Kalsiyum (Ca)

Alm. Kalzium (n), Fr. Calcium (m), İng. Calcium. Toprak alkalileri grubundan metalik bir element.
Sembolü “Ca”dır. İsmi Lâtincede “kireç” mânâsına gelen “calx” kelimesinden gelmektedir. İlk defa
1808’de Lumphru Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir.
Özellikleri: Metalik kalsiyum gümüş gibi parlaktır. Özgül ağırlığı 1,55 g/cm3tür. 851°C’de erir.
1439°C’de kaynar.
Elektriği iyi iletir. Gevrek (kırılgan) olmasına rağmen yumuşaktır. Sertliği sodyum ile alüminyum
arasındadır. Haddelenebilir ve dövülebilir. Çekme mukâvemeti 438 kg/cm2dir. Oksidasyon değeri
2+’dır. Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,08’dir. Yeryüzünde altı tabiî izotopu bulunmaktadır: Ca40,
Ca42, Ca43, Ca44, Ca46 ve Ca48. Dünyâ üzerindeki kalsiyum elementinin % 97’si Ca40 izotopudur. Sun’î
olarak pekçok radyoaktif izotopları elde edilmektedir. Bunlardan birisi Ca45 olup, kemikte kalsiyum
kalıntısı üzerinde yapılan araştırmalarda, su tasfiye işlemlerinde, deterjan aktivitesi için ve yüzey
ıslanması hâdiseleri üzerindeki çalışmalarda kullanılmaktadır.
Bulunuşu: Kalsiyum yeryüzünde en bol bulunan beşinci elementtir. Volkanik kayaların % 3-63’ünü
teşkil eder. Kimyevî reaktivitesi yüksek olduğundan serbest halde bulunmaz. Yer kabuğunda genellikle
karbonat, sülfat, silikat ve fosfat bileşikleri şeklinde bulunur. En çok rastlanan mineralleri kireçtaşı,
mermer, kalsit (CaCO3), dolamit (MgCO3 CaCO3), fluorit, fluspat (CaF2) apatit Ca3(PO4)2 Ca(FCl)2,
gips (CaSO42H2O) ve fosfrittir Ca3(PO4)2. Ayrıca deniz suyunda çözünmüş olarak ve kemiklerde
kalsiyum fosfat, kabuklu hayvanların kabuklarında ise kalsiyum karbonat hâlinde bulunmaktadır.
Üretimi: Bugün metalik kalsiyum yalnız eritilmiş kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edilmektedir.
Elektrolit kabı olarak porselen veya demir kaplar kullanılmaz. Çünkü yüksek sıcaklıkta yapılan bu
işlemde erimiş kalsiyum klorür, bu tür kaplara tesir eder. Bu sebeple grafitten yapılmış kaplar
kullanılmaktadır.
Bundan başka kimyevî yollarla da kalsiyum elde edilebilir. Bunlardan biri eritilmiş kalsiyum iyodürü
sodyum ile muamele etmektir:
CaI2 + 2Na ∅ Ca+2NaI
denklemine göre ayrılan kalsiyum, sodyumun fazlasıyla sıcakta alaşım yapar, soğukta kristallerden saf
alkol ile sodyum uzaklaştırılarak kalsiyum elde edilir.
Kullanılışı: Kalsiyum, pekçok metallerin alaşımlarının elde edilmesinde kullanılır. Kalsiyum-silikon
alaşımları çelikte kristallerin tânecik büyüklüğünü kontrol eder. Alüminyumlu alaşımlarda ise kalsiyum,
metallerin mekanik ve elektrik özelliklerini iyileştirir. Kalsiyum-lityum alaşımları, çelik, bakır ve nikel
alaşımlarında deoxsidan olarak kullanılır. Kalsiyum- germanyum alaşımları da, saflaştırıcı olarak
kullanılır % 98 kurşun, % 2 kalsiyumdan meydana gelen alaşım mekanik yatak metallerinin
hazırlanmasında kullanılır.
Kalsiyum kolayca elektron kaybettiğinden dolayı, çok iyi bir indirgeyicidir. Bu amaç için kullanılan
metalik sodyumdan pahalı olmasına rağmen, zirkonyum, hafniyum, vanadyum, tungsten, toryum,
uranyum, yitryum, skandiyum, sezyum ve nadir toprak metalleri gibi az bulunan metallerin elde
edilmesinde yaygın olarak kullanılır. Bu metaller, oksitleri veya florürlerinin indirgenmesi sonucu elde
edilir. Suya olan aşırı hassaslığından dolayı, kalsiyum aynı zamanda alkol gibi organik çözücüleri
kurutmak için de kullanılır. Deniz altında ses veren aletlerde kullanılması, su ile olan reaksiyonunda
hidrojen gazı açığa çıkarmasına dayanır.
Önemli bir kalsiyum bileşiği olan kalsiyum asetat, asetat ve asetik asit îmâlâtında, tekstil kurutmasında
ve baskısında; kalsiyum, bromür, fotoğrafçılıkta, su alıcı madde olarak yiyecek ve ahşabın
korunmasında; kalsiyum siyanamit, sun’î gübrede istenmeyen otlara karşı ve demir-çeliğin
sertleştirilmesinde; kalsiyum sikhamat, alkolsüz içkilerde, düşük kalorili ve diyabetik yiyeceklerde sun’î
tat verici olarak; kalsiyum hipoklorit, bakterilere, mantarlara karşı; kalsiyum tungstat ışık veren
boyalarda ve floresan lambalarda kullanılır. Bu bileşiğin sentetik kristalleri laser ve maserler için bir
başlangıç maddesidir.
Biyolojik önemi: Yaşayan canlıların fizyolojik kimyâsında kalsiyum önemli rol oynar. İnsan
vücûdundaki kalsiyumun % 99’u kemiklerde ve edişte bulunur. Vücutta birçok fizyolojik fonksiyonu
olan kalsiyumun kâfi miktarlarda alınmaması kalsiyum eksikliğine sebep olur. Kalsiyumun dokularda
kullanılabilmesi için C ve D vitaminlerinin de yeterince bulunması lâzımdır. Hattâ kandaki fosfor ve
kalsiyumun birbirine oranları da uygun olmalıdır. Peynir kalsiyumca, ceviz fosforca zengin bir
yiyecektir. Bu bakımdan, bunları tek tek yemek zararlı olup, birlikte yenmeleri büyük fayda sağlar.
Kalsiyumun, kasların gerginliği ve kalbin çalışmasında, gebelik ve doğumdan sonra süt yapımında
büyük rolü vardır. Kalsiyum süt ürünlerinde ve yeşil sebzelerde bol miktarda bulunur.