Kalcium

Det kemiska grundämnet kalcium (Ca), atomnummer 20, är det femte grundämnet och den tredje vanligaste metallen i jordskorpan. Metallen är trimorfisk, hårdare än natrium men mjukare än aluminium. En väl som beryllium och aluminium, och till skillnad från de alkaliska metallerna, orsakar den inte hudbrännskador. Den är mindre kemiskt reaktiv än alkalimetaller och än de andra jordalkaliska metallerna.

Kalciumjoner som löses upp i vatten bildar avlagringar i rör och pannor och när vattnet är hårt, det vill säga när det innehåller för mycket kalcium eller magnesium. Detta kan undvikas med hjälp av vattenavfuktare. Inom industrin separeras metalliskt kalcium från den smälta kalciumkloriden genom elektrolys. Detta erhålls genom behandling av karbonatmineraler med klorvätesyra, eller som en delprodukt av karbonaten Solvay-processen.

I kontakt med luft utvecklar kalcium en oxid- och nitridbeläggning som skyddar det från ytterligare korrosion. Den brinner i luft vid hög temperatur för att producera nitrid.

Den kommersiellt producerade metallen reagerar lätt med vatten och syror och producerar väte som innehåller anmärkningsvärda mängder ammoniak och kolväten som föroreningar.

Användningar

Metallen används i aluminiumlegeringar för lager, som hjälpmedel vid avskiljning av vismut från bly, samt för att kontrollera grafitkol i smält järn. Den används också som deoxidationsmedel vid tillverkning av många stål, som reduktionsmedel vid framställning av metaller som krom, torium, zirkonium och uran samt som separationsmaterial för gasblandningar av kväve och argon. Kalcium är en legering som används vid tillverkning av legeringar av aluminium, beryllium, koppar, bly och magnesium. Det används också vid tillverkning av cement och murbruk som används i byggnader.

Kalciumoxid, CaO, framställs genom termisk nedbrytning av kolhaltiga mineraler i ugnar med hjälp av en kontinuerlig bäddprocess. Oxiden används i ljusbågar med hög intensitet (kalkljus) på grund av dess ovanliga spektrala egenskaper och som dehydrerande industriellt medel. Metallindustrin använder oxiden i stor utsträckning vid reduktion av järnlegeringar.

Kalciumoxiden, Ca(OH)2, har många användningsområden där hydroxyljonen är nödvändig. I processen för kalciumhydroxidsläckning expanderar volymen av utblåst kalk till det dubbla av den ursprungliga mängden bränd kalk (CaO), faktum som gör den användbar för att bryta ner stenar eller trä.

Den brända kalken är en utmärkt absorbent för koldioxid, eftersom den producerar karbonat, som är mycket olösligt.

Kalciumsilikat, CaSi, som framställs i en elektrisk ugn av kalk, kiseldioxid och reducerande kolsyror, är användbart som ståldeoxidationsmedel. Kalciumkarbid, CaC2, framställs vid upphettning av en blandning av kalk och kol vid 3000ºC i en elektrisk ugn och är ett acetylat som producerar acetylen genom hydrolys. Acetylen är grundämnet för ett stort antal viktiga kemikalier för den organiska industrikemin.

Den rena kalciumkarbonaten förekommer i två kristallina former: kalcit, hexagonalt formad, som besitter birrefringenta egenskaper, och aragonit, rombosedrisk. De naturliga karbonaterna är de vanligaste kalciummineralerna. Isländsk spat och kalcit är i huvudsak rena karbonatformer, medan marmor är oren och mycket mer kompakt, vilket är anledningen till att den kan poleras. Den är mycket efterfrågad som byggmaterial. Även om kalciumkarbonat är mycket lite lösligt i vatten är det ganska lösligt om vattnet innehåller löst koldioxid, för i dessa lösningar bildar det bikarbonat när det löses upp. Detta faktum förklarar grottbildningen, där kalkstensavlagringarna har varit i kontakt med surt vatten.

Kalciumhalogenerna omfattar fosforescerande fluorid, som är den kalciumförening som förekommer mest frekvent och som har viktiga tillämpningar inom spektroskopi. Kalciumkloriden besitter i vattenfri form en stor deliquescenskapacitet, vilket gör den användbar som industriellt uttorkningsmedel och som sandvirvelkontrollfaktor i vägar. Kalciumhypoklorit (blekningspulver) framställs inom industrin när man låter klor passera genom en kalklösning, och har använts som blekmedel och som vattenrenare.

Den dehydratiserade kalciumsulfaten är mineralgips, utgör den större delen av Portlandbetong, och har använts för att minska alkaliniteten i jordar. Uppvärmning av gips vid höga temperaturer ger ett kalciumsulfathemihydrat, som säljs med handelsnamnet Parisian stucco.

Kalcium i miljön

Kalcium är det femte grundämnet och den tredje vanligaste metallen i jordskorpan. Kalciumföreningarna utgör 3,64 % av jordskorpan. Spridningen av kalcium är mycket stor; det finns i nästan alla terrestra områden i världen. Detta grundämne är nödvändigt för växters och djurs liv, eftersom det finns i djurens skelett, i tänder, i äggets skal, i koraller och i många jordar. Havsvatten innehåller 0,15 % kalciumklorid.

Kalcium kan inte hittas ensamt i naturen. Kalcium finns främst som kalksten, gips och fluorit. Stalagmiter och stalaktiter innehåller kalciumkarbonat.

Kalcium finns alltid i varje växt, eftersom det är nödvändigt för dess tillväxt. Det finns i mjuk vävnad, i vätskor i vävnaden och i strukturen i varje djurs skelett. Kotdjurens ben innehåller kalcium i form av kalciumfluorid, kalciumkarbonat och kalciumfosfat.

Hälsoeffekter av kalcium

Kalcium är den mest förekommande metallen i människokroppen: är huvudbeståndsdelen i ben och skelettet och har viktiga metaboliska funktioner.
Kalcium kallas ibland för kalk. Det finns oftast i mjölk och mjölkprodukter, men även i grönsaker, nötter och bönor. Det är en viktig komponent för bevarandet av det mänskliga skelettet och tänderna. Det bidrar också till nerv- och muskelfunktionerna. Användning av mer än 2,5 gram kalcium per dag utan medicinsk nödvändighet kan leda till utveckling av njursten och skleros i njurar och blodkärl.
Missbruk av kalcium är en av huvudorsakerna till osteoporos. Osteoporos är en sjukdom där benen blir extremt porösa, är utsatta för frakturer och läker långsamt, förekommer särskilt hos kvinnor efter klimakteriet och leder ofta till böjning av ryggraden på grund av ryggradskollaps.

I motsats till vad de flesta människor tror finns det en intensiv biologisk aktivitet inuti våra ben. De förnyas ständigt genom att ny vävnad ersätter den gamla. Under barn- och ungdomsåren produceras det mer ny vävnad än vad den gamla förstörs, men vid någon tidpunkt, någonstans runt 30- eller 35-årsåldern, vänds processen om och vi börjar förlora mer vävnad än vad vi kan ersätta. Hos kvinnor påskyndas processen efter menopausen (den period som kännetecknas av att menstruationerna upphör naturligt och permanent och som vanligtvis inträffar mellan 45 och 55 års ålder); detta beror på att deras kroppar slutar att producera det hormon som kallas östrogen, vars funktion bland annat är att bevara benmassan.

Det finns belägg för att vi behöver ett dagligt intag av 1 000 milligram kalcium för att bevara benmassan under normala förhållanden. Detta gäller både för män och för kvinnor före klimakteriet. Det rekommenderade dagliga intaget ökar till 1 500 för kvinnor i klimakteriet.

De viktigaste kalciumkällorna är mejeriprodukter, men även nötter, vissa gröna grönsaker som spenat och blomkål, bönor, linser…

Kalcium samarbetar med magnesium för att skapa ny benmassa. Kalcium bör intas tillsammans med magnesium i förhållandet 2:1, det vill säga om du intar 1000 mg kalcium bör du också inta 500 mg magnesium. Några magnesiumkällor i kosten är fisk och skaldjur, fullkorn, nötter, bönor, vetehavre, frön och gröna grönsaker.

Andra viktiga åtgärder för att förebygga osteoporos är:

• Genomföra regelbunden motion (minst tre gånger i veckan)
• Inta tillräckliga mängder mangan, folsyra, B6-vitamin, B12-vitamin, omega 3 (det underlättar kalciumabsorptionen och stimulerar nybildning av benmassa) och D-vitamin (det underlättar kalciumabsorptionen i tunntarmen).
• Inte missbruka socker, mättat fett och animaliska proteiner
• Inte missbruka alkohol, koffein eller gasformiga drycker
• Inte röka

Andra utlösande faktorer för benskörhet är ärftlig faktor och stress.

Miljöeffekter av kalcium

Kalciumfosfid är mycket giftigt för vattenlevande organismer.

Kontrollera nu vår sida om kalcium i vatten

Tillbaka till grundämnenas periodiska system

Rekommenderat dagligt intag av kalcium

.