Kalcium (Ca) Kémiai tulajdonságok és az egészségre és a környezetre gyakorolt ​​hatások

A kalcium kémiai tulajdonságai - A kalcium egészségügyi hatásai - A kalcium környezeti hatásai

Atomszám

Valencia

Elektronegativitás

Kovalens sugár (Å)

Ionos sugár (Å)

Atomi sugár (Å)

Elektronikus konfiguráció

Első lehetőség
ionizáció (eV)

Atomtömeg (g/mol)

Sűrűség (g/ml)

Forráspont (ºC)

Olvadáspont (ºC)

Felfedező

Sir Humphrey Davy 1808-ban

tulajdonságok


Kalcium

Kémiai elem, Ca, atomszám: 20; Ez a földkéreg ötödik eleme és a harmadik leggyakoribb fém. A kalciumvegyületek a földkéreg 3,64% -át teszik ki. A fém trimorf, keményebb, mint a nátrium, de lágyabb, mint az alumínium. A berilliumhoz és az alumíniumhoz hasonlóan, de az alkálifémektől eltérően nem égeti meg a bőrt. Kémiailag kevésbé reaktív, mint az alkálifémek és a többi alkáliföldfém. A kalcium eloszlása ​​nagyon széles; a világ szinte minden szárazföldi területén megtalálható. Ez az elem elengedhetetlen a növények és állatok életéhez, mivel jelen van az állatok csontvázában, a fogakban, a tojáshéjakban, a korallban és sok talajban. A kalcium-klorid tengervízben 0,15%.

A vízben oldott kalciumionok akkor képződnek a csövekben és a kazánokban, amikor kemény a víz, vagyis ha túl sok kalciumot vagy magnéziumot tartalmaz. Ezt vízlágyítókkal lehet elkerülni.

A fém kalciumot az iparban olvadt kalcium-klorid elektrolízissel állítják elő. Ezt úgy kapják, hogy a karbonát-ásványokat sósavval kezelik, vagy a Solvay-karbonát-eljárás hulladékaként. A tiszta fém megmunkálható, forgatható, fűrészelhető, extrudálható; huzalozható, préselhető és lemezekbe foglalható.

A kalcium vékony oxid- és nitridfilmet képez a levegőben, amely megvédi a további támadásoktól. Magas hőmérsékleten ég a levegőben, elsősorban nitridet termelve.

A kereskedelemben előállított fém könnyen reagál vízzel és savakkal, és hidrogént termel, amely szennyeződésként jelentős mennyiségű ammóniát és szénhidrogéneket tartalmaz.

A fémet alumíniumtartalmú ötvözetekben használják, segédanyagként a bizmut ólomból történő eltávolításában, valamint grafit szén-szabályozót öntöttvasban. Deoxidánsként sok acél gyártásához is használják; redukálószerként olyan fémek előállításában, mint a króm, a tórium, a cirkónium és az urán, valamint a nitrogén és az argon gázkeverékeinek elválasztó anyagaként.

A kalcium-oxidot, a CaO-t a karbonát-ásványok nagy bomlásokban történő folyamatos bomlásával állítják elő, folyamatos ágyas eljárással. Az oxidot nagy intenzitású fényívekben (mészfényben) használják szokatlan spektrális jellemzői miatt és ipari dehidratáló szerként. A kohászati ​​ipar a vasötvözetek redukciója során széles körben használja az oxidot.

A kalcium-hidroxid, a Ca (OH) 2, sok esetben alkalmazható, ahol a hidroxilionra szükség van. A kalcium-hidroxid oltási folyamatában az oltott mész [Ca (OH) 2] térfogata a kezdeti égetett mész (CaO) mennyiségének kétszeresét növeli, ami miatt kőzet vagy fa feldarabolására hasznos.

Az oltott mész kiváló nedvszívó a szén-dioxid számára, és nagyon oldhatatlan karbonátot termel.

Elektromos kemencében mészből, szilícium-dioxidból és széntartalmú redukálószerekből előállított kalcium-szilicid (CaSi) hasznos acél dezoxidálószerként. A kalcium-karbidot, a CaC2-et úgy állítják elő, hogy a mész és a szén keverékét elektromos kemencében 3000 ° C-ra (5432 ° F) melegítik, és ez egy acetilid, amely hidrolízissel acetilént állít elő. Az acetilén az ipari szerves kémia számos fontos vegyi anyagának alapanyaga.