کلسیم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

این مقاله به تمیزکاری نیاز دارد. لطفاً آن را تا جایی که ممکن است از نظر املا، انشا، چیدمان و درستی بهتر کنید. سپس این الگو را از بالای مقاله حذف کنید. محتویات این مقاله ممکن است غیرقابل اعتماد و نادرست یا جانبدارانه باشد یا قوانین حقوق پدیدآورندگان را نقض کرده باشد.

کلسیم از عنصرهای شمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Ca و عدد اتمی آن ۲۰ است.

فهرست مندرجات ۱ کلسیم در پزشکی ۲ جذب وانتقال کلسیم ۳ عملکرد کلسیم در بدن ۴ عوارض کمبود کلسیم ۵ منابع ۶ تهیه واستخراج ۷ تجربه و شناسایی ۸ خواص شیمیایی ۹ ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها ۱۰ کلسیم در بیوسفر (زیست کره)

[ویرایش] کلسیم در پزشکی

کلسیم دراستخوان‌هاوجودداردوکمبودآن موجب پوکی استخوان می‌شود.کلسیم به میزان فراوان درشیروجوددارد. کلسیم، فراوان‌ترین ماده کانی موجود در بدن است. بدن انسان تقریباً۱kg کلسیم دارد.البته در افراد مختلف بااستخوان بندی متفاوت،این میزان فرق می‌کند.بیشتر کلسیم دراستخوانها و دندانهاوجود داردو تنها۱٪ آن در بقیه بدن موجود است که همین ۱٪اعمال زیادی انجام می‌دهد، مثلاً انقباض ماهیچه‌های ما بسته به وجود کلسیم است. در میان کلیه عناصر پوسته زمین دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است ترکیبات کلسیم تشکیل دهنده ۶۴/۳ ٪ از پوسته زمین می‌باشد. بلورهای سفید کلسیم ، در دمای C˚۸۱۰ ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید.

[ویرایش] جذب وانتقال کلسیم

جذب آن در خون به صورت یون کلسیم واز دیواره روده صورت می‌گیرد. عامل افزایش جذب کلسیم ویتامین D است، به همین دلیل قرصهای مکمل کلسیم را با ویتامین D تهیه می‌کنند. بنابراين اگر منابعی را که دارای این ۲ عنصر است مصرف کنید،کلسیم موجود درآنها بهتر جذب می‌شود. در صورتی که درغذا ماده‌ای به نام اگزالات باشد، جذب کلسیم آن کاهش می‌یابد و به همین دلیل است که کلسیم اسفناج و چغندر، به خوبی کلسیم شیر جذب نمی‌شود. اسید فیتیک موجود درسبوس گندم نیز جذب Ca را کاهش می‌دهد ولی این مسأله زمانی اثر گذار است که مصرف آن بسیار زیاد باشد، مثل گیاهخواران مطلق. دریافت کلسیم کافی، آثار مثبتی در کاهش فشار خون افراد مبتلا به فشار خون دارد.تنظیم میزان کلسیم بدن، برعهده هورمونهایی است که ازغده تیرویدترشح می‌شوند.

[ویرایش] عملکرد کلسیم در بدن

• ضربان قلب را تنظیم می‌نماید.
• بی خوابی را کاهش می‌دهد.
• در متابولیسم آهن بدن مؤثر است.
• در تنظیم کار سیستم اعصاب بدن به خصوص درانتقال تحریکات عصبی نقش اساسی دارد.
• کلسیم عامل استحکام استخوان هااست. کلسیم کافی باید در غذای نوجوانان قبل از بلوغ وجودداشته باشد تااستخوانها تراکم مناسبی بیابندودرسالمندی به پوکی استخوان مبتلا نشوند.
• کلسیم برای عملکرد عضلات ضروری است و تا کلسیم وجود نداشته باشد حرکت امکان‌پذیر نیست.
• انتقال پیامهای عصبی به وسیله یون کلسیم صورت می‌گیرد.
• کلسیم در یکی از مراحل انعقاد خون دخیل است.
• همان طور که متوجه شدید، کلسیم فعالیتهای زیادی رادربدن برعهده دارد.

[ویرایش] عوارض کمبود کلسیم

عوارض کمبود کلسیم در کودکان بیماری راشیتیسم،در میانسالان استئومالاسی،ودر بزرگسالان استئوپروز است. این بیماری‌ها دراثر کمبود ویتامین D بروز می‌کنند، پس اگرخواستاراستخوانهای محکمی هستید،بهتر است مراقب مصرف ویتامین D هم باشید. کمبود شدید کلسیم،انقباض شدیدعضلات به حالت کزاز را به دنبال دارد که ابتدا به صورت گرفتگی عضلات دیده می‌شود.البته این حالت کمتر رخ می‌دهد وآنچه ما بیشتر از کمبود کلسیم دیده‌ایم، پوک شدن استخوانها در سنین بالااست که برای جلوگیری ازآن بایداز نوجوانی به فکرخود باشیم.
کلسیم از راه پوست هم به هدر می‌رودو فعالیت زیاد در حرارت بالا و تعرق زیاد، دفع پوستی کلسیم راافزایش می‌دهد.چرا که دراثر بالا رفتن سن، درداستخوان،راحت شکسته شدن ودیر جوش خوردن استخوان‌ها گریبان گیرمان می‌شود. میزان مورد نیاز کلسیم روزانه ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ میلی گرم است.
برای جلوگیری ازابتلاء به استئوپروز،بایددریافت کلسیم وویتامین D درحداستاندارد باشد. نباید سیگار بکشیم. نباید چای و قهوه بیش از حد مصرف کنیم. نباید دیورتیک (داروهای مدر) بیش از حد مصرف کنیم. باید بیشتر خودرادر معرض نور خورشید قرار دهیم تا ویتامین D درزیر پوستمان تولید شود.درهر سنی که هستیم ورزش کنیم، چراکه کم تحرکی موجب پوکی استخوان‌ها می‌شود.مصرف کافی منابع ویتامین D رانیز فراموش نکنیم.

[ویرایش] منابع

منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی ۱۵/۰٪ در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری به‌نظر می‌رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می‌شده‌است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار ۳۶۳۰۰ گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب‌های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می‌کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت ، گیبس و آپاتیت.

[ویرایش] تهیه واستخراج

در صنعت ، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش ، از صفحه‌های زغالی به عنوان آند و از میله‌های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می‌توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن ، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه‌است را می‌توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

[ویرایش] تجربه و شناسایی

از نظر کیفی ، وجود کلسیم را می‌توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن ، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد. از نظر کمی ، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی ، به روش‌های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل ، از آمونیوم ، اگزالات استفاده می‌کنند که کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند. اگزالات مورد نظر را نیز یا می‌توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از محلولهای استاندارد شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.

[ویرایش] خواص شیمیایی

کلسیم عنصری است که نسبت به فلزات قلیایی و سایر فلزات قلیایی خاکی از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است. مانند بریلیم و آلومینیوم ، و برخلاف فلزات قلیایی ، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی‌گردد. باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می‌شود که می‌تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می‌دهد. کلسیم تجارتی به آسانی با آب و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می‌نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز آمونیاک وهیدروکربنها ، بعنوان ناخالصی می‌باشد. از حکیم ، می‌توان بعنوان یک عامل آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل کننده کربن گرافیتی ، در چدن استفاده کرد. از طرف دیگر می‌توان از این فلز بعنوان عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی مانند کروم ، زیرکونیم و اورانیم و بعنوان یک ماده جداکننده برای مخلوط گازهای نیتروژن و آرگون استفاده نمود. ضمنا زمانیکه کلسیم ، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (۲۵/۰٪) ، ساختمان آنها را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می‌شود.

[ویرایش] ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها

عموما می‌بایست که از ترکیبات سدیم نسبت به ترکیبات کلسیم ، بیشتر استفاده شود، لکن با مقایسه قیمت این دو ترکیب با یکدیگر ، در بسیاری از موارد از ترکیبات کلسیم استفاده می‌شود. در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری ، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می‌شود.

از ترکیبات مهم کلسیم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

'هیدرید کلسیم':این ترکیب در اثر واکنش مستقیم با هیدروژن در C۴۰۰˚ حاصل می‌گردد و با آن می‌توان بسیاری از اکسیدهای معدنی مانند رویتل و بدلیت را تا حد فلز مربوطه احیا کرد همچنین می‌توان با استفاده از این ترکیب ، کلریدکلسیم را به سدیم احیا و مونوکسید کربن را به فرم آلدهید تبدیل نمود هر بعنوان یک عامل متراکم کننده درتبدیل استون به اکسید مزیتلین و بعنوان کاتالیزور هیدروژناسیون در تبدیل اتیلن به اتان نفش دارد.

اکسید و هیدروکسید کلسیم: اکسید کلسیم ( آهک) را می‌توان بوسیله تجزیه حرارتی کربنات معدنی این عنصر در کوره‌های بلند در فرآیندی مداوم تولید نمود. برای تهیه هیدروکسید کلسیم نیز می‌توان از آبکافت اکسید آن استفاده نمود. از هیدروکسید کلسیم ، بعنوان قلیا در مواردی که نیاز باشد استفاده می‌گردد. سیلید کلسیم: برای تهیه سیلید کلسیم می‌توان در یک کوره الکتریکی از اثر آهک برسیلیکا و یک زغال احیا کننده استفاده نمود. این ماده بعنوان عامل اکسیژن زدایی از فولاد ، بسیار مفید می‌باشد.

'کربید کلسیم': برای تهیه این ترکیب می‌توان مخلوطی از آهک و کربن را در یک کوره الکتریکی تحت درجه حرارت C˚۳۰۰۰ قرار داد. کریبد کلسیم در اثر آبکافت استیلن تبدیل می‌گردد که استیلن یک ماده آغاز برای تهیه تعداد کثیری از مواد شیمیایی مهم در صنعت مواد شیمیایی آلی است. کربنات کلسیم: در طبیعت ، کربنات کلسیم تحت عناوین مختلف و به وفور یافت می‌شود. سنگ آهک ایسلند و کلسیت اساسا کربنات خالص هستند، در حالیکه ماربل تا اندازه‌ای دارای ناخالصی می‌باشد. اگر چه کربنات کلسیم کاملا در آب نامحلول می‌باشد، لکن در آبهای حاوی دی اکسید کربن ، در حد قابل ملاحظه‌ای محلول است زیرا در اثر ترکیب با دی‌اکسید کربن به صورت بیکربنات درمی‌آید.

هالیدهای کلسیم: از جمله هالیدهای کلسیم ، فلوئورید فسفر سانس ، یکی از ترکیبات گسترده کلسیم می‌باشد، که با توجه به میزان شفافیت آن ، نسبت به اشعه ماورای بنفش و مادون قرمز از کاربردهای با اهمیتی ، در اسپکتروسکوپی برخوردار است. از دیگر هالیدهای کلسیم ، کلرید کلسیم است که بعنوان عامل خشک کننده و همچنین بدلیل قابلیت انحلال فوق العاده آن در آب سرد ، در سیستمهای خنک کننده استفاده می‌شود. مضافا از کلرید کلسیم و هیپوکلریت کلسیم بعنوان عامل سفید کننده نیز استفاده می‌کنند.

[ویرایش] کلسیم در بیوسفر (زیست کره)

کلسیم جزء ساختمانی و ثابت کلیه گیاهان بوده و بصورتهای جزء ساختمانی و یون فیزیولوژیکی توامان یافت می‌شود. مضافا یون کلسیم قادر است اثرات سمی یونهای پتاسیم ، سدیم و منیزیم را بلا اثر نماید. کلسیم بدلیل وجود در خاک قادر است بر قلیائیت آن اثر ومتعاقب آن در رویش گیاهان تاثیر داشته باشد. این عنصر در ساختمان بدن حیوانات (در بافتهای نرم) ، مایعات میان بافتی و اسکت بندی یافت می‌شود. استخوانهای مهره داران حاوی کلسیم ، بصورت فلوئورید کلسیم ، کربنات کلسیم و فسفات کلسیم می‌باشد همچنین کلسیم ذاتا در بسیاری از وظائف بیولوژیکی مهره داران ، سهیم است. شناخت محیط رشد:کلسیم

درون گیاه، کلسیم بیشتر به صورت پکتات کلسیم، در دیواره یاخته‌ها، یافت می‌شود. و کارش متصل ساختن یاخته‌ها به هم است. این ماده ، به علت غیر قابل انتقال بودنش درون بافت‌ها، باید پیوسته دردسترس گیاه قرار گیرد، کمبود کلسیم باعث کمبود رشد و همچنین لوله شدن برگها و قهوه‌ای رنگ شدن ریشه‌ها می‌گردد. در گوجه فرنگی، کمبود کلسیم باعث گندیدگی ته میوه می‌شود. در سیب، وجود آن مایه سختی بافت‌های میوه شده، به عمر پس از برداشت آن می‌افزاید و کمبودش باعث آسیب پوستی می‌گردد. گرچه میزان کلسیم، اغلب در خاک‌ها به مراتب از پتاسیم کمتر است ولی بر عکس پتاسیم، قابلیت جذب آن برای گیاه خیلی زیادتر می‌باشد. کمبود کلسیم را می‌توان با اضافه کردن آهک به خاک بر طرف ساخت ، البته باید در نظر داشت که آهک واکنش خاک را نیز بالا می‌برد. سوپر فسفات نیز حاوی مقدار زیادی کلسیم است. همچنین برای رفع کمبود کلسیم می‌توان گیاهان را با کلرور کلسیم و یا نیترات کلسیم محلول پاشی کرد.

‎

در ویکی‌انبار منابعی در رابطه با کلسیم موجود است.