مقاله راجب کلسیم

معرفی

کلسیم از عنصرهای شمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Ca و عدد اتمی آن ۲۰ است.

کلسیم در طبیعت و بدن انسان [ویرایش]طبیعت: به لحاظ فراوانی، کلسیم موجود در پوسته زمین بین کلیه عناصر دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است. ترکیبات کلسیم ۶۴/۳ ٪ از پوسته زمین را تشکیل می دهد. بلورهای سفید کلسیم، در دمای C˚۸۱۰ ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید. بدن انسان: این عنصر فراوان‌ترین ماده کانی موجود در بدن است. بدن انسان تقریبا ً۱kg کلسیم دارد. البته در افراد مختلف بااستخوان بندی متفاوت این میزان متفاوت است. بیشتر کلسیم دراستخوانها و دندانها وجود دارد و کمبود آن موجب پوکی استخوان می‌شود. تنها۱ ٪ آن در بقیه بدن موجود است که همین ۱٪ اعمال زیادی انجام می‌دهد مثلاً انقباض ماهیچه‌های ما بسته به وجود کلسیم است.

جذب وانتقال کلسیم [ویرایش]جذب آن در خون به صورت یون کلسیم واز دیواره روده صورت می‌گیرد. عامل افزایش جذب کلسیم ویتامین D است، به همین دلیل قرصهای مکمل کلسیم معمولاً دارای ویتامین D نیز می باشد. بنابراین اگر منابعی را که دارای این ۲ ماده است مصرف کنید کلسیم موجود در آنها بهتر جذب می‌شود. در صورتی که در غذا ماده‌ای به نام اگزالات باشد، جذب کلسیم آن کاهش می‌یابد و به همین دلیل است که کلسیم اسفناج و چغندر، به خوبی کلسیم شیر جذب نمی‌شود. اسید فیتیک موجود درسبوس گندم نیز جذب Ca را کاهش می‌دهد ولی این مسأله زمانی اثر گذار است که مصرف آن بسیار زیاد باشد، مثل گیاهخواران مطلق. دریافت کلسیم کافی، آثار مثبتی در کاهش فشار خون افراد مبتلا به فشار خون دارد. تنظیم میزان کلسیم بدن، برعهده هورمونهایی است که از غده تیروئید ترشح می‌شوند.

عملکرد کلسیم در بدن

کلسیم فعالیتهای زیادی رادربدن برعهده دارد از جمله:

ضربان قلب را تنظیم می‌نماید.

در تنظیم کار سیستم اعصاب بدن به خصوص درانتقال تحریکات عصبی نقش اساسی دارد.

کلسیم عامل استحکام استخوان هااست. کلسیم کافی باید در غذای نوجوانان قبل از بلوغ وجودداشته باشد تااستخوانها تراکم مناسبی بیابندو درسالمندی به پوکی استخوان مبتلا نشوند.

کلسیم برای انقباض عضلات ضروری است و تا کلسیم وجود نداشته باشد حرکت امکان‌پذیر نیست.

بی خوابی را کاهش می‌دهد.

در متابولیسم آهن بدن مؤثر است.

کلسیم در یکی از مراحل انعقاد خون دخیل است.

عوارض کمبود کلسیم

عوارض کمبود کلسیم در کودکان بیماری راشیتیسم، در میانسالان استئومالاسی، ودر بزرگسالان استئوپروز است. این بیماری‌ها دراثر کمبود ویتامین D بروز می‌کنند، پس اگرخواستاراستخوانهای محکمی هستید، بهتر است مراقب مصرف ویتامین D هم باشید. کمبود شدید کلسیم، انقباض شدید عضلات به حالت کزاز را به دنبال دارد که ابتدا به صورت گرفتگی عضلات دیده می‌شود.البته این حالت کمتر رخ می‌دهد وآنچه ما بیشتر از کمبود کلسیم دیده‌ایم، پوک شدن استخوانها در سنین بالا است که برای جلوگیری ازآن بایداز نوجوانی به فکرخود باشیم.

کلسیم از راه پوست هم به هدر می‌رودو فعالیت زیاد در حرارت بالا و تعرق زیاد، دفع پوستی کلسیم راافزایش می‌دهد.چرا که دراثر بالا رفتن سن، درد استخوان، راحت شکسته شدن و دیر جوش خوردن استخوان‌ها گریبان گیرمان می‌شود. میزان مورد نیاز کلسیم روزانه ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ میلی گرم است.

برای جلوگیری ازابتلاء به استئوپروز، باید دریافت کلسیم و ویتامین D درحداستاندارد باشد. نباید سیگار بکشیم. نباید چای و قهوه بیش از حد مصرف کنیم. نباید دیورتیک (داروهای مدر) بیش از حد مصرف کنیم. باید بیشتر خودرادر معرض نور خورشید قرار دهیم تا ویتامین D درزیر پوستمان تولید شود.درهر سنی که هستیم ورزش کنیم، چراکه کم تحرکی موجب پوکی استخوان‌ها می‌شود.مصرف کافی منابع ویتامین D رانیز فراموش نکنیم.

منابع [ویرایش]منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی ۱۵/۰٪ در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری به‌نظر می‌رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می‌شده‌است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار ۳۶۳۰۰ گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب‌های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می‌کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت، گیبس و آپاتیت.

تهیه واستخراج [ویرایش]در صنعت، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش، از صفحه‌های زغالی به عنوان آند و از میله‌های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می‌توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه‌است را می‌توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

تجربه و شناسایی

از نظر کیفی، وجود کلسیم را می‌توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد. از نظر کمی، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی، به روش‌های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل، از آمونیوم، اگزالات استفاده می‌کنند که کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند. اگزالات مورد نظر را نیز یا می‌توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از محلولهای استاندارد شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.

خواص شیمیایی

کلسیم عنصری است که نسبت به فلزات قلیایی و سایر فلزات قلیایی خاکی از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است. مانند بریلیم و آلومینیوم، و برخلاف فلزات قلیایی، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی‌گردد. باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می‌شود که می‌تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می‌دهد. کلسیم تجارتی به آسانی با آب و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می‌نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز آمونیاک وهیدروکربنها، بعنوان ناخالصی می‌باشد. از حکیم، می‌توان بعنوان یک عامل آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل کننده کربن گرافیتی، در چدن استفاده کرد. از طرف دیگر می‌توان از این فلز بعنوان عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی مانند کروم، زیرکونیم و اورانیم و بعنوان یک ماده جداکننده برای مخلوط گازهای نیتروژن و آرگون استفاده نمود. ضمنا زمانیکه کلسیم، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (۲۵/۰٪)، ساختمان آنها را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می‌شود.

ترکیبات کلسیم استفاده می‌شود. در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می‌شود.

 

از ترکیبات مهم کلسیم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

 

کربنات کلسیم ( CaCo3 ) : برای ساخت سیمان و ملات، در آهک، سنگ آهک ( معمولأ در صنایع استیل )، و در صنایع تولید شیشه کمک می‌کند . همچنین استفاده‌های شیمیایی و نوری، مثلأ در ساخت وسایل نیز دارد . محلول هیدروکسید کلسیم ( Ca(OH)2 ) : که آب آهک نیز شناخته می‌شود، با کف کردن از میان محلول، برای تشخیص حضور دی اکسید کربن استفاده می‌شود . در جایی که CO2 حضور داشته باشد حالت ابری پیدا می‌کند . آرسنات کلسیم ( Ca3(AsO4)2 ) : در ساخت حشره کش‌ها استفاده می‌شود . کربید کلسیم ( CaC2 ) : برای ساختن گاز استیلن ( برای جوشکاری با گاز استیلن مورد استفاده است ) و در ساختن پلاستیک‌ها مورد استفاده است . کلرید کلسیم ( CaCl2 ) : برای یخ زدایی و کنترل شن در جاده‌های خاکی، در حالت دادن بتن، به عنوان افزودنی به کنسرو گوجه فرنگی و رب و برای پرهیز بدنه از تایرهای اتوموبیل استفاده می‌شود . سیکلامات کلسیم ( Ca(C6H11NHSo3)2 ) : به عنوان شیرین کننده استفاده می شد ولی به دلایل خواص سرطانی، مدت طولانی اجازه مصرف به آن داده نشد . گلوکونات کلسیم ( Ca(C6H11O7)2 ) : به عنوان افزودنی غذایی و در قرص‌های ویتامین اسفاده می‌شود . هیپوکلریت کلسیم ( Ca(Ocl)2 ) : برای شیرین کردن، ضد عفونی کننده استخر، سفید کننده، از اجزاء دئودورانت، استفاده می‌شود . پرمنگنات سدیم ( Ca(MnO4)2 ) : در سوخت مایع پیش برنده راکت، تهیه منسوجات، به عنوان عامل استرلیزه کننده آب و در فرآیندهای دندانپزشکی کاربرد دارد . فسفات سدیم ( Ca3(PO4)2 ) : برای تهیه مواد غذایی برای غذای حیوانات، کود، در تولید صنعتی برای ساخت خمیر و مخمر، در ساخت شیشه و در محصولات دندانپزشکی استفاده می‌شود . فسفید کلسیم ( Ca3P2 ) : در آتش بازی، جویدنی‌ها، اژدر و منور استفاده می‌شود . استئارات کلسیم ( Ca(C18H35O2)2 ) : در ساختن مداد شمعی، سیمان، انواع خاصی از پلاستیک‌ها و مواد مصنوعی، به عنوان افزودنی غذایی، در ساختن مواد نگهدارنده آب و در ساختن رنگ‌ها از آن استفاده می‌شود . سولفات کلسیم ( CaSO4-2H2O ) : به عنوان گچ رایج تخته سیاه استفاده می‌شود . تنگستات کلسیم ( CaWO4 ) : در رنگهای روغنی، لامپ‌های فلوروسنت و در مطالعات با اشعه ایکس از آن استفاده می‌شود . هیدروکسیل آپاتیت ( Ca5(PO4)3(OH)3 ولی به رایج به صورت Ca10(PO4)6(OH)2 نوشته می‌شود ) : سازنده 70 درصد استخوان است . همچنین کربنات-کلسیم بدون هیدروکسیل آپاتیت، ماده معدنی اصلی مینای دندان است .

 

کلسیم در بیوسفر (زیست کره) [ویرایش]کلسیم جزء ساختمانی و ثابت کلیه گیاهان بوده و بصورتهای جزء ساختمانی و یون فیزیولوژیکی توامان یافت می‌شود. مضافا یون کلسیم قادر است اثرات سمی یونهای پتاسیم، سدیم و منیزیم را بلا اثر نماید. کلسیم بدلیل وجود در خاک قادر است بر قلیائیت آن اثر ومتعاقب آن در رویش گیاهان تاثیر داشته باشد. این عنصر در ساختمان بدن حیوانات (در بافتهای نرم)، مایعات میان بافتی و اسکت بندی یافت می‌شود. استخوانهای مهره داران حاوی کلسیم، بصورت فلوئورید کلسیم، کربنات کلسیم و فسفات کلسیم می‌باشد همچنین کلسیم ذاتا در بسیاری از وظائف بیولوژیکی مهره داران، سهیم است. شناخت محیط رشد:کلسیم

 

درون گیاه، کلسیم بیشتر به صورت پکتات کلسیم، در دیواره یاخته‌ها، یافت می‌شود. و کارش متصل ساختن یاخته‌ها به هم است. این ماده، به علت غیر قابل انتقال بودنش درون بافت‌ها، باید پیوسته دردسترس گیاه قرار گیرد، کمبود کلسیم باعث کمبود رشد و همچنین لوله شدن برگها و قهوه‌ای رنگ شدن ریشه‌ها می‌گردد. در گوجه فرنگی، کمبود کلسیم باعث گندیدگی ته میوه می‌شود. در سیب، وجود آن مایه سختی بافت‌های میوه شده، به عمر پس از برداشت آن می‌افزاید و کمبودش باعث آسیب پوستی می‌گردد. گرچه میزان کلسیم، اغلب در خاک‌ها به مراتب از پتاسیم کمتر است ولی بر عکس پتاسیم، قابلیت جذب آن برای گیاه خیلی زیادتر می‌باشد. کمبود کلسیم را می‌توان با اضافه کردن آهک به خاک بر طرف ساخت، البته باید در نظر داشت که آهک واکنش خاک را نیز بالا می‌برد. سوپر فسفات نیز حاوی مقدار زیادی کلسیم است. همچنین برای رفع کمبود کلسیم می‌توان گیاهان را با کلرور کلسیم و یا نیترات کلسیم محلول پاشی کرد.