કેલ્શિયમની ભૌતિક મિલકત નથી. રાસાયણિક તત્વ તરીકે કેલ્શિયમ, તેની ભૂમિકા

કેલ્શિયમ એ બીજા જૂથના મુખ્ય પેટાજૂથનું એક તત્વ છે, રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકનો ચોથો સમયગાળો, અણુ નંબર 20 સાથે. તેને Ca (lat. કેલ્શિયમ) ચિહ્ન દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે. સાદો પદાર્થ કેલ્શિયમ (CAS નંબર: 7440-70-2) એ નરમ, રાસાયણિક રીતે સક્રિય આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ છે, ચાંદી- સફેદ.

નામનો ઇતિહાસ અને મૂળ

તત્વનું નામ Lat પરથી આવે છે. calx (માં આનુવંશિક કેસકેલ્સીસ) - "ચૂનો", "નરમ પથ્થર". તે અંગ્રેજી રસાયણશાસ્ત્રી હમ્ફ્રી ડેવી દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમણે 1808 માં ઇલેક્ટ્રોલિટીક પદ્ધતિ દ્વારા કેલ્શિયમ ધાતુને અલગ કરી હતી. ડેવીએ પ્લેટિનમ પ્લેટ પર વેટ સ્લેક્ડ લાઈમ અને મર્ક્યુરિક ઓક્સાઇડ HgO ના મિશ્રણનું ઈલેક્ટ્રોલાઈઝ્ડ કર્યું, જે એનોડ તરીકે કામ કરતું હતું. કેથોડ એક પ્લેટિનમ વાયર હતો જે પ્રવાહી પારામાં ડૂબેલો હતો. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણના પરિણામે, કેલ્શિયમ મિશ્રણ મેળવવામાં આવ્યું હતું. તેમાંથી પારો નિસ્યંદિત કરીને, ડેવીએ કેલ્શિયમ નામની ધાતુ મેળવી.
કેલ્શિયમ સંયોજનો - ચૂનાના પત્થર, આરસ, જીપ્સમ (તેમજ ચૂનો - ચૂનાના ફાયરિંગનું ઉત્પાદન) હજારો વર્ષો પહેલા બાંધકામમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. સુધી XVIII ના અંતમાંસદીઓથી, રસાયણશાસ્ત્રીઓ ચૂનો માનતા હતા સરળ શરીર. 1789 માં, એ. લેવોઇસિયરે સૂચવ્યું કે ચૂનો, મેગ્નેશિયા, બેરાઇટ, એલ્યુમિના અને સિલિકા જટિલ પદાર્થો છે.

રસીદ

મફત મેટાલિક કેલ્શિયમ CaCl 2 (75-80%) અને KCl અથવા CaCl 2 અને CaF 2, તેમજ 1170-1200 °C પર CaO ના એલ્યુમિનોથર્મિક ઘટાડાને સમાવતા મેલ્ટના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે:
4CaO + 2Al → CaAl 2 O 4 + 3Ca.

ભૌતિક ગુણધર્મો

મેટલ કેલ્શિયમ બે ભાગમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે એલોટ્રોપિક ફેરફારો. 443 °C સુધી, ઘન ચહેરા-કેન્દ્રિત જાળી (પેરામીટર a = 0.558 nm) સાથે α-Ca સ્થિર છે; α-Fe પ્રકાર (પેરામીટર a = 0.448 nm) ની ઘન શરીર-કેન્દ્રિત જાળી સાથે β-Ca છે. વધુ સ્થિર. α → β સંક્રમણનું પ્રમાણભૂત એન્થાલ્પી ΔH 0 0.93 kJ/mol છે.
દબાણમાં ધીમે ધીમે વધારો સાથે, તે સેમિકન્ડક્ટરના ગુણધર્મોને પ્રદર્શિત કરવાનું શરૂ કરે છે, પરંતુ તે સેમિકન્ડક્ટર બનતું નથી. દરેક અર્થમાંઆ શબ્દ (તે હવે મેટલ નથી). દબાણમાં વધુ વધારા સાથે, તે ધાતુની સ્થિતિમાં પાછું આવે છે અને સુપરકન્ડક્ટિંગ ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરવાનું શરૂ કરે છે (સુપરવાહકતાનું તાપમાન પારાના કરતા છ ગણું વધારે છે, અને વાહકતામાં અન્ય તમામ ઘટકો કરતાં ઘણું વધારે છે). કેલ્શિયમની અનન્ય વર્તણૂક ઘણી રીતે સ્ટ્રોન્ટીયમ જેવી જ છે (એટલે ​​કે સમાંતર સામયિક કોષ્ટકસાચવવામાં આવે છે).

રાસાયણિક ગુણધર્મો

કેલ્શિયમ એ એક લાક્ષણિક આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુ છે. કેલ્શિયમની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ ઊંચી છે, પરંતુ અન્ય તમામ આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ કરતાં ઓછી છે. તે ઓક્સિજન સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડઅને હવામાં ભેજ, જેના કારણે કેલ્શિયમ ધાતુની સપાટી સામાન્ય રીતે નીરસ રાખોડી હોય છે, તેથી પ્રયોગશાળામાં કેલ્શિયમ સામાન્ય રીતે અન્ય આલ્કલાઇન ધરતી ધાતુઓની જેમ, કેરોસીન અથવા પ્રવાહી પેરાફિનના સ્તર હેઠળ સજ્જડ બંધ જારમાં સંગ્રહિત થાય છે.

સામયિક કોષ્ટકના તમામ ઘટકોમાં, કેટલાકને ઓળખી શકાય છે, જેના વિના જીવંત જીવોમાં માત્ર વિવિધ રોગોનો વિકાસ થતો નથી, પરંતુ સામાન્ય રીતે જીવવું અને સામાન્ય રીતે વધવું અશક્ય છે. આમાંથી એક કેલ્શિયમ છે.

તે રસપ્રદ છે કે જ્યારે આપણે આ ધાતુ વિશે એક સરળ પદાર્થ તરીકે વાત કરીએ છીએ, ત્યારે તેનો મનુષ્ય માટે કોઈ ફાયદો નથી, નુકસાન પણ નથી. જો કે, જેમ તમે Ca 2+ આયનોનો ઉલ્લેખ કરો છો, તરત જ ઘણા બધા બિંદુઓ ઉભા થાય છે જે તેમના મહત્વને દર્શાવે છે.

સામયિક કોષ્ટકમાં કેલ્શિયમની સ્થિતિ

કેલ્શિયમની લાક્ષણિકતા, અન્ય કોઈપણ તત્વની જેમ, સામયિક કોષ્ટકમાં તેનું સ્થાન સૂચવવાથી શરૂ થાય છે. છેવટે, આપેલ અણુ વિશે ઘણું શીખવાનું શક્ય બનાવે છે:

• પરમાણુ ચાર્જ;
• ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન, ન્યુટ્રોનની સંખ્યા;
• ઓક્સિડેશન સ્થિતિ, સૌથી વધુ અને સૌથી નીચું;
• ઇલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકન અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ વસ્તુઓ.

અમે જે તત્વની વિચારણા કરી રહ્યા છીએ તે બીજા જૂથના ચોથા મુખ્ય સમયગાળામાં સ્થિત છે, મુખ્ય પેટાજૂથઅને ધરાવે છે સીરીયલ નંબર 20. ઉપરાંત, રાસાયણિક સામયિક કોષ્ટક કેલ્શિયમનું અણુ વજન બતાવે છે - 40.08, જે આપેલ અણુના હાલના આઇસોટોપ્સનું સરેરાશ મૂલ્ય છે.

ઓક્સિડેશન સ્થિતિ એક છે, હંમેશા સ્થિર, +2 ની બરાબર. ફોર્મ્યુલા CaO. લેટિન નામતત્વ કેલ્શિયમ, તેથી Ca અણુ માટે પ્રતીક.

સરળ પદાર્થ તરીકે કેલ્શિયમની લાક્ષણિકતાઓ

સામાન્ય સ્થિતિમાં આ તત્વધાતુ, ચાંદી-સફેદ રંગ છે. સરળ પદાર્થ તરીકે કેલ્શિયમનું સૂત્ર Ca છે. તેની ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રવૃત્તિને લીધે, તે વિવિધ વર્ગો સાથે જોડાયેલા ઘણા સંયોજનો બનાવવા માટે સક્ષમ છે.

એકત્રીકરણની નક્કર સ્થિતિમાં, તે માનવ શરીરનો ભાગ નથી, તેથી તે ઔદ્યોગિક અને તકનીકી જરૂરિયાતો (મુખ્યત્વે રાસાયણિક સંશ્લેષણ) માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

તે પૃથ્વીના પોપડાની સૌથી સામાન્ય ધાતુઓમાંની એક છે, લગભગ 1.5%. તે આલ્કલાઇન પૃથ્વી જૂથ સાથે સંબંધિત છે, કારણ કે જ્યારે પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે ત્યારે તે આલ્કલીસ ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ પ્રકૃતિમાં તે બહુવિધ ખનિજો અને ક્ષારના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. દરિયાના પાણીમાં પુષ્કળ કેલ્શિયમ (400 mg/l) સમાયેલું છે.

સ્ફટિક જાળી

કેલ્શિયમની લાક્ષણિકતાઓ ક્રિસ્ટલ જાળીની રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જે બે પ્રકારના હોઈ શકે છે (કારણ કે ત્યાં આલ્ફા અને બીટા સ્વરૂપ છે):

• ઘન ચહેરો કેન્દ્રિત;
• વોલ્યુમ-કેન્દ્રિત.

પરમાણુમાં બોન્ડનો પ્રકાર ધાતુ હોય છે, તમામ ધાતુઓની જેમ, અણુ આયનો હોય છે.

પ્રકૃતિમાં બનવું

પ્રકૃતિમાં ઘણા મુખ્ય પદાર્થો છે જે આ તત્વ ધરાવે છે.

1. દરિયાનું પાણી.
2. ખડકો અને ખનિજો.
3. જીવંત જીવો (શેલ્સ અને શેલ્સ, અસ્થિ પેશી, વગેરે).
4. પૃથ્વીના પોપડામાં ભૂગર્ભજળ.

નીચેના પ્રકારો ઓળખી શકાય છે ખડકોઅને ખનિજો, જે છે કુદરતી સ્ત્રોતોકેલ્શિયમ

1. ડોલોમાઇટ કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટનું મિશ્રણ છે.
2. ફ્લોરાઇટ કેલ્શિયમ ફ્લોરાઇડ છે.
3. જીપ્સમ - CaSO 4 2H 2 O.
4. કેલ્સાઇટ - ચાક, ચૂનાનો પત્થર, આરસ - કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ.
5. અલાબાસ્ટર - CaSO 4 ·0.5H 2 O.
6. ઉદાસીનતા.

કુલ મળીને, લગભગ 350 વિવિધ ખનિજો અને ખડકો છે જેમાં કેલ્શિયમ હોય છે.

મેળવવાની પદ્ધતિઓ

ધાતુને મુક્ત સ્વરૂપમાં અલગ કરો લાંબા સમય સુધીતે શક્ય ન હતું, કારણ કે તેની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ વધુ છે અને તે તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં પ્રકૃતિમાં મળી શકતી નથી. તેથી, 19મી સદી (1808) સુધી, પ્રશ્નમાં રહેલું તત્વ સામયિક કોષ્ટક દ્વારા ઊભું થયેલું બીજું રહસ્ય હતું.

અંગ્રેજી રસાયણશાસ્ત્રી હમ્ફ્રી ડેવી કેલ્શિયમને ધાતુ તરીકે સંશ્લેષણ કરવામાં સફળ રહ્યા. તેમણે જ સૌપ્રથમ ઘન ખનિજો અને ક્ષારના પીગળવાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની વિશિષ્ટતાઓ શોધી કાઢી હતી. ઇલેક્ટ્રિક આંચકો. આજે, આ ધાતુ મેળવવાની સૌથી સુસંગત રીત તેના ક્ષારનું વિદ્યુત વિચ્છેદન છે, જેમ કે:

• કેલ્શિયમ અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ્સનું મિશ્રણ;
• ફ્લોરાઇડ અને કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડનું મિશ્રણ.

એલ્યુમિનોથર્મીનો ઉપયોગ કરીને તેના ઓક્સાઇડમાંથી કેલ્શિયમ કાઢવાનું પણ શક્ય છે, જે ધાતુશાસ્ત્રમાં એક સામાન્ય પદ્ધતિ છે.

ભૌતિક ગુણધર્મો

ભૌતિક માપદંડો અનુસાર કેલ્શિયમની લાક્ષણિકતાઓને ઘણા મુદ્દાઓમાં વર્ણવી શકાય છે.

1. એકત્રીકરણની સ્થિતિ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં નક્કર હોય છે.
2. ગલનબિંદુ - 842 0 સે.
3. ધાતુ નરમ હોય છે અને તેને છરી વડે કાપી શકાય છે.
4. રંગ - ચાંદી-સફેદ, ચળકતી.
5. તે સારી વાહક અને ગરમી-વાહક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
6. જ્યારે લાંબા સમય સુધી ગરમ થાય છે, ત્યારે તે પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે, પછી વરાળની સ્થિતિમાં, તેના ધાતુના ગુણધર્મો ગુમાવે છે. ઉત્કલન બિંદુ 1484 0 સે.

કેલ્શિયમના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં એક ખાસિયત છે. જ્યારે ધાતુ પર દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે અમુક સમયે તે તેના ધાતુના ગુણો અને વિદ્યુત સંચાલન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે. જો કે, એક્સપોઝરમાં વધુ વધારા સાથે, તે ફરીથી પુનઃસ્થાપિત થાય છે અને પોતાને સુપરકન્ડક્ટર તરીકે પ્રગટ કરે છે, જે અન્ય તત્વો કરતાં આ સૂચકાંકોમાં અનેક ગણું વધારે છે.

રાસાયણિક ગુણધર્મો

આ ધાતુની પ્રવૃત્તિ ઘણી વધારે છે. તેથી, ત્યાં ઘણી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ છે જેમાં કેલ્શિયમ પ્રવેશ કરે છે. તમામ બિન-ધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ તેના માટે સામાન્ય છે, કારણ કે ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે તે ખૂબ જ મજબૂત છે.

1. મુ સામાન્ય સ્થિતિઅનુરૂપ દ્વિસંગી સંયોજનો બનાવવા માટે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે: હેલોજન, ઓક્સિજન.
2. જ્યારે ગરમ થાય છે: હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, કાર્બન, સિલિકોન, ફોસ્ફરસ, બોરોન, સલ્ફર અને અન્ય.
3. ચાલુ બહારતરત જ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને તેથી તે ગ્રે કોટિંગ સાથે આવરી લેવામાં આવે છે.
4. એસિડ સાથે હિંસક પ્રતિક્રિયા આપે છે, કેટલીકવાર બળતરા પેદા કરે છે.

જ્યારે ક્ષારની વાત આવે છે ત્યારે કેલ્શિયમના રસપ્રદ ગુણધર્મો દેખાય છે. તેથી, છત અને દિવાલો પર ઉગતી સુંદર ગુફાઓ ભૂગર્ભ જળની અંદર પ્રક્રિયાઓના પ્રભાવ હેઠળ પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને બાયકાર્બોનેટમાંથી સમય જતાં રચાય છે તે સિવાય બીજું કંઈ નથી.

ધાતુ તેની સામાન્ય સ્થિતિમાં કેટલી સક્રિય છે તે ધ્યાનમાં લેતા, તે આલ્કલાઇન ધાતુઓની જેમ પ્રયોગશાળાઓમાં સંગ્રહિત થાય છે. ડાર્ક ગ્લાસ કન્ટેનરમાં, ચુસ્તપણે બંધ ઢાંકણ સાથે અને કેરોસીન અથવા પેરાફિનના સ્તર હેઠળ.

કેલ્શિયમ આયનની ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયા એ જ્યોતને સુંદર, સમૃદ્ધ ઈંટ-લાલ રંગમાં રંગવાનું છે. તમે સંયોજનોની રચનામાં ધાતુને તેના કેટલાક ક્ષાર (કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, ફ્લોરાઇડ, સલ્ફેટ, ફોસ્ફેટ, સિલિકેટ, સલ્ફાઇટ) ના અદ્રાવ્ય અવક્ષેપો દ્વારા પણ ઓળખી શકો છો.

મેટલ જોડાણો

ધાતુના સંયોજનોના પ્રકાર નીચે મુજબ છે.

• ઓક્સાઇડ;
• હાઇડ્રોક્સાઇડ;
• કેલ્શિયમ ક્ષાર (મધ્યમ, એસિડિક, મૂળભૂત, ડબલ, જટિલ).

CaO તરીકે ઓળખાતા કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ મકાન સામગ્રી (ચૂનો) બનાવવા માટે થાય છે. જો તમે ઓક્સાઈડને પાણીથી બુઝાવો છો, તો તમને અનુરૂપ હાઇડ્રોક્સાઇડ મળે છે, જે આલ્કલીના ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

મોટા વ્યવહારુ મહત્વચોક્કસ રીતે વિવિધ કેલ્શિયમ ક્ષાર હોય છે જેનો ઉપયોગ થાય છે વિવિધ ઉદ્યોગોખેતરો આપણે ઉપર ઉલ્લેખ કર્યો છે કે કયા પ્રકારના ક્ષાર અસ્તિત્વમાં છે. ચાલો આ જોડાણોના પ્રકારોના ઉદાહરણો આપીએ.

1. મધ્યમ ક્ષાર - કાર્બોનેટ CaCO 3, ફોસ્ફેટ Ca 3 (PO 4) 2 અને અન્ય.
2. એસિડિક - હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ CaHSO 4.
3. મુખ્ય બાયકાર્બોનેટ (CaOH) 3 PO 4 છે.
4. જટિલ - Cl 2.
5. ડબલ - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

તે સંયોજનોના સ્વરૂપમાં છે આ વર્ગનાકેલ્શિયમ જૈવિક પ્રણાલીઓ માટે મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે ક્ષાર શરીર માટે આયનોનો સ્ત્રોત છે.

જૈવિક ભૂમિકા

માનવ શરીર માટે કેલ્શિયમ કેમ મહત્વનું છે? તેના અનેક કારણો છે.

1. તે આ તત્વના આયનો છે જે આંતરકોષીય પદાર્થ અને પેશી પ્રવાહીનો ભાગ છે, જે ઉત્તેજના મિકેનિઝમ્સના નિયમનમાં ભાગ લે છે, હોર્મોન્સ અને ન્યુરોટ્રાન્સમીટરના ઉત્પાદનમાં ભાગ લે છે.
2. કેલ્શિયમ હાડકાં અને દાંતના દંતવલ્કમાં લગભગ 2.5% ની માત્રામાં એકઠું થાય છે. કુલ માસસંસ્થાઓ આ ઘણું બધું છે અને આ બંધારણોને મજબૂત બનાવવામાં, તેમની શક્તિ અને સ્થિરતા જાળવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેના વિના શરીરની વૃદ્ધિ અશક્ય છે.
3. બ્લડ ગંઠાઈ જવું એ પ્રશ્નમાં રહેલા આયનો પર પણ આધાર રાખે છે.
4. તે હૃદયના સ્નાયુનો એક ભાગ છે, તેના ઉત્તેજના અને સંકોચનમાં ભાગ લે છે.
5. તે એક્ઝોસાયટોસિસ અને અન્ય અંતઃકોશિક ફેરફારોની પ્રક્રિયાઓમાં સહભાગી છે.

જો વપરાશમાં લેવાયેલ કેલ્શિયમની માત્રા પર્યાપ્ત નથી, તો પછી રોગો જેમ કે:

• રિકેટ્સ;
• ઓસ્ટીયોપોરોસીસ;
• રક્ત રોગો.

પુખ્ત વયના લોકો માટે દૈનિક સેવન 1000 મિલિગ્રામ છે, અને 9 વર્ષથી વધુ ઉંમરના બાળકો માટે 1300 મિલિગ્રામ છે. શરીરમાં આ તત્વની વધુ પડતી અટકાવવા માટે, તમારે નિર્દિષ્ટ માત્રાથી વધુ ન હોવી જોઈએ. નહિંતર, આંતરડાના રોગો વિકસી શકે છે.

અન્ય તમામ જીવંત પ્રાણીઓ માટે, કેલ્શિયમ ઓછું મહત્વનું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ઘણા લોકો પાસે હાડપિંજર નથી, તેમ છતાં, તેમના મજબૂતીકરણના બાહ્ય માધ્યમો પણ આ ધાતુની રચના છે. તેમની વચ્ચે:

• શેલફિશ
• છીપ અને છીપ;
• જળચરો;
• કોરલ પોલિપ્સ.

તેઓ બધા તેમની પીઠ પર વહન કરે છે અથવા, સૈદ્ધાંતિક રીતે, જીવનની પ્રક્રિયામાં ચોક્કસ બાહ્ય હાડપિંજર બનાવે છે જે તેમને રક્ષણ આપે છે. બાહ્ય પ્રભાવોઅને શિકારી. તેનું મુખ્ય ઘટક કેલ્શિયમ ક્ષાર છે.

માનવીની જેમ કરોડરજ્જુને સામાન્ય વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે આ આયનોની જરૂર હોય છે અને તે ખોરાકમાંથી મેળવે છે.

ત્યાં ઘણા બધા વિકલ્પો છે જેની સાથે શરીરમાં ગુમ થયેલ તત્વને ફરીથી ભરવાનું શક્ય છે. સર્વશ્રેષ્ઠ, અલબત્ત, કુદરતી પદ્ધતિઓ- ઇચ્છિત અણુ ધરાવતા ઉત્પાદનો. જો કે, જો કોઈ કારણોસર આ અપૂરતું અથવા અશક્ય છે, તો તબીબી માર્ગ પણ સ્વીકાર્ય છે.

તેથી, કેલ્શિયમ ધરાવતા ખોરાકની સૂચિ કંઈક આના જેવી છે:

• ડેરી અને આથો દૂધ ઉત્પાદનો;
• માછલી
• લીલો;
• અનાજ (બિયાં સાથેનો દાણો, ચોખા, આખા અનાજના લોટમાંથી બનાવેલ બેકડ સામાન);
• કેટલાક સાઇટ્રસ ફળો (નારંગી, ટેન્ગેરિન);
• કઠોળ
• બધા બદામ (ખાસ કરીને બદામ અને અખરોટ).

જો તમને કેટલાક ખાદ્યપદાર્થોથી એલર્જી હોય અથવા અન્ય કારણોસર ખાઈ શકતા નથી, તો કેલ્શિયમ ધરાવતી તૈયારીઓ શરીરમાં જરૂરી તત્વના સ્તરને ફરીથી ભરવામાં મદદ કરશે.

તે બધા આ ધાતુના ક્ષાર છે, જે શરીર દ્વારા સરળતાથી શોષી લેવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, ઝડપથી લોહી અને આંતરડામાં શોષાય છે. તેમાંથી, સૌથી વધુ લોકપ્રિય અને વપરાયેલ નીચે મુજબ છે.

1. કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ - ઇન્જેક્શન માટે અથવા પુખ્ત વયના અને બાળકો માટે મૌખિક વહીવટ માટેનો ઉકેલ. તે રચનામાં મીઠાની સાંદ્રતામાં ભિન્ન છે; તેનો ઉપયોગ "ગરમ ઇન્જેક્શન" માટે થાય છે, કારણ કે જ્યારે ઇન્જેક્શન આપવામાં આવે છે ત્યારે તે બરાબર આ સંવેદનાનું કારણ બને છે. સરળ મૌખિક વહીવટ માટે ફળોના રસ સાથેના સ્વરૂપો છે.
2. બંને ગોળીઓ (0.25 અથવા 0.5 ગ્રામ) અને નસમાં ઇન્જેક્શન માટેના ઉકેલોમાં ઉપલબ્ધ છે. ઘણીવાર ટેબ્લેટ સ્વરૂપમાં તેમાં વિવિધ ફળ ઉમેરણો હોય છે.
3. કેલ્શિયમ લેક્ટેટ - 0.5 ગ્રામની ગોળીઓમાં ઉપલબ્ધ છે.

કેલ્શિયમ(કેલ્શિયમ), Ca, મેન્ડેલીવની સામયિક પ્રણાલીના જૂથ II ના રાસાયણિક તત્વ, અણુ સંખ્યા 20, અણુ સમૂહ 40.08; ચાંદી-સફેદ પ્રકાશ ધાતુ. કુદરતી તત્વછનું મિશ્રણ રજૂ કરે છે સ્થિર આઇસોટોપ્સ: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca અને 48 Ca, જેમાંથી 40 Ca સૌથી સામાન્ય છે (96, 97%).

Ca સંયોજનો - ચૂનાના પત્થર, આરસ, જીપ્સમ (તેમજ ચૂનો - ચૂનાના પત્થરના કેલ્સિનેશનનું ઉત્પાદન) પ્રાચીન સમયમાં બાંધકામમાં પહેલેથી જ ઉપયોગમાં લેવાતા હતા. 18મી સદીના અંત સુધી, રસાયણશાસ્ત્રીઓ ચૂનાને સાદા ઘન ગણતા હતા. 1789 માં, એ. લેવોઇસિયરે સૂચવ્યું કે ચૂનો, મેગ્નેશિયા, બેરાઇટ, એલ્યુમિના અને સિલિકા જટિલ પદાર્થો છે. 1808 માં, જી. ડેવી, પારો કેથોડ સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન માટે પારો ઓક્સાઇડ સાથે ભીના સ્લેક્ડ ચૂનાના મિશ્રણને આધિન કરીને, એક Ca મિશ્રણ તૈયાર કર્યું, અને તેમાંથી પારો નિસ્યંદિત કરીને, તેણે "કેલ્શિયમ" નામની ધાતુ મેળવી (લેટિન કેલ્ક્સમાંથી, લિંગ કેલ્સિસ - ચૂનો).

પ્રકૃતિમાં કેલ્શિયમનું વિતરણ.પૃથ્વીના પોપડામાં વિપુલતાના સંદર્ભમાં, Ca 5મા ક્રમે છે (O, Si, Al અને Fe પછી); સામગ્રી 2.96% વજન દ્વારા. તે જોરશોરથી સ્થળાંતર કરે છે અને વિવિધ ભૂ-રાસાયણિક પ્રણાલીઓમાં એકઠા થાય છે, 385 ખનિજો બનાવે છે (ખનિજોની સંખ્યામાં ચોથું સ્થાન). પૃથ્વીના આવરણમાં થોડું Ca છે અને કદાચ તેનાથી પણ ઓછું છે પૃથ્વીનો કોર(આયર્ન ઉલ્કાઓમાં 0.02%). Ca પૃથ્વીના પોપડાના નીચેના ભાગમાં પ્રબળ છે, મુખ્ય ખડકોમાં સંચિત થાય છે; સૌથી વધુ Ca એ ફેલ્ડસ્પારમાં સમાયેલ છે - Ca anorthite; મૂળભૂત ખડકોમાં સામગ્રી 6.72% છે, એસિડિક ખડકોમાં (ગ્રેનાઈટ અને અન્ય) 1.58% છે. બાયોસ્ફિયરમાં, Ca નો અપવાદરૂપે તીવ્ર તફાવત જોવા મળે છે, જે મુખ્યત્વે "કાર્બોનેટ સંતુલન" સાથે સંકળાયેલ છે: જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કાર્બોનેટ CaCO 3 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે દ્રાવ્ય બાયકાર્બોનેટ Ca(HCO 3) 2 રચાય છે: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca(HCO 3) 2 = Ca 2+ + 2HCO 3- . આ પ્રતિક્રિયા ઉલટાવી શકાય તેવું છે અને Ca પુનઃવિતરણ માટેનો આધાર છે. જ્યારે પાણીમાં CO 2નું પ્રમાણ વધારે હોય છે, ત્યારે Ca દ્રાવણમાં હોય છે, અને જ્યારે CO 2નું પ્રમાણ ઓછું હોય છે, ત્યારે ખનિજ કેલ્સાઈટ CaCO 3 અવક્ષેપ કરે છે, જે ચૂનાના પત્થર, ચાક અને આરસના જાડા થાપણો બનાવે છે.

Ca ના ઇતિહાસમાં બાયોજેનિક સ્થળાંતર પણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. ધાતુ તત્વોના જીવંત પદાર્થોમાં, Ca મુખ્ય છે. સજીવો જાણીતા છે કે જેમાં 10% કરતાં વધુ Ca (વધુ કાર્બન) હોય છે, જે Ca સંયોજનોમાંથી, મુખ્યત્વે CaCO 3 (કેલકેરિયસ શેવાળ, ઘણા મોલસ્ક, ઇચિનોડર્મ્સ, કોરલ, રાઇઝોમ્સ, વગેરે) માંથી તેમના હાડપિંજરનું નિર્માણ કરે છે. સમુદ્રમાં હાડપિંજરના દફન સાથે. પ્રાણીઓ અને છોડ શેવાળ, કોરલ અને અન્ય ચૂનાના પત્થરોના પ્રચંડ સમૂહના સંચય સાથે સંકળાયેલા છે, જે ડૂબકી મારતા પૃથ્વીની ઊંડાઈઅને ખનિજીકરણ, માં ફેરવો વિવિધ પ્રકારોઆરસ

ભેજવાળી આબોહવાવાળા વિશાળ વિસ્તારો (વન ઝોન, ટુંડ્ર) Ca ની ઉણપ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે - અહીં તે સરળતાથી જમીનમાંથી બહાર નીકળી જાય છે. આ જમીનની નીચી ફળદ્રુપતા, ઘરેલું પ્રાણીઓની ઓછી ઉત્પાદકતા, તેમના નાના કદ અને ઘણીવાર હાડપિંજરના રોગો સાથે સંકળાયેલ છે. તેથી, જમીનને ચૂંકવી, ઘરેલું પ્રાણીઓ અને પક્ષીઓને ખોરાક આપવો વગેરેનું ખૂબ મહત્વ છે, તેનાથી વિપરીત, શુષ્ક આબોહવામાં CaCO 3 નબળી રીતે દ્રાવ્ય છે, તેથી મેદાન અને રણના લેન્ડસ્કેપ્સ Ca માં સમૃદ્ધ છે. ખારા ભેજવાળી જમીન અને ખારા સરોવરોમાં, જીપ્સમ CaSO 4 · 2H 2 O વારંવાર એકઠા થાય છે.

નદીઓ સમુદ્રમાં પુષ્કળ Ca લાવે છે, પરંતુ તે સમુદ્રના પાણીમાં રહેતી નથી (સરેરાશ સામગ્રી 0.04%), પરંતુ સજીવોના હાડપિંજરમાં કેન્દ્રિત છે અને, તેમના મૃત્યુ પછી, મુખ્યત્વે CaCO ના સ્વરૂપમાં તળિયે જમા થાય છે. 3. તમામ મહાસાગરોના તળિયે 4000 મીટરથી વધુની ઊંડાઈએ કેલ્કેરિયસ કાંપ વ્યાપક છે (વધુ ઊંડાઈએ, CaCO 3 ઓગળી જાય છે અને ત્યાંના જીવો ઘણીવાર Ca ની ઉણપથી પીડાય છે).

Ca સ્થળાંતરમાં ભૂગર્ભજળ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. ચૂનાના પત્થરોમાં, કેટલાક સ્થળોએ તેઓ જોરશોરથી CaCO 3 લીચ કરે છે, જે કાર્સ્ટના વિકાસ, ગુફાઓ, સ્ટેલેક્ટાઇટ્સ અને સ્ટેલાગ્માઇટ્સની રચના સાથે સંકળાયેલ છે. કેલ્સાઇટ ઉપરાંત, ભૂતકાળના દરિયામાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગ Ca phosphates નું વ્યાપક પ્રમાણ હતું (ઉદાહરણ તરીકે, કઝાકિસ્તાનમાં Karatau phosphorite થાપણો), ડોલોમાઈટ CaCO 3 ·MgCO 3, અને બાષ્પીભવન દરમિયાન લગૂનમાં - જીપ્સમ.

દરમિયાન ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસબાયોજેનિક કાર્બોનેટનું નિર્માણ વધ્યું, અને કેલ્સાઇટનું રાસાયણિક અવક્ષેપ ઘટ્યું. પ્રિકેમ્બ્રીયન સમુદ્રમાં (600 મિલિયન વર્ષો પહેલા) કેલ્કેરિયસ હાડપિંજર ધરાવતા કોઈ પ્રાણીઓ ન હતા; તેઓ કેમ્બ્રિયન (કોરલ, જળચરો, વગેરે) થી વ્યાપક બન્યા છે. આ પ્રિકેમ્બ્રીયન વાતાવરણમાં ઉચ્ચ CO 2 સામગ્રી સાથે સંકળાયેલું છે.

કેલ્શિયમના ભૌતિક ગુણધર્મો. સ્ફટિક જાળી Ca નું α-સ્વરૂપ (સામાન્ય તાપમાને સ્થિર) ચહેરા-કેન્દ્રિત ઘન છે, a = 5.56Å. અણુ ત્રિજ્યા 1.97Å, આયનીય ત્રિજ્યા Ca 2+ , 1.04Å. ઘનતા 1.54 g/cm 3 (20 °C). 464 °C થી ઉપર, ષટ્કોણ β-સ્વરૂપ સ્થિર છે. t ઓગળે 851 °C, t ઉકાળો 1482 °C; તાપમાન ગુણાંક રેખીય વિસ્તરણ 22·10 -6 (0-300 °C); 20 °C 125.6 W/(m K) અથવા 0.3 cal/(cm સેકન્ડ °C) પર થર્મલ વાહકતા; ચોક્કસ ગરમી(0-100 °C) 623.9 J/(kg K) અથવા 0.149 cal/(g °C); 20 °C 4.6·10 -8 ohm·m અથવા 4.6·10 -6 ohm·cm પર વિદ્યુત પ્રતિકારકતા; વિદ્યુત પ્રતિકારનું તાપમાન ગુણાંક 4.57·10 -3 (20 °C) છે. સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ 26 Gn/m2 (2600 kgf/mm2); તાણ શક્તિ 60 MN/m 2 (6 kgf/mm 2); સ્થિતિસ્થાપક મર્યાદા 4 MN/m 2 (0.4 kgf/mm 2), ઉપજ શક્તિ 38 MN/m 2 (3.8 kgf/mm 2); સંબંધિત વિસ્તરણ 50%; બ્રિનેલ કઠિનતા 200-300 Mn/m2 (20-30 kgf/mm2). પૂરતા પ્રમાણમાં ઉચ્ચ શુદ્ધતાનું કેલ્શિયમ પ્લાસ્ટિક છે, સરળતાથી દબાવવામાં આવે છે, વળેલું અને કાપવા માટે સક્ષમ છે.

કેલ્શિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો.બાહ્ય રૂપરેખાંકન ઇલેક્ટ્રોન શેલઅણુ Ca 4s 2, જે મુજબ સંયોજનોમાં Ca 2-વેલેન્ટ છે. રાસાયણિક રીતે, Ca ખૂબ સક્રિય છે. સામાન્ય તાપમાને, Ca હવામાં ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે, તેથી તેને હર્મેટિકલી સીલબંધ કન્ટેનરમાં અથવા ખનિજ તેલ હેઠળ સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે હવા અથવા ઓક્સિજનમાં ગરમ ​​થાય છે, ત્યારે તે સળગે છે, મુખ્ય આપે છે CaO ઓક્સાઇડ. પેરોક્સાઇડ્સ Ca - CaO 2 અને CaO 4 પણ જાણીતા છે. સાથે ઠંડુ પાણી Ca પ્રથમ ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, પછી Ca(OH) 2 ફિલ્મની રચનાને કારણે પ્રતિક્રિયા ધીમી પડી જાય છે. Ca ગરમ પાણી અને એસિડ સાથે જોરશોરથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, H2 મુક્ત કરે છે (કેન્દ્રિત HNO3 સિવાય). તે ઠંડીમાં ફ્લોરિન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને ક્લોરિન અને બ્રોમિન સાથે - 400 °C થી ઉપર, અનુક્રમે CaF 2, CaCl 2 અને CaBr 2 આપે છે. પીગળેલી સ્થિતિમાં, આ હલાઇડ્સ Ca - CaF, CaCl સાથે કહેવાતા પેટા સંયોજનો બનાવે છે, જેમાં Ca ઔપચારિક રીતે મોનોવેલેન્ટ છે. જ્યારે Ca ને સલ્ફર સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કેલ્શિયમ સલ્ફાઈડ CaS મેળવવામાં આવે છે, બાદમાં સલ્ફર ઉમેરે છે, જે પોલિસલ્ફાઈડ્સ (CaS 2, CaS 4 અને અન્ય) બનાવે છે. શુષ્ક હાઇડ્રોજન સાથે 300-400 °C પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, Ca હાઇડ્રાઇડ CaH 2 બનાવે છે - આયનીય સંયોજન, જેમાં હાઇડ્રોજન એક આયન છે. 500 °C પર Ca અને નાઇટ્રોજન Ca 3 N 2 નાઇટ્રાઇડ આપે છે; ઠંડીમાં એમોનિયા સાથે Ca ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા જટિલ એમોનિયા Ca 6 તરફ દોરી જાય છે. જ્યારે ગ્રેફાઇટ, સિલિકોન અથવા ફોસ્ફરસ સાથે હવાના પ્રવેશ વિના ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે Ca અનુક્રમે કેલ્શિયમ કાર્બાઇડ CaC 2, સિલિસાઇડ્સ Ca 2 Si, CaSi, CaSi 2 અને ફોસ્ફાઇડ Ca 3 P 2 આપે છે. Ca એ Al, Ag, Au, Cu, Li, Mg, Pb, Sn અને અન્ય સાથે આંતરમેટાલિક સંયોજનો બનાવે છે.

કેલ્શિયમ મેળવવું.ઉદ્યોગમાં, Ca બે રીતે મેળવવામાં આવે છે: 1) 0.01-0.02 mm Hg ના શૂન્યાવકાશમાં CaO અને Al પાવડરના બ્રિકેટેડ મિશ્રણને 1200 °C પર ગરમ કરીને. કલા.; પ્રતિક્રિયા દ્વારા પ્રકાશિત: 6CaO + 2 Al = 3CaO Al 2 O 3 + 3Ca Ca વરાળ ઘટ્ટ ઠંડી સપાટી; 2) CaCl 2 અને KCl ના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા પ્રવાહી કોપર-કેલ્શિયમ કેથોડ સાથે, એક Cu - Ca એલોય (65% Ca) તૈયાર થાય છે, જેમાંથી Ca વેક્યૂમમાં 950-1000 °C તાપમાને નિસ્યંદિત થાય છે. 0.1-0.001 mm Hg. કલા.

કેલ્શિયમની અરજી.શુદ્ધ ધાતુના સ્વરૂપમાં, Ca નો ઉપયોગ U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb અને કેટલાક માટે ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થાય છે. દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓતેમના જોડાણોમાંથી. તેનો ઉપયોગ સ્ટીલ્સ, બ્રોન્ઝ અને અન્ય એલોયના ડિઓક્સિડેશન માટે, પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનોમાંથી સલ્ફરને દૂર કરવા, કાર્બનિક પ્રવાહીને નિર્જલીકૃત કરવા, નાઇટ્રોજનની અશુદ્ધિઓમાંથી આર્ગોનને શુદ્ધ કરવા અને ઇલેક્ટ્રિક વેક્યુમ ઉપકરણોમાં ગેસ શોષક તરીકે પણ થાય છે. Pb-Na-Ca સિસ્ટમની એન્ટિફ્રિકશન સામગ્રી, તેમજ Pb-Ca એલોય જે ઇલેક્ટ્રિકલ શેલના ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તેનો વ્યાપકપણે ટેકનોલોજીમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. કેબલ Ca-Si-Ca એલોય (સિલિકોકેલ્શિયમ)નો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ટીલ્સના ઉત્પાદનમાં ડિઓક્સિડાઇઝર અને ડીગાસર તરીકે થાય છે.

શરીરમાં કેલ્શિયમ. Ca એક છે પોષક તત્વોસામાન્ય કોર્સ માટે જરૂરી જીવન પ્રક્રિયાઓ. તે પ્રાણીઓ અને છોડના તમામ પેશીઓ અને પ્રવાહીમાં હાજર છે. માત્ર દુર્લભ જીવો જ Ca વિનાના વાતાવરણમાં વિકાસ કરી શકે છે. કેટલાક જીવોમાં, Ca સામગ્રી 38% સુધી પહોંચે છે; મનુષ્યોમાં - 1.4-2%. છોડ અને પ્રાણી સજીવોના કોષોને બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં Ca 2+, Na + અને K + આયનોના કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત ગુણોત્તરની જરૂર પડે છે. છોડ જમીનમાંથી Ca મેળવે છે. Ca સાથેના તેમના સંબંધોના આધારે, છોડને કેલ્સેફિલ્સ અને કેલ્સફોબ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રાણીઓ ખોરાક અને પાણીમાંથી Ca મેળવે છે. બાહ્યની સામાન્ય અભેદ્યતા જાળવી રાખીને સંખ્યાબંધ સેલ્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સની રચના માટે Ca જરૂરી છે કોષ પટલ, માછલી અને અન્ય પ્રાણીઓના ઇંડાને ફળદ્રુપ કરવા માટે, સંખ્યાબંધ ઉત્સેચકો સક્રિય કરે છે. Ca 2+ આયનો સ્નાયુ તંતુમાં ઉત્તેજના પ્રસારિત કરે છે, તેના સંકોચનનું કારણ બને છે, હૃદયના સંકોચનની શક્તિમાં વધારો કરે છે, લ્યુકોસાઈટ્સના ફેગોસાયટીક કાર્યમાં વધારો કરે છે અને સિસ્ટમને સક્રિય કરે છે. રક્ષણાત્મક પ્રોટીનલોહી, તેના કોગ્યુલેશનમાં ભાગ લે છે. કોષોમાં, લગભગ તમામ Ca પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ, ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ્સ અને કાર્બનિક એસિડવાળા સંકુલમાં સંયોજનોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. મનુષ્યો અને ઉચ્ચ પ્રાણીઓના રક્ત પ્લાઝ્મામાં, માત્ર 20-40% Ca પ્રોટીન સાથે બંધાયેલ હોઈ શકે છે. હાડપિંજરવાળા પ્રાણીઓમાં, તમામ Caમાંથી 97-99% સુધીનો ઉપયોગ મકાન સામગ્રી તરીકે થાય છે: અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં મુખ્યત્વે CaCO 3 (મોલસ્ક શેલ્સ, કોરલ) ના સ્વરૂપમાં, કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં - ફોસ્ફેટ્સના સ્વરૂપમાં. ઘણા અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ નવા હાડપિંજર બનાવવા અથવા બિનતરફેણકારી પરિસ્થિતિઓમાં મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સુનિશ્ચિત કરવા માટે પીગળતા પહેલા Ca સંગ્રહિત કરે છે.

મનુષ્યો અને ઉચ્ચ પ્રાણીઓના લોહીમાં Ca નું પ્રમાણ પેરાથાઈરોઈડ અને થાઈરોઈડ ગ્રંથીઓના હોર્મોન્સ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સૌથી મહત્વની ભૂમિકાઆ પ્રક્રિયાઓમાં વિટામિન ડી ભૂમિકા ભજવે છે Ca શોષણ અગ્રવર્તી વિભાગમાં થાય છે નાના આંતરડા. આંતરડાની એસિડિટીમાં ઘટાડો થવા સાથે Ca શોષણ બગડે છે અને Ca, P અને ખોરાકમાં ચરબીના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે. ગાયના દૂધમાં શ્રેષ્ઠ Ca/P ગુણોત્તર લગભગ 1.3 છે (બટાકામાં 0.15, કઠોળમાં 0.13, માંસમાં 0.016). જો ખોરાકમાં પી અથવા ઓક્સાલિક એસિડની વધુ માત્રા હોય, તો Ca શોષણ બગડે છે. પિત્ત એસિડ તેના શોષણને વેગ આપે છે. માનવ ખોરાકમાં શ્રેષ્ઠ Ca/ચરબી ગુણોત્તર 0.04-0.08 g Ca પ્રતિ 1 ગ્રામ ચરબી છે. Ca ઉત્સર્જન મુખ્યત્વે આંતરડા દ્વારા થાય છે. સ્તનપાન દરમિયાન સસ્તન પ્રાણીઓ દૂધમાં ઘણું Ca ગુમાવે છે. ફોસ્ફરસ-કેલ્શિયમ ચયાપચયમાં વિક્ષેપ સાથે, નાના પ્રાણીઓ અને બાળકોમાં રિકેટ્સ વિકસે છે, અને હાડપિંજરની રચના અને બંધારણમાં ફેરફાર (ઓસ્ટિઓમાલેસિયા) પુખ્ત પ્રાણીઓમાં વિકસે છે.

નામનો ઇતિહાસ અને મૂળ

તત્વનું નામ Lat પરથી આવે છે. calx (જનન સંબંધી કિસ્સામાં કેલ્સીસ) - “ચૂનો”, “નરમ પથ્થર”. તે અંગ્રેજી રસાયણશાસ્ત્રી હમ્ફ્રી ડેવી દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમણે 1808 માં ઇલેક્ટ્રોલિટીક પદ્ધતિ દ્વારા કેલ્શિયમ ધાતુને અલગ કરી હતી. ડેવીએ પ્લેટિનમ પ્લેટ પર ભીના સ્લેક્ડ ચૂનાના મિશ્રણને વિદ્યુત વિચ્છેદન માટે આધીન કર્યું, જે એનોડ તરીકે સેવા આપે છે. કેથોડ પ્રવાહીમાં ડૂબેલો પ્લેટિનમ વાયર હતો. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણના પરિણામે, કેલ્શિયમ મિશ્રણ મેળવવામાં આવ્યું હતું. તેમાંથી પારો નિસ્યંદિત કરીને, ડેવીએ કેલ્શિયમ નામની ધાતુ મેળવી.

આઇસોટોપ્સ

કેલ્શિયમ પ્રકૃતિમાં છ આઇસોટોપ્સના મિશ્રણ તરીકે જોવા મળે છે: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca અને 48 Ca, જેમાંથી સૌથી સામાન્ય - 40 Ca - 96.97% છે. કેલ્શિયમ ન્યુક્લીમાં પ્રોટોનની જાદુઈ સંખ્યા હોય છે: ઝેડ= 20. આઇસોટોપ્સ 40
20Ca20
અને 48
20Ca28
પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા પાંચ બમણા મેજિક ન્યુક્લીમાંથી બે છે.

છમાંથી કુદરતી આઇસોટોપ્સકેલ્શિયમ પાંચ સ્થિર છે. છઠ્ઠો આઇસોટોપ 48 Ca, છમાંથી સૌથી ભારે અને ખૂબ જ દુર્લભ (તેની આઇસોટોપિક વિપુલતા માત્ર 0.187% છે), (4.39 ± 0.58) ⋅10 19 વર્ષનું અર્ધ જીવન સાથે ડબલ બીટા ક્ષયમાંથી પસાર થાય છે.

ખડકો અને ખનિજોમાં

કેલ્શિયમ, પૃથ્વીના પોપડામાં જોરશોરથી સ્થળાંતર કરે છે અને વિવિધ ભૌગોલિક રાસાયણિક પ્રણાલીઓમાં એકઠા થાય છે, તે 385 ખનિજો (ખનિજોની ચોથા સૌથી મોટી સંખ્યા) બનાવે છે.

મોટા ભાગનું કેલ્શિયમ વિવિધ ખડકો (ગ્રેનાઈટ, ગ્નીસીસ, વગેરે) ના સિલિકેટ્સ અને એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સમાં સમાયેલ છે, ખાસ કરીને ફેલ્ડસ્પાર - એનોરાઈટ Ca માં.

કેલ્શિયમ ખનિજો જેમ કે કેલ્સાઇટ CaCO 3 , એનહાઇડ્રાઇટ CaSO 4 , અલાબાસ્ટર CaSO 4 ·0.5H 2 O અને જીપ્સમ CaSO 4 ·2H 2 O, ફ્લોરાઇટ CaF 2 , એપેટાઇટ Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl, OH), ડોલોમાઇટ MgCO 3 · CaCO 3 . કુદરતી પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષારની હાજરી તેની કઠિનતા નક્કી કરે છે.

એક જળકૃત ખડક જેમાં મુખ્યત્વે ક્રિપ્ટોક્રિસ્ટલાઇન કેલ્સાઇટનો સમાવેશ થાય છે તે ચૂનાનો પત્થર છે (તેની જાતોમાંની એક ચાક છે). પ્રાદેશિક મેટામોર્ફિઝમ ચૂનાના પત્થરને આરસમાં પરિવર્તિત કરે છે.

પૃથ્વીના પોપડામાં સ્થળાંતર

કેલ્શિયમના કુદરતી સ્થળાંતરમાં, "કાર્બોનેટ સંતુલન" દ્વારા નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવવામાં આવે છે, જે દ્રાવ્ય બાયકાર્બોનેટની રચના સાથે પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે કેલ્શિયમ કાર્બોનેટની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયા સાથે સંકળાયેલ છે:

(કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતાને આધારે સંતુલન ડાબે કે જમણે શિફ્ટ થાય છે).

બાયોજેનિક સ્થળાંતર એક વિશાળ ભૂમિકા ભજવે છે.

બાયોસ્ફિયરમાં

કેલ્શિયમ સંયોજનો લગભગ તમામ પ્રાણીઓ અને છોડની પેશીઓમાં જોવા મળે છે (નીચે જુઓ). જીવંત જીવોમાં કેલ્શિયમની નોંધપાત્ર માત્રા જોવા મળે છે. આમ, હાઇડ્રોક્સાપેટાઇટ Ca 5 (PO 4) 3 OH, અથવા, અન્ય એન્ટ્રીમાં, 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Ca(OH) 2, મનુષ્યો સહિત કરોડરજ્જુના હાડકાના પેશીનો આધાર છે; ઘણા અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ, ઈંડાના શેલ વગેરેના શેલ અને શેલ કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ CaCO 3 થી બનેલા હોય છે. મનુષ્યો અને પ્રાણીઓના જીવંત પેશીઓમાં 1.4-2% Ca હોય છે. સમૂહ અપૂર્ણાંક); 70 કિલો વજન ધરાવતા વ્યક્તિના શરીરમાં કેલ્શિયમનું પ્રમાણ લગભગ 1.7 કિગ્રા છે (મુખ્યત્વે આંતરકોષીય પદાર્થની રચનામાં અસ્થિ પેશી).

રસીદ

મફત મેટાલિક કેલ્શિયમ CaCl 2 (75-80%) અને KCl અથવા CaCl 2 અને CaF 2, તેમજ 1170-1200 °C પર CaO ના એલ્યુમિનોથર્મિક ઘટાડા દ્વારા મેલ્ટના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. 4 C a O + 2 A l → C a A l 2 O 4 + 3 C a (\displaystyle (\mathsf (4CaO+2Al\rightarrow CaAl_(2)O_(4)+3Ca)))

ભૌતિક ગુણધર્મો

કેલ્શિયમ મેટલ બે એલોટ્રોપિક ફેરફારોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. 443 °C સુધી સ્થિર α-Caઘન ચહેરા-કેન્દ્રિત જાળી સાથે (પેરામીટર એ= 0.558 એનએમ), વધુ સ્થિર β-Caઘન શરીર-કેન્દ્રિત જાળી પ્રકાર સાથે α-ફે(પેરામીટર a= 0.448 એનએમ). પ્રમાણભૂત એન્થાલ્પી Δ H 0 (\Displaystyle \Delta H^(0))સંક્રમણ α → β 0.93 kJ/mol છે.

દબાણમાં ધીમે ધીમે વધારો સાથે, તે સેમિકન્ડક્ટરના ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરવાનું શરૂ કરે છે, પરંતુ શબ્દના સંપૂર્ણ અર્થમાં સેમિકન્ડક્ટર બનતું નથી (તે હવે મેટલ પણ નથી). દબાણમાં વધુ વધારા સાથે, તે ધાતુની સ્થિતિમાં પાછું આવે છે અને સુપરકન્ડક્ટિંગ ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરવાનું શરૂ કરે છે (સુપરવાહકતાનું તાપમાન પારાના કરતા છ ગણું વધારે છે, અને વાહકતામાં અન્ય તમામ ઘટકો કરતાં ઘણું વધારે છે). કેલ્શિયમની અનન્ય વર્તણૂક ઘણી રીતે સ્ટ્રોન્ટિયમ જેવી જ છે (એટલે ​​​​કે, સામયિક કોષ્ટકમાં સમાંતર સચવાય છે).

રાસાયણિક ગુણધર્મો

પ્રમાણભૂત સંભવિતતાઓની શ્રેણીમાં, કેલ્શિયમ હાઇડ્રોજનની ડાબી બાજુએ સ્થિત છે. ધોરણ ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતજોડી Ca 2+ /Ca 0 −2.84 V, જેથી કેલ્શિયમ સક્રિય રીતે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે, પરંતુ ઇગ્નીશન વિના:

(\ડિસ્પ્લેસ્ટાઈલ (\mathsf (Ca+2H_(2)O\rightarrow Ca(OH)_(2)+H_(2)\uparrow .)))

પાણીમાં ઓગળેલા કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટની હાજરી મોટાભાગે પાણીની અસ્થાયી કઠિનતા નક્કી કરે છે. તેને અસ્થાયી કહેવામાં આવે છે કારણ કે જ્યારે પાણી ઉકળે છે, ત્યારે બાયકાર્બોનેટ વિઘટિત થાય છે અને CaCO 3 અવક્ષેપિત થાય છે. આ ઘટના, ઉદાહરણ તરીકે, એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે સમય જતાં કેટલમાં સ્કેલ રચાય છે.

અરજી

કેલ્શિયમ ધાતુનો મુખ્ય ઉપયોગ ધાતુઓ, ખાસ કરીને નિકલ, તાંબુ અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ઉત્પાદનમાં ઘટાડાના એજન્ટ તરીકે છે. કેલ્શિયમ અને તેના હાઇડ્રાઈડનો ઉપયોગ ક્રોમિયમ, થોરિયમ અને યુરેનિયમ જેવી મુશ્કેલ-થી-ઘટાડી શકાય તેવી ધાતુઓ બનાવવા માટે પણ થાય છે. કેલ્શિયમ અને લીડના એલોયનો ઉપયોગ અમુક પ્રકારની બેટરીમાં અને બેરિંગ્સના ઉત્પાદનમાં થાય છે. કેલ્શિયમ ગ્રાન્યુલ્સનો ઉપયોગ શૂન્યાવકાશ ઉપકરણોમાંથી હવાના નિશાનને દૂર કરવા માટે પણ થાય છે. પ્યોર કેલ્શિયમ ધાતુનો ઉપયોગ મેટાલોથર્મીમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના ઉત્પાદન માટે વ્યાપકપણે થાય છે. એલ્યુમિનિયમ સાથે અથવા તેની સાથે સંયોજનમાં સ્ટીલના ડિઓક્સિડેશન માટે ધાતુશાસ્ત્રમાં કેલ્શિયમનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. કેલ્શિયમ ધરાવતા વાયર સાથે એક્સ્ટ્રા-ફર્નેસ પ્રોસેસિંગ લે છેમેલ્ટની ભૌતિક અને રાસાયણિક સ્થિતિ, ધાતુના મેક્રો- અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, ધાતુના ઉત્પાદનોની ગુણવત્તા અને ગુણધર્મો પર કેલ્શિયમના મલ્ટિફેક્ટોરિયલ પ્રભાવને લીધે, તે સ્ટીલ ઉત્પાદન તકનીકનો એક અભિન્ન ભાગ છે. આધુનિક ધાતુશાસ્ત્રમાં, ઇન્જેક્શન વાયરનો ઉપયોગ કેલ્શિયમને પીગળવામાં દાખલ કરવા માટે થાય છે, જે કેલ્શિયમ (ક્યારેક સિલિકોકેલ્શિયમ અથવા એલ્યુમિનોકેલ્શિયમ) પાવડર અથવા સ્ટીલના આવરણમાં દબાયેલી ધાતુના સ્વરૂપમાં હોય છે. ડીઓક્સિડેશન (સ્ટીલમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનને દૂર કરવા) સાથે, કેલ્શિયમનો ઉપયોગ બિન-ધાતુ સમાવિષ્ટો મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે જે પ્રકૃતિ, રચના અને આકારમાં અનુકૂળ હોય અને આગળની તકનીકી કામગીરી દરમિયાન નાશ પામતા નથી.

આઇસોટોપ 48 Ca એ સુપરહેવી તત્વોના ઉત્પાદન અને સામયિક કોષ્ટકના નવા તત્વોની શોધ માટે અસરકારક અને સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી છે. આનું કારણ એ છે કે કેલ્શિયમ-48 એ બમણું જાદુઈ ન્યુક્લિયસ છે, તેથી તેની સ્થિરતા તેને હળવા ન્યુક્લિયસ માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ન્યુટ્રોનથી સમૃદ્ધ થવા દે છે; સુપરહેવી ન્યુક્લીના સંશ્લેષણ માટે ન્યુટ્રોનની વધુ જરૂર પડે છે.

જૈવિક ભૂમિકા

રક્તમાં કેલ્શિયમની સાંદ્રતા, મોટી સંખ્યામાં મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ માટે તેના મહત્વને કારણે, ચોક્કસ રીતે નિયમન કરવામાં આવે છે, અને જ્યારે યોગ્ય પોષણઅને ઓછી ચરબીવાળા ડેરી ઉત્પાદનોનો પૂરતો વપરાશ અને વિટામિન ડીની ઉણપ થતી નથી. આહારમાં કેલ્શિયમ અને/અથવા વિટામિન ડીની લાંબા ગાળાની ઉણપ ઓસ્ટીયોપોરોસીસનું જોખમ વધારે છે અને બાળપણમાં રિકેટ્સનું કારણ બને છે.

નોંધો

1. બ્રિનેલ કઠિનતા 200-300 MPa
2. માઈકલ ઈ. વિઝર, નોર્મન હોલ્ડન, ટાયલર બી. કોપ્લેન, જ્હોન કે. બોહલ્કે, માઈકલ બર્ગલન્ડ, વિલી એ. બ્રાન્ડ, પૌલ ડી બિવરે, મેનફ્રેડ ગ્રૉનિંગ, રોબર્ટ ડી. લોસ, જ્યુરીસ મેઇજા, તાકાફુમી હિરાતા, થોમસ પ્રોહાસ્કા, રોની શોનબર્ગ, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu.તત્વોના અણુ વજન 2011 (IUPAC ટેકનિકલ રિપોર્ટ) // શુદ્ધ અને લાગુ રસાયણશાસ્ત્ર. - 2013. - વોલ્યુમ. 85, નં. 5. - પૃષ્ઠ 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
3. સંપાદકીય ટીમ: Knunyants I. L. (મુખ્ય સંપાદક).રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ: 5 વોલ્યુમો - મોસ્કો: સોવિયેત જ્ઞાનકોશ, 1990. - ટી. 2. - પી. 293. - 671 પૃ. - 100,000 નકલો.
4. રિલે જે.પી. અને સ્કીરો જી.કેમિકલ ઓશનોગ્રાફી વી. 1, 1965.
5. પ્રિટીચેન્કો બી.ડબલ-બીટા ડેકેના મૂલ્યાંકિત અર્ધ-જીવનની સિસ્ટમેટિકસ // ન્યુક્લિયર ડેટા શીટ્સ. - 2014. - જૂન (વોલ્યુમ 120). - પૃષ્ઠ 102-105. - ISSN 0090-3752. - DOI:10.1016/j.nds.2014.07.018.[સુધારવું]
6. પ્રિટીચેન્કો બી. અપનાવેલ ડબલ બીટા (ββ) સડો મૂલ્યોની સૂચિ (અવ્યાખ્યાયિત) . નેશનલ ન્યુક્લિયર ડેટા સેન્ટર, બ્રુકહેવન નેશનલ લેબોરેટરી. 6 ડિસેમ્બર, 2015ના રોજ સુધારો.
7. રસાયણશાસ્ત્રીની હેન્ડબુક / એડિટોરિયલ બોર્ડ: નિકોલ્સ્કી બી. પી. એટ અલ. - 2જી આવૃત્તિ., સુધારેલ. - એમ.-એલ.: રસાયણશાસ્ત્ર, 1966. - ટી. 1. - 1072 પૃષ્ઠ.
8. અખબાર. આરયુ: દબાણ તત્વો
9. કેલ્શિયમ // ગ્રેટ સોવિયેત જ્ઞાનકોશ: [30 વોલ્યુમોમાં] / સીએચ. સંપાદન એ.એમ. પ્રોખોરોવ. - 3જી આવૃત્તિ. - એમ.: સોવિયેત જ્ઞાનકોશ, 1969-1978.
10. ડ્યુડકિન ડી.એ., કિસીલેન્કો વી. વી.જટિલ ફિલર SK40 (રશિયન) સાથે ફ્લક્સ-કોર્ડ વાયરમાંથી કેલ્શિયમના શોષણ પર વિવિધ પરિબળોનો પ્રભાવ // ઇલેક્ટ્રોમેટાલર્જી: જર્નલ. - 2009. - મે (નં. 5). - પૃષ્ઠ 2-6.
11. મિખાઇલોવ જી.જી., ચેર્નોવા એલ.એ.કેલ્શિયમ અને એલ્યુમિનિયમ (રશિયન) સાથે સ્ટીલના ડિઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓનું થર્મોડાયનેમિક વિશ્લેષણ // ઇલેક્ટ્રોમેટલર્જી: જર્નલ. - 2008. - માર્ચ (નં. 3). - પૃષ્ઠ 6-8.
12. ન્યુક્લિયસનું શેલ મોડલ
13. વિટામિન ડી અને કેલ્શિયમ માટે ડાયેટરી રેફરન્સ ઇન્ટેક્સની સમીક્ષા કરવા માટે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ મેડિસિન (યુએસ) સમિતિ; Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, સંપાદકો (2011).

કેલ્શિયમ સંયોજનો- ચૂનાના પત્થર, આરસ, જીપ્સમ (તેમજ ચૂનો - ચૂનાના પત્થરનું ઉત્પાદન) પ્રાચીન સમયમાં બાંધકામમાં પહેલેથી જ ઉપયોગમાં લેવાતા હતા. 18મી સદીના અંત સુધી, રસાયણશાસ્ત્રીઓ ચૂનાને સાદા ઘન ગણતા હતા. 1789 માં, એ. લેવોઇસિયરે સૂચવ્યું કે ચૂનો, મેગ્નેશિયા, બેરાઇટ, એલ્યુમિના અને સિલિકા જટિલ પદાર્થો છે. 1808 માં, ડેવીએ, પારો કેથોડ સાથે વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ માટે ભીના સ્લેક્ડ ચૂનો અને મર્ક્યુરિક ઓક્સાઇડના મિશ્રણને આધિન કરીને, કેલ્શિયમ મિશ્રણ તૈયાર કર્યું, અને તેમાંથી પારાને નિસ્યંદિત કરીને, તેણે "કેલ્શિયમ" (લેટિનમાંથી) નામની ધાતુ મેળવી. કેલ્ક્સ,જીનસ કેસ કેલ્સીસ - ચૂનો).

ભ્રમણકક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોન મૂકવું.

+20Sa… |3s 3p 3d | 4 સે

કેલ્શિયમ કહેવાય છે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુ, તે S - તત્વ તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છે. બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તરે, કેલ્શિયમમાં બે ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, તેથી તે સંયોજનો આપે છે: CaO, Ca(OH)2, CaCl2, CaSO4, CaCO3, વગેરે. કેલ્શિયમ એ એક લાક્ષણિક ધાતુ છે - તે ઓક્સિજન માટે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવે છે, લગભગ તમામ ધાતુઓને તેમના ઓક્સાઇડમાંથી ઘટાડે છે, અને તદ્દન સ્વરૂપો ધરાવે છે. મજબૂત પાયો Ca(OH)2.

ધાતુઓની સ્ફટિક જાળી હોઈ શકે છે વિવિધ પ્રકારોજો કે, કેલ્શિયમ ચહેરા-કેન્દ્રિત ક્યુબિક જાળી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ધાતુઓમાં સ્ફટિકોના કદ, આકારો અને સંબંધિત સ્થાનો મેટલોગ્રાફિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ઉત્સર્જિત થાય છે. આ સંદર્ભે ધાતુની રચનાનું સૌથી સંપૂર્ણ મૂલ્યાંકન તેના પાતળા વિભાગના માઇક્રોસ્કોપિક વિશ્લેષણ દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. પરીક્ષણ કરવામાં આવતી ધાતુમાંથી નમૂના કાપવામાં આવે છે અને તેની સપાટી ગ્રાઉન્ડ, પોલિશ્ડ અને ખાસ સોલ્યુશન (એચેન્ટ) વડે કોતરવામાં આવે છે. એચીંગના પરિણામે, નમૂનાનું માળખું પ્રકાશિત થાય છે, જે મેટાલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને તપાસવામાં આવે છે અથવા ફોટોગ્રાફ કરવામાં આવે છે.

કેલ્શિયમ એક હળવી ધાતુ છે (d = 1.55), ચાંદી-સફેદ રંગ. તે સખત હોય છે અને ઊંચા તાપમાને પીગળી જાય છે ઉચ્ચ તાપમાન(851 °C) સોડિયમની સરખામણીમાં, જે સામયિક કોષ્ટકમાં તેની બાજુમાં સ્થિત છે. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે ધાતુમાં કેલ્શિયમ આયન દીઠ બે ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી, આયનો અને વચ્ચેનું રાસાયણિક બંધન ઇલેક્ટ્રોન ગેસતે સોડિયમ કરતાં વધુ ટકાઉ છે. મુ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનકેલ્શિયમ અન્ય તત્વોના અણુઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. આ કિસ્સામાં, બમણા ચાર્જ આયનો રચાય છે.

કેલ્શિયમની ધાતુઓ, ખાસ કરીને ઓક્સિજન પ્રત્યે મોટી રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ છે. હવામાં તે વધુ ધીમેથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે આલ્કલી ધાતુઓ, કારણ કે તેના પરની ઓક્સાઇડ ફિલ્મ ઓક્સિજન માટે ઓછી અભેદ્ય છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે કેલ્શિયમ બળી જાય છે, પ્રચંડ માત્રામાં ગરમી છોડે છે:

કેલ્શિયમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, તેમાંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરે છે અને આધાર બનાવે છે:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

ઓક્સિજન માટે તેની ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને કારણે, કેલ્શિયમ તેમના ઓક્સાઇડમાંથી દુર્લભ ધાતુઓ મેળવવામાં થોડો ઉપયોગ શોધે છે. મેટલ ઓક્સાઇડને કેલ્શિયમ શેવિંગ્સ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે; પ્રતિક્રિયાઓ કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ અને ધાતુમાં પરિણમે છે. ધાતુઓના કહેવાતા ડીઓક્સિડેશન માટે કેલ્શિયમ અને તેના કેટલાક એલોયનો ઉપયોગ આ જ ગુણધર્મ પર આધારિત છે. કેલ્શિયમ પીગળેલી ધાતુમાં ઉમેરવામાં આવે છે અને તે ઓગળેલા ઓક્સિજનના નિશાન દૂર કરે છે; પરિણામી કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ ધાતુની સપાટી પર તરે છે. કેટલાક એલોયમાં કેલ્શિયમનો સમાવેશ થાય છે.

કેલ્શિયમ પીગળેલા કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા અથવા એલ્યુમિનોથર્મિક પદ્ધતિ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ, અથવા સ્લેક્ડ લાઈમ, એક સફેદ પાવડર છે જે 2570 °C પર ઓગળે છે. તે ચૂનાના પત્થરને કેલ્સિનિંગ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે:

CaCO3 = CaO + CO2^

કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ એ મૂળભૂત ઓક્સાઇડ છે, તેથી તે એસિડ અને એસિડ એનહાઇડ્રાઇડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. પાણી સાથે તે આધાર આપે છે - કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ:

CaO + H2O = Ca(OH)2

કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડમાં પાણીનો ઉમેરો, જેને સ્લેકિંગ ઓફ લાઇમ કહેવાય છે, તે મોટી માત્રામાં ગરમીના પ્રકાશન સાથે થાય છે. અમુક પાણી વરાળમાં ફેરવાય છે. કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, અથવા સ્લેક્ડ ચૂનો, એક સફેદ પદાર્થ છે, જે પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય હોય છે. કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના જલીય દ્રાવણને ચૂનાનું પાણી કહેવામાં આવે છે. આ દ્રાવણમાં એકદમ મજબૂત આલ્કલાઇન ગુણધર્મો છે, કારણ કે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સારી રીતે વિખેરી નાખે છે:

Ca(OH)2 = Ca + 2OH

આલ્કલી મેટલ ઓક્સાઇડના હાઇડ્રેટ્સની સરખામણીમાં, કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ વધુ છે નબળો પાયો. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે કેલ્શિયમ આયન બમણું ચાર્જ થાય છે અને હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોને વધુ મજબૂત રીતે આકર્ષે છે.

સ્લેક્ડ લાઈમ અને તેનું સોલ્યુશન, જેને ચૂનાનું પાણી કહેવાય છે, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સહિત એસિડ અને એસિડ એનહાઇડ્રેડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડની શોધ માટે પ્રયોગશાળાઓમાં ચૂનાના પાણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, કારણ કે પરિણામી અદ્રાવ્ય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ પાણીમાં વાદળછાયું કારણ બને છે:

Ca + 2OH + CO2 = CaCO3v + H2O

જો કે, જો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લાંબા સમય સુધી પસાર થાય છે, તો ઉકેલ ફરીથી સ્પષ્ટ થઈ જાય છે. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ દ્રાવ્ય મીઠામાં રૂપાંતરિત થાય છે - કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

ઉદ્યોગમાં, કેલ્શિયમ બે રીતે મેળવવામાં આવે છે:

CaO અને Al પાવડરના બ્રિકેટેડ મિશ્રણને 0.01 - 0.02 mm વેક્યૂમમાં 1200 °C પર ગરમ કરીને. Hg કલા.; પ્રતિક્રિયા દ્વારા અલગ પડે છે:

6CaO + 2Al = 3CaO Al2O3 + 3Ca

કેલ્શિયમ વરાળ ઠંડી સપાટી પર ઘટ્ટ થાય છે.

પ્રવાહી કોપર-કેલ્શિયમ કેથોડ સાથે CaCl2 અને KCl ના ઓગળવાના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા, એક Cu - Ca એલોય (65% Ca) તૈયાર કરવામાં આવે છે, જેમાંથી કેલ્શિયમ 0.1 ના શૂન્યાવકાશમાં 950 - 1000 ° સે તાપમાને નિસ્યંદિત થાય છે. - 0.001 mm Hg.

કેલ્શિયમ કાર્બાઇડ CaC2 ના થર્મલ ડિસોસિએશન દ્વારા કેલ્શિયમ ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ પણ વિકસાવવામાં આવી છે.

કેલ્શિયમ એ પ્રકૃતિના સૌથી સામાન્ય તત્વોમાંનું એક છે. પૃથ્વીના પોપડામાં આશરે 3% (wt.) હોય છે. કેલ્શિયમ ક્ષાર પ્રકૃતિમાં કાર્બોનેટ (ચાક, આરસ), સલ્ફેટ (જીપ્સમ) અને ફોસ્ફેટ્સ (ફોસ્ફોરાઇટ) ના સ્વરૂપમાં મોટા પ્રમાણમાં સંચય બનાવે છે. પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના પ્રભાવ હેઠળ, કાર્બોનેટ બાયકાર્બોનેટના સ્વરૂપમાં દ્રાવણમાં જાય છે અને ભૂગર્ભમાં પરિવહન થાય છે અને નદીના પાણીચાલુ લાંબા અંતર. જ્યારે કેલ્શિયમ ક્ષાર ધોવાઇ જાય છે, ત્યારે ગુફાઓ બની શકે છે. પાણીના બાષ્પીભવન અથવા તાપમાનમાં વધારાને કારણે, કેલ્શિયમ કાર્બોનેટના થાપણો નવા સ્થાને રચી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગુફાઓમાં સ્ટેલેક્ટાઇટ્સ અને સ્ટેલાગ્માઇટ રચાય છે.

દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર એકંદર પાણીની કઠિનતાનું કારણ બને છે. જો તેઓ પાણીમાં હાજર હોય ઓછી માત્રામાં, પછી પાણીને નરમ કહેવામાં આવે છે. મુ મહાન સામગ્રીઆ ક્ષારોમાંથી (100 - 200 મિલિગ્રામ કેલ્શિયમ ક્ષાર - આયનોની દ્રષ્ટિએ 1 લિટરમાં) પાણીને સખત ગણવામાં આવે છે. આવા પાણીમાં, સાબુ સારી રીતે ફીણ થતો નથી, કારણ કે કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર તેની સાથે અદ્રાવ્ય સંયોજનો બનાવે છે. સખત પાણીમાં સારી રીતે ઉકાળતું નથી ખાદ્ય ઉત્પાદનો, અને જ્યારે ઉકાળવામાં આવે છે ત્યારે તે સ્ટીમ બોઈલરની દિવાલો પર સ્કેલ બનાવે છે. સ્કેલ ખરાબ રીતે ગરમીનું સંચાલન કરે છે, બળતણના વપરાશમાં વધારો કરે છે અને બોઈલરની દિવાલોને વેગ આપે છે. સ્કેલ રચના - જટિલ પ્રક્રિયા. જ્યારે ગરમ થાય છે એસિડ ક્ષારકેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનું કાર્બનિક એસિડ વિઘટિત થાય છે અને અદ્રાવ્ય કાર્બોનેટમાં ફેરવાય છે:

Ca + 2HCO3 = H2O + CO2 + CaCO3v

જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે કેલ્શિયમ સલ્ફેટ CaSO4 ની દ્રાવ્યતા પણ ઘટે છે, તેથી તે સ્કેલનો ભાગ છે.

પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ બાયકાર્બોનેટની હાજરીને કારણે થતી કઠિનતાને કાર્બોનેટ અથવા કામચલાઉ કઠિનતા કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તે ઉકાળવાથી દૂર થાય છે. કાર્બોનેટ કઠિનતા ઉપરાંત, બિન-કાર્બોનેટ કઠિનતા પણ છે, જે પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ અને ક્લોરાઇડ્સની સામગ્રી પર આધારિત છે. આ ક્ષાર ઉકાળવાથી દૂર થતા નથી અને તેથી બિન-કાર્બોનેટ કઠિનતાને કાયમી કઠિનતા પણ કહેવાય છે. કાર્બોનેટ અને નોન-કાર્બોનેટ કઠિનતા કુલ કઠિનતામાં ઉમેરો કરે છે.

કઠિનતાને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવા માટે, પાણીને ક્યારેક નિસ્યંદિત કરવામાં આવે છે. કાર્બોનેટની કઠિનતાને દૂર કરવા માટે, પાણી ઉકાળવામાં આવે છે. સામાન્ય કઠિનતા ક્યાં તો રસાયણો ઉમેરીને અથવા કહેવાતા કેશન એક્સ્ચેન્જર્સનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરવામાં આવે છે. ઉપયોગ કરતી વખતે રાસાયણિક પદ્ધતિદ્રાવ્ય કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર અદ્રાવ્ય કાર્બોનેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, તે ઉમેરવામાં આવે છે ચૂનો દૂધઅને સોડા:

Ca + 2HCO3 + Ca + 2OH = 2H2O + 2CaCO3v

Ca + SO4 + 2Na + CO3 = 2Na + SO4 + CaCO3v

કેશન એક્સચેન્જ રેઝિનનો ઉપયોગ કરીને કઠિનતા દૂર કરવી એ વધુ અદ્યતન પ્રક્રિયા છે. કેશન એક્સ્ચેન્જર્સ - જટિલ પદાર્થો(સિલિકોન અને એલ્યુમિનિયમના કુદરતી સંયોજનો, ઉચ્ચ-પરમાણુ કાર્બનિક સંયોજનો), જેની રચના સૂત્ર Na2R દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે, જ્યાં R એ એક જટિલ એસિડિક અવશેષ છે. કેશન વિનિમય રેઝિનના સ્તર દ્વારા પાણીને ફિલ્ટર કરતી વખતે, ના આયન (કેશન્સ) Ca અને Mg આયનો માટે વિનિમય થાય છે:

Ca + Na2R = 2Na + CaR

પરિણામે, Ca આયન દ્રાવણમાંથી કેશન એક્સ્ચેન્જરમાં જાય છે, અને Na આયનો કેશન એક્સ્ચેન્જરમાંથી દ્રાવણમાં જાય છે. વપરાયેલ કેશન એક્સ્ચેન્જરને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે, તે ટેબલ મીઠુંના સોલ્યુશનથી ધોવાઇ જાય છે. આ કિસ્સામાં, વિપરીત પ્રક્રિયા થાય છે: કેશન એક્સ્ચેન્જરમાં Ca આયનો Na આયનો દ્વારા બદલવામાં આવે છે:

2Na + 2Cl + CaR = Na2R + Ca + 2Cl

પુનર્જીવિત કેશન એક્સ્ચેન્જરનો ફરીથી પાણી શુદ્ધિકરણ માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

શુદ્ધ ધાતુના સ્વરૂપમાં, Ca નો ઉપયોગ U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb અને કેટલીક દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ અને તેમના સંયોજનો માટે ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થાય છે. તેનો ઉપયોગ સ્ટીલ્સ, બ્રોન્ઝ અને અન્ય એલોયના ડિઓક્સિડેશન માટે, પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનોમાંથી સલ્ફરને દૂર કરવા, કાર્બનિક પ્રવાહીને નિર્જલીકૃત કરવા, નાઇટ્રોજનની અશુદ્ધિઓમાંથી આર્ગોનને શુદ્ધ કરવા અને ઇલેક્ટ્રિક વેક્યુમ ઉપકરણોમાં ગેસ શોષક તરીકે પણ થાય છે. Pb - Na - Ca સિસ્ટમની એન્ટિ-ફિક્શન સામગ્રી, તેમજ Pb - Ca એલોય જે ઇલેક્ટ્રિકલ કેબલ શીથના ઉત્પાદન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તેનો વ્યાપકપણે ટેકનોલોજીમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. એલોય Ca - Si - Ca (સિલિકોકેલ્શિયમ) ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સ્ટીલ્સના ઉત્પાદનમાં ડીઓક્સિડાઇઝર અને ડીગાસર તરીકે વપરાય છે.

કેલ્શિયમ એ જીવન પ્રક્રિયાઓની સામાન્ય કામગીરી માટે જરૂરી બાયોજેનિક તત્વોમાંનું એક છે. તે પ્રાણીઓ અને છોડના તમામ પેશીઓ અને પ્રવાહીમાં હાજર છે. માત્ર દુર્લભ જીવો જ Ca વિનાના વાતાવરણમાં વિકાસ કરી શકે છે. કેટલાક જીવોમાં Ca સામગ્રી 38% સુધી પહોંચે છે: મનુષ્યોમાં - 1.4 - 2%. છોડ અને પ્રાણી સજીવોના કોષોને બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં Ca, Na અને K આયનોના સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત ગુણોત્તરની જરૂર છે. છોડ જમીનમાંથી Ca મેળવે છે. Ca સાથેના તેમના સંબંધોના આધારે, છોડને કેલ્સેફિલ્સ અને કેલ્સફોબ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રાણીઓ ખોરાક અને પાણીમાંથી Ca મેળવે છે. સંખ્યાબંધ સેલ્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સની રચના માટે, બાહ્ય કોષ પટલની સામાન્ય અભેદ્યતા જાળવવા, માછલી અને અન્ય પ્રાણીઓના ઇંડાના ગર્ભાધાન માટે અને સંખ્યાબંધ ઉત્સેચકોના સક્રિયકરણ માટે Ca જરૂરી છે. Ca આયનો સ્નાયુ તંતુમાં ઉત્તેજનાનું પ્રસારણ કરે છે, જેના કારણે તે સંકોચન થાય છે, હૃદયના સંકોચનની શક્તિમાં વધારો કરે છે, લ્યુકોસાઈટ્સના ફેગોસાયટીક કાર્યમાં વધારો કરે છે, રક્ષણાત્મક રક્ત પ્રોટીનની સિસ્ટમને સક્રિય કરે છે અને તેના કોગ્યુલેશનમાં ભાગ લે છે. કોષોમાં, લગભગ તમામ Ca પ્રોટીન, ન્યુક્લીક એસિડ, ફોસ્ફોલિપિડ્સ, અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ્સ અને કોમ્પ્લેક્સ સાથે સંયોજનોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. કાર્બનિક એસિડ. મનુષ્યો અને ઉચ્ચ પ્રાણીઓના રક્ત પ્લાઝ્મામાં, માત્ર 20-40% Ca પ્રોટીન સાથે બંધાયેલ હોઈ શકે છે. હાડપિંજરવાળા પ્રાણીઓમાં, તમામ Caમાંથી 97-99% સુધીનો ઉપયોગ મકાન સામગ્રી તરીકે થાય છે: અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં મુખ્યત્વે CaCO3 (મોલસ્ક શેલ્સ, કોરલ) ના સ્વરૂપમાં, કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં - ફોસ્ફેટ્સના સ્વરૂપમાં. ઘણા અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ નવા હાડપિંજર બનાવવા અથવા બિનતરફેણકારી પરિસ્થિતિઓમાં મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સુનિશ્ચિત કરવા માટે પીગળતા પહેલા Ca સંગ્રહિત કરે છે. મનુષ્યો અને ઉચ્ચ પ્રાણીઓના લોહીમાં Ca નું પ્રમાણ પેરાથાઈરોઈડ અને થાઈરોઈડ ગ્રંથીઓના હોર્મોન્સ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ પ્રક્રિયાઓમાં વિટામિન ડી મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે Ca શોષણ નાના આંતરડાના અગ્રવર્તી વિભાગમાં થાય છે. આંતરડામાં એસિડિટીમાં ઘટાડો થતાં Ca નું શોષણ બગડે છે અને Ca, ફોસ્ફરસ અને ખોરાકમાં ચરબીના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે. ગાયના દૂધમાં શ્રેષ્ઠ Ca/P ગુણોત્તર લગભગ 1.3 છે (બટાકામાં 0.15, કઠોળમાં 0.13, માંસમાં 0.016). ખોરાકમાં પી અને ઓક્સાલિક એસિડની વધુ માત્રા સાથે, Ca શોષણ વધુ ખરાબ થાય છે. પિત્ત એસિડ તેના શોષણને વેગ આપે છે. માનવ ખોરાકમાં શ્રેષ્ઠ Ca/ચરબી ગુણોત્તર 0.04 - 0.08 ગ્રામ Ca પ્રતિ 1 ગ્રામ છે. ચરબી Ca ઉત્સર્જન મુખ્યત્વે આંતરડા દ્વારા થાય છે. સ્તનપાન દરમિયાન સસ્તન પ્રાણીઓ દૂધમાં ઘણું Ca ગુમાવે છે. ફોસ્ફરસ-કેલ્શિયમ ચયાપચયમાં વિક્ષેપ સાથે, નાના પ્રાણીઓ અને બાળકોમાં રિકેટ્સ વિકસે છે, અને હાડપિંજરની રચના અને બંધારણમાં ફેરફાર (ઓસ્ટિઓમાલેસિયા) પુખ્ત પ્રાણીઓમાં વિકસે છે.

દવામાં, Ca દવાઓ શરીરમાં Ca આયનોની અછત (ટેટેની, સ્પાસ્મોફિલિયા, રિકેટ્સ) સાથે સંકળાયેલ વિકૃતિઓને દૂર કરે છે. Ca દવાઓ ઘટાડે છે વધેલી સંવેદનશીલતાએલર્જન માટે અને તેનો ઉપયોગ એલર્જીક રોગોની સારવાર માટે થાય છે (સીરમ સિકનેસ, સ્લીપી ફીવર, વગેરે). Ca તૈયારીઓ વધેલી વેસ્ક્યુલર અભેદ્યતા ઘટાડે છે અને બળતરા વિરોધી અસર ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ હેમોરહેજિક વેસ્ક્યુલાટીસ, રેડિયેશન સિકનેસ, દાહક પ્રક્રિયાઓ (ન્યુમોનિયા, પ્યુરીસી, વગેરે) અને કેટલાક ચામડીના રોગો માટે થાય છે. મેગ્નેશિયમ ક્ષાર સાથે ઝેર માટે મારણ તરીકે, હૃદયના સ્નાયુની પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરવા અને ડિજિટલિસ તૈયારીઓની અસરને વધારવા માટે હેમોસ્ટેટિક એજન્ટ તરીકે સૂચવવામાં આવે છે. અન્ય દવાઓ સાથે, Ca તૈયારીઓનો ઉપયોગ શ્રમને ઉત્તેજીત કરવા માટે થાય છે. Ca ક્લોરાઇડ મૌખિક રીતે અને નસમાં આપવામાં આવે છે. ટીશ્યુ થેરાપી માટે Ossocalcinol (આલૂના તેલમાં ખાસ તૈયાર કરેલ બોન પાવડરનું 15% જંતુરહિત સસ્પેન્શન) પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું છે.

Ca તૈયારીઓમાં જીપ્સમ (CaSO4) નો પણ સમાવેશ થાય છે, જે પ્લાસ્ટર પટ્ટીઓ માટે શસ્ત્રક્રિયામાં વપરાય છે, અને ચાક (CaCO3), જે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની એસિડિટી વધારવા અને દાંતના પાવડરની તૈયારી માટે આંતરિક રીતે સૂચવવામાં આવે છે.