Kalcium

	Kalcium
Allmänt
Ämnesklass	alkaliska jordartsmetaller
Densitet	1550 kg/m3 (273 K)
Hårdhet	1,75
Utseende	silvrigt vit
Atomens egenskaper
Atommassa	40,078 u
Atomradie (beräknad)	180 (194) pm
Kovalent radie	174 pm
Elektronkonfiguration	[Ar]4s2
e– per skal	2,8,8,2
Oxidationstillstånd (O)	2, (stark bas)
Kristallstruktur	kubisk ytcentrerad
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillstånd	fast
Magnetiska egenskaper	paramagnetisk
Smältpunkt	1115 K (839 °C)
Kokpunkt	1757 K (1484 °C)
Molvolym	26,20 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme	153,6 kJ/mol
Smältvärme	8,54 kJ/mol
Ångtryck	254 Pa vid 1112 K
Ljudhastighet	3810 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet	1,00 (Paulingskalan)
Värmekapacitet	632 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga	29,8·106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga	201 W/(m·K)
1a jonisationspotential	589,8 kJ/mol
2a jonisationspotential	1145,4 kJ/mol
3e jonisationspotential	4912,4 kJ/mol
	SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Kalcium är ett metalliskt grundämne som har atomnummer 20 och kemiskt tecken Ca. Kalcium, som tillhör gruppen alkaliska jordartsmetaller, är ett av de vanligaste ämnena i jordskorpan. Kalcium är viktigt för alla levande organismer och är den vanligaste metallen i en del djur.

Rent metalliskt kalcium reagerar med luftfuktigheten så att ett vitt lager av kalciumhydroxid bildas på ytan. I reaktionen bildas vätgas.

Metalliskt kalcium upptäcktes av Humphry Davy 1808 och framställdes genom elektrolys av en blandning av kalciumklorid och kalciumflorid.^[1]

Biologisk betydelse

Den största delen av organismens kalklager finns upplagrat i benvävnaden och tänderna, en mindre del finns upplöst i kroppsvätskorna eller är bundet till proteiner. För att kalcium skall upptas normalt, förutsätter det att det finns magsyra, D- och C-vitamin i tillräckliga mängder. Upptagandet av kalcium hämmas av livsmedel som innehåller fytin, exempelvis vetekli och spannmål. Upptaget hämmas även av livsmedel som innehåller oxalsyra, exempelvis spenat, rabarber och tomat.

Fytin kan elimineras genom att man långtidsbakar brödet och genom att man lägger kli och spannmålsprodukter i blöt 8-10 timmar innan det skall användas.

Kalcium medverkar till att leda impulser i nervsystemet, reglerar musklernas och därigenom också hjärtats kontraktion och medverkar vid blodkoaguleringen.

Vid allvarliga brister på kalcium kan rakit (engelska sjukan) utvecklas. Men även porös och mjuk benstomme, tandskador, muskelkramper, blå fingrar och tår. Kramper kan uppträda i tarmen med förstoppning och katarr som följd. Ofta kan man se skenbara mentala tillstånd som nervositet, sömnlöshet, depression och nedsatt smärttolerans. Nedsatt produktion av magsyra och menstruationssmärtor.

Man ansåg tidigare att överdosering av kalcium kunde leda till njursten, men senare studier tyder på motsatsen. ^[2]^[3]^[4] Långvarig överdosering kan dock leda till hyperkalcemi (förhöjda nivåer av kalcium i blodet), försämrad njurfunktion och minskad absorption av andra mineraler. ^[5]^[6] Studier tyder på ett samband mellan överdrivet högt intag (2000 mg per dag, eller mer än dubbla RDI) av kalcium och prostatacancer.^[7]

Större mängd kalcium återfinns i bland annat mjölk, ost och andra mejeriprodukter. Dessutom i spannmål, frö och färska grönsaker. Sesamfrö och solrosfrö är speciellt bra källor.

Rekommenderat dagligt intag: Barn 360-700 mg, män och kvinnor 800-900 mg (ammande 1200 mg). Se vidare RDI-tabell.

Användning

Kalcium kan användas som reducerande metall vid framställning av bland annat torium, zirkonium och uran. Andra användningsområden för kalcium är:

I legeringar med till exempel aluminium, beryllium, koppar och magnesium.
När man gör cement och betong.
Verksamt ämne i form av kalciumhypoklorit vid klorering av simbassänger.
Inom pyroteknik för att få en orange låga.

Förekomst

Kalcium finns aldrig i naturen som metall men är ganska vanligt som kalciumkarbonat (CaCO₃). Det finns även som kalciumfluorid ( CaF₂) och kalciumsulfat (CaSO₄)

Framställning

Kalcium produceras genom smältelektrolys av kalciumfluorid. Kalcium kan också produceras genom smältelektrolys av ett annat kalciumsalt. Ett tredje sätt att producera kalcium är att reducera ett kalciumsalt med en reaktivare metall som till exempel strontium, men denna procedur är inte ekonomisk eftersom den reaktivare metallen behöver renframställas först.

Se även

Referenser

↑ Carlquist, Gunnar, red (1933). Svensk uppslagsbok. Bd 14. Malmö: Svensk Uppslagsbok AB. Sid. 963
↑ Curhan, GC; Willett, WC; Rimm, EB; Stampfer, MJ (1993). ”A prospective study of dietary calcium and other nutrients and the risk of symptomatic kidney stones” (PDF). The New England Journal of Medicine 328 (12): sid. 833–8. doi:10.1056/NEJM199303253281203. PMID 8441427. http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJM199303253281203.
↑ Bihl G, Meyers A. (2001). ”Recurrent renal stone disease-advances in pathogenesis and clinical management”. Lancet 358 (9282): sid. 651–656. doi:10.1016/S0140-6736(01)05782-8. PMID 11530173.
↑ Hall WD, Pettinger M, Oberman A (2001). ”Risk factors for kidney stones in older women in the Southern United States”. Am J Med Sci 322 (1): sid. 12–18. doi:10.1097/00000441-200107000-00003. PMID 11465241.
↑ Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine (1997). Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D and fluoride. Washington DC: The National Academies Press. ISBN 0-309-06403-1. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=5776
↑ Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium; Institute of Medicine (2011). Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. ISBN 978-0-309-16394-1. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13050
↑ Giovannucci E, Rimm EB, Wolk A, et al. (February 1998). ”Calcium and fructose intake in relation to risk of prostate cancer”. Cancer Research 58 (3): sid. 442–7. PMID 9458087. http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9458087.

[1] Carlquist, Gunnar, red (1933). Svensk uppslagsbok. Bd 14. Malmö: Svensk Uppslagsbok AB. Sid. 963

[curhan-2] Curhan, GC; Willett, WC; Rimm, EB; Stampfer, MJ (1993). ”A prospective study of dietary calcium and other nutrients and the risk of symptomatic kidney stones” (PDF). The New England Journal of Medicine 328 (12): sid. 833–8. doi:10.1056/NEJM199303253281203. PMID 8441427. http://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJM199303253281203.

[3] Bihl G, Meyers A. (2001). ”Recurrent renal stone disease-advances in pathogenesis and clinical management”. Lancet 358 (9282): sid. 651–656. doi:10.1016/S0140-6736(01)05782-8. PMID 11530173.

[4] Hall WD, Pettinger M, Oberman A (2001). ”Risk factors for kidney stones in older women in the Southern United States”. Am J Med Sci 322 (1): sid. 12–18. doi:10.1097/00000441-200107000-00003. PMID 11465241.

[committee-5] Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine (1997). Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D and fluoride. Washington DC: The National Academies Press. ISBN 0-309-06403-1. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=5776

[6] Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium; Institute of Medicine (2011). Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. ISBN 978-0-309-16394-1. http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13050

[7] Giovannucci E, Rimm EB, Wolk A, et al. (February 1998). ”Calcium and fructose intake in relation to risk of prostate cancer”. Cancer Research 58 (3): sid. 442–7. PMID 9458087. http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9458087.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]