一種化學元素,化學符號Ca,原子序數20,原子量40.078,屬週期系ⅡA族,為鹼土金屬中一個活潑金屬。

  發現 1808年英國化學傢H.大衛在電解石灰(氧化鈣)和氧化汞的混合物時得到瞭鈣汞齊,然後蒸出汞齊中的汞,第一次制得純的金屬鈣命名為calcium,它來自拉丁文calx,原意為“石灰”。

  存在 鈣以以化合物形式廣泛存在於自然界。在地殼中,鈣的含量為3.64%,僅次於氧、鋁、矽、鐵。在骨骼、牙齒、蛋殼、珍珠、珊瑚、海生動物殼體和許多土壤中都含有鈣。氯化鈣在海水中約占0.15%。鈣的主要礦物有石灰石CaCO3、方解石CaCO3、冰洲石CaCO3、大理石CaCO3、白雲石MgCO3·CaCO3、螢石CaF2、石膏CaSO4·2H2O、磷灰石Ca5(PO4)3F等。

  性質 鈣呈銀白色(參見彩圖);熔點839°C,沸點1484°C,相對密度1.54;電子構型(Ar)4s2。鈣的氧化態為+2。它能同空氣中的氧和氮緩慢作用形成一層氧化物和氮化物保護膜。鈣能在空氣中燃燒生成氧化鈣和氮化鈣。鈣與冷水作用緩慢,在熱水中發生劇烈反應放出氫。鈣與鹵素直接作用,在加熱下與硫、氮、碳作用,生成鹵化物、硫化物、氮化物和碳化物。鈣和氫在加熱下生成氫化鈣,它遇水放出氫氣,是一種方便的氫氣發生劑。鈣與濃氨水形成六氨合鈣Ca(NH3)6,是一種有金屬光澤的高導電性固體。

金屬鈣

碳化鈣(電石)。與水反應可生成乙炔

  制法 工業上用電解熔融氯化鈣(800°C)法制取金屬鈣,或用金屬鋁在真空和1200°C下還原石灰,再經精餾而得。電解法的原料可用索爾維制堿法的副產物氯化鈣,也可用鹽酸處理碳酸鈣礦得到。熱還原法的原料石灰是從高純石灰石分解而來的。還原法成本低,目前正在代替電解法而成為制鈣的主要方法。

  應用 見表。

鈣的應用

  鈣在生物體中是一種重要元素。所有的植物都含有一定量的鈣。動物體內的鈣不僅以磷酸鈣形式參加骨骼和牙齒的組成(磷酸鈣在人體中的總含量約為體重的3%),而且參與新陳代謝。人體一晝夜約需0.1克鈣。人的食物中鈣的主要來源是牛奶和奶制品,人體中鈣的不足和過量都會影響健康,缺少鈣會引起佝僂病,尤其對嬰幼兒的健康成長很有影響。