их хэмжээгээр биеэс гадагшилдаг. Хүнсний бүтээгдэхүүн дэх кали, фосфорын оновчтой харьцаа нь өсөн нэмэгдэж буй организмын ясны эрдэсжилтийг баталгаажуулдаг. Энэ харьцааны зохицуулагч нь Д аминдэм бөгөөд энэ нь хүүхдэд түүний хэрэгцээ нэмэгдэж байгааг тайлбарладаг. K.-ийг гадагшлуулах арга нь хоолны дэглэмийн шинж чанараас хамаарна: хэрэв хоолны дэглэмд хүчиллэг урвал бүхий бүтээгдэхүүн (мах, талх, үр тарианы хоол) давамгайлж байвал шүлтлэг урвал бүхий бүтээгдэхүүнээр K.-ийн ялгаралт нэмэгддэг (; сүүн бүтээгдэхүүн, жимс жимсгэнэ, хүнсний ногоо) - баасанд. Цусан дахь түүний агууламж бага зэрэг нэмэгдсэн ч шээсээр калийн ялгаралт нэмэгддэг. Бие дэх илүүдэл () K. эсвэл түүний дутагдал () нь олон тооны эмгэгийн эмгэгийн шалтгаан, үр дагавар байж болно. Тиймээс гиперкальциеми нь калийн давсыг хэтрүүлэн хэрэглэх, гэдэс дотор калийн шингээлт ихсэх, бөөрөөр ялгарах үйл ажиллагаа буурах, Д аминдэмийн хэрэглээ ихсэх, өсөлтийн удаашрал, хоолны дуршилгүй болох, өтгөн хатах, цангах, полиури, булчингийн гипотони зэрэг шинж тэмдгүүд илэрдэг. гиперрефлекси. Гиперкальциеми удаан үргэлжилсэн тохиолдолд кальциноз үүсдэг ,
артери, нефропати. Ашигт малтмалын бодисын солилцоо алдагдах дагалддаг олон өвчний үед ажиглагдсан (Рахитыг үзнэ үү ,
Остеомалаки) ,
системийн ясны саркоидоз ба олон миелома, Иценко-Кушингийн өвчин, акромегали, гипотиреодизм, хорт хавдар, ялангуяа ясны үсэрхийлэл, гиперпаратиреодизм. Гиперкальциеми ихэвчлэн дагалддаг. Эмнэлзүйн хувьд тетани (тетани) хэлбэрээр илэрдэг гипокальциеми ,
гипопаратиреодизм, идиопатик тетани (спазмофили), ходоод гэдэсний замын өвчин, бөөрний архаг дутагдал, чихрийн шижин, Фанкони-Альбертини хам шинж, гиповитаминоз D. Бие махбодид К-ийн дутагдалтай тохиолдолд K эм (кальцийн хлорид, кальцийн глюконат, кальцийн лактат, кальци, кальцийн карбонат). Цусны ийлдэс, шээс, ялгадас дахь K.-ийн агууламжийг тодорхойлох нь зарим өвчнийг оношлох туслах арга болдог. Биологийн шингэнийг судлахын тулд шууд ба шууд бус аргуудыг ашигладаг. Шууд бус аргууд нь K.-ийг аммонийн оксалат, хлоранилат эсвэл пикроленатаар урьдчилан тунадасжуулах, дараа нь гравиметрийн, титриметрийн эсвэл колориметрийн тодорхойлоход суурилдаг. Шууд аргууд нь этилендиаминтетраацетат эсвэл этилен гликолтетраацетат ба металлын индикаторууд, жишээлбэл мурексид (Гринблатт-Хартманы арга), флюорексон, хромын хар хөх, кальци гэх мэт, ализарин, метилтимоллийн хөх, оффицетин ашиглан колориметрийн аргууд орно. комплексон, глиокал -бис-2-гидроксианил; флюориметрийн аргууд; галын фотометрийн арга; атомын шингээлтийн спектрометр (хамгийн нарийвчлалтай, мэдрэмтгий арга нь кальцийн 0.0001% хүртэл тодорхойлох боломжийг олгодог); ион сонгомол электрод ашиглах арга (кальцийн ионуудын идэвхийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно). Цусны ийлдэс дэх ионжуулсан кальцийн агууламжийг нийт кальци ба нийт уургийн концентрацийн өгөгдлийг ашиглан эмпирик томъёогоор тодорхойлж болно: уурагтай холбоотой кальцийн хувь = 8() + 2() + 3 Г/100 кальци (9-11. Ном зүй:Костюк П.Г. Кальци ба эс, М., 1986, библиогр.; Эмнэлэгт судалгааны лабораторийн аргууд, ed. V.V. Меньшикова, с. 59, 265, М., 1987; Кальцийн ионуудын зохицуулалт, ed. М.Д. Курский нар, Киев, 1977; Романенко В.Д. кальцийн солилцоо, Киев, 1975, библиогр. үелэх системийн II бүлгийн химийн элемент D.I. Менделеев; атомын дугаар 20, атомын масс 40.08; өндөр биологийн идэвхжилтэй; цусны бүлэгнэлтийн тогтолцооны чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм; ясны эд эсийн хэсэг; Төрөл бүрийн кальцийн нэгдлүүдийг эм болгон ашигладаг.
1. Анагаах ухааны жижиг нэвтэрхий толь бичиг. - М .: Анагаах ухааны нэвтэрхий толь бичиг. 1991-96 2. Эхлээд эмнэлгийн тусламж. - М .: Оросын агуу нэвтэрхий толь бичиг. 1994 3. Нэвтэрхий толь бичигэмнэлгийн нэр томъёо. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. - 1982-1984 он.
Синоним:- (Кальци), Ca, үечилсэн системийн II бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 20, атомын масс 40.08; шүлтлэг шороон металлыг хэлнэ; хайлах температур 842 shC. Сээр нуруутан амьтдын ясны эд, нялцгай биетний бүрхүүлд агуулагддаг. өндөгний хальс. Кальци ...... Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичиг
Металл нь мөнгөлөг цагаан, наалдамхай, уян хатан, агаарт хурдан исэлддэг. Хайлах хурд па 800-810°. Байгальд шохой, шохойн чулуу, гантиг, фосфорит, апатит, гипс гэх мэт ордуудыг үүсгэдэг янз бүрийн давс хэлбэрээр олддог. дор...... Техникийн төмөр замын толь бичиг
- (Латин кальци) Ca, үелэх системийн II бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 20, атомын жин 40.078 нь шүлтлэг шороон металлуудад хамаарна. Нэр нь латин хэлнээс гаралтай calx, genitive calcis lime. Мөнгөлөг цагаан металл,...... Том нэвтэрхий толь бичиг
- (тэмдэг Ca), 1808 онд анх тусгаарлагдсан ШҮЛТЛЭГ ДЭЛХИЙН бүлгийн өргөн тархсан мөнгөлөг цагаан металл. Олон тооны чулуулаг, эрдэс, ялангуяа шохойн чулуу, гипс, түүнчлэн ясанд олддог. Бие махбодид энэ нь эерэг нөлөө үзүүлдэг ... Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
Ca (Латин Calx, хүйсийн calcis lime *a. кальци; n. Kalzium; f. кальци; i. calcio), химийн. II бүлгийн үечилсэн элемент. Менделеевийн систем, at.sci. 20, цагт. м 40.08. 40Ca (96.97%), 42Ca (0.64%), … … гэсэн зургаан тогтвортой изотопоос бүрдэнэ. Геологийн нэвтэрхий толь бичиг
КАЛЦИ, кальци, бусад олон. үгүй, нөхөр (Латин calx шохойноос) (химийн). Химийн элементшохойноос олдсон мөнгөлөг цагаан металл. Ушаковын тайлбар толь бичиг. Д.Н. Ушаков. 1935, 1940 ... Ушаковын тайлбар толь бичиг Физик нэвтэрхий толь бичиг
Кальци- Үелэх системийн 4-р үеийн элемент ба PA бүлэг, серийн дугаар 20. Атомын электрон томъёо [ 18 Ar]4s 2, исэлдэлтийн төлөв +2 ба 0. Шүлтлэг шороон металлыг хэлнэ. Энэ нь бага цахилгаан сөрөг (1.04) бөгөөд металлын (үндсэн) шинж чанарыг харуулдаг. Олон тооны давс, хоёртын нэгдлүүдийг (катион хэлбэрээр) үүсгэдэг. Олон тооны кальцийн давс нь усанд бага зэрэг уусдаг. Байгальд - зургаа дахьХимийн элбэг дэлбэг байдлын хувьд элемент нь (металлуудын дунд гуравдугаарт) холбогдсон хэлбэрээр олддог. Амин чухал чухал элементбүх организмын хувьд хөрсөн дэх кальцийн дутагдлыг шохойн бордоо (CaC0 3, CaO, кальцийн цианамид CaCN 2 гэх мэт) хэрэглэх замаар нөхдөг. Кальци, кальцийн катион ба түүний нэгдлүүд нь дөлийг өнгөтэй болгодог хийн шарагчхар улбар шар өнгөтэй ( чанарын илрүүлэлт).
Кальци Ca
Мөнгөлөг цагаан металл, зөөлөн, уян хатан. Чийглэг агаарт энэ нь бүдгэрч, CaO болон Ca(OH) хальсаар бүрхэгдсэн 2. Маш идэвхтэй; агаарт халах үед асдаг, устөрөгч, хлор, хүхэр, бал чулуутай урвалд ордог.
Бусад металлыг исэлээс нь бууруулдаг (үйлдвэрлэлийн чухал арга - кальцийн терми):
Баримткальци аж үйлдвэр:
Кальцийг металлын хайлшаас металл бус хольцыг зайлуулах, хөнгөн ба үрэлтийн эсрэг хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон, ховор металлыг исэлдээс нь салгахад ашигладаг.
Кальцийн исэл CaO
Үндсэн оксид. Техникийн нэр: шохой. Цагаан, маш гигроскоп. Энэ нь Ca 2+ O 2- ионы бүтэцтэй. Галд тэсвэртэй, дулааны хувьд тогтвортой, гал асаах үед дэгдэмхий. Агаар дахь чийг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээдэг. Устай хүчтэй урвалд ордог (өндөртэй эксонөлөө), хүчтэй шүлтлэг уусмал үүсгэдэг (гидроксидын тунадас үүсэх боломжтой), шохойг унтраах процесс гэж нэрлэдэг. Хүчил, металл ба металл бус исэлд ордог. Кальцийн бусад нэгдлүүдийг нийлэгжүүлэх, Ca(OH) 2, CaC 2 болон үйлдвэрлэхэд ашигладаг. эрдэс бордоо, металлургийн урсгал, органик синтезийн катализатор, бүрэлдэхүүн хэсэг холбох материалбарилгад.
Хамгийн чухал урвалын тэгшитгэлүүд:
БаримтСан аж үйлдвэрт- шохойн чулууг шатаах (900-1200 ° C):
CaCO3 = CaO + CO2
Кальцийн гидроксид Ca(OH) 2
Үндсэн гидроксид. Техникийн нэр нь унтраасан шохой юм. Цагаан, гигроскоп. Энэ нь ионы бүтэцтэй: Ca 2+ (OH -) 2. Дунд зэрэг халах үед задардаг. Агаар дахь чийг, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээдэг. Бага зэрэг уусдаг хүйтэн ус(шүлтлэг уусмал үүсдэг), буцалж буй усанд ч бага. Тунгалаг уусмал (шохойн ус) нь гидроксидын хур тунадасны улмаас хурдан үүлэрхэг болдог (суспензийг шохойн сүү гэж нэрлэдэг). Ca 2+ ионы чанарын урвал - нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дамжуулдаг шохойн ус CaC0 3 тунадас гарч, уусмалд шилжинэ. Хүчил ба хүчил оксидтэй урвалд орж, ион солилцооны урвалд ордог. Шил, цайруулах шохой, шохойн эрдэс бордоо үйлдвэрлэх, содыг идэмхийлэх, зөөлрүүлэхэд ашигладаг. цэвэр ус, түүнчлэн шохой бэлтгэх зориулалттай зуурмаг- чулуу, чулууг бэхлэх материал болох зуурсан гурилтай төстэй хольц (элс + унтарсан шохой + ус) тоосгоны ажил, өнгөлгөөний (шавардлагын) хана болон бусад барилгын зориулалттай. Ийм уусмалын хатуурал ("тохируулга") нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агаараас шингээж авдагтай холбоотой юм.
Энэ нь ясны араг ясыг бүрдүүлдэг боловч бие нь өөрөө элемент үүсгэх чадваргүй байдаг. Бид кальцийн тухай ярьж байна. Насанд хүрсэн эмэгтэйчүүд, эрэгтэйчүүд өдөрт дор хаяж 800 миллиграмм шүлтлэг шороон металл авах шаардлагатай байдаг. Үүнийг овъёос, самар, сүү, арвай, цөцгий, шош, бүйлс зэргээс гаргаж авч болно.
Кальцимөн вандуй, гич, зуслангийн бяслагт байдаг. Хэрэв та тэдгээрийг чихэр, кофе, кола, оксалийн хүчилээр баялаг хоол хүнстэй хослуулбал элементийн шингэц буурдаг.
Ходоодны орчин шүлтлэг болж, кальци нь уусдаггүй бодисоор баригдаж, биеэс гадагшилдаг. Яс, шүд нь задарч эхэлдэг. Энэ нь амьд оршнолуудын хувьд хамгийн чухал элементүүдийн нэг болсон тул энэ элементийн тухай юу вэ, тэдгээрийн организмын гадна бодисыг ашиглах боломжтой юу?
Химийн болон физик шинж чанаркальци
Элемент нь үелэх системд 20-р байр эзэлдэг. Энэ нь 2-р бүлгийн үндсэн дэд бүлэгт багтдаг. Кальци хамаарах хугацаа нь 4-р үе юм. Энэ нь бодисын атом нь 4 электрон түвшинтэй гэсэн үг юм. Эдгээр нь элементийн атомын дугаараар тодорхойлогддог 20 электрон агуулдаг. Энэ нь мөн түүний цэнэгийг харуулж байна - +20.
Бие дэх кальци, байгальд байдаг шиг, шүлтлэг шороон металл юм. Энэ нь цэвэр хэлбэрээр элемент нь мөнгөлөг цагаан, гялалзсан, хөнгөн гэсэн үг юм. Шүлтлэг шороон металлын хатуулаг нь шүлтлэг металлаас өндөр байдаг.
Кальцийн үзүүлэлтийн дагуу ойролцоогоор 3 оноо байна. Жишээлбэл, гипс нь ижил хатуулагтай байдаг. 20-р элементийг хутгаар огтолж болох боловч энгийн шүлтлэг металлуудаас хамаагүй илүү хэцүү байдаг.
"Шүлтлэг дэлхий" гэдэг нэр ямар утгатай вэ? Түүний бүлгийн кальци болон бусад металлыг алхимичид ингэж нэрлэжээ. Тэд элементийн ислийг дэлхий гэж нэрлэдэг. Бодисын исэл кальцийн бүлгүүдусанд шүлтлэг орчин өгөх.
Гэсэн хэдий ч радий, бари нь 20-р элемент шиг зөвхөн хүчилтөрөгчтэй хослуулан олддоггүй. Байгальд кальцийн давс их байдаг. Тэдний хамгийн алдартай нь эрдэс кальцит юм. Металлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хэлбэр нь алдартай шохой, шохойн чулуу, гипс юм. Тэд тус бүр нь кальцийн карбонат.
20-р элемент нь мөн дэгдэмхий нэгдлүүдтэй. Тэд дөлийг улбар шар-улаан өнгөөр буддаг бөгөөд энэ нь бодисыг тодорхойлох тэмдэгтүүдийн нэг болдог.
Бүх шүлтлэг металлууд амархан шатдаг. Кальци нь хүчилтөрөгчтэй урвалд ороход хангалттай хэвийн нөхцөл. Зөвхөн байгальд элемент нь цэвэр хэлбэрээр байдаггүй, зөвхөн нэгдлүүдэд байдаг.
Кальцийн окси- агаарт өртөх үед металыг бүрхсэн хальс. Бүрхүүл нь шаргал өнгөтэй. Энэ нь зөвхөн стандарт исэлд төдийгүй хэт исэл, нитрид агуулдаг. Хэрэв кальци нь агаарт биш усанд байвал устөрөгчийг гадагшлуулна.
Энэ тохиолдолд тунадас үүснэ - кальцийн гидроксид. Цэвэр металлын үлдэгдэл нь устөрөгчийн бөмбөлөгөөр түлхэгдэн гадаргуу дээр хөвдөг. Үүнтэй ижил схем нь хүчилтэй ажилладаг. Жишээлбэл, давсны хүчилтэй хамт тунадас үүсгэдэг кальцийн хлоридмөн устөрөгч ялгардаг.
Зарим урвал нь өндөр температур шаарддаг. Хэрэв 842 градус хүрвэл кальци боломжтойхайлах. 1484 Цельсийн температурт метал буцалгана.
Кальцийн уусмал, цэвэр элемент шиг дулааныг сайн дамжуулдаг ба цахилгаан гүйдэл. Гэхдээ хэрэв бодис маш их халсан бол металлын шинж чанар алдагдана. Өөрөөр хэлбэл, хайлсан болон хийн кальци аль алинд нь байдаггүй.
Хүний биед элемент нь хатуу ба шингэн дүүргэгчийн аль алинд нь байдаг. Зөөлрүүлсэн кальцийн ус-д байгаа нь тэсвэрлэхэд хялбар байдаг. 20 дахь бодисын зөвхөн 1% нь ясны гадна талд байдаг.
Гэсэн хэдий ч эд эсээр дамжин тээвэрлэх нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цусан дахь кальци нь зүрхний булчинг оролцуулаад булчингийн агшилтыг зохицуулж, цусны даралтыг хэвийн хэмжээнд байлгадаг.
Кальцийн хэрэглээ
Металлыг цэвэр хэлбэрээр нь ашигладаг. Тэд батерейны сүлжээнд очдог. Хайлш дахь кальци байгаа нь батерейны өөрөө цэнэглэлтийг 10-13% бууруулдаг. Энэ нь суурин загваруудад онцгой ач холбогдолтой юм. Холхивчийг мөн хар тугалга ба 20-р элементийн холимогоор хийдэг. Хайлшуудын нэгийг холхивчийн хайлш гэж нэрлэдэг.
Зураг дээр кальци агуулсан бүтээгдэхүүнүүд байна
Хайлшаас хүхрийн хольцыг зайлуулахын тулд шүлтлэг шороон металыг ган дээр нэмдэг. Кальцийн бууруулагч шинж чанар нь уран, хром, цезий, рубиди гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд бас ашигтай байдаг.
Ямар кальцихар төмөрлөгийн салбарт ашигладаг вэ? Яг ижилхэн цэвэрхэн. Ялгаа нь элементийн зорилгод байдаг. Одоо тэр дүрд тоглож байна. Энэ нь хайлшийн нэмэлт бодис бөгөөд тэдгээрийн үүсэх температурыг бууруулж, шаарыг ялгахад тусалдаг. Кальцийн мөхлөгүүдТэднээс агаарын ул мөрийг арилгахын тулд цахилгаан вакуум төхөөрөмж рүү цутгажээ.
Кальцийн 48 дахь изотоп нь цөмийн үйлдвэрүүдэд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Тэнд хэт хүнд элементүүдийг үйлдвэрлэдэг. Түүхий эдийг цөмийн хурдасгуур дээр авдаг. Тэдгээрийг ионуудын тусламжтайгаар хурдасгадаг - нэг төрлийн сум. Хэрэв Ca48 нь тэдний үүргийг гүйцэтгэдэг бол синтезийн үр ашиг нь бусад бодисын ионуудыг ашиглахтай харьцуулахад хэдэн зуун дахин нэмэгддэг.
Оптикийн хувьд 20-р элементийг нэгдлүүд гэж үнэлдэг. Кальцийн фтор ба вольдболд нь одон орны багаж хэрэгслийн линз, объект, призм болдог. Лазер технологид ашигт малтмал бас байдаг.
Геологичид кальцийн фторыг флюорит, вольфрамыг шеелит гэж нэрлэдэг. Оптик үйлдвэрлэлийн хувьд тэдгээрийн нэг талстыг сонгодог, өөрөөр хэлбэл тасралтгүй тор, тодорхой хэлбэр бүхий бие даасан, том хэсгүүдийг сонгодог.
Анагаах ухаанд энэ нь цэвэр металл биш, харин түүн дээр суурилсан бодис юм. Тэд бие махбодид шингээхэд хялбар байдаг. Кальцийн глюконат– ясны сийрэгжилтэнд хэрэглэдэг хамгийн хямд эм. Мансууруулах бодис" Кальци магни» өсвөр насныхан, жирэмсэн эмэгтэйчүүд, өндөр настай хүмүүст зориулагдсан.
Биеийн 20 дахь элементийн хэрэгцээг хангах, хөгжлийн эмгэгээс зайлсхийхийн тулд тэдэнд хүнсний нэмэлт тэжээл хэрэгтэй. Кальци-фосфорын солилцоог зохицуулдаг "Кальци D3". Бүтээгдэхүүний нэр дээрх "D3" нь Д аминдэм байгааг илтгэнэ, энэ нь ховор боловч бүрэн шингээхэд шаардлагатай байдаг кальци.
Зааварруу "Кальцийн никомед3"Энэ эм нь хосолсон үйлдэлтэй эмийн найрлагад хамаардаг болохыг харуулж байна. Үүнтэй адил зүйлийг хэлж байна кальцийн хлорид. Энэ нь зөвхөн 20-р элементийн дутагдлыг нөхөхөөс гадна хордлогоос аврахаас гадна цусны сийвэнг орлуулах чадвартай. Зарим эмгэгийн нөхцөлд энэ нь зайлшгүй шаардлагатай байж болно.
Мөн эмийг эмийн санд худалдаж авах боломжтой Кальци бол хүчил юмаскорбин." Энэхүү дуэтийг жирэмсэн болон хөхүүл үед зааж өгдөг. Өсвөр насныханд нэмэлт тэжээл хэрэгтэй.
Кальцийн олборлолт
Хүнсний бүтээгдэхүүн дэх кальци, ашигт малтмал, нэгдлүүд нь хүн төрөлхтөнд эрт дээр үеэс мэдэгдэж ирсэн. Металлыг зөвхөн 1808 онд цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарласан. Fortune Хамфри Дэви рүү инээмсэглэв. Английн физикч элементийн хайлсан давсны электролизийн аргаар кальци гаргаж авсан. Энэ аргыг өнөөг хүртэл ашиглаж байна.
Гэсэн хэдий ч үйлдвэрчид Хамфригийн судалгааны дараа нээсэн хоёр дахь аргыг ихэвчлэн ашигладаг. Кальци нь түүний исэлээс багасдаг. Урвал нь заримдаа нунтагаар эхэлдэг. Энэ харилцан үйлчлэл нь вакуум нөхцөлд явагддаг өндөр температур. Кальцийг анх өнгөрсөн зууны дундуур АНУ-д ийм аргаар тусгаарлаж байжээ.
Кальцийн үнэ
Кальцийн металл үйлдвэрлэгч цөөхөн байдаг. Тиймээс Орос улсад хангамжийг голчлон Чапецкийн механик үйлдвэр гүйцэтгэдэг. Энэ нь Удмурт улсад байрладаг. Тус компани нь мөхлөг, үртэс, бөөн төмөр зардаг. Нэг тонн түүхий эдийн үнэ 1500 орчим ам.доллар байна.
Бүтээгдэхүүнийг зарим химийн лабораториуд, жишээлбэл, Оросын химич нийгэмлэгээс санал болгодог. Хамгийн сүүлд 100 грамм санал болгож байна кальци. ШүүмжЭнэ нь газрын тосны доор нунтаг болохыг харуулж байна. Нэг багцын үнэ 320 рубль байна.
Бодит кальци худалдаж авах саналаас гадна түүнийг үйлдвэрлэх бизнес төлөвлөгөөг интернетээр зардаг. 70 орчим хуудас онолын тооцоонд зориулж 200 орчим рубль гуйдаг. Төлөвлөгөөний ихэнхийг 2015 онд боловсруулсан, өөрөөр хэлбэл хамааралтай байдлаа алдаагүй байна.
Ачааж байна...
