Что такое кальций


Кальций (Ca, Calcium)

Кальций был открыт в 1808 году Хэмфри Дэви, который путём электролиза гашеной извести и оксида ртути получил амальгаму кальция, в результате процесса выгонки ртути из которой и остался металл, получивший название кальций. На латыни известь звучит как calx, именно это название и было выбрано английским химиком для открытого вещества.

Общая характеристика кальция

Кальций является элементом главной подгруппы II группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 20 и атомную массу 40,08. Принятое обозначение – Ca (от латинского - Calcium).

Физические и химические свойства

Кальций является химически активным мягким щелочным металлом серебристо-белого цвета. Из-за взаимодействия с кислородом и углекислым газом поверхность металла тускнеет, поэтому кальций нуждается в особом режиме хранения – в обязательном порядке плотно закрытая ёмкость, в которой металл заливают слоем жидкого парафина или керосина.

Суточная потребность в кальции

Кальций – наиболее известный из необходимых человеку микроэлементов, суточная потребность в нём составляет от 700 до 1500 мг для здорового взрослого человека, но она увеличивается во время беременности и лактации, это нужно учитывать и получать кальций в виде препаратов.

Нахождение в природе

Кальций имеет очень высокую химическую активность, поэтому в свободном (чистом) виде не встречается в природе. Тем не менее, является пятым по распространённости в земной коре, в виде соединений имеется в осадочных (известняк, мел) и горных породах (гранит), много кальция содержит полевой шпат анорит.

В живых организмах распространён достаточно широко, его наличие обнаружено в растениях, организмах животных и человека, где он присутствует, в основном, в составе зубов и костной ткани.

Продукты питания богатые кальцием

Источники кальция: молочные и кисломолочные продукты (основной источник кальция), брокколи, капуста, шпинат, листья репы, капуста цветная, спаржа. Кальций содержат также яичные желтки, бобы, чечевица, орехи, инжир (calorizator). Еще хороший источник пищевого кальция — мягкие кости лосося и сардин, любые морепродукты. Чемпионом по содержанию кальция является кунжут, но только – в свежем виде.

В организм кальций должен поступать в определенном соотношении с фосфором. Оптимальным соотношением этих элементов принято считать 1 : 1,5 (Са : Р). Поэтому правильно употреблять продукты питания, богатые этими минералами одновременно, например, говяжью печень и печень жирных сортов рыб, зелёный горошек, яблоки и редис.

Усвояемость кальция

Препятствием для нормального усвоения кальция из пищевых продуктов является употребление в пищу углеводов в виде сладостей и щелочей, которые нейтрализуют соляную кислоту желудка, необходимую для растворения кальция. Процесс усвоения кальция достаточно сложен, поэтому иногда недостаточно получать его только с пищей, необходим дополнительный приём микроэлемента.

Взаимодействие с другими

Для улучшения всасывания кальция в кишечнике необходим витамин D, который имеет свойство облегчать процесс усвоения кальция. При приёме кальция (в виде добавок) в процессе еды происходит блокировка всасывания железа, но приём препаратов кальция отдельно от пищи никак не влияет на этот процесс.

Полезные свойства кальция и его влияние на организм

Почти весь кальций организма (от 1 до 1,5 кг) находится в костях и зубах. Кальций участвует в процессах возбудимости нервной ткани, сократимости мышц, процессах свертываемости крови, входит в состав ядра и мембран клеток, клеточных и тканевых жидкостей, обладает антиаллергическим и противовоспалительным действием, предотвращает ацидоз, активирует ряд ферментов и гормонов. Кальций также участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, оказывает действие, противоположное натрию.

Признаки нехватки кальция

Признаками нехватки кальция в организме являются такие, на первый взгляд, не связанные между собой симптомы:

  • нервозность, ухудшение настроения;
  • учащённое сердцебиение;
  • судороги, онемение конечностей;
  • замедление роста и детей;
  • повышенное артериальное давление;
  • расслоение и ломкость ногтей;
  • боль в суставах, понижение «болевого порога»;
  • обильные менструации.

Причины нехватки кальция

Причинами нехватки кальция могут служить несбалансированные диеты (особенно голодания), низкое содержание кальция в пище, курение и увлечение кофе и кофеинсодержащими напитками, дисбактериоз, болезни почек, щитовидной железы, беременность, периоды лактации и менопаузы.

Признаки избытка кальция

Избыток кальция, который может возникнуть при чрезмерном употреблении молочных продуктов или неконтролируемом приёме препаратов, характеризуется сильной жаждой, тошнотой, рвотой, потерей аппетита, слабостью и усиленным мочеотделением.

Применение кальция в жизни

Кальций нашёл применение в металлотермическом получении урана, в виде природных соединений используется как сырьё для производства гипса и цемент, как средство дезинфекции (всем известная хлорка).

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru) Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

www.calorizator.ru

Кальций

Количество кальция в нашем организме очень легко подсчитать. Оно составит около 2% от общей массы тела, то есть примерно 1000 – 1500 г. Около 99% его входит в состав костей, дентина и эмали на зубах, а остальное количество – в состав нервных клеток и мягких тканей.

Количество кальция, необходимое в сутки

В сутки человеку необходимо 800-1000 мг кальция. Если вам за 60 или вы спортсмен, то увеличьте это количество до 1200 мг.

При каких условиях возрастает потребность в кальции?

Известно всем, что детям с раннего возраста нужно давать в пищу много творога и других молокопродуктов, а все потому, что в раннем возрасте потребность в кальции очень высокая. Если ребенок получит достаточное количество этого элемента в детстве, то он будет здоровым и проблем с костями испытывать не будет.

Беременные женщины и женщины, кормящие ребенка грудью, тоже должны употреблять много продуктов, насыщенных кальцием. От этого зависит здоровье будущего или уже имеющегося ребенка!

Спортсменам и людям с обильным потоотделением врачи также рекомендуют повысить ежедневную дозу кальция.

Полезное влияние кальция на организм

Кальций – это материал для строения зубов и костей. Кровь не может существовать без кальция, ведь он входит в ее состав. Тканевая и клеточная жидкость тоже имеют кальций в своем составе. Кальций предотвращает попадание в организм вирусов и чужеродных тел, играет важную роль в свертывании крови.

Кальций принимает участие в управлении функциями гормонов, отвечает за выделение инсулина, проявляет в организме антиаллергенные и противовоспалительные свойства, берет участие в синтезе нуклеиновых кислот и белков в мышцах, повышает защитные силы организма, принимает участие в восстановлении соляно-водного баланса организма.

Ощелачивающий эффект в кислотно-щелочном балансе происходит тоже при участии кальция. Кальций должен обязательно присутствовать в организме в нужном количестве для передачи нервных импульсов, поддержания работы сердца, мышечных сокращений, регулировки стабильности работы нервной системы. Запасается кальций в длинных трубчатых костях.

Интересно то, что при плохом снабжении организма кальцием он сам использует запасенный кальций для «нужд» крови. При помощи гормона паращитовидной железы фосфор и кальций переносятся в кровь из костной ткани. Вот так кости приносятся в жертву ради благополучия крови!

Усвояемость кальция организмом

Кальций является трудноусвояемым элементом, поэтому обеспечить организм нужным количеством кальция не очень просто. К примеру, злаковые, щавель и шпинат содержат специфические вещества, которые препятствуют усвоению кальция. Чтобы кальций мог усвоиться, он сначала обрабатывается соляной кислотой желудка, а затем поддается воздействию желчи, чтобы соли кальция могли превратиться в усвояемые вещества.

Чтобы не уменьшать усвояемость кальция, не стоит одновременно употреблять сладости и насыщенные углеводы, так как они вызывают выделение щелочных соков желудка, а те мешают соляной кислоте обрабатывать кальций.

С другой стороны, излишнее содержание в организме магния (Mg) и фосфора (P) препятствует переработке кальция. Дело в том, что фосфор (P) входит в химическую реакцию с кальцием и образует соль, которую невозможно растворить даже в кислоте.

Кальций хорошо усваивается из молочных продуктов, так как в них содержится лактоза – молочный сахар. Он под воздействием микрофлоры кишечника превращается в молочную кислоту и растворяет кальций. Любые аминокислоты или даже лимонная кислота образовывает вместе с кальцием вещества, которые легко растворяются.

Жиры также способствуют хорошему усвоению кальция. Но их должно быть определенное количество. При недостатке жиров для переработки кальция не будет хватать жирных кислот, а при переизбытке – желчных. Соотношение кальция и жиров должно быть 1:100. Таким образом, вам подойдут сливки, к примеру, 10% жирности.

Интересно, что беременные женщины усваивают кальций куда лучше, чем те. Кто не ждет ребенка.

Признаки недостатка кальция в организме

При нехватке кальция у людей происходит замедление роста, повышение нервной возбудимости. Такие люди страдают от бессонницы, онемения и покалывания в конечностях, болей в суставах и от хрупкости ногтей. Они имеют повышенное артериальное давление, завышение болевого порога, учащенное сердцебиение. Одним из признаков дефицита кальция является тяга к поеданию мела.

У женщин при недостатке кальция бывают частые обильные менструации.

У детей при недостатке кальция может развиться рахит, а у взрослых – хрупкость костей и остеопороз. При малом количестве кальция в крови, сокращаемость мышц может быть нарушена: возникают судороги и конвульсии.

У людей с недостаточным уровнем кальция может резко ухудшаться настроение. Такой человек становится нервным, его может тошнить, аппетит может ухудшиться.

Признаки переизбытка кальция

Избыток кальция может возникнуть при приеме слишком больших доз кальция одновременно с витамином D. Также это может произойти, если человек длительное время питается исключительно молокопродуктами. Лишний кальций может оседать в органах, в мышцах и на стенках сосудов. При избыточном введении кальция и витамина D в кровь может возникнуть сильное расслабление мышечных тканей. Человек может впасть в кому или летаргический сон.

Что влияет на содержание кальция в продуктах?

Значительное количество кальция может теряться при приготовлении творога, поэтому его зачастую специально насыщают кальцием.

Причины возникновения недостатка кальция

Если в желудке недостаточное количество лактозы – фермента, перерабатывающего молоко, то усвояемость кальция может быть нарушена. За 10 дней до наступления менструаций у женщин резко снижается уровень кальция. Во время менструации это приводит к сокращениям матки, что и вызывает болезненные ощущения. При питании исключительно растительной пищей, витамин D практически не поступает в организм, от чего усвояемость кальция уменьшается.

Продукты, содержащие кальций

Все молокопродукты содержат кальций. Одни больше, другие меньше. Сыры могут содержать в себе до 1000 мг кальция. Так, плавленые сыры содержат 860-1006 мг кальция, творог – 164 мг, брынза – 630 мг. Сметана очень полезна для организма, ведь она содержит 90-120 мг кальция, а наши любимые взбитые сливки – 86 мг. Разнообразные орешки могут содержать от 100 до 250 мг кальция, поэтому любители «орешков к пиву» не будут страдать от хрупкости костей.

Обыкновенная овсянка содержит до 170 мг кальция, а если есть ее каждое утро, то в сумме с другими продуктами она полностью обеспечит кальцием ваш организм.

Взаимодействие кальция с другими элементами 

При приеме препаратов, таких как кальций карбонат, с едой, нарушается всасывание сульфата железа. Если же принимать кальций карбонат даже в большом количестве на голодный желудок, то железо (Fe) будет отлично всасываться. Хорошему усвоению кальция помогает прием витамина D.

ilive.com.ua

Кальций - общай характеристика химического элемента с фото; суточная потребность в нем; причины и симптомы недостатка вещества и его избытка; перечень источников

Кальций – элемент, входящий в пятерку самых распространенных в мире. Он входит в состав извести, мрамора, гипса и, наконец, костей всех живых организмов. Представляет собой мягкий металл, серебристо-белого цвета (см. фото), высоко активен в чистом виде.

Люди знакомы с соединениями кальция еще с древних времен, ведь известь использовали в строительстве.

Металл был синтезирован в в 1808 году английским ученым Г. Деви из гашенной извести. Название ему дали от латинского слова calx, как раз и означающего известь.

Как микроэлемент, он играет важную роль в функционировании любого живого организма, ведь количество его в тканях очень высоко – около 20 грамм на 1 кг массы всего тела и 90% этого элемента находят в костях и зубах.

Действие кальция и его роль в организме

В организме кальций присутствует в виде солей, которые представляют собой строительные материалы для костной ткани, зубов и ногтевых пластин. Также он крайне необходим для мышц, нервной системы и иммунитета. Является веществом снижающим и предотвращающим аллергические заболевания.

Самый близкий напарник кальция – фосфор, и друг без друга они не смогут усваиваться. За их равновесие в крови отвечает витамин D. Нарушение этого соотношения приведет к истощению «костного запаса» в зубах, ногтях, суставах, а то и заменять его стронцием, который приводит к возникновению наростов и шишек на костных тканях.

Элемент плохо усваивается в желудке, с этим фактом связана задача соблюдения нужного его содержания в крови. Усвоению препятствуют кислоты, содержащиеся в малопитательных злаках (ячневая и кукурузная крупы), в шпинате и щавеле.

Кальций играет особую роль в процессе сокращения тканей мышц, особенно в работе сердечной мышцы. Недостаток может привести к гиперактивности нервной системы и ослаблению мышц, что в свою очередь способно стимулировать эпилептические припадки.

В Швейцарии заметили интересный факт - в горной деревне с идеально чистым воздухом и знаменитыми альпийскими лугами обнаружили, что часть населения страдает мигренями, бессонницей, болезнями желудка и онкологией, в следствии чего такие люди принимали массу лекарств. Местный врач обратил внимание, что эта группа людей в основной массе проживала возле шоссе, где воздух оказался загрязненным вредными отходами проезжающих автомобилей (олово, бензопирен). Лечение было назначено в виде правильного рациона, «укомплектованного» всем наборов требуемых элементов и витаминов, в особенности аскорбиновой кислотой и витаминами группы В. Также жителям было рекомендовано добавлять кальций и магний, которые смогли устранить олово, а витамины, в свою очередь, поспособствовали укреплению организма.

Поступление кальция в достаточном количестве сможет предотвратить остеопороз и сохранить здоровый скелет и зубы. Это связано с тем, что нарушение баланса элемента в крови будет восстанавливаться за счет костных тканей, что может привести к их хрупкости.

Кальций – очень уникальный по своим качествам и воздействию на человеческий организм элемент. Он способен оказывать практически волшебную помощь.

Например, очень повезло в этом отношении людям, проживающим в местностях с жесткой питьевой водой. Они в разы реже страдают заболеваниями, связанными с сердечно-сосудистой системой (инфаркты, высокое давление, высокий уровень холестерина). Здесь даже жирная пища не наносит такого вреда, как жителям других регионов. Конечно, увлекаться не стоит.

Все дело в том, что кальций и магний, содержащиеся в жесткой воде при реакции с насыщенными жирами превращают их в некоторую субстанцию, которую желудок неспособен усваивать и выводит естественным путем. Получается, что жесткая вода живительна, и человек ее пьющий избавится от излишков холестерина, варикоза, гипертонии и тромбофлебитов. А также является «лекарством» от болезни нашего времени – ожирения.

В жесткой воде обнаружен целый комплекс полезных микроэлементов (кальций, магний, литий и др), которые и придают ей вкус. А вот в мягкой воде в большой массе концентрируется натрий, и она годится лишь для стирки.

Что делать тем, кому не повезло? Употребление100 мг кальция и 60 мг магния будет аналогично действию 2 литров жесткой воды. Или практически равноценно. Но стоит учитывать, что фосфор связывает кальций, поэтому не стоит пить газировки, которые в большом количестве фосфор содержат и позаботиться о полноценном питании еще со времени рождения ребенка, а в особенности для подростков, у которых происходит активное развитие нервной системы в частности. Иначе ко времени полового созревания мы получим человека с ослабленными нервными волокнами, рискующего уже в 20-40 лет приобрести рассеянный склероз.

Кальций в комплексе с витамином D и фосфором является основой профилактики и лечения рассеянного склероза и других неврологических заболеваний. Ведь жители тропических стран практически не страдают от этих недугов (обилие ультрафиолета синтезирует кальциферол или витамин D).

Добавление йода поможет кальцию полностью усвоиться организмом, это доказывает столь знаменитый во всем мире коралловый кальций и жители прибрежных солнечных районов.

Не стоит забывать о том, что большое количество кальция может не усваиваться, и причин тому много. Например, прием мочегонных и слабительных средств, которые практически вымывают кальций и другие микроэлементы. Кстати, эти средства входят в состав чаев для похудения. Этими качествами также обладают чаи, кофе, алкоголь и газированные сладкие напитки. Благодаря одним только Коле и Пепси человек за несколько лет может попрощаться с зубами.

Суточная норма - какова потребность в элементе?

Суточная норма микроэлемента в зависимости от возраста и пола меняется. Например, взрослым требуется 0,8-12 грамм, детям до 12 лет – 1 грамм, а подросткам уже 1,4 грамма. Как можно заметить в зависимости от возраста потребность уменьшается, т.к. организму требуется лишь поддерживать необходимый уровень, в то время как детям нужны большие запасы строительных материалов.

Беременным и кормящим матерям нужно употреблять по 1,5 и 2 грамма соответственно, в связи с увеличенным расходом. Кстати, заметили, что именно мамы чаще всего жалуются, что ребенок «съел» их зубы и волосы. Ведь, построение организма малыша начинается еще в утробе матери и кушать витамины и микроэлементы она должна за двоих.

Недостаток кальция - причины дефицита и его симптомы

Недостаток микроэлемента может привести к большим неприятностям как внутреннего, так и внешнего характера. Рассмотрим их подробнее.

  1. Кальций оказывает огромное влияние на состояние зубов и по словам стоматологов, его недостаток – это главная причина кошмарного их состояния. Ведь наша еда практически лишена полезных микроэлементов - мы используем высокоочищенные рис, сахар, муку и др.
  2. Обызвествление сосудов приводит к возникновению хрупкости костей и болей, сопровождающих отложение солей. Это является причиной нехватки натурального кальция.
  3. Рассеянный склероз очень сложно лечить, но, как уже писалось выше, его легче предупредить.
  4. Остеопороз (старость костей) сегодня наблюдается все раньше. Страдают этим заболеванием по большей части женщины (в 4 раза чаще,чем мужчины). Кроме нехватки кальция к остеопорозу может привести малоподвижный образ жизни или вынужденный постельный режим на протяжении длительного периода, паралич.
  5. Беременность и период лактации при нехватке кальция протекают с большими проблемами. Кроме того, что кальций теряется из костной ткани, могут возникать сильные судороги. А вследствие, у ребенка могут наблюдаться рахит или размягчение костей.

Потеря кальция из костных тканей процесс длительный и незаметный и может происходить из-за того, что кальций из продуктов питания может мало усваиваться по причинам нарушения работоспособности желез внутренней секреции. К сожалению, заметить этот процесс становится возможным лишь, когда уже возникают болезненные ощущения в костях и они становятся ломкими без повода. Но радует тот момент, что процесс может быть обратимым, что показали многочисленные исследования на добровольцах довольно преклонного возраста (80-90 лет). Им давали довольно высокие дозы микроэлемента с витамином D и не замечали отложения кальция в организме. Зато заметили снижение количества холестерина и общее улучшение состояния.

Чем больше наш возраст, тем меньше способность усваивать кальций. Но на помощь могут прийти многочисленные препараты вроде глюканата кальция или добавление в пищу костной муки.

Одной из причин недостатка кальция является несбалансированное питание. Многие люди сознательно исключают из своего рациона молочные продукты и употребляют каши, картофель, мясо и хлеб, мотивируя тем, что эта пища «природна» для наших народов. Во-первых, не учитывается то, что продукты сейчас совсем не те. А во-вторых, то, что в пожилом возрасте (50-60 лет) люди еще 200 лет назад были уже достаточно немощны, особенно это касалось женщин.

Нехватка кальция чаще всего появляется при высоком уровне потребности (рост, беременность, лактация), а также при неправильном питании - употребление картофеля, каш, хлеба, мяса при полном исключении молочных продуктов, в том числе сыра).

При подведении итогов: гипокальцемия вызывается рядом причин, таких как ненасыщенные микроэлементом пища и вода, голодание, аллергия, грибковые заболевания, дисбактериоз, дефицит кальциферола (D), проблемы с щитовидной железой, высокий уровень расхода кальция в силу разных болезней, употребление никотина и кофеина, прием мочегонных и слабительных лекарств, панкреатит. Также в значительной мере влияет на количество кальция избыток калия, магния, натрия, кобальта, железа, фосфора,свинца и цинка.

В результате мы получим такие симптомы, как слабость, хроническая усталость, болезненные ощущения в мышцах и костях, нарушение роста, деформацию костей, приводящую к нарушению походки, остеоартроз, Болезнь Кашина-Бека (болезнь впозвоночнике и суставах конечностей), аллергия, проблемы со свертываемостью крови и ослабление иммунитета.

Избыток кальция в организме возникает из-за чрезмерного получения витамина D, а соответственно, и повышенного усвоения кальция. Также причиной может послужить передозировка медикаментов и БАДов и нарушение обмена кальция из-за проблем с центрально-нервной системой и щитовидной железой.

Признаками этого процесса являются запоры, потеря аппетита, постоянная жажда. При более продолжительном дефиците могут возникать гипертония, отложение солей элемента во всех тканях органов, и даже в эпидермисе. Возможно развитие гастрита, и даже язвы желудка по причине повышения кислотности. Повышается уровень солей в моче и развивается нефрокальциноз (отложение камней). Переизбыток может вызвать болезни сердца – брадикардию и стенокардию.

В каких источниках питания содержится?

Самыми лучшими поставщиками кальция считают кисломолочные продукты, в том числе и творог. Но последнее время находится немало сторонников теории, что такой кальций неестественен для организма человека и требует большого расхода энергии для усвоения. К тому же такие продукты образуют много кислоты в желудке, на нейтрализацию, которой и идет кальций. Восполнить пробел помогут орехи любого вида (50-100 грамм в день).

Сыры же, продающиеся в наших магазинах, часто содержат в себе большое количество соли и красителей. К тому же часто для удлинения срока хранения этот продукт подвергается сильной термической обработке.

В принципе, самым надежным источником можно назвать продукты питания, которые содержат не только кальций, но и фосфор, витамины D, В9 и аскорбиновую кислоту. К таким относят говяжью печень и печень рыб, морепродукты, сливочное масло и сырой желток яиц.

Кальций и фосфор в комплексе находятся в яблоках, бобовых, огурцах, капусте всех видов и особенно в цветной, в твороге и белых сырах.

Кальцием богаты абрикосы, апельсины, виноград, крыжовник, ананасы, персики, свекла, морковь, мед, миндаль, кунжут и кожица фруктов и овощей. А фосфор можно найти во всех орехах, чечевице, пшенице, мясе и грибах.

Как можно заметить, достаточно просто составить правильное меню для всей семьи, чтобы избежать недостатка полезных микроэлементов и витамина D, которые занимаются постройкой организма.

Яичная скорлупа, как источник кальция

Кальций из яичной скорлупы практически полностью усваивается нашим организмом по той причине, что ее химический состав практически полностью аналогичен химическому комплексу костей и зубов человека.

Скорлупу яиц применяют практически повсеместно в качестве источника кальция: добавки в почву и прикорм для животных, для стирки в качестве отбеливателя, в составе народных рецептов.

Она на 90% состоит из карбоната кальция и содержит еще около 20 полезных микроэлементов. В ней одной можно найти кремний и молибден, которые практически отсутствуют в наших продуктах питания. Скорлупа, кроме всего прочего, прекрасно выполняет функцию вывода радионуклеидов и препятствует накоплению в организме радиоактивных токсинов.

Ее можно спокойно включать в питание детей до трех лет, что позволяет положительно влиять на активный рост скелета и предотвращать развитие рахита, анемии и диатеза. А взрослые могут принимать скорлупу как профилактическое средство против кариеса, хрупкости ногтей, кровоточивости десен, остеопороза.

Способ употребления: яйцо вымыть с мылом, удалить содержимое, подсушить и прокалить в течение 2 минут для стерилизации. Не забудьте удалить внутреннюю пленку. Скорлупу растереть до состояния порошка в ступке или в кофемолке. Интересный факт – скорлупа, источенная в ступе из фарфора, проявляет наиболее эффективное действие. Полученный порошок можно употреблять вместе с едой или отдельно с лимонным соком. Малышам с 6 месяцев нормой будет количество порошка на кончике маленькой ложки, а взрослым 1 ст. ложку в день.

Яичная скорлупа выступает лекарственным средством при:

  • гастрите – необходимо ее прожарить до желтого оттенка, измельчить и употреблять по половине чайной ложки в день;
  • поносе – необходимо порошок скорлупы смешать с виноградным вином (0,5 ч.л. на 1 стакан), это средство помогает и при камнях в почках;
  • ожогах с образованием волдырей – для наружного применения.

Также существуют рецепты для лечения астмы и язвы двенадцатиперстной кишки, но ВАЖНО проконсультироваться с лечащим врачом по поводу приема народных средств.

Показания к назначению

Показания к назначению микроэлемента в качестве лекарственного и вспомогательного препарата:

  • гипокальцемия;
  • рахит, остеопороз;
  • беременность, кормление новорожденных детей, период роста – случаи повышенной потребности;
  • все случаи усиленной «утечки» кальция – постельный режим, диарея, прием мочегонных и противоэпилептических средств;
  • кровотечения, аллергии, дерматоз, бронхиальная астма;
  • поражения печени токсинами, нефриты.

xcook.info

Популярная библиотека химических элементов

20

Ca

2 8 8 2
КАЛЬЦИЙ
40,08
4s2

Кальций – один из самых распространенных элементов на Земле. В природе его очень много: из солей кальция образованы горные массивы и глинистые породы, он есть в морской и речной воде, входит в состав растительных и животных организмов.

Кальций постоянно окружает горожан: почти все основные стройматериалы – бетон, стекло, кирпич, цемент, известь – содержат этот элемент в значительных количествах.

Даже пролетая в самолете на многокилометровой высоте, мы не избавляемся от постоянного соседства с элементом №20. Если, допустим, в самолете 100 человек, то, значит, этот самолет несет на борту примерно 150 кг кальция – в организме каждого взрослого человека не меньше килограмма элемента №20. Не исключено, что во время полета количество кальция вблизи нас намного больше: известно, что сплавы кальция с магнием применяются в самолетостроении, и потому не исключено, что в самолете есть не только «органический», но и «собственный» кальций. Словом, от кальция – никуда, и без кальция тоже.

Кальций – элементарный

Несмотря на повсеместную распространенность элемента №20, даже химики и то не все видели элементарный кальций. А ведь этот металл и внешне и по поведению совсем непохож на щелочные металлы, общение с которыми чревато опасностью пожаров и ожогов. Его можно спокойно хранить на воздухе, он не воспламеняется от воды. Механические свойства элементарного кальция не делают его «белой вороной» в семье металлов: по прочности и твердости кальций превосходит многие из них; его можно обтачивать на токарном станке, вытягивать в проволоку, ковать, прессовать.

И все-таки в качестве конструкционного материала элементарный кальций почти не применяется. Для этого он слишком активен. Кальций легко реагирует с кислородом, серой, галогенами. Даже с азотом и водородом при определенных условиях он вступает в реакции. Среда окислов углерода, инертная для большинства металлов, для кальция – агрессивная. Он сгорает в атмосфере CO и CO2.

Естественно, что, обладая такими химическими свойствами, кальций не может находиться в природе в свободном состоянии. Зато соединения кальция – и природные и искусственные – приобрели первостепенное значение. О них (хотя бы самых важных) стоит рассказать подробнее.

Кальций – углекислый

Карбонат кальция СаCO3 – одно из самых распространенных на Земле соединений. Минералы на основе СаCO3 покрывают около 40 млн км2 земной поверхности. Мел, мрамор, известняки, ракушечники – все это СаCO3 с незначительными примесями, а кальцит – чистый СаCO3.

Самый важный из этих минералов – известняк. (Правильнее говорить не об известняке, а об известняках: известняки разных месторождений отличаются по плотности, составу и количеству примесей.) Известняки есть практически везде. В европейской части СССР известняки встречаются в отложениях почти всех геологических возрастов. Ракушечники – известняки органического происхождения – особенно распространены на северном побережье Черного моря. Знаменитые Одесские катакомбы – это бывшие каменоломни, в которых добывали ракушечник. Из известняков главным образом сложены и западные склоны Урала.

В чистом виде известняки – белого или светло-желтого цвета, но примеси придают им более темную окраску.

Наиболее чистый СаCOз образует прозрачные кристаллы известкового или исландского шпата, широко применяемого в оптике. А обычные известняки используются очень широко – почти во всех отраслях народного хозяйства.

Больше всего известняка идет на нужды химической промышленности. Он незаменим в производстве цемента, карбида кальция, соды, всех видов извести (гашеной, негашеной, хлорной), белильных растворов, цианамида кальция, известковой воды и многих других полезных веществ.

Значительное количество известняка расходует и металлургия – в качестве флюсов.

Без известняка не обходится ни одно строительство. Во-первых, из него самого строят, во-вторых, из известняка делают многие строительные материалы.

Известняками (щебенкой) укрепляют дороги, известняками (в виде порошка) уменьшают кислотность почв. В сахарной промышленности известняк используют для очистки свекловичного сока.

Другая разновидность углекислого кальция – мел. Мел – это не только зубной порошок и школьные мелки. Его используют в бумажной и резиновой промышленности – в качестве наполнителя, в строительстве и при ремонте зданий – для побелки.

Третья разновидность карбоната кальция – мрамор – встречается реже. Считается, что мрамор образовался из известняка в давние геологические эпохи. При смещениях земной коры отдельные залежи известняка оказывались погребенными под слоями других пород. Под действием высокого давления и температуры там происходил процесс перекристаллизации, и известняк превращался в более плотную кристаллическую породу – мрамор.

Естественный цвет мрамора – белый, но чаще всего различные примеси окрашивают его в разнообразные цвета. Чистый белый мрамор встречается не часто и идет в основном в мастерские скульпторов. Из менее ценных сортов белого мрамора делают распределительные щиты и панели в электротехнике. В строительстве мрамор (всех цветов и оттенков) используют не столько как конструкционный, сколько как облицовочный материал.

И, чтобы покончить с углекислым кальцием, несколько слов о доломите – важном огнеупорном материале и сырье для производства цемента.

Это двойная магние-кальциевая соль угольной кислоты, ее состав – СаCO3 · MgCO3.

Кальций – сернокислый

Сульфат кальция СаSO4 тоже широко распространен в природе. Известный минерал гипс – это кристаллогидрат СаSO4 · 2Н2О. Как вяжущее гипс используют уже много веков, чуть ли не со времен египетских пирамид. Но природному гипсу (гипсовому камню) несвойственна способность твердеть на воздухе и при этом скреплять камни.

Это свойство гипс приобретает при обжиге.

Если природный гипс прокалить при температуре не выше 180°C, он теряет три четверти связанной с ним воды. Получается кристаллогидрат состава CaSО4 · 0,5h3O. Это алебастр, или жженый гипс, который и используется в строительстве. Помимо вяжущих свойств у жженого гипса есть еще одно полезное свойство. Затвердевая, он немного увеличивается в объеме. Это позволяет получать хорошие слепки из гипса. В процессе твердения жженого гипса, смешанного с водой (гипсового теста), полторы молекулы воды, потерянные при обжиге, присоединяются, и снова получается гипсовый камень CaSO4 · 2h3O.

Если обжиг гипсового камня вести при температуре выше 500°C, получается безводный сернокислый кальций – «мертвый гипс». Он не может быть использовал в качестве вяжущего.

«Оживить» мертвый гипс можно. Для этого нужно прокалить его при еще более высоких температурах – 900...1200°C. Образуется так называемый гидравлический гипс, который, будучи замешанным с водой, вновь дает затвердевающую, массу, очень прочную и стойкую к внешним воздействиям.

Кальций – фосфорнокислый

Кальциевая соль ортофосфорной кислоты – основной компонент фосфоритов и апатитов. Эти минералы (тоже достаточно распространенные) – сырье для производства фосфорных удобрений и некоторых других химических продуктов. Поскольку полезнейшая часть фосфоритов и апатитов – не кальций, а фосфор, мы не будем подробно рассказывать о них, отослав читателя к статье об элементе №15. Упомянем только, что кальциевые соли фосфорных кислот, прежде всего трикальцийфосфат Са3(РO4)2, всегда есть в организмах людей и животных. Са3(РO4)2 – главный «конструкционный материал» наших костей.

Кальций – хлористый

Эта соль кальция встречается в природе намного реже, чем карбонат, сульфат или фосфаты кальция. Ее получают как побочный продукт в производстве соды аммиачным способом. Природный хлористый кальций это обычно кристаллогидрат СаСl2 · 6Н2O, который при нагревании теряет сначала четыре молекулы воды, а затем и остальные.

Безводный хлористый кальций сильно гигроскопичен, его применяют для сушки жидкостей и газов.

Хлористый кальций хорошо растворяется в воде. Если полить таким раствором грунтовую или щебеночную дорогу, она останется влажной намного дольше, чем после поливки водой. Это происходит потому, что упругость пара над раствором хлористого кальция очень мала; такой раствор поглощает влагу из воздуха и поэтому долго не высыхает.

Другое применение этой соли связано с низкими температурами замерзания растворов хлористого кальция. Эти растворы используют в холодильных системах. А смеси этой соли со снегом или мелко истолченным льдом плавятся при температурах намного ниже нуля. Точка плавления холодильной смеси состава 58,8% CaCl2 · 6Н2О и 41,2% снега минус 55°C.

Хлористый кальций широко применяют и в медицине. В частности, внутривенные инъекции растворов CaCl2 снимают спазмы сердечно-сосудистой системы, улучшают свертываемость крови, помогают бороться с отеками, воспалениями, аллергией. Растворы хлористого кальция врачи прописывают не только внутривенно, но и просто как внутреннее лекарство. Хлорид кальция стал также одним из компонентов витамина B15.

Кальций – фтористый

В отличие от CaCl2 и других галогенидов кальция эта соль практически нерастворима в воде. Фтористый кальций входит в состав апатита, там это бесполезная примесь. Зато чистый кристаллический дифторид кальция – вещество очень полезное. Это один из главных металлургических флюсов – веществ, помогающих отделять металлы от пустой породы. В этом качестве фтористый кальций используют очень давно, и не случайно одно из названий этого минерала – плавиковый шпат. Плавиковый – от «плавить».

Иногда в природе встречаются крупные, весом до 20 кг, абсолютно прозрачные кристаллы этой соли. У них другое минералогическое название – флюорит. Такие кристаллы представляют чрезвычайную ценность для оптики, потому что они пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи намного лучше, чем стекло, кварц или вода. Спрос на кристаллы флюорита намного превышает запасы разведанных месторождений, и не случайно флюорит стали получать в промышленных масштабах искусственным путем.

Искусственным путем...

Природные соединения кальция не всегда и не во всем удовлетворяют человека. Поэтому многие из них превращают в другие вещества. Некоторые соединения кальция, получаемые искусственным путем, стали даже более известными и привычными, чем известняки или гипс. Так, гашеную Са(OH)2 и негашеную СаО известь применяли еще строители древности.

Цемент – это тоже соединение кальция, полученное искусственным путем. Сначала обжигают смесь глины или песка с известняком и получают клинкер, который затем размалывают в тонкий серый порошок. О цементе (вернее, о цементах) можно рассказывать очень много, это тема самостоятельной статьи.

То же самое относится и к стеклу, в состав которого тоже обычно входит элемент №20.

А карбид кальция – вещество, открытое случайно при испытании новой конструкции печи! Еще недавно карбид кальция CaCl2 использовали главным образом для автогенной сварки и резки металлов. При взаимодействии карбида с водой образуется ацетилен, а горение ацетилена в струе кислорода позволяет получать температуру почти 3000°C. В последнее время ацетилен, а вместе с ним и карбид все меньше расходуются для сварки и все больше – в химической промышленности.

Искусственным путем получают и гидрид кальция – сильнейший восстановитель, и активные окислители – хлорную известь Са(СlO)Сl и гипохлорит кальция Са(СlO)2.

Число примеров, подтверждающих первостепенную важность элемента №20 и его соединений – природных и искусственных, – можно еще увеличить. Но вряд ли в этом есть необходимость.

Изотопы кальция

Природный кальций состоит из шести изотопов с массовыми числами 40, 42, 43, 44, 46 и 48. Основной изотоп – 40Са; его содержание в металле около 97%. Полученные искусственным путем изотопы с массовыми числами 39, 41, 45, 47 и 49 – радиоактивны. Один из них – 45Са может быть получен облучением металлического кальция или его соединений нейтронами в урановом реакторе. Наша промышленность выпускает следующие препараты с изотопом 45Са: кальций металлический, СаCO3, СаО, CaCl, Ca(NO3)2, CaSO4, CaC2O4.

Радиоактивный кальций широко используют в биологии и медицине в качестве изотопного индикатора при изучении процессов минерального обмена в живом организме. С его помощью установлено, что в организме происходит непрерывный обмен ионами кальция между плазмой, мягкими тканями и даже костной тканью. Большую роль сыграл 45Са также при изучении обменных процессов, происходящих в почвах, и при исследовании процессов усвоения кальция растениями. С помощью этого же изотопа удалось обнаружить источники загрязнения стали и сверхчистого железа соединениями кальция в процессе выплавки.

Зубы и металлы чистит разный мел

Природный мел в виде порошка входит в составы для полировки металлов. Но чистить зубы порошком из природного мела нельзя, так как он содержит остатки раковин и панцирей мельчайших животных, которые обладают повышенной твердостью и разрушают зубную эмаль. Поэтому зубной порошок готовят только из химически осажденного мела.

Жесткая вода

Комплекс свойств, определяемых одним словом «жесткость», воде придают растворенные в ней соли кальция и магния. Жесткая вода непригодна во многих случаях жизни. Она образует слой накипи в паровых котлах и котельных установках, затрудняет окраску и стирку тканей, но годится для варки мыла и приготовления эмульсий в парфюмерном производстве. Поэтому раньше, когда способы умягчения воды были несовершенны, текстильные и парфюмерные предприятия обычно размещались поблизости от источников «мягкой» воды.

Различают жесткость временную и постоянную. Временную (или карбонатную) жесткость придают воде растворимые гидрокарбонаты Са(НCO3)2 и Mg(HCO3)2. Устранить ее можно простым кипячением, при котором гидрокарбонаты превращаются в нерастворимые в воде карбонаты кальция и магния.

Постоянная жесткость создается сульфатами и хлоридами тех же металлов. И ее можно устранить, но сделать это намного сложнее.

Сумма обоих жесткостей составляет общую жесткость воды. Оценивают ее в разных странах по-разному. В СССР принято выражать жесткость воды числом миллиграмм-эквивалентов кальция и магния в одном литре воды. Если в литре воды меньше 4 мг-экв, то вода считается мягкой; по мере увеличения их концентрации – все более жесткой и, если содержание превышает 12 единиц, – очень жесткой.

Жесткость воды обычно определяют с помощью раствора мыла. Такой раствор (определенной концентрации) прибавляют по каплям к отмеренному количеству воды. Пока в воде есть ионы Са2+ или Mg2+, они будут мешать образованию пены. По затратам мыльного раствора до появления пены вычисляют содержание ионов Са2+ и Mg2+.

Интересно, что аналогичным путем определяли жесткость воды еще в Древнем Риме. Только реактивом служило красное вино – его красящие вещества тоже образуют осадок с ионами кальция и магния.

«Кипелка» и «пушонка»

Еще в I в. н.э. Диоскорид – врач при римской армии – в сочинении «О лекарственных средствах» ввел для окиси кальция название «негашеная известь», которое сохранилось и в наше время. Строители ее называют «кипелкой» – за то, что при гашении выделяется много тепла, и вода закипает. Образующийся при этом пар разрыхляет известь, она распадается с образованием пушистого порошка. Отсюда строительное название гашеной извести – «пушонка». В зависимости от количества воды, добавляемой к извести, гашение идет до получения пушонки, известкового теста, известкового молока или известковой воды. Все они нужны для приготовления вяжущих растворов.

Бетону – две тысячи лет

Бетон – важнейший строительный материал наших дней. Но это вещество (точнее, одну из его разновидностей – смесь дробленого камня, песка и извести) применяют с давних пор. Плиний Старший (I в. н.э.) так описывает постройку цистерн из бетона: «Для постройки цистерн берут пять частей чистого гравийного песка, две части самой лучшей гашеной извести и обломки силекса (твердая лава. – Ред.) весом не больше фунта каждый, после смешивания уплотняют как следует нижнюю и боковые поверхности ударами железной трамбовки».

Почему кальций – кальций

В латинском языке слово «calx» обозначает известь и сравнительно мягкие, легко обрабатываемые камни, в первую очередь мел и мрамор. От этого слова и произошло название элемента №20.

Что такое «арболит»?

Так назван материал, в состав которого входят отходы древесины, цемент, хлористый кальций и вода. После смешения компонентов и уплотнения вибрационным способом получается строительный материал с исключительно ценными свойствами: он не горит, не гниет, легко пилится пилой, обрабатывается на станке. Стоимость такого материала невелика. Плиты из арболита используют в строительстве малоэтажных зданий.

Как хранят кальций

Металлический кальций длительно хранить можно в кусках весом от 0,5 до 60 кг. Такие куски хранят в бумажных мешках, вложенных в железные оцинкованные барабаны с пропаянными и покрашенными швами. Плотно закрытые барабаны укладывают в деревянные ящики. Куски весом меньше 0,5 кг подолгу хранить нельзя – они быстро превращаются в окись, гидроокись и карбонат кальция.

Как получают кальций

Кальций впервые получен Дэви в 1808 г. с помощью электролиза. Но, как и другие щелочные и щелочноземельные металлы, элемент №20 нельзя получить электролизом из водных растворов. Кальций получают при электролизе его расплавленных солей.

Это сложный и энергоемкий процесс. В электролизере расплавляют хлорид кальция с добавками других солей (они нужны для того, чтобы снизить температуру плавления СаСl2).

Стальной катод только касается поверхности электролита; выделяющийся кальций прилипает и застывает на нем. По мере выделения кальция катод постепенно поднимают и в конечном счете получают кальциевую «штангу» длиной 50...60 см. Тогда ее вынимают, отбивают от стального катода и начинают процесс сначала. «Методом касания» получают кальций сильно загрязненный хлористым кальцием, железом, алюминием, натрием. Очищают его переплавкой в атмосфере аргона.

Если стальной катод заменить катодом из металла, способного сплавляться с кальцием, то при электролизе будет получаться соответствующий сплав. В зависимости от назначения его можно использовать как сплав, либо отгонкой в вакууме получить чистый кальций. Так получают сплавы кальция с цинком, свинцом и медью.

Не только электролизом

Другой метод получения кальция – металлотермический – был теоретически обоснован еще в 1865 г. известным русским химиком Н.Н. Бекетовым. Кальций восстанавливают алюминием при давлении всего в 0,01 мм ртутного столба. Температура процесса 1100...1200°C. Кальций получается при этом в виде пара, который затем конденсируют.

В последние годы разработан еще один способ получения элемента №20. Он основан на термической диссоциации карбида кальция: раскаленный в вакууме до 1750°C карбид разлагается с образованием паров кальция и твердого графита.

Применение кальция

До последнего времени металлический кальций почти не находил применения. США, например, до второй мировой войны потребляли в год всего 10...25 т кальция, Германия – 5...10 т. Но для развития новых областей техники нужны многие редкие и тугоплавкие металлы. Выяснилось, что кальции – очень удобный и активный восстановитель многих из них, и элемент №20 стали применять при получении тория, ванадия, циркония, бериллия, ниобия, урана, тантала и других тугоплавких металлов.

Способность кальция связывать кислород и азот позволила применить его для очистки инертных газов и как геттер (Геттер – вещество, служащее для поглощения газов и создания глубокого вакуума в электронных приборах.) в вакуумной радиоаппаратуре.

Кальций используют и в металлургии меди, никеля, специальных сталей и бронз; им связывают вредные примеси серы, фосфора, избыточного углерода. В тех же целях применяют сплавы кальция с кремнием, литием, натрием, бором, алюминием.

• Скандий

• Оглавление

n-t.ru


Смотрите также