ՀՍՀ/ԿԱԼՑԻՈՒՄ

ԿԱԼՑԻՈՒՄ (լատ. Calcium), Ca, պարբերական համակարգի IV պարբերության II խմբի քիմիական տարր: տողալկափական մետաղ է, կարգահամարը՝ 20, ատոմական զանգվածը՝ 40,08, ատոմի արտաքին թաղանթի էլեկտրոնային կառուցվածքը՝ 4 s 2: Ունի 6 կայուն իզոտոպ՝ 40Ca(96, 97), 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca և 48Ca: Կ-ի միացություններից կրաքարը, մարմարը, գիպսը, ինչպես նաև կրաքարի այրման վերջնանյութ կիրը դեռևս հնագույն ժամանակներում կիրառվել են որպես շինանյութ: Մինչև XVIII դ. քիմիկոսները կիրը համարում էին պարզ նյութ: 1789-ին Ա. Լավուազիեն հաստատեց, որ կիրը բարդ նյութ է, 1808-ին ՝Հ. Դևին խոնավ հանգած կրի և սնդիկի օքսիդի խառնուրդը սնդիկի էլեկտրոդով էլեկտրոլիզի ենթարկելիս ստացավ Կ-ի ամալգամը, որից սնդիկը հեռացնելիս անջատեց մետաղ և անվանեց «կալցիում» (լատ. calx, calcis— կիր): Երկրակեղևում տարածվածությամբ Կ. հինգերորդն է (Օ-ից, Si-ից, Al-ից և Fe-ից հետո), պարունակությունը՝ 2,96 (ըստ զանգվածի), իսկ առաջացրած միներալների թվով (385)՝ չորրորդը: Կենդանի օրգանիզմներում եղած տարր-մետաղներից Կ. գլխավորն է: Կան 10-ից ավելի Կ. պարունակող օրգանիզմներ: Կ. սպիտակ արծաթափայլ, փալիուկ մետաղ է: Հայտնի է ալոտրոպիկ երկու ձևափոխությամբ: a-ձևի խտությունը 1540 կգ/մ³ է (20°C-ում): 464°C-ից բարձր կայուն է (ձևը, հալման ջերմաստիճանը՝ 851°C: Բարձր մաքրության Կ. պլաստիկ է, լավ մամլվում է, գլոցվում և հեշտությամբ մշակվում կտրումով: Քիմիապես շատ ակտիվ է, միացություններում՝ երկարժեք: Սովորական ջերմաստիճանում Կ. հեշտությամբ փոխազդում է օդի թթվածնի և խոնավության հետ, դրա համար էլ այն պահում են փակ, հերմետիկ անոթներում կամ հանքային յուղի մեջ: Օդում կամ թթվածնի միջավայրում տաքացնելիս Կ. բոցավառվում է՝ առաջացնելով հիմնական օքսիդը՝ СаО (տես Կալցիումի օքսիդ): Հայտնի են նաև Կ-ի գերօքսիդները՝ $Ca{O}_2$ և $Ca{O}_4$: Սառը ջրի հետ Կ. սկզբում փոխազդում է արագ, հետո փոխազդեցությունը դանդաղում է՝ $Ca(OH{)}_2$-ի թաղանթի առաջացման պատճառով: Եռանդուն փոխազդում է տաք ջրի և թթուների հետ՝ անջատելով ջրածին (բացի խիտ $HN{O}_3$-ից): Ֆտորի հետ փոխազդում է սառը պայմաններում, իսկ քլորի և բրոմի հետ՝ 400°C-ից բարձր՝ առաջացնելով համապատասխանաբար կալցիումի ֆտորիդ ($Ca{F}_2$), կալցիումի քլորիդ ($CaC{l}_2$) և կալցիումի բրոմիդ ($CaB{r}_2$): Ծծմբի հետ տաքացնելիս Կ. առաջացնում է սուլֆիդ՝ CaS, որը, միանալով ծծմբի հետ, տալիս է բազմասուլֆիդներ ($Ca{S}_a$, $Ca{S}_b$ ևն): Չոր ջրածնի հետ փոխազդում է 300-400°C-ում՝ առաջացնելով հիդրիդ՝ $Ca{H}_2$: 500°C-ում Կ. և ազոտը տալիս են $C{a}_3{N}_2$ նիտրիդը: Սառը պայմաններում ամոնիակի հետ Կ. առաջացնում է $Ca[N{H}_3{]}_6$ կոմպլեքս միացությունը: Օդի բացակայությամբ տաքացնելիս ածխածնի, սիլիցիումի և ֆոսֆորի հետ Կ. առաջացնում է, համապատասխանաբար, կարբիդ ($Ca{C}_2$), սիլիցիդներ ($C{a}_{2}Si$, $CaSi$, $CaS{i}_2$) և ֆոսֆիդ ($C{a}_3{P}_2$): Միջմետաղական միացություններ է առաջացնում Al-ի, Ag-ի, Au-ի, Cu-ի և այլ մետաղների հետ:

Արտադրության մեջ Կ. ստացվում է երկու եղանակով. 1. CaO-ի և փոշիացրած Al-ի խառնուրդը 1200°C-ում, 0,01-0,02 մմ սնդ. ս. ճնշման տակ տաքացնելիս.

6CaO + 2Al = 3CaO·AlO3 + 3Ca (Կ-ի գոլորշիները խտանում են սառը մակերևույթի վրա). 2. $CaC{l}_2$-ի և KCl-ի հալույթը հեղուկ պղնձա-կալցիումական կաթոդով էլեկտրոլիզի ենթարկելիս ստանում են Cu-Ca (65% Ca) համաձուլվածքը, որից Կ. անջատում են՝ թորելով 950-1000°C-ում, 0,01-0,001 մմ սնդ. ս. ճնշման տակ: Մաքուր Կ. կիրառվում է U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb և մի քանի հազվագյուտ հողային տարրեր իրենց միացություններից վերականգնելու, պողպատները, բրոնզը և այլ համաձուլվածքներ թթվածնազրկելու, նավթամթերքներից ծծումբը հեռացնելու, օրգ. հեղուկները խոնավազրկելու, արգոնը ազոտի խառնուրդից մաքրելու, էլեկտրավակուումային սարքերում գազեր կլանելու համար: Կ-ի համաձուլվածքները մեծ կիրառություն ունեն տեխնիկայում: Կարևոր միացությունների կիրառման մասին տես համապատասխան հոդվածներում:

Կ. оրգանիզմում: Կ. կենսածին և կենսական պրոցեսների բնականոն ընթացքի համար անհրաժեշտ տարր է: Գտնվում է կենդանիների և բույսերի բոլոր հյուսվածքներում: Որոշ օրգանիզմներում Ca-ի պարունակությունը հասնում է 38-ի, մարդու օրգանիզմում՝ 1,4—2: Բույսերը Ca ստանում են հողից, կենդանիները կերի և ջրի հետ: Ca անհրաժեշտ է որոշ բջիջների կառուցվածքի ձևավորման, արտաքին բջջաթաղանթների բնականոն թափանցելիության պահպանման, ձկների և այլ կենդանիների ձվաբջիջների բեղմնավորման, մի քանի ֆերմենտների ակտիվացման համար: Ca 2-իոնները գրգիռ են հաղորդում մկանաթելին՝ առաջացնելով կծկում, բարձրացնում լեյկոցիտների ֆագոցիտային ֆունկցիան, ակտիվացնում արյան պաշտպանական սպիտակուցների համակարգը, մասնակցում մակարդմա նը: Օրգանիզմում Ca-ի պարունակությունը կարգավորվում է հարվահանագեղ ձի և վահանագեղձի հորմոններով: Ca օրգանիզմից արտաթորվում է գլխավորա պես աղիքներով: Ֆոսֆորակալցիումական նյութափոխանակությունը խախտվելու դեպքում մատղաշ կենդանիներիևերեխաների օրգանիզմում զարգանում է ռախիտ, հասուն կենդանիների օրգանիզմում՝ կմախքի կաոուցվածքիևբաղադրության փոփոխություն: Բժշկության մեջ Ca-ի պատրաստուկները կիրառվում են ալերգիական, ճառագայթային, մաշկային, օրգանիզմում Ca 2-իոնների անբավարարությունից առաջացած փայտացման, սպազմոֆիլիայի, ռախիտիևայլ հիվանդությունների ժամանակ, ինչպես նաև որպես արյունահոսությունը դադարեցնող, սրտամկանի ֆունկցիան կարգավորող, միզամուղ միջոցներ: Վիրաբուժության մեջ գործածվում է գիպսը (CaSO.i), ստամոքսահյութի բարձր թթվության դեպքում՝ կավիճը:

Գրկ. Родякин В. В., Кальций, его соединения и сплавы, М., 1967.