Calciul (Ca)
Calciul este cunoscut din anul 1808 cand Sir Humpherey Davy
impreuna cu renumitul chimist suedez J.J.Berzelius il obtin prin electroliza
clorurii de calciu folosind un catod de mercur. Separarea calciului metalic din amalganul de calciu rezultat din electroliza a fost realizata printr-o distilare in vid.
Este un metal foarte raspandit in scoarta terestra (3.6% digreutate),
dar numai sub forma de combinatii chimice; carbonatul de calciu CaCO3
este cea mai uzuala combinatie chimica naturala a calciului fiind compo-nentul principal al rocilor sedimenatre. Acesta prezinta doua forme alotro-pice:calcitul, aragonitul. Cel mai des intalnit este calcitul. Mai pot fi men-tionate si alte combinatii chimice ale calciului prezente in natura, ca: sulfa-tul de calciu (gipsul) CaSO4*2H2O ,fluorura de calciu sau fluorina CaF2 ,
dolomita (CaCO3 MgCO3), apatita Ca5(PO4)3F, aragonita,creta.De remarcat este si prezenta calciului in corpul omului (1.4% din greutate) precum si in organismul animalelor fiind concentrat in sistemul osos.
Dintre cumpusii chimici naturali ai calciului, piatra de var, marmu-ra si gipsul reprezinta materiale cunoscute si folosite cu succes inca din antichitate dar care datorita calitatilor lor, se folosesc si astazi.
Are culoarea alb- argintie pierzandu-si repede luciul metalic in aer liber, datorita formarii unui strat superficial de oxid. In functie de tempera-tura prezinta trei forme alotropice: si γ. Calciul α este stabil pana la temperatura de 250oC si cristalizeaza in sistemul cubic cu fete centrate, cal-
ciul de tip β cristalizeaza in sistemul hexagonal compact si prezinta stabili-tate intre 250-450oC, iar calciul γ are domeniul de stabilitate intre 450-845oC
si se cristalizeaza in sistemul cubic cu volum centrat. Calciul este un metal
moale si putin rezustent mecanic. Se preseaza bine intre 250 si 400oC si se poate lamina in foi.
Calciul este un metal tipic avand configuratia de gaz inert. Este un metal puternic electropozitiv.Datorita retinerii slabe a electronilor de valenta,
reactivitatea calciului este mare.Din acest motiv nu se gaseste in stare libera
in natura. In contact cu aerul se oxideaza foarte usor si de aceea se pastreaza
sub petrol.
Din punct de vedere chimic este un metal reactiv calciul se combina direct, reactionand energic in unele cazuri chiar si la rece, cu hidrogenii (in
special cu fluorul si clorul), cu oxigenul si sulful. Cu hidrogenul la cateva sute de grade formeaza hidruri ionice.Se combina direct cu azotul rezultand
nitruri, si cu carbonul,dand carburi. Temperatura de ardere a calciului este de
peste 600oC iar prin ardere in are uscat rezulta peroxizi. Calciul dislocueste
hidrogenul nu numai din acide ci si din apa dand hidroxizi. Hidroxizii calciu-lui sunt baze tari, dar mai slabi decat hidroxizii metalelor alcaline.Compusii
cei mai importanti ai calciului sunt:CaCl2*6H2O; Ca F2; CaO(greu solubil);
Ca(OH)2; CaCO3(greu solubil); CaSO4*2H2O(gipsul).
Datorita activitatii sale chimice calciul are tendinta sa se autoaprin-da in aer liber, din care motiv, ca metal, este folosit destul de putin. In meta-lurgie unele aliaje de lagare cu baza de plumb contin adaosuri de calciu si sodiu. Avand o activitate chimica este utilizat la indepartarea urmelor unor gaze ca hidrogenul, in scopul realizarii unui vid inaintat. Ca si magnezul
este un bun reducator si in aceasta calitate este folosit in procesele de extra-gere a cromului, zincului si uraniului.
Piatra de var se introduce in incarcatura de minereuri a furnalelor
avand rol de fondant bazic (mat. folosit pentru formarea zgurei).Ea este folo-sita la obtinerea oxidului de calciu, CaO, care se introduce in cuptoarele de
formare a otelurilor fiind necesar pentru formarea zgurei. Pe langa acesta
oxidul de calciu mai are numeroase utilizari la fabricarea sticlei, zaharului,
in tabacarie etc.Se mai utilizeaza la obtinerea sodei pentru asigurarea de CO2
si CaO (procedeul Solvay).Marmura, varietate naturala a carbonatului de calciu, constitue un material deosebit de pretios in constructii, la fel si gipsul.
Carbonatul dublu de magneziu si calciu (dolomita) este un material
foarte cautat pentru realizarea captuselilor refractate a cuptoarelor care lu-creaza la temperaturi ridicate, asa cum cele utilizate in industria metalurgica.
Carbura de calciu C2Ca denumita si carbid este nelipsita la prepararea aceti-
lenei destinata sudurii sau taierii otelurilor.
Exemplale de mai sus arata numai cateva din multiplele utilizari
ale compusilor chimici ai calciului.
Bibelografie:D.Ceausescu - Chimia anorganica
Ovidiu Hatarescu - Metale in epoca actuala
Ing.Carol Lakner - Manualul chimistului (vol II)
