kalsiyum Kalsiyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri, su ile etkileşimi

Yararlı bilgiler turistler için İtalya'daki Venedik hakkında - coğrafi konum, turistik altyapı, harita, mimari özellikler ve turistik yerler.

Venedik en muhteşem ve en ünlü şehir dünyada - Kuzey İtalya'nın doğu kesiminde bulunan su üzerinde bir şehir. Venedik Avrupa'nın en büyük merkezlerinden biridir uluslararası turizm film ve tiyatro festivallerinin ve uluslararası sanat sergilerinin şehri.

Görkemli ve güzel saraylar ilginç ve gizemli dünya Gotik'in müstakil zarafetinin Barok'un gösterişli lüksüyle bir arada var olduğu yer. Ve neredeyse her yerde binaların tabanlarını yıkayan su sıçramasını duyabilirsiniz. mimari şaheserler.

Venedik'teki ana ulaşım deniz otobüsüdür; ayrıca çok daha pahalıya mal olacak bir nehir taksisi de vardır. Tarihi ulaşım şekli, 11 metre uzunluğunda, hilal şeklinde, her zaman siyah renkli bir gondoldur. Esas olarak turistlere yöneliktir.

Lüks antik binalarla dolu olan Venedik'in tarihi merkezi, 400 köprü ve köprüyle birbirine bağlanan 120 alçak kumlu ada üzerinde yer almaktadır. 15.-18. yüzyıl sarayları, Doğu'nun etkisinin hissedildiği kendine özgü bir Venedik tarzında inşa edilmiştir (Venedik Gotiği, Gotik ve Mağribi üslup unsurlarından oluşur).

Venedik'in kalbi San Marco Meydanı'dır. Sütunun tepesinde yer alan kanatlı aslan - Venedik'in hanedan sembolü - görkemli San Marco Katedrali'ne, Doge Sarayı'nın taş dantellerine ve Galileo Galilei'nin kurduğu gökyüzüne doğru delinmiş çan kulesine (yükseklik 100 m) bakmaktadır. 1609'da ilk teleskopunu yaptı. Venedik mimarisinin bir başka başyapıtı olan Doge Sarayı'nın pasajları ve balkonları, dekorasyonlarının zarafetiyle öne çıkıyor. Meydanın en ucunda iki sütun var - Venedik'in sembolik kapıları. Sayısız hediyelik eşya satıcısı ve sokak fotoğrafçısı meydanda dolaşıyor ve eski kafeler "Florian" ve "Quadri" her zaman kalabalık. Ünlü köprüİç çekişler Doge Sarayı'nı binaya bağlıyor eski hapishane.

"S" harfine benzeyen Büyük Kanal ("Canal Grande"), Venedik'in ana caddesidir. Üzerinde sadece üç köprü var. Rialto Köprüsü, Venedik'in en güzel, en ünlü ve en eski köprüsü olarak kabul edilir. Büyük Kanal boyunca uzanan saraylar, 12. yüzyıldan 20. yüzyıla kadar tüm dönemlerde Venedik'in ihtişamını ve gücünü temsil ediyor. En ünlü saray, 15. yüzyılda inşa edilen Altın Ev'dir. Şu anda ev sahipliği yapıyor sanat galerisi.

Büyük Kanal'ın güneydoğu ucunda Santa Maria della Salute Kilisesi bulunur. Fondaco dei Turchi, Giustiniani, Palazzo Rezzonico ve Ca da Mosto sarayları da muhteşem. Santa Maria Gloriosa dei Frari kilisesi çok güzel.

14.-18. yüzyılların istisnasız büyük Venedikli ustalarının eserleri. Akademi Galerisi'nin 24 odasında sergileniyor. Bu koleksiyonun incileri arasında Giovanni Bellini, Vittore Carpaccio, Giorgione, Titian, Veronese ve Tintoretto'nun eserleri yer alıyor. Müzeler arasında Peggy Gutenheim Koleksiyonu (Picasso, Magritte, Ernst, Tanguy, Dali, Kandinsky, Braque, vb.), Bizans İkonları Müzesi (Yunanistan dışındaki en büyük koleksiyon), Museo Orientale (oryantal sanat) dikkat çekmeye değer. ).

Murano adasında ünlü Venedik camını üreten fabrikalar var. Cam fabrikasını gezerken bunun nasıl yapıldığını görebilirsiniz. Burada ayrıca Venedik mimarisinin (1140) bir örneği olarak kabul edilen Santi Maria e Donato Bazilikası da bulunmaktadır. Burano adası, 16. yüzyıldan beri var olan dantelleriyle ünlüdür. yerel kadınlar örgü örüyor. San Michele adasında, bir zamanlar Venedik'e aşık olan Sergei Diaghilev ve Igor Stravinsky'nin gömüldüğü, çiçeklerle çevrili bir mezarlık bulunmaktadır. Joseph Brodsky buraya gömüldü. 7. yüzyıldan kalma Torcello adasında. Lagünün tamamındaki en eski bina korunmuştur - 1008 yılında mevcut haliyle kutsanan devasa Bizans katedrali Santa Maria Assunta.

Kalsiyum ortak eleman Doğada çoğunlukla tuzlar olmak üzere çeşitli bileşikler halinde bulunur. Herhangi bir organizmanın iskeleti varlığını bu maddeye borçludur. Çok önemli unsur daha fazlasını hak ediyor yakın ilgi, yani aşağıda verilecek olan ayrıntılı özellikler kimyasal element kalsiyum atomunun yapısı dikkate alınır.

İşaretler

Doğada saf haliyle madde bulunamadı, tanımlamak fiziksel özellikler kalsiyum yalnızca laboratuvar koşullarında mümkündür:

  • basit durum, sertliği, sünekliği olan ve kesilmesi kolay bir metaldir;
  • -842 C sıcaklıkta erir;
  • kaynama noktası - 1482C;
  • yoğunluk 20°C'de 1.54 g/cm3'tür;
  • elastik modül - 2600 kgf/mm2;
  • sınırlayıcı esneklik değeri - 0,4 kgf/mm2;
  • Brinell sertliği - 20-30 kgf/mm2;
  • gümüşi beyaz bir renk tonuna sahiptir;
  • Isıtıldığında yanar, alev tuğla kırmızısı bir renge sahiptir.

Bir tanesi belirli özellikler yetenek özelliklerini değiştir baskı altında. Birincisi, yarı iletken niteliklerini sergileyerek niteliklerini kaybeder.

Şu tarihte: yüksek tansiyon metalik özellikler geri dönüş, eleman süperiletkenlik kazanır. Tipe ait alkali toprak metalleri.

atomik seri numarası eleman - 20. Resmi olarak kabul edilen atama- Ca (Lat. Kalsiyum).

Nedir? kimyasal özellikler kalsiyum? Öğe var artan aktivite derecesi Bu nedenle hiçbir zaman saf haliyle bulunmaz. Aksine, kalsiyum bileşikleri her yerde bulunur; çok sayıda bileşiğin parçası olarak. kayalar ve organizmalar. Açık açık havada Hidrokarbon ile hızlı bir reaksiyon meydana gelir ve elemanın yüzeyinde gri bir kaplamanın oluşmasına neden olur.

Asitlerle bazen şiddetli reaksiyona girer ateşleme meydana gelir. Su ile reaksiyon daha az aktif değildir ve buna bol miktarda salınım eşlik eder. Ortaya çıkan çözüm şunu verir alkali reaksiyon. Kalsiyumun yüksek kimyasal aktivitesi ve havadaki anlık oksidasyonu onu depolanmaya zorlar. sıkıca kapatılmış bir cam kapta, bir parafin tabakasıyla veya bir gazyağı tabakasının altında kaplanmıştır.

Normal şartlarda oksijen veya halojenlerle birleşir. Fosfor, hidrojen, kükürt, nitrojen, karbon ve diğerleri ile metalik olmayan elementler içine girer kimyasal reaksiyonısıtıldığında ve flor ile tepki sürüyor soğukta bile. Suyla aktif olarak, soğuk suyla daha yavaş, sıcak suyla ise çok kuvvetli etkileşime girer.

Atomik yapı

Kalsiyum atomunun yapısını ele alalım. Çekirdek taşır pozitif yük (+20). İçinde 20 nötron ve aynı sayıda proton vardır; 2:8:8:2 oranında dağılmış 20 elektron, çekirdeğin etrafında 4 yörüngede hareket eder.

Kalsiyumun oksidasyon durumu +2'dir. Dış enerji seviyesinde atom şunları içerir: 2 eşleştirilmiş elektron kimyasal reaksiyonlar sırasında kolaylıkla açığa çıkar.

Bir elementin değerini belirlerler. Elektronik yapı kalsiyum atomu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 (kısaca 4s2).

Dikkat! Bir mol belirli sayıda (6,02 x 1023) moleküldür. Bir maddenin bir molü, başka bir maddenin bir molünün kütlesinden farklı bir kütleye sahiptir, çünkü moleküllerin yapısı ve buna bağlı olarak ağırlıkları farklı olacaktır.

Kalsiyumun molar kütlesi, bir maddenin kütlesinin mol sayısına oranıdır: Mol cinsinden kütlenin hesaplandığı formül:

M molar kütledir.

m maddenin kütlesidir.

n mol sayısıdır.

Kalsiyumun molar kütlesi 40,08 g/mol.

Atomlar ve iyonlar arasındaki fark nedir

İyonlar, bir atoma elektronlar çıkarıldığında veya eklendiğinde oluşan parçacıklardır. Ek elektron kaybettiklerinde veya kazandıklarında pozitif (katyon) veya negatif (anyon) yüklü olabilirler. Moleküllerin parçası olarak var olabilir kimyasal bileşikler ve içinde bağımsız biçim(plazma, gaz veya sıvı).

Kalsiyum atomunun yapısı iyonunkinden farklıdır. Bir atom temsil eder nötr parçacık aynı sayıda elektron ve protona sahiptir. Atom ile iyon arasındaki temel fark budur.

Kalsiyum atomu iyondan farklıdır şarj ve özellikler. Kalsiyum atomunun yapısı, dış kabuğun içine girebilecek 2 elektron içerecek şekildedir. çeşitli bağlantılar. Eleman 2'yi bağlarken dış elektron diğer atomların yörüngelerine girerek nötr bir atomu pozitif yüklü bir Ca++ iyonuna dönüştürür. Bu durumda atomun onarıcı özellikler ve iyon oksidatiftir.

Ana özellikler

Element periyodik tabloya yerleştirilir grup II'ye 4 dönem ana alt grup(A) ve bu grubun istisnasız tüm elementleri, karşılık gelen tüm özellik ve özelliklerle birlikte toprak alkali metallere aittir.

Tipik metallerin aksine kalsiyumun bazı özellikleri vardır. belirli özellikler. Metal olmadığını varsaymak için nedenler var.

Yukarıda da belirttiğimiz gibi belirli koşullar altında yüksek basınç metalik özelliklerini kaybeder.

Öğe kimyasal olarak aktif Bu nedenle doğada kalsiyum bileşikleri tuz formunda, esas olarak minerallerde veya yer kabuğunun çökeltilerinde bulunur. Ayrıca büyük sayı kalsiyum bulunur deniz suyu payı yaklaşık 1 g/l'dir. İnsan vücudu yaklaşık içerir 1-1,5 kg madde ve çoğu kemiklerin içinde bulunur, bu da onların sağlamlığını sağlar.

Kalsiyum bakımından en zengin tortul kayaçlar şunlardır:

  • kireçtaşı.
  • alçı.
  • mermer.
  • dolomit.
  • apatit.

Mağara içi tüm oluşumlar, sarkıt ve dikitler karbonat CaCO3. Atomun yapısı onun diğer maddelerle aktif olarak reaksiyona girmesine izin verir, dolayısıyla farklı bileşiklerin sayısı çok fazladır.

Element bir alkalin toprak metalidir. reaksiyona girdiğinde elektron verdiği için indirgeyici bir maddedir ve bileşiklerdeki kalsiyumun oksidasyon durumu +2'dir. sen basit eleman oksidasyon durumu sıfırdır Tüm metaller gibi elektron yoğunlukları eşit olarak dağılmıştır. İÇİNDE inorganik kimya"Oksidasyon durumu" kavramı genellikle "değerlik" kavramıyla aynıdır.

Kullanım kapsamı

Kalsiyumun kullanım alanları nelerdir? Ana yön metalurjidir. Bakır, krom, paslanmaz çelik, uranyum, nikel ve toryum üretiminde indirgeyici madde olarak görev yapar.

Nadir elde etmek toprak elemanları metal çeşitliliği metalotermide kullanılır ve oldukça yaygın.

Çeliği deoksidize etmek (eriyikte bulunan oksijeni uzaklaştırmak) için alüminyum ile bir bileşiğin parçası olarak veya ayrı bir kimyasal element olarak kullanılır.

Ayrıca, metal eleman olarak kullanılır alaşım katkısı Yatakların, motorların veya uçakların kritik parçalarının mukavemetinin arttırılması.

Geçerli petrol rafineri endüstrisi kükürdü uzaklaştırmak için çeşitli organik sıvıların dehidrasyonuna hizmet eder. Endüstride argonu azotlu yabancı maddelerden arındırmak için kullanılır.

Daha az yaygın olarak kullanılmaz tıpta, vücudun birçok fonksiyonunu etkiler ve bu nedenle elementin miktarının sürekli olarak yenilenmesi gerekir. Ayrıca radyonüklitlerin vücuttan atılmasını da destekler. Kalsiyum glukonat, kalsiyum klorür, alçı ve diğerleri preparatları çeşitli hastalıkların tedavisi veya önlenmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Vücutta nasıl bir rol oynuyor?

Önemli yapısal anlam Sert yüzeyler için yapı malzemesi olması, kemikler, dişler, azgın tabaklar, hayvan toynakları. Kabuklu deniz hayvanlarının kabukları neredeyse tamamen kireçlenmiş bileşiklerden oluşur. Velika biyolojik rol kalsiyum. İnsan vücudunda, hayati süreçlerin çoğuna katılarak birçok işlevi yerine getirir:

  • düzenler kas kasılmaları nörotransmitterlerin salgılanması;
  • etkileyici dolaşım sistemi, basıncı düzenler;
  • kanın pıhtılaşmasının ve hücrelerdeki metabolizmanın düzenlenmesinde aktif rol alır;
  • kemik bileşiminin sürekli yenilenmesine katılır;
  • bağışıklık sistemini güçlendirir;
  • enzimlerin ve hormonların sentezini teşvik eder;
  • kasları etkiler, kalp kasılmalarını düzenler;
  • hücre içi süreçleri etkiler;
  • Membran geçirgenliğini düzenleyerek korur.

İnsan vücudunun günlük kalsiyumla yenilenmesi en azından 800-1250mg, sınır 2500 mg/gündür.

Kalsiyum ve bileşiklerinin özellikleri

Kalsiyum elemanı

Çözüm

Element kimya, jeoloji, biyoloji ve oyun alanlarında çok büyük öneme sahiptir. hayati rol V canlı organizmaların işleyişi ve genel doğal süreçlere aktif olarak katılır.

Genel bilgiler ve elde etme yöntemleri

Kalsiyum (Ca) gümüşi beyaz bir metaldir. 1808'de İngiliz kimyager Davy tarafından keşfedildi, ancak saf haliyle ancak 1855'te Bunsen ve Matthiessen tarafından erimiş kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edildi. Endüstriyel yöntem kalsiyum üretimi için Suter ve Redlich tarafından 1896 yılında Rathenau tesisinde (Almanya) geliştirildi. 1904 yılında Bitterfel'de ilk kalsiyum üretim tesisi faaliyete geçti.

Element adını Latince calx (calcis) - kireç kelimesinden almıştır.

Doğada serbest halde bulunmaz. Sedimanter ve metamorfik kayaçların bir parçasıdır. En yaygın olanları karbonat kayalarıdır (kireçtaşı, tebeşir). Ayrıca kalsiyum birçok mineralde bulunur: alçı, kalsit, dolomit, mermer vb.

Kireçtaşı en az %40 kalsiyum karbonat, kalsit - %56 CaO, dolomit - %30,4 CaO, alçıtaşı - %32,5 CaO içerir. Kalsiyum toprakta ve deniz suyunda (%0,042) bulunur.

Metalik kalsiyum ve alaşımları elektrolitik ve metalotermik yöntemlerle üretilir. Elektrolitik yöntemler erimiş kalsiyum klorürün elektrolizine dayanır. Ortaya çıkan metal CaC12 içerir, dolayısıyla yüksek saflıkta kalsiyum elde etmek için eritilir ve damıtılır. Her iki işlem de vakumda gerçekleştirilir.

Kalsiyum ayrıca vakumda alüminotermik indirgemenin yanı sıra kalsiyum karbürün termal ayrışmasıyla da elde edilir.

Fiziksel özellikler

Atomik özellikler. Atom numarası 20, atom kütlesi 40.08 a. e.m., atom hacmi 26.20 · 10_6 m3 /mol, atom yarıçapı 0,197 nm, iyon yarıçapı (Ca 2+) 0,104 nm Harici konfigürasyon elektron kabukları Z r e 4A 2. Atomik iyonlaşma potansiyeli değerleri / (eV): 6,111; 11.87; 51.21. Elektronegatiflik 1.0. Kristal kafes g.c. k periyodu a = 0,556 nm ( koordinasyon numarası 12), yaklaşık 460 °C'de a = 0,448 nm (koordinasyon numarası 6;6) olan altıgen bir şekle dönüşür. Enerji kristal kafes 194,1 µJ/kmol.

Doğal kalsiyum altı maddenin karışımından oluşur. kararlı izotoplar(40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca, 48 Ca), bunların en yaygın olanı 40 Ca'dır (%96,97). Geriye kalan izotoplar (39 Ca, "Ca, 45 Ca, 47 Ca ve 49 Ca) radyoaktif özellikler ve yapay olarak elde edilebilir.

Etkili enine kesit termal nötronların yakalanması 0,44 * 10 -28 m2. Elektron iş fonksiyonu av = 2,70-2,80 eV. Tek kristalin (100) yüzü için elektron iş fonksiyonu 2,55 eV'dir.

Yoğunluk. Kalsiyumun yoğunluğu 20 °C'de p = 1.540 Mg/m3, 480 °C'de 1.520 Mg/m3, sıvı (865 °C) 1.365 Mg/m3'tür.

Kimyasal özellikler

Normal elektrot potansiyeli reaksiyon Ca-2e^=Ca2 + cp=-2,84 V. Bileşiklerde +2 oksidasyon durumu sergiler.

Kalsiyum kimyasal olarak çok aktif bir elementtir ve neredeyse tüm metalleri oksitlerinden, sülfitlerinden ve halojenürlerinden uzaklaştırır. Etkileşim yavaş soğuk su bu durumda hidrojen açığa çıkar ve sıcak havada hidroksit oluşur. Kalsiyum oda sıcaklığında kuru hava ile reaksiyona girmez; 300 °C ve üzerine ısıtıldığında güçlü bir şekilde oksitlenir ve daha fazla ısıtıldığında, özellikle oksijen varlığında tutuşarak CaO oluşturur; oluşum ısısı AH 0 yıl = = 635,13 kJ/mol.

300-400 ° C'de hidrojen ile etkileşime girdiğinde, kalsiyum hidrit CaH2 oluşur (DN 0 br = 192,1 kJ/mol), oksijen ile güçlü bir yüksek sıcaklık bileşiği CaO. Fosfor ile kalsiyum, kararlı ve güçlü bir Ca3P2 bileşiği ve karbon - karbür CaC2 ile oluşturur. Flor, klor, brom ve iyot ile etkileşime girerek CaF 2, CaCl 2, CaBr 2, Ca1 2'yi oluşturur. Kalsiyum kükürt ile ısıtıldığında, silikon - silisitler Ca2Si, CaSi ve CaSi2 ile sülfit CaS oluşur.

Konsantre nitrik asit ve konsantre NaOH çözeltisi kalsiyum ile zayıf reaksiyona girer, ancak seyreltik nitrik asit şiddetli reaksiyona girer. Güçlü sülfürik asitte kalsiyum kaplanır koruyucu film Daha fazla etkileşimi önleyen CaS 0 4; seyreltilmiş H 2 S 0 4 zayıf bir etkiye sahiptir, seyreltilmiş hidroklorik asit- güçlü bir şekilde.

Kalsiyum çoğu metalle etkileşime girerek katı çözeltiler ve kimyasal bileşikler oluşturur.

Normal elektronik potansiyel f 0 = -2,84 V. Elektrokimyasal eşdeğeri 0,20767 mg/C.

Teknolojik özellikler

Kalsiyumun yüksek plastisitesinden dolayı her türlü basınç işlemine tabi tutulabilir. 200-460 °C'de iyice preslenir, levha halinde yuvarlanır, dövülür ve tel ve diğer yarı mamul ürünler kolaylıkla elde edilir. Kalsiyum kesilerek (torna tezgahları, matkaplar ve diğer makinelerin açılması) iyi işlenir.

Uygulamalar

Kalsiyum metalinin kullanımı yüksek kimyasal aktivitesinden kaynaklanmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda kalsiyum, inert gazlar hariç tüm gazlarla güçlü bir şekilde birleşebildiğinden, argon ve helyumun endüstriyel saflaştırılmasında ve ayrıca vakum tüpleri vb. gibi yüksek vakumlu cihazlarda gaz emici olarak kullanılır.

Metalurjide kalsiyum, çeliğin oksit giderici ve kükürt gidericisi olarak kullanılır; kurşun ve kalayın bizmut ve antimondan arındırılmasında; oksijene karşı yüksek afiniteye sahip refrakter nadir metallerin (zirkonyum, titanyum, tantal, niyobyum, toryum, uranyum vb.) üretiminde indirgeyici madde olarak; kurşun-kalsiyum bebeklerin mekanik ve sürtünme önleyici özelliklerini geliştirmek için alaşım katkı maddesi olarak

%0,04 Ca içeren bir kurşun alaşımı, saf kurşunla karşılaştırıldığında sertliği arttırmıştır. Küçük kalsiyum ilaveleri (%0,1) sürünme direncini artırır. Köpük beton yapmak için çinko ile bir kalsiyum alaşımı (% 70'e kadar) kullanılır.

Kalsiyumun silikon ve manganez ile alüminyum ve silikonla alaşımları, hafif alaşımların üretiminde deoksidanlar ve katkı maddeleri olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Kalsiyum-lityum alaşımlarının katkı maddesi önemli miktarlar Demir bazlı alaşımlara (dökme demir, karbon ve özel çelikler) akışkanlıklarını arttırır ve sertliği ve çekme mukavemetini önemli ölçüde artırır.

Kalsiyum bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle kalsiyum oksit kullanılır. cam üretimi Sönmüş kireç üreten fırınların astarlanması için. Kalsiyum hidrosülfit, suni elyaf üretiminde ve kömür gazının saflaştırılmasında kullanılır.

Ağartıcı, tekstilde ağartma maddesi olarak kullanılır ve kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi ve ayrıca dezenfektan olarak. Kalsiyum peroksit, hijyen ve kozmetik preparatların yanı sıra diş macunlarının hazırlanmasında kullanılır. Kalsiyum sülfür fosforlu preparatlar elde etmek için ve deri endüstrisinde saç çizgisi deri. Arsenikli kalsiyum bileşikleri zehirli ve tehlikelidir. Zararlıları öldürmek için kullanılırlar tarım. Gübre (süperfosfat, azotlu gübreler vb.) üretmek için kalsiyum-fosfor bileşikleri ve kalsiyum siyanamidler kullanılır. Mineraller yaygın olarak kullanılmaktadır - mermer, alçıtaşı, kireçtaşı, dolomit vb.


Kalsiyum doğada çeşitli bileşikler halinde çok yaygındır. İÇİNDE yer kabuğu%3,25'lik oranla beşinci sırada yer alır ve çoğunlukla kireçtaşı CaCO3, dolomit CaCO3*MgCO3, alçıtaşı CaSO4*2H2O, fosforit Ca3(PO4)2 ve fluorspar CaF2 formunda bulunur; silikattaki kalsiyumun önemli bir kısmını hesaba katmaz. kayalar. Deniz suyu ortalama %0,04 (ağırlık) kalsiyum içerir

Kalsiyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri


Kalsiyum, grup II'nin toprak alkali metallerinin alt grubundadır. periyodik tablo elemanlar; seri numarası 20, atom ağırlığı 40,08, değerlik 2, atom hacmi 25,9. Kalsiyum izotopları: 40 (%97), 42 (%0,64), 43 (%0,15), 44 (%2,06), 46 (%0,003), 48 (%0,185). Elektronik yapı kalsiyum atomu: 1s2, 2s2p6, 3s2p6, 4s2. Atom yarıçapı 1,97 A, iyon yarıçapı 1,06 A'dır. 300°'ye kadar kalsiyum kristalleri, ortalanmış yüzleri ve 5,53 A kenar boyutu olan bir küp şeklindedir; 450°'nin üzerinde ise altıgen bir şekle sahiptirler. Özgül ağırlık kalsiyum 1.542, erime noktası 851°, kaynama noktası 1487°, füzyon ısısı 2.23 kcal/mol, buharlaşma ısısı 36.58 kcal/mol. Katı kalsiyumun atomik ısı kapasitesi 298-673° K için Cр = 5,24 + 3,50*10В-3 T ve 673-1124° K için Cp = 6,29+1,40*10В-3T; sıvı kalsiyum için Cp = 7,63. Katı kalsiyumun entropisi 9,95 ± 1, gaz halinde ise 25° 37,00 ± 0,01'dir.
Katı kalsiyumun buhar esnekliği Yu.A. tarafından incelenmiştir. Priselkov ve A.N. Nesmeyanov, P. Douglas ve D. Tomlin. Esneklik değerleri doymuş buhar kalsiyum tabloda verilmiştir. 1.

Isıl iletkenlik açısından kalsiyum, katsayıya 20-100° sıcaklıklarda yaklaşır; doğrusal genişleme 25*10v-6, 20° elektrik direncinde 3,43 μΩ/cm3, 0 ila 100° arası sıcaklık katsayısı elektrik direnci 0.0036. Elektrokimyasal eşdeğeri 0,74745 g/a*saat. Kalsiyum çekme mukavemeti 4,4 kg/mm2, Brinell sertliği 13, uzama %53, bağıl daralma %62.
Kalsiyum gümüşi beyaz bir renge sahiptir ve kırıldığında parlar. Havada metal, ince mavimsi gri bir nitrür, oksit ve kısmen kalsiyum peroksit filmi ile kaplanır. Kalsiyum esnek ve şekillendirilebilir; üzerinde işlenebilir torna, delme, kesme, testere, presleme, çekme vb. Metal ne kadar safsa, sünekliği de o kadar fazla olur.
Voltaj serisinde kalsiyum en elektronegatif metaller arasında yer alır ve bu da onun yüksek kimyasal aktivitesini açıklar. Oda sıcaklığında kalsiyum kuru hava ile reaksiyona girmez, 300° ve üzerinde yoğun bir şekilde oksitlenir ve güçlü ısıtmayla parlak turuncu-kırmızımsı bir alevle yanar. Nemli havada kalsiyum yavaş yavaş oksitlenerek hidroksite dönüşür; soğuk suyla nispeten yavaş reaksiyona girer, ancak sıcak su Hidrojeni kuvvetli bir şekilde yerinden ederek hidroksit oluşturur.
Azot, kalsiyum ile 300° sıcaklıkta gözle görülür şekilde ve 900° sıcaklıkta çok yoğun bir şekilde nitrür Ca3N2 oluşumuyla reaksiyona girer. 400° sıcaklıkta hidrojen ile kalsiyum hidrit CaH2'yi oluşturur. Kalsiyum, oda sıcaklığında flor hariç kuru halojenlere bağlanmaz; halojenürlerin yoğun oluşumu 400° ve üzerinde meydana gelir.
Güçlü kükürt (65-60° Be) ve nitrik asit saf kalsiyum üzerinde zayıf bir etkiye sahiptir. Sulu çözeltilerden mineral asitler Hidroklorik asit çok güçlü, nitrojen güçlü ve kükürt zayıftır. Konsantre NaOH çözeltilerinde ve soda çözeltilerinde kalsiyum neredeyse hiç yok edilmez.

Başvuru


Kalsiyum giderek daha fazla kullanılıyor çeşitli endüstrilerüretme. İÇİNDE son zamanlarda o satın aldı büyük değer bir dizi metalin üretiminde indirgeyici madde olarak. Saf uranyum metali indirgeme yoluyla elde edilir kalsiyum metali uranyum florür. Kalsiyum veya hidritleri, titanyum oksitlerin yanı sıra zirkonyum, toryum, tantal, niyobyum ve diğerlerinin oksitlerini azaltmak için kullanılabilir. nadir metaller. Kalsiyum, bakır, nikel, krom-nikel alaşımları, özel çelikler, nikel ve kalay bronzlarının üretiminde iyi bir oksit giderici ve gaz gidericidir; metallerden ve alaşımlardan kükürt, fosfor ve karbonu giderir.
Kalsiyum bizmutla refrakter bileşikler oluşturduğundan kurşunu bizmuttan arındırmak için kullanılır.
Çeşitli hafif alaşımlara kalsiyum eklenir. Külçe yüzeyinin iyileştirilmesine, ince tane boyutunun iyileştirilmesine ve oksidasyonun azaltılmasına yardımcı olur. Yaygın kalsiyum içeren yatak alaşımlarına sahiptir. Kablo kılıflarının yapımında kurşun alaşımları (%0,04 Ca) kullanılabilir.
Kalsiyum, alkollerin dehidrasyonu için ve petrol ürünlerinin kükürtten arındırılması için çözücüler için kullanılır. Yüksek kaliteli gözenekli beton üretmek için kalsiyumun çinko ile veya çinko ve magnezyumla (%70 Ca) alaşımları kullanılır. Kalsiyum sürtünme önleyici alaşımların (kurşun-kalsiyum babbit) bir parçasıdır.
Oksijen ve nitrojeni bağlama kabiliyeti nedeniyle, sodyum ve diğer metallerle kalsiyum veya kalsiyum alaşımları soy gazların saflaştırılmasında ve vakumlu radyo ekipmanlarında alıcı olarak kullanılır. Kalsiyum aynı zamanda sahada hidrojen kaynağı olan hidrit üretmek için de kullanılıyor. Kalsiyum, karbonla birlikte kalsiyum karbür CaC2'yi oluşturur. büyük miktarlar asetilen C2H2 üretmek için.

Gelişim tarihi


Dewi ilk olarak 1808 yılında ıslak kirecin cıva katodu ile elektrolizini kullanarak amalgam formunda kalsiyum elde etti. 1852'de Bunsen, hidroklorik asit kalsiyum klorür çözeltisinin elektrolizi yoluyla yüksek kalsiyum içeriğine sahip bir amalgam elde etti. 1855 yılında Bunsen ve Matthiessen, CaCl2'nin elektrolizi ile saf kalsiyum ve CaF2'nin elektrolizi ile Moissan'ı elde ettiler. 1893'te Borchers, katot soğutmayı kullanarak kalsiyum klorürün elektrolizini önemli ölçüde geliştirdi; Arndt 1902'de elektroliz yoluyla %91,3 Ca içeren bir metal elde etti. Ruff ve Plata, elektroliz sıcaklığını azaltmak için bir CaCl2 ve CaF2 karışımı kullandı; Borchers ve Stockham, kalsiyumun erime noktasının altındaki sıcaklıkta bir sünger elde etti.
Kalsiyumun elektrolitik üretimi sorunu Rathenau ve Suter tarafından çözüldü ve kısa sürede endüstriyel hale gelen dokunmatik katotla elektroliz yöntemini önerdi. Özellikle sıvı katot üzerinde elektroliz yoluyla kalsiyum alaşımları üretmek için birçok öneri ve girişimde bulunulmuştur. F.O.'ya göre. Banzel'e göre kalsiyum alaşımları, diğer metallerin tuzları veya floroksitlerinin eklenmesiyle CaF2'nin elektrolizi ile elde edilebilir. Poulene ve Melan, sıvı alüminyum katot üzerinde bir Ca-Al alaşımı hazırladı; Kügelgen ve Seward çinko katot üzerinde bir Ca-Zn alaşımı elde etti. Ca-Zn alaşımlarının üretimi 1913 yılında W. Moldenhauer ve J. Andersen tarafından incelenmiş ve ayrıca kurşun katot üzerinde Pb-Ca alaşımları da hazırlanmıştır. Koba, Simkins ve Gire, 2000 A kurşun katot elektrolizörünü kullandılar ve %20 akım verimliliğinde %2 Ca içeren bir alaşım elde ettiler. I. Tselikov ve V. Wasinger, sodyumlu bir alaşım elde etmek için elektrolite NaCl ekledi; R.R. Syromyatnikov alaşımı karıştırdı ve %40-68 akım verimi elde etti. Kurşun, çinko ve bakır içeren kalsiyum alaşımları endüstriyel ölçekte elektroliz yoluyla üretilir.
Kalsiyum üretmenin termal yöntemi büyük ilgi gördü. Oksitlerin alüminotermik indirgenmesi 1865 yılında H.H. Beketov. 1877'de Malet, kalsiyum, baryum ve stronsiyum oksit karışımının ısıtıldığında alüminyum ile etkileşimini keşfetti ve Winkler aynı oksitleri magnezyum ile indirgemeye çalıştı; Biltz ve Wagner, kalsiyum oksidi vakumda alüminyumla indirgeyerek, 1929'da Gunz'ın düşük verimine ulaştı. en iyi sonuçlar. yapay zeka Voinitsky 1938'de laboratuvarda kalsiyum oksidi alüminyum ve silikon alaşımlarıyla azalttı. Yöntem 1938'de patentlendi. İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda termal yöntem endüstriyel uygulama alanı buldu.
1859'da Caron, sodyum alaşımları üretmek için bir yöntem önerdi. alkali toprak metalleri metalik sodyumun klorürleri üzerindeki etkisi. Bu yöntem, İkinci Dünya Savaşı'ndan önce kurşunlu bir alaşımdan kalsiyum (ve barin) elde etmek için kullanılıyordu. endüstriyel üretim Almanya ve Fraction'a kalsiyum elektrolizi sağlandı. Bieterfeld'de (Almanya) 1934'ten 1939'a kadar yılda 5-10 ton kalsiyum üretildi. 1920-1940'ta yılda 10-25 gram olan ABD'nin kalsiyum ihtiyacı ithalatla karşılandı. Fransa'dan ithalatın durduğu 1940'tan bu yana, Amerika Birleşik Devletleri elektroliz yoluyla önemli miktarlarda kalsiyumu kendisi üretmeye başladı; savaşın sonunda kalsiyum almaya başladılar vakum-termal yöntem; S. Loomis'e göre üretimi günde 4,5 tona ulaştı. Minerale Yarbook'a göre Kanada'daki Dominium Magnesium yılda kalsiyum üretti:

Kalsiyum salınımının ölçeği hakkında bilgi son yıllar kayıp.
İsim:*
E-posta:
Yorum:

Eklemek

27.03.2019

Her şeyden önce, satın alma işlemine ne kadar harcamak istediğinize karar vermeniz gerekir. Uzmanlar acemi yatırımcılara 30 bin ruble'den 100'e kadar bir miktar öneriyor. Maliyeti...

27.03.2019

Haddelenmiş metal artık en çok aktif olarak kullanılıyor farklı durumlar. Aslında pek çok endüstri onsuz yapamaz çünkü haddelenmiş metal...

27.03.2019

Oval kesitli çelik contalar, agresif ortamları taşıyan bağlantı parçaları ve boru hatlarının flanş bağlantılarının sızdırmazlığı için tasarlanmıştır....

26.03.2019

Birçoğumuz sistem yöneticisi olarak böyle bir pozisyonu duymuşuzdur, ancak herkes bu cümlenin tam olarak ne anlama geldiğini anlamıyor....

26.03.2019

Tesislerinde tadilat yapan her kişi, iç mekanda hangi yapıların kurulması gerektiğini düşünmelidir. Piyasada...

26.03.2019

26.03.2019

Günümüzde gaz analizörleri, petrol ve gaz endüstrilerinde, kamu hizmetleri sektöründe, analiz sırasında aktif olarak kullanılmaktadır. laboratuvar kompleksleri, İçin...



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın!