کلسيم: Calcium  Ca   

خواص فيزيکي وشيميايي

عدد اتمی: 20
جرم اتمی: 40.078
نقطه ذوب:  842 C°
نقطه جوش: 1494 C°
شعاع اتمی: 2.23 Å
ظرفیت:2
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد پارامغناطیس
انرژی یونیزاسیون:  589.8 Kj/mol
شعاع یونی: 0.99 Å
الکترونگاتیوی: 1.00
دانسیته: 1.55
گرمای تبخیر155Kj/mol :

 از قرن یکم ، رومیان آهک را تهیه و مورد استفاده قرار دادند اما کلسیم تا سال 1808 کشف نشده بود. در سال 1808Sir Humphry Davy بعد از اینکه فهمید با الکترولیز آهک در جيوه و بوسیله Berzelius وPontin می توان ملغمه کلسیم تولید نمود ، موفق به تولید کلسیم خالص شد. کلسیم فلزی چکش خوارو نرم به رنگ سفید- نقره ای با ساختار بلورین مکعبی است . از نظر شیمیایی شبیه به استرانسیم و باریم است و عنصری فعال می باشد.

ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها

عموما می بایست 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 می شود. در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری ، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می شود. از ترکیبات مهم کلسیم می توان به موارد زیر اشاره نمود:

·         هیدرید کلسیم: این ترکیب در اثر واکنش مستقیم با هیدروژن در C400˚ حاصل می گردد و با آن می توان بسیاری از اکسیدهای معدنی مانند رویتل و بدلیت را تا حد فلز مربوطه احیا کرد همچنین می توان 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 كاتليزور 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 کوره های بلند در فرآیندی مداوم تولید نمود. برای تهیه هیدروکسید کلسیم نیز می‌توان از هیدرولیز اکسید آن استفاده نمود. از هیدروکسید کلسیم ، بعنوان قلیا در مواردی که نیاز باشد استفاده می‌گردد.

·         سیلید کلسیم: برای تهیه سیلید کلسیم می توان 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 می توان مخلوطی از آهک و کربن را در یک کوره الکتریکی تحت درجه حرارت C˚3000 قرار داد. کریبد کلسیم در اثر هیدرولیز استیلن تبدیل می گردد که استیلن یک ماده آغاز برای تهیه تعداد کثیری از مواد شیمیایی مهم در صنعت مواد شیمیایی آلی است.

·         کربنات کلسیم: در طبیعت ،كربنات كلسيم تحت عناوین مختلف و به وفور یافت می‌شود. سنگ آهک ایسلند و کلسیت اساسا کربنات خالص هستند، در حالیکه ماربل تا اندازه ای دارای ناخالصی می‌باشد. اگر چه کربنات کلسیم کاملا در آب نامحلول می باشد، لکن در آبهای حاوی دی اکسید کربن ، در حد قابل ملاحظه ای 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 می باشد، 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.

هيپوكلريت كلسيم

ماده شيميايي با فرمول Ca(ClO)2 كه در صنعت به آن پركلرين نيز گفته مي شود . هيپوكلريت كلسيم اكسنده اي قوي است و هنگام كار كردن با آن بايد نكات ايمني مورد توجه قرار گيرد . در جاي خشك و خنك و دور از تابش مستقيم خورشيد، شعله، جرقه، منابع حرارتي ، مواد آتش زا، مواد خورنده و اكسيد كننده و احيا كننده، مواد آلي و سوختهاي فسيلي نگهداري شود

کاربيد کلسيم

تکه هي غيرعادي يا کريستال هي لوزي شکل بوي شبيه سير دارد .  وقتي با آب واکنش مي دهد به هيدروکسيد کلسيم و گاز استيلن تبديل شده که در ينصورت خطر حريق و انفجار بالا مي رود .

 محلولیت هیدروکسید آن کمتر از باریم و استرانسیم است. در اثر افزودن هیدروکسید قلیایی به محلول غلیظ نمک کلسیم حاصل می شود. آب را تجزیه می کند. در کلریدریک اسید و سولفوریک اسید رقیق و نیتریک اسید رقیق را به سرعت تجزیه می کند. یون کلسیم بی رنگ است و تمایلی برای تشکیل یونهای کمپلکس ندارد.

محلولیت ترکیبات کلسیم

املاح محلول: استات، برومات، برومور، کلرات، کلرور، کرومات، سیانور، فری سیانور، فروسیانور، یدور، نیترات، تیوسیانات، تیوسولفات.   

املاح کم محلول: هیدروکسید، یدات، سولفات

املاح نامحلول: کربنات، اگزالات، فسفات، سولفیت

املاح کلسیم بی رنگ و نسبت به تورنسل خنثی می باشند و عموماً از مشتقات اکسید کلسیم هستند.

 از نظر کیفی ، وجود کلسیم را می توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن ، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن با شعله یکه ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد.