Calcium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 8
4 skal 2
5 skal  
6 skal  
7 skal  
Navn på Engelsk
Calcium
Navn på Tysk
Calcium
Navn på Fransk
Calcium
Navn
Calcium
Symbol
Ca
Atomnummer
20
Atommasse
40,08
Smeltepunkt
839°C
Kogepunkt
1484°C
Massefylde
1,54 g/cm3
Elektronnegativitet
1,0
Oxidationstrin
+2
Isotopmasseområde
34 - 57
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
Der kan ikke knyttes noget personnavn til opdagelsen af dette grundstof, men det blev første gang fremstillet i 1808 af den engelske kemiker H. Davy. Han gennemførte isoleringen af stoffet ved elektrolyse af en blanding af fugtigt calciumoxid, CaO, kviksølv(II)oxid, HgO og metallisk kviksølv, Hg med platinelektroder. Herved fik han en calcium-kviksølvlegering (et calciumamalgam), som han opvarmede, hvorved kviksølvet fordampede efterladende metallisk calcium i en noget uren form. Ideen til denne fremstillingsmetode havde Davy fået af den svenske kemiker J. J. Berzelius og dennes medarbejder, lægen M. M. Pontin. Davy var på den tid en af de største europæiske kemikere. Foruden calcium isolerede han også en række andre grundstoffer. Han blev for alvor kendt i brede kredse, da han i 1815 konstruerede sin berømte sikkerhedslampe til brug i kulminer. Denne opfindelse indbragte ham et sølvservice og en barontitel. Davy ansatte den unge M. Faraday som sin assistent, skønt denne kun havde en almueskoleuddannelse. Under Davys ledelse udviklede Faraday sig til en gudbenådet forsker. I Bibelen er kemiske forbindelser indeholdende calcium omtalt adskillige gange, og de har været anvendt i årtusinder. Således er der brugt calciumforbindelser under bygningen af de egyptiske pyramider, hvoraf de første er fra omkring år 2900 f.Kr. og ved konstruktionen af den ca. 2500 km lange kinesiske mur. Den ældste del af denne er fra det 3.årh. f.Kr. Gips, som er vandholdigt calciumsulfat, CaSO4 beskrives omkring år 975 e.Kr. af den persiske apoteker Abu Mansur Muwaffaq som et middel til brug ved fastlåsning af behandlede, brækkede lemmer.

Navn
Ordet 'calcium' er afledt af det latinske 'calx' = 'kalk', som måske kommer af det græske ord 'cala', der betyder mælk.

Egenskaber
I Det Periodiske System tilhører calcium 2.hovedgruppe, som også kaldes jordalkalimetallerne. Calcium er et sølvhvidt, blødt letmetal, som er meget reaktivt og hurtigt angribes af luft og fugtighed. Med vand fås calciumhydroxid og fri hydrogen:

Ca + 2H
2O ——> Ca(OH)2 +H2

Også med oxygen, syrer og halogenerne reagerer calcium villigt allerede ved stuetemperatur. Med nitrogen fås calciumnitrid:

3Ca + N
2 —> Ca3N2

Forekomst
Calcium findes ikke frit i naturen, men i mange bjergarter og mineraler såsom kalksten, kridt, marmor og calcit. Disse indeholder alle calciumcarbonat, CaCO3. Andre calciumforekomster i naturen er gips, som er calciumsulfat, CaSO4 • 2H2O, dolomit, som er calcium-magnesiumcarbonat, CaMg(CO3)2, og flusspat, som er calciumfluorid, CaF2.

Udvinding
Metallet fremstilles ved elektrolyse af smeltet calciumchlorid, CaCl2 eller ved reduktion af calciumoxid, CaO med aluminium i højvakuum efterfulgt af en bortdestillation af calcium.

Anvendelse
Calcium bruges som legeringskomponent sammen med f.eks. aluminium og bly. På grund af sin store evne til at forbinde sig med oxygen anvendes det også som reduktionsmiddel i fremstillingen af eksempelvis kobber, jern, chrom, thorium og uran, og som 'getter' til fjernelse af oxygen og nitrogen fra vakuumrør (elektronrør). Mørtel fremstilles ved at blande calciumoxid, vand og sand, medens cement fremstilles ved at brænde kalksten sammen med ler ved høj temperatur. Når cement blandes med vand og sand fås cementmørtel, som kaldes beton, når der yderligere iblandes skærver o.lign.

Miljø og Helse
Calcium spiller en vigtig rolle for både dyr og planter. Calciumphosphat, Ca3(PO4)2 indgår som hovedkomponent i knogler og tænder, og calciumionen, Ca++ har betydning ved celledeling, muskelsammentrækning og blodkoagulation. Som hjælpestof (cofaktor) for visse enzymer er calciumionen, Ca++ uundværlig.