Calcium

Calcium (ok Kalzium schreven) is en cheemsch Element ut dat Periodensystem mit de Atomtall 20 un dat Atomteken Ca. Calcium steiht in de tweeten Hööftgrupp un tellt dormit to de Eerdalkalimetallen.

Weitere Informationen Allgemeen, Physikaalsche Egenschoppen ...

20

K ← Calcium → Sc

Mg
↑
Ca
↓
Sr

Periodensystem

Allgemeen

Naam, Teken, Atomtall

Calcium, Ca, 20

sülver-witt

40,078 u

Elektronenkonfiguratschoon

[Ar]4s²

Elektronen je Schaal

2, 8, 8, 2

Physikaalsche Egenschoppen

1,55 g·cm⁻³
(bi RT)

1115 K
(842 °C)

1757 K
(1.484°C)

1750 K, 172,0 MPa

Atomare Egenschoppen

Kristallstruktur

kuubsch flachzentreert

Ionisatschoonsenergien

1.: 589,8 kJ/mol

2.: 1145,4 kJ/mol

3.: 4912,4 kJ/mol

Atomradius

180 pm

Annere Egenschoppen

Isotopen (Utwahl)

Hööftartikel: Isotopen vun Calcium
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
⁴⁰Ca	96,941 %	Ca is mit 20 Neutronen bestännig.
⁴¹Ca	nee	1,03 · 10⁵ a	ε		⁴¹K
⁴²Ca	0,647 %	Ca is mit 22 Neutronen bestännig.
⁴³Ca	0,135 %	Ca is mit 23 Neutronen bestännig.
⁴⁴Ca	2,086 %	Ca is mit 24 Neutronen bestännig.
⁴⁵Ca	nee	162,7 d	β^-	0,258	⁴⁵Sc
⁴⁶Ca	0,004 %	>2,8 · 10¹⁵ a	dubbelt β^-		⁴⁶Ti
⁴⁷Ca	nee	4,536 d	β^-	0,694; 1,99	⁴⁷Sc
⁴⁷Ca	nee	4,536 d	γ	1,294	-
⁴⁸Ca	0,187 %	>4 · 10¹⁹ a	dubbelt β^-		⁴⁸Ti

Schließen

Dat gleemend sülverwitte Metall kummt in de Natur blots in Verbinnen vör as Bestanddeel vun verscheeden Mineralen t. B. as Kalksteen, Calcit oder Marmor oder Gips. Butendem is Calcium en wesentlichen Bestanddeel vun de Knaken.

Remove ads

De Naam „Calcium“ is afleddt vun dat latiensche calx. Dormit hebbt de Römers Kalksteen, Kried un den Mörtel betekent, den so dorut maakt hebbt.

Elementar Calcium hett 1808 Sir Humphry Davy to’n eersten mol maakt. He hett dorför Quecksülver afdampt ut Calciumamalgam, dat he elektrolytisch wunnen harr.

Calcium is dat föfftfakenste Element in de Eerdkrust, Vun wegen sien cheemsch Egenschap, gau to reageeren kummt dat in de Natur blots bunnen vör. Calciumhollig Mineralen as Gips un Calcit gifft dat in grote Mengden. En Bispeel sünd de Alpen, de to’n gröttsten Deel ut Kalksteen opboot sünd.

As essentiell Bestanddeel vun orgaansch Materie, warrt Calcium to’n Opbo vun Knaken, Blööd, Musseln un Tähnen bruukt. Neven K⁺ un Na⁺, speelt Ca²⁺ ok en bedüdend Rull bi’t Överdrägen vun Impulsen in de Nervenzellen. Aver ok in annere Zellen hebbt Calcium-Ionen jemehr Opgaav bi de Signaltransdukschoon.

Remove ads

Calcium is weker as Blie, lett sik aver mit en Messer nich snieden. Vun wegen dat dat Metall gau reageert, löpt dat an de Luft gau an. Mit Water reageert dat bannig dull ünner Billn vun Calciumhydroxid un Waterstoff. An de Luft verbrennt dat to Calciumoxid un en beten Calciumnitrid. Fien verdeelt tünnert Calcium ok vun sülvst.

Calcium is en Eerdalkalimetall un liggt in sien Verbinnen meist blots in de Oxidatschoonstall +2 vör, d. h. Calcium-Ionen sünd dubbelt positiv laadt.

Calcium warrt in Vakuum dör Redukschoon vun brennten Kalk (Calciumoxid) mit Aluminiumpulver bi 1.200°C (Pidgeon Prozess) maakt. Aluminium hett en lüttere Enthalpie un reageert weniger dull as Calcium. Dat Gliekgewicht bi de Reakschoon

\mathrm {3\ CaO+2\ Al\ {\xrightarrow {1200^{\circ }C}}\ Al_{2}O_{3}+3\ Ca\uparrow }

liggt dorüm an sik kumplett op de linken Siet vun de Glieken. Liekers funkschoneert disse Herstellensprozess, wiel dat Clacium, dat entsteiht, bi disse Temperatur vullstännig verdampt un dormit ut dat Gliekgewicht verswinnt. Reinigt warrt dör Destillatschoon vun’t Calcium

Remove ads

Calcium wiest sik ut dör en orange-rode Flammenklöör. Bito wiest man Calcium-, Strontium- un Barium-Kationen mit Swevelsüür oder Ammoniumsulfatlösen na. Bi disse Reakschoon kommt witte Nedderslääg tostannen, de sik in Süür nich lösen doot. Ok mit Carbonat-, Oxalat- un Dichromat-Anionen, kann en Nedderslag tüügt warrn, de sik blots slecht lösen doot. Üm de Eerdalkalimetallen to ünnerscheden mutt de Nedderslag wieter ünnersocht warrn (kiek ok: Kationenscheedgang un Ammoniumcarbonatgrupp).

Metallsch Calcium warrt in de Metallurgie as Redukschoonsmiddel insett bivt Herstellen vun Netallen as Thorium, Vanadium, Zirkon, Yttrium un annere Metallen vun de Roren Eerden. Ok bi’t Herstellen vun Stahl un Aluminium warrt dat as Redukschoonsmiddel insett. Butendem warrt dat as Tosatz to Legeeren vun Aluminium, Beryllium, Kopper, Blie un Magnesium bruukt un is Utgangsstoff för de herstellen vun Calciumhydrid.

De technisch Bruuk vun Calcium is faken in Form vun en vun de Verbinnen. Kalksteen is t. B. en vun de wichtigsten Rohstoffen in de hüütige Industrie, t. B. as Slackmiddel bi’t Herstellen vun Stahl. Dor warrt op een Tünn Stahl ruchweg een halfe Tünn Kalksteen bruukt. Kalsteen is ok Utgangsstoff för brennten Kalk. In Form vun Kried warrt dat as Füllstoff bruukt för Kunststoffen (t. B. PVC), üm den Kunststoff stiever to maken un bestänniger gegen Slääg. Bito tütt sik dat denn ok nich so tohopen un de Warmsleddanlaag warrt höger, so dat bi de Extrusion gauer arbeidt warrn kan. Fienkörnig Calciumcarbonat deent as Füllstoff vun hoochweertig Papeer, wat ahn Holt is.

As Bostoff is Calciumsulfat (Gips) begäng. Un Kalksteen sülvst warrt ok faken as Bosteen verwennt. Calciumcarbit is en Utgangsstoff för cheemsche Synthesen un to’n Herstellen vun Kalkstickstoff-Dünger. Un opletzt is dor noch Calciumchlorid, wat as Dröögmiddel bruukt warrt un bi’n Bo denn ok as Afbinnengaumaker för Beton.

Remove ads

Mit Calcium gifft dat en Reeg vun Verbinnen. Enige dorvun sünd:

Apatit
Calciumacetat
Calciumcarbid
Calciumcarbonat, Kalksteen, Marmor
Calciumcitrat
Calciumfluorid
Calciumgluconat (parentales Calcium)
Calciumhydroxid, löscht Kalk
Calciumlactat
Calciumlactatgluconat
Calciumnitrat
Calciumoxid, brennt Kalk
Calciumphosphat
Calciumpropionat
Calciumproprionat
Calciumsilikat
Calciumsulfat (Gips)
Calciumdinatriumethylendiamintetraacetat

Calcium is en Mengdenelement – in Gegensatz to’n Sporenlelement kummt dat mit mehr as 50 mg pro kg Gewicht in’n Lief vör. Mit 1 bit 1,1 kg vun’t Liefgeiwcht is Calcium de Mineralstoff de mit den gröttsten Andeel in’n Organismus vörkamt. 99 % vun’t Calcium in’n Lief sünd in de Tähnen un in de Knaken to finnen. Se kriegt jemehr Bestännigkeit vun de calciumriek Verbinnen Hydroxylapatit (Ca₅(PO₄)₃(OH)). De Knaken sünd so to seggen ok en Spieker för Calcium. En Deel dorvun kann ut de Knaken rutlöst warrn, wenn een en Mangel doran hett, un vör annere Opgaaven freesett warrn. De Krankheit Osteoporose, also Kalkverlust in de Knaken, kummt vör allen bi öllere Minschen vör.

Calcium hett veele Opgaaven in’n Lief. So is dat Element bedeeligt an’t Bloodstollen, an’t Aktiveeren vun en poor Enzymen un Hormonen un ok an’t Signalvermiddeln in de Muskeln un Nerven. Eerst wenn Calcium-Ionen in de Muskelzellen inströömt, tütt sik en Muskel tohopen. Dat hett Setsuro Ebashi to’n eersten mol nawiest. In’t Blood mutt jümmer en Konzentratschoon vun 2,1 bit 2,6 mmol/l Calcium binnen wesen. Dat warrt dör de Hormonen Calcitriol, Kalzitonin un Parathormon regelt.

Calciumopnahm

Junge Fronslüüd, Olle Lüüd un sünners ok Fronslüüd, de stillt oder en Kind kriegt sünd in de Gefohr, to wenig Calcium to hebben.

Anraat warrt för Utwassen Lüüd en Opnahm vun 1000 mg an’n Dag. Man, dormit Calcium in grötteer Mengden opnahm warrn kann, mutt de Lief mit noog Vitamin D versorgt wesen. Wenn gliektietig Oxalsüür, Phytinsüür oder Ballaststoffen opnahmen warrt, kann de Lief nich so goot dat Calcium opnehmen. Utscheed warrt Calcium normal över de Harnweeg un över’n Darm. Dat Utscheeden warrt vör allen dör veel Protein, Solt, Kaffe oder Alkohol anregt. Bi dat Protein is dat vör allen dat deertige. Dat kummt dorvun, dat Deerten-Protein veel Aminosüren bargt, wo Swevel binnen is. De Swevel billt bi’n Stoffwessel Süren, de de Mineralstoffen ut de Knaken rutlöst.

Wat för de Gesundheit anraat warrt, is in de Länner ünnerscheedlich. Dat liggt ok doran, dat nich ganz seker is, woveel de Minsch nu wirklich bruken deit. Woveel de Misnch bruukt hangt ok veel vun de Ümstännen vun den enkelten Minschen af, woans he leeft un wat he itt. So kann dat angahn, dat een Minsch blots 15 % vun dat Calcium opnehmen kann, wat he toföhrt. In’n Allgemenen geiht man aver dorvun ut, dat en dörsnittlich Utwassen Minsch 30 bit 40 % vun’t Calcium in’t eten ok verweerten deit. Bi Söögkinner oder ok swangere oder stillend Fronslüüd kann dat ok bit to 75 % wesen.