kalsium

Metallisk kalsium
images-of-elements.com.
Lisens: CC BY 3.0

Artikkelstart

Kalsium er eit grunnstoff som har atomnummer 20 og atomsymbol Ca. I rein tilstand er kalsium eit mjukt metall som liknar sølv. Kalsium er det femte mest vanlege grunnstoffet på jorda og det tredje mest vanlege metallet. Kalsium er plassert i gruppe 2 og periode 4 i periodesystemet.

Faktaboks

Også kjent som

Atomnummer 20, atomsymbol Ca, atomvekt 40,08

Kalsium er eit grunnstoff som er essensielt for alt liv. Samband av kalsium er ein viktig bestanddel i beinvev, tenner, skal og anna vev hos menneske og dyr. Namnet kalsium kjem av latin calx, som tyder 'stein'. Innan medisin og ernæring blir kalla ei rekkje kalsiumsamband for kalk. Sjå òg kalsium – fysiologi.

Seks stabile isotopar av kalsium er kjent: 96,94 prosent er 40Ca, 2,09 prosent er 44Ca og 0,65 prosent er 42Ca.

Førekomst

Kalsium er eit hyppig førekommande grunnstoff og utgjer 3,4 vektprosent av jordskorpa.

På grunn av sin store kjemiske reaktivitet finn ein berre kalsium i oksidert form i naturen. Nokre viktige mineral som inneheld kalsium er kalkstein, marmor og krit (kalsiumkarbonat, CaCO3), dolomitt (MgC3·CaCO3), gips (kalsiumsulfatdihydrat, CaSO4·H2O), apatitt (Ca5(OH,F)(PO4)3) og kalsiumholdige silikat.

Ein finn kalsium i avleiringar som stammar frå skalet til organismar som i 500 millionar år har brukt kalsiumion i vatn til å byggje seg eit vernande skal. Ein kan seie at kalsium har sitt eige krinsløp i naturen, sidan det går frå land til sediment i havet og tilbake til land ved ei kontinuerleg heving av jordskorpa. Ein går ut frå at om lag 500 millionar tonn kalsium i året sirkulerer på denne måten.

Eigenskapar

Ved romtemperatur reagerer kalsium med luft under danning av ein tynn film av oksid og nitrid på metallet som verkar vernande mot vidare reaksjon. Reaksjonsfarten aukar raskt med aukande temperatur. Ved oppvarming brenn kalsium med ein raudgul farge.

Kalsium er eit mjukt metall som kan trekkjast til tråd og hamrast til plater.

Nokre viktige kalsiumsamband er kalsiumklorid, CaCl2, kalsiumkarbonat, CaCO3, kalsiumoksid, Cao, kalsiumkarbid, CaC2, kalsiumnitrat, Ca(NO3)2 og kalsiumklorat(I) (kalsiumhypokloritt), Ca(OCl)2.

I samband er kalsium toverdig med oksidasjonstal +II. Kalsium er elektropositivt, verkar sterkt reduserande som grunnstoff, og oksidet er basisk. Kalsiumionet er fargelaust, og kalsiumsamband er fargelause eller kvite viss ikkje anionet er farga. Kalsium er ikkje giftig, og menneskekroppen inneheld cirka eitt kilogram kalsium.

Kalsium reagerer raskt med vatn og gir hydrogengass og kalsiumhydroksid, som vist i følgjande reaksjonslikning:

Ca(s) + 2H2O(l) = Ca2+(aq) + 2OH(aq) + H2(g)

Fysiologiske eigenskapar

Kalsium er det viktigaste metallet i kroppen vår. Det er om lag 1,2 kg kalsium i kroppen, der 1190 g finst i tennene og skjelettet. Skjelettet i mange organismar både i havet og på land er danna av kalsium. Kalsium er nødvendig for muskelverknader, danning av celleveggar, celledeling, regulering av hormon, for koagulering av blod og for å stabilisere pH‑verdien i blodet. Det meste av kalkførekomstane i naturen finst i havet, i plankton med kalkskal. Dagsbehovet hos menneske er cirka eitt gram.

Heilt frå fosterstadiet og heile livet ut, må kroppen få tilført store mengder kalsium. Skjelett og tenner kan ikkje bli danna utan, og ein kan heller ikkje vekse. Personar som får for lite kalsium, kan utvikle beinskjørheit, det vil seie at skjelettet blir svakt. Dersom ein manglar D‑vitamin, er ein òg utsett for kalsiummangel, då vitamin D hjelper kroppen med å ta opp kalsium. Mangel på kalsium kan forstyrre hjarterymten, gi krampar i musklane og gjere at det utviklar seg grå stær. Kalsium kan ein tilføre kroppen gjennom kosthaldet. Mat som er rik på kalsium, er mellom anna jogurt, ost, fisk, grøne grønsaker, mandlar og mjølk.

Framstilling

Kalsium blir framstilt kommersielt ved elektrolyse av kalsiumklorid.

Bruk

Kalsium blir mellom anna brukt som legeringsgrunnstoff for aluminiums- og blylegeringar. På grunn av den store affiniteten til metallet for oksygen blir kalsium brukt som reduksjonsmiddel ved framstilling av kopar, jern, stål, krom, thorium, uran, lantanoider og anna, som gitter i vakuumrøyr. Vidare kan det brukast til å separere argon frå nitrogen.

Kalsium blir brukt i sement og betong. Det blir produsert om lag 120 millionar tonn kalsiumoksid (CaO) i året. I Brevik i Vestfold og Telemark blir det produsert sement, der det ligg eit kalksteinsbrot i nærleiken.

Historie

Kalsiummetall vart først framstilt i 1808 av Jacob Berzelius og Humphry Davy, uavhengig av kvarandre, ved først framstilling av amalgam og deretter avdampning av kvikksølvet.

På 1800-talet blei det brukt mykje kalklys, ein sylinder av brent kalk som gir eit intenst lys når det blir oppvarma av ein gassflamme. På den tida var dette den sterkaste lyskjelda ein hadde. Det var først meint som eit hjelpemiddel for landmålarar, som måler opp og markerer grenser i terrenget. Kalklyset blei også eit populært hjelpemiddel i teaterverda. Det gjorde at ein kunne setje eit sterkt lys på bestemte skodespelarar på scenen, det blei altså eit dramaturgisk verkemiddel.

Kalsium

Atomsymbol Ca
Atomnummer 20
Relativ atommasse 40,078
Smeltepunkt 839 °C
Kokepunkt 1484 °C
Massetettleik 1,54 g/cm3
Oksidasjonstal II
Elektronkonfigurasjon [Ar]4s2

Les meir i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg