Feiten Over Calcium

{h1}

Eigenschappen, bronnen en gebruik van het element calcium.

Calcium is het bekendste structurele materiaal van de natuur. Inderdaad, calcium is een noodzakelijk onderdeel van alle levende wezens en is ook overvloedig aanwezig in veel niet-levende dingen, met name die welke het leven ondersteunen, zoals grond en water. Tanden, zeeschelpen, botten en grottenstalactieten zijn allemaal producten van calcium.

Interessant is dat calcium op de vijfde plaats lijkt te komen waar het komt: het is het vijfde meest voorkomende element van massa in de aardkorst (na zuurstof, silicium, aluminium en ijzer); het vijfde meest voorkomende opgeloste ion in zeewater (na natrium, chloride, magnesium en sulfaat); en het vijfde meest voorkomende element in het menselijk lichaam (na zuurstof, koolstof, waterstof en stikstof). Het is echter het meest overvloedig metalen element in het menselijk lichaam, waarvan 99 procent te vinden is in onze botten en tanden (ongeveer 2 lbs.), volgens Chemicool.

In zijn pure elementaire toestand is calcium een ​​zacht, zilverachtig wit aardalkalimetaal. Het is echter belangrijk op te merken dat calcium nooit in deze geïsoleerde toestand in de natuur wordt gevonden, maar in verbindingen bestaat. Calciumverbindingen zijn te vinden in verschillende mineralen, waaronder kalksteen (calciumcarbonaat), gips (calciumsulfaat) en fluoriet (calciumfluoride), volgens Chemicool. Calcium vormt ongeveer 4,2 procent van de aardkorst op gewichtsbasis.

Om zuiver calcium te isoleren, moet het worden geëxtraheerd door middel van elektrolyse, een techniek die een directe elektrische stroom gebruikt om elementen van hun natuurlijk voorkomende bronnen te scheiden. Eenmaal geïsoleerd, is calcium vrij reactief en vormt het een grijsachtig witte oxide- en nitridebekleding wanneer het wordt blootgesteld aan lucht.

Calcium (Ca) is nr. 20 in het periodiek systeem der elementen, net onder magnesium in dezelfde kolom (groep IIA) als de andere aardalkalimetalen (een groep metalen die chemisch reactiever zijn dan de meeste metalen). Calcium komt van het Latijnse woord "calx", wat betekent limoen. Dit is geen verwijzing naar het fruit, maar eerder naar calciumoxide (CaO), het nuttige bouwmateriaal dat afkomstig is van verhit kalksteen.

Ontdekking

In 1808 was de chemicus en uitvinder van Cornwall, Sir Humphry Davy, de eerste persoon die calcium met succes isoleerde. Een paar andere wetenschappers, Magnus Pontin en Jöns Jacob Berzelius, waren in de buurt gekomen; ze waren in staat geweest om een ​​calciumamalgaam te produceren na het uitvoeren van elektrolyse op een mengsel van kalk en kwikoxide. Deze keer herhaalde Davy hun elektrolysewerkwijze op hetzelfde calciumamalgaam, maar voegde hij meer kalk aan het mengsel toe, waardoor meer van het amalgaam werd geproduceerd waaruit hij het kwik kon destilleren, waardoor alleen calcium overbleef, volgens de Royal Society of Chemistry.

Nadat calcium met succes was geïsoleerd, kon het element verder worden bestudeerd, wat het belang ervan voor het overleven van alle levende wezens aantoonde.

Gewoon de feiten

  • Atoomnummer (aantal protonen in de kern): 20
  • Atoom symbool (op het periodiek systeem der elementen): Ca
  • Atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 40.078
  • Dichtheid: 1,55 gram per kubieke centimeter
  • Fase bij kamertemperatuur: vast
  • Smeltpunt: 1,548 graden Fahrenheit (842 graden Celsius)
  • Kookpunt: 2,703 F (1,484 C)
  • Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 24; 5 stabiel
  • Meest voorkomende isotopen: Ca-40 (97 procent van de natuurlijke abundantie); Ca-44 (2 procent van de natuurlijke abundantie); Ca-42 (0,6 procent van de natuurlijke abundantie); Ca-48 (0,2 procent van de natuurlijke abundantie); Ca-43 (0,1 procent van de natuurlijke overvloed); Ca-46 (0,004 procent van de natuurlijke abundantie.

Essentieel mineraal

Calcium is uiterst belangrijk voor het menselijk lichaam. Niet alleen is het van vitaal belang voor botten en tanden, maar het helpt ook bij het verplaatsen van spieren door boodschappen van de hersenen naar al onze lichaamsdelen te brengen. Cellen in alle levende wezens moeten met elkaar communiceren, of "signaleren". Calciumionen werken als vitale boodschappers tussen deze cellen en zijn noodzakelijk in alle meercellige levensvormen. Ze helpen ook bij het vrijgeven van hormonen en enzymen.

In voedsel wordt calcium aangetroffen in minerale vorm. Voedingsmiddelen met een hoog calciumgehalte omvatten zuivelproducten - zoals melk, kaas en yoghurt - en sommige groenten, zoals boerenkool, waterkers, spinazie en broccoli. Om calcium goed op te nemen, moet het met vitamine D worden ingenomen. Magnesium is ook nodig voor een goede assimilatie en gebruik van calcium in het lichaam. Als we te veel calcium en te weinig magnesium binnenkrijgen, kan dit namelijk problemen in het lichaam veroorzaken.

Wie weet?

  • Kalk, of calciumoxide, produceert een schitterend, intens licht wanneer het wordt blootgesteld aan een knalgasvlam, volgens Chemicool. In de jaren 1800, voordat elektriciteit werd uitgevonden, werd deze stof gebruikt om het theater te verlichten, zodat acteurs echt "in de schijnwerpers" speelden - vandaar het gezegde.
  • Wanneer schildpadden (meestal zeeschildpadden) niet genoeg calcium door hun bloed laten circuleren, kunnen ze een aandoening krijgen die metabole botziekte wordt genoemd, algemeen bekend als Soft Shell-syndroom. Om een ​​schildpad gezond te laten zijn, moet de verhouding calcium tot fosfor 2: 1 zijn. Wanneer hun calciumniveau echter laag is, wordt het mineraal uit hun botten geloogd in de poging van het lichaam om het evenwicht te herstellen. Het resultaat is zachte botten, zwakte en een zachte, misvormde schaal en het resulteert vaak in de dood. De ziekte kan worden voorkomen met een goed dieet en voldoende zonlicht (of andere geschikte verlichting voor reptielen).
  • Stalactieten en stalagmieten, de ijspegel-vormige formaties gevonden in ondergrondse grotten, worden langzaam gevormd door de opbouw van calciet residu.Dit gebeurt wanneer water door de scheuren in het plafond van een kalkstenen grot sijpelt, en sporen van calciet, het bouwmateriaal van kalksteen, oplost en bij zich draagt. Terwijl het water uit het plafond druipt, begint dit calcietresidu zich op te hopen op de plaats van het infuus, wat uiteindelijk resulteert in ijskegelvormige stalactieten die aan het plafond van de grot hangen. Dit water dat uit de stalactieten druipt vormt dan stalagmieten op de grond eronder.
  • Veel voedingsdeskundigen adviseren een calcium-magnesiumverhouding van 2: 1. Maar hoewel ons lichaam meer calcium nodig heeft, is de kans groter dat we magnesium tekort komen. Dit komt omdat ons lichaam de neiging heeft om calcium op te slaan en te recyclen, terwijl magnesium wordt gebruikt of wordt uitgescheiden en dagelijks moet worden aangevuld.
  • Calciumcarbonaat is het actieve ingrediënt in veel antacida, zoals tumoren en rolaïden. De alkalische verbinding werkt door het maagzuur te neutraliseren dat verantwoordelijk is voor brandend maagzuur en indigestie.

Gezonde grond

Niet alleen is calcium essentieel voor het menselijk leven, maar het is ook een essentiële voedingsstof voor plantengroei. In de meeste soorten gronden wordt calcium beschikbaar gesteld aan planten door de verwering van mineralen. Als een aardalkalimetaal speelt calcium een ​​cruciale rol bij het beheersen van de pH van de bodem (potentieel van waterstof), een maat voor de zuurgraad of alkaliteit van de bodem.

De beschikbaarheid van calcium kan indirect veel microbiële processen beïnvloeden die gevoelig zijn voor de pH van de bodem, zoals afbraak, stikstofmineralisatie en nitrificatie, zei Feike A. Dijkstra, een biogeochemist en universitair hoofddocent bij het Centre for Carbon, Water and Food van de universiteit van Sydney.

Calcium is meestal overvloedig aanwezig in de meeste bodems, met sommige gebieden met van nature hogere of lagere niveaus van calcium. "Hoge niveaus van calcium in de bodem worden meestal aangetroffen in aride en semi-aride gebieden waar potentiële evapotranspiratie groter is dan de werkelijke regenval," vertelde Dijkstra aan WordsSideKick.com. "Bepaalde planten zijn aangepast aan calciumrijke en alkalische bodems, en worden calcicolen genoemd, daarentegen zijn calci-nites planten die gedijen in calciumarme en zure grond."

Problemen kunnen optreden wanneer er een pH-onbalans in de grond is. Bodem met een overvloed aan calcium kan ertoe leiden dat de pH te hoog is (boven 7), of alkalisch, en dit "vermindert soms de oplosbaarheid van voedingsstoffen zoals fosfaat en veel micronutriënten, wat de plantengroei kan beperken", legt Dijkstra uit.. Het grotere probleem ligt echter meestal in grond met te weinig calcium, omdat dit bodemverzuring veroorzaakt. Dit kan gebeuren als calcium uit de grond wordt gelekt door hevige regen of zelfs meer problematische zure regen.

"In de jaren zeventig en tachtig van de vorige eeuw was zure regen een groot probleem voor veel bossen in Noordoost-Amerika en Europa", zei Dijkstra. "Wanneer zure regen de grond bereikt, vervangen de protonen van deze sterke zuren in zure regen de calciumkationen op de uitwisselingsplaatsen en wordt het calcium uit het bodemprofiel geloogd."

"Zure regen heeft veel bossen gedood omdat de bijbehorende bodemverzuring resulteerde in een verhoogde oplosbaarheid van aluminium. Aluminium is giftig voor planten wanneer het boven bepaalde concentraties in de bodem komt", zei hij. "Sinds het Acid Rain-programma dat is vastgesteld in het kader van de Clean Air Act van 1990, is zure regen minder een probleem geworden voor bossen in de noordoostelijke Verenigde Staten."

Toepassingen

Calciumverbindingen hebben een grote verscheidenheid aan toepassingen, in het bijzonder bij het maken van bouwmaterialen. Gips, of calciumsulfaat, wordt gebruikt bij het maken van gips en ook "gips van Parijs", een zwaar wit poeder dat, wanneer het met water wordt gemengd, hardt in een gietvorm om gebroken botten te plaatsen.

Kalksteen, of calciumcarbonaat, wordt direct gebruikt als bouwmateriaal en indirect voor cement. Wanneer kalksteen wordt verwarmd, geeft het koolstofdioxide af, waardoor ongebluste kalk (calciumoxide) achterblijft. Wanneer ongebluste kalk wordt gemengd met water, ontstaat gebluste kalk (calciumhydroxide) die wordt gebruikt om cement te maken. Geëmailleerde kalk wordt ook gebruikt als bodemverbeteraar en als waterbehandelingsmiddel om de zuurgraad te verminderen. Gemengd met zand trekt gebluste kalk koolstofdioxide uit de lucht en hardt uit tot kalkpleister volgens de Royal Society of Chemistry.

Zuiver calciummetaal wordt gebruikt als reductiemiddel bij de bereiding van andere soorten metalen, zoals thorium en uranium en zirkonium. Het kan ook worden gebruikt als een legeringsmiddel voor aluminium-, koper-, lood- en magnesiumlegeringen, of als een desoxidatiemiddel, ontzwavelaar en decarburizer voor een verscheidenheid aan ferro en non-ferro legeringen.

Extra middelen

  • Jefferson Lab: The Element Calcium
  • Los Alamos National Lab: Calcium
  • Royal Society of Chemistry: Calcium


Video Supplement: Wat er met je lichaam gebeurt wanneer je elke dag twee eieren begint te eten.




Onderzoek


Zal De Vs Over 50 Jaar Woestijn Zijn?
Zal De Vs Over 50 Jaar Woestijn Zijn?

Tsunami-Waarschuwingen: Voorbereiden
Tsunami-Waarschuwingen: Voorbereiden

Science Nieuws


Fibromyalgie: Oorzaken, Diagnose En Behandelingen
Fibromyalgie: Oorzaken, Diagnose En Behandelingen

Fracking Earthquakes: Injectiepraktijk Gekoppeld Aan Scores Van Tremors
Fracking Earthquakes: Injectiepraktijk Gekoppeld Aan Scores Van Tremors

Nasa Satellite Reveals Source Of El Niño-Fueled Carbon Dioxide Spike
Nasa Satellite Reveals Source Of El Niño-Fueled Carbon Dioxide Spike

Waarom Vrouwelijke Bugs Groter Zijn Dan Mannen
Waarom Vrouwelijke Bugs Groter Zijn Dan Mannen

Pas Op, Weekend Warriors! Oefeningsgewoonten Kunnen Je Pijn Doen
Pas Op, Weekend Warriors! Oefeningsgewoonten Kunnen Je Pijn Doen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com