الكالسيوم عنصر كبير وفير في جسم الإنسان وفي القشرة الأرضية بنسبة 3.64%. وهو جزء من بنية الأسنان والعظام ويؤدي وظائف هيكلية وتنظيمية في الجسم. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لخصائصه الكيميائية المستقرة، فإنه يحتوي على العديد من المركبات التي يمكن استخدامها في الصناعة والطب. تعرف على المزيد حول خصائصه وتاريخه وخصائصه أدناه.
ما هو الكالسيوم؟
وهو عنصر كيميائي من عائلة المعادن الأرضية القلوية في الجدول الدوري. تم توقيعه بالرقم الذري 20 والكتلة الذرية 40.078. ويعتبر العنصر الخامس الأكثر وفرة في القشرة الأرضية. وهو معدن ناعم أبيض فضي ذو نواة مملوءة بالطاقة المستقرة.
رمز الكالسيوم
انها تأتي من الكلمة اللاتينية كالكس، كاليس، وهو ما يعني الجير. وقد استخدم الرومان هذا العنصر في العصور القديمة على شكل حجر جيري في ملاط البناء. ولذلك اشتق اسمها من تطبيقاتها المختلفة واتساقها.
خصائص الكالسيوم
كعنصر، فهو معدن ترابي قلوي أو معدن له خصائص كيميائية أساسية. إنه ثلاثي الشكل، أي أنه يشكل بلورات ذات هياكل ثلاثية. بالإضافة إلى ذلك، فإن تفاعله الكيميائي منخفض مقارنة بالقلويات الأخرى. ومن الخصائص الأخرى التي تميزه:
- الحالة : صلبة.
- اللون : أبيض فضي، قد يتحول إلى اللون الأصفر عند تعرضه للهواء.
- الطعم والرائحة : له طعم مر غير محبب إلى حد ما، ورائحة غريبة تشبه رائحة الثوم.
- الصلادة : وهي صلبة قليلاً مقارنة بالقلويات الأخرى وتصل إلى 1.75 على مقياس موس.
- السمية : إنه منخفض، ولكن بتركيزات عالية يسبب التسمم وإزالة الكلس.
- التركيب : يتكون استقلاب الكالسيوم من 20 إلكترونًا و20 بروتونًا و20 نيوترونًا وهي مملوءة بالطاقة.
- التفاعلية : منخفضة كما هو مبين في كربونات الكالسيوم. ومع ذلك، في حالته النقية يتفاعل بشكل انفجاري مع الماء لتكوين هيدروكسيد الكالسيوم.
- الذوبانية : عالية في وجود الماء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون.
- الهيكل : بلوري وثلاثي الشكل.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للكالسيوم
- العدد الذري : 20
- الفترة : 4
- كتلة : س
- المجموعة : 2
- نصف القطر التساهمي (Å): 1.74
- التكوين الإلكتروني: [Ar] 4 ثانية²
- الكتلة الذرية (جم/مول): 40.078 ذهب
- الكثافة: 1.55 كجم/م
- نقطة الغليان: 1440 درجة مئوية
- نقطة الانصهار: 838 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 194 م
- متوسط نصف القطر: 180 ساعة
- نصف القطر الأيوني (Å): 0.99
- الإلكترونات لكل قذيفة: 2.8، 8.2
- السالبية الكهربية: 1.0
- حالة الأكسدة: 2
- جهد التأين الأول فولت: 6.15
- الحرارة النوعية: 0.632 جول/(كجم)
- الموصلية الحرارية: 201 وات/(كم)
- الموصلية الكهربائية: 29.8 106 ثانية/م
أصل الكالسيوم
في عام 1808، اكتشف العالم همفري ديفي الكالسيوم من خلال التحليل الكهربائي لمزيج من الزئبق والجير. تتكون التجربة من خلط الجير الرطب مع أكسيد الزئبق مما أدى إلى تكوين لوحة تحتوي على بقايا قابلة للتأكسد. وعلى الرغم من أنهم لم يكونوا متأكدين مما إذا كانوا قد حصلوا على عنصر نقي، إلا أن العلماء بنسن وماتيسين تمكنوا من استخلاص المعدن عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريد الكالسيوم. وفيما بعد، نجح الكيميائي هيري مويسان في عزل المعدن لأول مرة في بداية القرن العشرين.
ما هو استخدام الكالسيوم؟
يتم استخدامه لاستخراج المعادن مثل الزركونيوم واليورانيوم والثوريوم بسبب خصائصها المختزلة. بالإضافة إلى ذلك، فهو بمثابة مزيل الأكسدة في السبائك الحديدية وغير الحديدية. ومن هنا يُشتق الحجر الجيري، الذي يستخدم على نطاق واسع في البناء.
وبالمثل، فهذه هي الخصائص الطيفية المستخدمة في صناعة الأقواس الضوئية عالية الكثافة. لأنه يعمل كعنصر نشط في الأسمنت، وهو ضروري لإنتاج الخرسانة والملاط في البناء. وبصرف النظر عن هذا، يتم استخدام بعض مركباته كأدوية ومواد مضافة ومكملات غذائية.
10 أطعمة تحتوي على الكالسيوم
ومن خصائص الكالسيوم تقوية العظام والأنسجة وتحسين وظائف الجسم الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، فهو ضروري أثناء الحمل للتكوين الصحيح للجنين وتقوية جهاز المناعة لدى الأم. والآن، تحقق من هذه القائمة من الأطعمة الغنية بالكالسيوم والتي تحافظ على صحتك:
- الأجبان: توفر حوالي 800 ملغ. لكل 100 جرام والأغنى هو البارميزان.
- الحليب: يحتوي على 300 ملغ.
- الزبادي: الزبادي قليل الدسم يوفر حوالي 150 ملغ. المعدنية وتعزيز العبور المعوي وتكوين الأنسجة.
- السردين: يوفر 350 ملغ. من المادة المعنية.
- الجمبري: يمد الجسم بـ 220 ملغ. خام.
- التين المجفف: إذا كان جافاً فإنه يوفر 170 ملغ.
- الطماطم المجففة: تحتوي على 110 جرام من المعادن.
- اللوز: يحتوي على جرعة عالية 264 ملغ. تقريبًا.
- البندق: مصدر طبيعي للمعادن الكبيرة، ففي 10 جرام تحصل على 230 ملجم.
- الفستق: يوفر 135 جراماً من الكالسيوم.
وخلاصة القول أن هذا المعدن الترابي القلوي موجود في الطبيعة على شكل مركبات تشتق منها المواد الإنشائية والطبية. تعتبر وظيفة الكالسيوم حيوية للجسم من حيث بنية العظام والأسنان وتكوين الأنسجة والنمو الصحي للطفل.