Kalsiyum Geçmişi, Oluşumu, Ekstraksiyonu, Kullanımı ve Fiyatları

Kalsiyum (Almanca yazılı kalsiyum), Ca sembolü ve 20 atom numarasına sahip bir kimyasal elementtir. Periyodik tabloda, ikinci ana grupta veya 2'tedir. IUPAC grubu ve bu nedenle toprak alkali metallere aittir. Yazım Kalsiyumu IUPAC standardına karşılık gelir ve teknik olarak kabul edilir.

Elementel kalsiyum parlak, gümüşi beyaz bir metaldir. Kütle fraksiyonu (ppmw) açısından, oksijen, silikon, alüminyum ve demirden sonra en bol bulunan beşinci elementtir. Güçlü reaktivitesinden dolayı, yalnızca minerallerin bir bileşeni olarak kimyasal olarak bağlanır. Bunlara z dahildir. Kalsit, aragonit ve dolomit kireçtaşı, mermer ve kalker ve alçıtaşı (kalsiyum sülfat). Hidroksiilapatit (kalsiyum fosfat) kemik ve dişlerin önemli bir bileşenidir.

Tarih

"Kalsiyum" ismi Latin calx'tan gelmektedir. Böylece Romalılar kireç, kireçtaşı, kireçtaşı ve kireç harcı (Baukalk) olarak adlandırdılar.

Elementel kalsiyum, cıvayı elektrolitik kalsiyum amalgamdan buharlaştırmak suretiyle ilk kez Humphry Davy 1808 kazandı.

Bulunduğu

Çevrede, kalsiyum sadece bağlı formda ortaya çıkar. Bir istisna, muhtemelen kristal kafesin muhtemelen kolloidal kalsiyumun doğal radyoaktif radyasyonla oluşturulduğu bir florit çeşididir ("stinkspat"). Kalsit ve alçıtaşı gibi kalsiyum içeren mineraller büyük miktarlarda bulunur (örneğin, Alpler'de dağlarla ilgili kireçtaşı - Kuzey Kireçtaşı Alpleri ve Güney Kireçtaşı Alpleri) bulunmaktadır.

Kalsiyum bileşikleri suda çözünür, bu nedenle yeraltı suyunda kalsiyumun çözünürlüğü esas olarak karbonik asidin (kireç doygunluğu) fazlalığı ile belirlenir. Bu nedenle, hangi kalsiyum bileşiğinin yer altı suyunda stabil olduğu sorusu temel olarak yer altı suyunun pH'ına bağlıdır. Kalsit (Ca [CO3]) ve jips (Ca [SO4] · 2H2O), orta ila alkalin pH değerlerinde kalsiyum bileşiği olarak baskındır. Düşük pH'da, kalsiyum Ca2 + (alternatif Ca ++) olarak oluşur.

Kalsiyumun yeraltı suyuna ana giriş süreci, kalker gibi kireçli kayaların ayrışmasıdır.

Canlı maddenin temel bir bileşeni olan kalsiyum yapı yaprakları, kemikler, dişler ve kabukları içerir. Ayrıca K + ve Na + Ca2 + sinir ve kas hücrelerinde uyaranların iletilmesinde önemli bir rol oynar. Ancak, kalsiyum iyonları diğer hücrelerde sinyal iletiminde de önemli bir rol oynar.

özellikleri

Kalsiyum kurşuntan daha yumuşaktır, ancak bir bıçakla kesilemez. Havada hızlı bir şekilde başlar. Kalsiyum hidroksit ve hidrojen oluşturmak için su ile şiddetli reaksiyona girer. Havada kalsiyum okside ve - hafif - kalsiyum nitrire yanar. İnce dağılmış kalsiyum kendiliğinden tutuşur (piroforik).

Kalsiyum toprak alkali metallere aittir. Kimyasal bileşiklerde neredeyse sadece + 2 oksidasyon numaralarında bulunur.

Herstellung

Metal, 1200 ° C'de alüminyum tozu ile yanmış kireç (kalsiyum oksit) indirgenerek vakum altında üretilir. Her ne kadar alüminyum kalsiyumdan daha düşük bir reaktiviteye ve entalpiğe sahip olsa da, reaksiyonun dengesi

Bu işlem neredeyse tamamen bu denklemin sol tarafında olmasına rağmen, bu üretim işlemi işe yarıyor, çünkü elde edilen kalsiyum bu sıcaklıkta sürekli buharlaşıyor ve bu nedenle dengeden yok oluyor. Arıtma, kalsiyumun damıtılmasıyla gerçekleştirilir.

Kullanım

Metalik kalsiyum, metalürji içerisinde, toryum, vanadyum, zirkonyum, itriyum ve diğer nadir toprak metalleri gibi metallerin üretimi için indirgeyici bir madde olarak kullanılır, çelik, alüminyum üretiminde indirgeyici bir madde olarak, alüminyum, berilyum, bakır, kurşun içinde bir alaşım katkı maddesi olarak kullanılır. ve magnezyum alaşımları ve kalsiyum hidrid üretimi için bir başlangıç ​​maddesi olarak bulunur.

Kalsiyumun teknik kullanımı çoğunlukla ciltlidir.

Kireçtaşı (ağırlıklı olarak kalsiyum karbonat, CaCO3) ve dolomit (CaMg (CO3) 2), günümüz endüstrisindeki en önemli hammaddelerden ikisidir:

Çelik imalatında cilalama maddesi. Tüketim, ton çelik başına 0,5 ton kalkerdir
Hızlı kireç üretimi için başlangıç ​​maddesi
Plastikler için dolgu maddesi olarak tebeşir, örneğin PVC. Amaç, sertlik ve darbe direncini arttırmak ve büzülmeyi azaltmaktır. Ayrıca büyük ölçüde arttırılmış termal iletkenlik, ekstrüzyon sırasında daha fazla darbeye izin verir.
İnce taneli kalsiyum karbonat, yüksek kaliteli ahşap içermeyen bir kağıt dolgu maddesi olarak işlev görür.
İnce öğütülmüş kireç veya dolomit, tarım ve ormancılıkta gübre kireci veya hayvancılıkta yem kireci olarak kullanılır.

Yapı malzemesi olarak kalsiyum sülfat (alçıtaşı) kullanılır.

Kalsiyum karbid, kimyasal sentezler ve kalsiyum siyanamid gübre üretimi için ve geçmişte asetilen (etilen) sentezi için bir hammadde olarak kullanılır, bu nedenle kalsiyum karbid daha doğru bir şekilde kalsiyum asetilen denir.

Kalsiyum klorür oldukça higroskopiktir. Bu nedenle bir kurutma maddesi olarak, tuz çözme ve betonda hızlandırıcı olarak kullanılır.

kanıt

Turuncu-kırmızı alev renklerine ek olarak, kalsiyum, kalsiyum, stronsiyum ve baryum katyonları sülfürik asit veya amonyum sülfat çözeltisi ile tespit edilir. Bu saptama reaksiyonu beyaz, asitte çözünmeyen çökeltiler üretir. Karbonat, oksalat ve dikromat anyonlarında bile, değişken derecelerde çözünürlük çökeltileri üretilebilir. Daha ayrıntılı incelemeleri daha sonra alkalin toprak metal katyonlarının ayırt edilmesine izin verir (bkz. Katyon ayrımı ve amonyum karbonat grubu).

Rutin analizlerde (klinik kimya, çevre kimyası, su kimyası), kalsiyum alev fotometrisi ile iz seviyesine kadar ölçülür. Ölçüm limiti 100 μg / l'dir. Daha yüksek konsantrasyonlarda, EDTA ile Eriochrome Black T'ye karşı titrasyon da mümkündür. Gravimetrik kalsiyum tayini için, oksalat ile çökeltilir ve tartı formu kalsiyum karbonat elde etmek için 600 ° C'de kalsine edilir.

preanalytics

Kalsiyum konsantrasyonu, kandaki ve idrardaki rutin laboratuvar teşhislerinde belirlenir. Kalsiyum, kemik ve kalsiyum metabolizmasının tanısında önemli bir parametredir. Kan örneği olarak hem serum hem de heparinize plazma kullanılabilir; Buna göre, kandaki kalsiyum konsantrasyonu kısaca serum kalsiyum veya plazma kalsiyum olarak adlandırılır. Plazmada, kalsiyum bağlayıcı bir antikoagülanın (sitrat veya EDTA gibi) kullanılmadığı belirtilmelidir. Kan toplanmadan önce çok uzun süre ven durması yanlış değerlerin yükselmesine neden olabilir.

Analytik

Kalsiyum kandaki Ca50 + iyonları olarak% 2'e,% 35'e proteinlere (albümin, globulinler) ve% 15'a kompleks (bikarbonat, laktat, sitrat, fosfat) ile bağlanır. Serum kalsiyum seviyesi, 2,2 ila 2,6 mmol / L (9 ila 10,5 mg / dL) arasında normal bir toplam kalsiyum ve 1,1 ila 1,4 mmol / L (4,5 ila 5,6 mg / dL) arasında normal bir iyonize kalsiyum için dar sınırlar içinde değişmektedir. Kalsiyumun biyolojik etkileri serbest kalsiyum iyonlarının mevcudiyeti ile belirlenir, bu yüzden iyonize kalsiyum çok önemlidir.

Kandaki toplam kalsiyum konsantrasyonu (toplam kalsiyum) albümin konsantrasyonuna bağlıdır ve buna göre düzeltilmesi gerekir. Alternatif olarak, iyonlaştırılmış kalsiyum konsantrasyonu doğrudan ölçülür. Serumdaki toplam kalsiyum emilim spektrometrisi veya alev atomik emisyon spektrometrisi ile belirlenir. Kalsiyumun fiziksel özellikleri kullanılır.

İyonize kalsiyum iyon seçici elektrotlarla belirlenir.

Yorumlama

Kalsiyum konsantrasyonu vücutta çok sıkı bir şekilde kontrol edilir. Kalsiyum konsantrasyonunda artış hiperkalsemi, düşük kalsiyum konsantrasyonunda hipokalsemi denir. Burada spesifik nedenler ve semptomlar bulunabilir.

Kesin değerler ölçüm yöntemine bağlıdır, bu nedenle laboratuvar tarafından verilen referans değer belirleyicidir. Çocuklarda değerler yetişkinlere göre biraz daha yüksektir.

İnsan organizmasındaki fonksiyonlar

Kalsiyum bir nicelik elementidir (tanımı: kg vücut ağırlığı için 50 mg'dan fazla element) ve bu nedenle iz elementlerine ait değildir. 1 - 1,1 kg arasında bir vücut stoku olan kalsiyum, insan organizmasında en bol bulunan mineraldir. Vücudun kalsiyumunun% 99'i kemiğe (% 90'in üzerinde) ve dişlere bağlıdır - kalsiyum bakımından zengin bileşik hidroksiapatit (Ca5 (PO4) 3 (OH)) onlara stabilite ve sıkılık verir. Aynı zamanda, kemikler kalsiyum için depo görevi görür - kalsiyum eksikliği durumunda, bir kısmı kemiklerden salınabilir ve diğer işler için uygun hale getirilebilir. Kemik kireç çözme, osteoporoz, yaşlılarda görülür. Günde yaklaşık 1 g / gün artan bir kalsiyum alımı, osteoporozun önlenmesine (bazik DVO tedavisi) katkıda bulunur.

Hücreler içerisinde kalsiyum kas ve sinir uyarımı, glikojen metabolizması, hücre bölünmesi ve bazı enzimlerin ve hormonların aktivasyonunda anahtar rol oynar. Setsuro Ebashi'nin ilk kez kanıtladığı gibi, sadece kalsiyum iyonlarının kas hücrelerine girişi kas sisteminin daralmasına neden olur. Hücreler dışında, kalsiyum kanın pıhtılaşması ve hücre zarlarının korunmasında rol oynar. Kan serumu her zaman bir 2,1 ila 2,6 mmol / 1 kalsiyum konsantrasyonunda, iyonize formda yaklaşık 1 ila 1,5 mmol / 1 konsantrasyonunda olmalıdır. Kalsitriol, kalsitonin ve paratiroid hormonu hormonları tarafından düzenlenir. Vücutta bulunan kalsiyumun sadece% 0,1'i,% 30 ila 55 proteinlerine bağlı, 5 ila 15% 'si kompleksler (örneğin kalsiyum bikarbonat, kalsiyum sitrat, kalsiyum sülfat, kalsiyum fosfat veya kalsiyum laktat) formunda olan hücre dışı alanda bulunur. Hücre dışı kalsiyumun sadece yaklaşık% 50'i serbest bir şekilde iyonize edilmiş ve dolayısıyla biyolojik olarak aktif halde bulunur. Hipokalsemi belirtileri sadece bu iyonize kalsiyum içeriğinin yokluğunda ortaya çıkar.

Aufnahme

Yiyeceklerin emdiği tüm kalsiyumlar midede emilmez. İnsanlar yaklaşık% 30 diyet kalsiyum emer, ancak bu yüzde diyete göre değişir. Diğer faktörler de kalsiyum emilimini etkiler. Absorpsiyon etkinliği, kalsiyum alımının artmasıyla azalır. Büyümekte olan bebeklerde ve çocuklarda, emilim oranı, kemik oluşumu için çok fazla kalsiyum gerektirdiğinden,% 60'e kadardır. Absorpsiyon oranı yetişkinlerde 15 - 20% 'e kadar düşmekte ve hamilelikteki kadınlara olan talep artmaktadır.

Yetersiz kalsiyum alımı için risk grupları genç kadınlar, hamile kadınlar, emziren kadınlar ve yaşlılardır.

Kalsiyumun vücut tarafından büyük miktarlarda emilmesi için ön koşul yeterli bir D3 vitamini kaynağıdır. Eşzamanlı oksalik asit ve fitik asit arzı ve bunların tuzları (oksalatlar, fitatlar) kalsiyum emilimini azaltır. Kalsiyum idrarla atılır, diğer şeylerin yanı sıra yüksek miktarda protein, sofra tuzu, kahve veya alkol alımı kalsiyum atılımını arttırır.

Spesifik amino asit profili - özellikle kükürt içeren amino asitler - diyet proteinlerinin kalsiüretik (böbrek teşvik edici yoluyla kalsiyum atılımı) etkisini belirler. Bu tür amino asitlerden metabolizmada oluşan sülfatlar idrar asitliğini arttırır, bu da idrarda daha fazla miktarda kalsiyum salgılanmasına neden olur. Kükürt içeren amino asitler hem hayvansal gıdalarda hem de gıda bitkilerinde, örneğin tahıllarda bulunur.

kalsiyum kaynakları

Her bir 100 g gıda maddesi için yaklaşık mg cinsinden yaklaşık kalsiyum seviyeleri (tüketilebilir içerik):

• tohum
• Haşhaş: 2500 mg
• Kenevir tohumu: 144 ila 954 mg
• Susam: 800 mg
• Badem, fındık ve amaranth: 200 - 250 mg
• Brezilya fıstığı: 170 mg
• Pişmiş soya fasulyesi: 70 mg
• Yulaf ezmesi ve ayçiçeği tohumu: 50 mg
• Milchprodukte
• peynir
• Sert peynir: 1100 mg ila 1300 mg
• Dilimlenmiş peynir: 500 mg ila 1100 mg
• Yumuşak peynir: 300 mg ila 500 mg
• Süt, yoğurt ve kefir: 100 mg ila 150 mg
• Peyniraltı suyu: 70 mg ila 100 mg
• sebze
• Isırgan otu: 360 mg
• Lahana, maydanoz: 200 mg ila 250 mg
• Su teresi, karahindiba ve roka: 150 mg ila 200 mg
• Çin lahanası, rezene, brokoli, yaban turpu: 100 mg - 150 mg
• Ağartma kereviz: 80 mg
• Pancar: 20 mg
• meyve
• Kuru incir: 250 mg
• Muzlar: 8 mg
• Kepekli ekmek: 50 mg
• Maden suyu: 2 mg ila> 50 mg

Sağlık riskleri

Böbrek sağlığının aksine, bir diyaliz hastası idrarda fazla kalsiyum salgılayamaz ve kemik genellikle önerilen kalsiyumu emmez. Bu yüzden kalsiyumun damarlara ve yumuşak dokulara yerleşmesi riski vardır. Fosfat bağlayıcı olarak kullanılan kalsiyum karbonat, kardiyovasküler kalsifikasyona katkıda bulunabilir. 2004'ten yapılan iki yıllık bir çalışma, hemodiyaliz hastalarında kalsiyum karbonat alımı ile progresif arterioskleroz arasında tutarlı bir korelasyon gösterdi.

Bolland, 2010 yılında, British Medical Journal'da diğerleri arasında, kolekalsiferol içermeyen (vitamin D3) kalsiyum takviyelerinin% 30'e kadar artırdığını iddia eden İngiliz Tıp Dergisi'nde bir meta-analiz yayınladı. Bu etki, D500 D vitamini içermeyen günlük 3 mg kalsiyum takviyesinden doza bağlı olarak ortaya çıkmalıdır. Kalsiyum takviyesi grubunda felç ve ölümler de arttı. Bu çalışma metodolojisi için eleştirilmiştir. Bolland ve arkadaşlarının Alman Tıbbı Birliği İlaç Komisyonu, kalsiyum takviyesi kullanımından kaynaklanan kalp krizi riskinin arttığına dair yeterli kanıtı tanımıyordu. Bir bildiride, Komisyon ayrıca meta-analizde incelenen tek kalsiyum uygulamasının mevcut Alman kılavuzlarında ek D3 vitamini uygulaması olmadan osteoporotik metabolik bozukluğun düzeltilmesi için önerilmediğini belirtti. Öte yandan, kombine kalsiyum ve D3 vitamin ikamesinin kırıkların önlenmesinde faydaları sınırlıdır ve diyet kalsiyum alımı, D vitamini serum konsantrasyonları, yaş, evde bakım ve ilk kırık riski gibi faktörlere bağlıdır. Kalsiyum takviyesinin normal kalsiyum ve D3 vitaminine sahip kişilerde faydalı olduğunu gösteren kesin bir veri yoktur. Öte yandan, böbrek taşı riskinde artış gibi olumsuz etkiler gösterilebilmektedir. Kalsiyum takviyeleri bu nedenle genel olarak önerilemez. Aksine, ek kalsiyumdan yararlanabilecek risk gruplarını belirlemek gerekecektir. Komisyona göre toplam kalsiyum alımı (diyet artı takviye) 1000 - 1500 mg olmalıdır.

Ayrıca, 2013 yılındaki çalışmalar, aşırı kalsiyum ikamesi yoluyla mortalitenin arttığına işaret etmektedir. İsveçli bir çalışma, diyette yeterli kalsiyum almasına rağmen gereksiz yere kalsiyum ile ikame edilmiş kadınların ölüm oranının arttığını göstermektedir. Erkeklerde, başka bir çalışmada artmış kardiyovasküler kalsiyum replasmanı riski bulundu.

İki prospektif kohort çalışması, günde> 2000 mg kalsiyum dozlarının tüketiminin artmış prostat kanseri riski ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Diğer iki prospektif kohort çalışması, günde 1330 ve 1840 mg kalsiyum dozları ile bir ilişki bulamadı. Artan riskin arka planı olarak yetersiz D3 vitamini üretiminden şüphelenilmektedir. Yüksek kalsiyum alımı vücudun kendi kolekalsiferol üretimini azaltır ve preklinik çalışmalar, vitaminin prostat kanseri üzerinde potansiyel olarak birçok yararlı etkisini göstermiştir. Yağ tüketimine bağlı olarak kalsiyum tüketiminin (süt ve süt ürünlerinden) riske ne ölçüde katkıda bulunduğu belirsizdir.

Bağlantıları

• apatit
• Kalsiyum karbonat, kalker, mermer
• Kalsiyum oksit, sönmemiş kireç
• Kalsiyum hidroksit, sönmüş kireç
• Kalsiyum sülfat, anhidrit, alçıtaşı, bazsanit
• kalsiyum florür
• kalsiyum klorür
• kalsiyum
• kalsiyum iyodür
• karpit
• kalsiyum nitrat
• kalsiyum fosfat
• kalsiyum silikat
• kalsiyum asetat
• kalsiyum sitrat
• kalsiyum glukonat
• kalsiyum laktat
• Kalsiyum laktat glukonat
• kalsiyum propiyonat
• Calciumdinatriumethylendiamintetraacetat
• kalsiyum bromat

Fiyatlar, çizelgeler ve tarihi kurslar

Kalsiyum fiyatları -> Stratejik metallerin fiyatlarında kalsiyum fiyatları