kalcis
kálcis (Calcium; lot. calx, kilm. calcis – kalkės), Ca, periodinės elementų sistemos II A grupės cheminis elementas; šarminių žemių metalas. Sidabriškai baltas, plastiškas. Iki 443 °C patvarus alfa kalcis, kurio kristalinė gardelė kubinė centruotojo paviršiaus, 443–842 °C temperatūroje – beta kalcis, turintis centruotojo tūrio gardelę. Drėgname ore kalcis tuoj pat pasidengia kalcio oksido ir kalcio hidroksido sluoksniu. Pakaitintas gali užsidegti. Kalciui reaguojant su vandeniu išsiskiria vandenilis ir susidaro Ca(OH)2. Kalcis jungiasi su halogenais, su daugeliu metalų (sidabru, auksu, variu, aliuminiu, magniu, švinu ir kitais), išstumia metalus iš jų oksidų, sulfidų, halogenidų, su rūgštimis sudaro druskas. Pagal paplitimą Žemės plutoje kalcis užima 5 vietą (po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies). Iš 6 gamtinių stabiliųjų kalcio izotopų daugiausia yra 40Ca.
Kalcis randamas tik junginiuose. Žinoma apie 400 mineralų, kurie sudaro nuosėdines ir metamorfines uolienas. Kiti kalcio mineralai: anhidritas, dolomitas, marmuras, gipsas, silikatai ir aliumosilikatai, pvz., anortitas, diopsidas, volastonitas. Pramoninę reikšmę turi fosforitas, apatitas, fluoritas, perovskitas, povelitas, šelitas ir kiti. Kalcio junginių yra gruntiniame vandenyje, jie lemia vandens kietumą. Lietuvoje pramoniniu būdu eksploatuojami klinties, kreidos, dolomito, gipso telkiniai. Kalcis gaunamas veikiant druskos rūgštimi gryną klintį ir elektrolizuojant gautą kalcio chloridą 680–720 °C temperatūroje, t. p. redukuojant kalcio oksidą aliuminiu vakuume. Metalinis kalcis naudojamas uranui, toriui, titanui, cirkoniui, ceziui, rubidžiui ir kai kuriems lantanoidams redukuoti iš jų junginių, juo šalinamos deguonies, azoto, sieros, fosforo priemaišos iš plieno, bronzos ir kitų lydinių, vanduo iš organinių skysčių, siera iš naftos produktų. Kalcio yra kai kurių lydinių (pvz., švino, aliuminio) sudėtyje; šie lydiniai naudojami rūgštinių akumuliatorių plokštėms, elektros kabelių apvalkalams ir elektros laidams gaminti, kaip antifrikcinė medžiaga. Daug kalcio junginių (kalcio oksidas, kalcio hidroksidas, kalcio nitratas, kalcio fosfatai, kalcio karbonatas) naudojami statyboje, statybinių medžiagų, chemijos pramonėje, metalurgijoje, žemės ūkyje. Kalcio chloridas ir kalcio fluoridas CaF2 naudojami litavimui, emalių, keramikos, CaF2 monokristalai – optinių ir lazerinių prietaisų gamyboje. Kalcio hipochloritas Ca(OCl)2 sudaro didžiąją dalį chlorkalkių. Kalcis yra būtinas organizmų gyvybinėms funkcijoms. Jo yra visuose augalų ir gyvūnų audiniuose bei skysčiuose. Yra svarbiausia gyvūnų griaučių, koralų, moliuskų kriauklių dalis. Suaugusiam žmogui per parą reikia 1 g, vaikams – 1–1,5 g kalcio. Žmogaus organizme yra apie 1 kg kalcio, 99 % jo yra kauluose ir dantyse. Kalcis lemia ląstelės membranos laidumą, aktyvina fermentus. Ca2+ jonai svarbūs nervinių impulsų perdavimui, raumenų veiklai, mažina nervų sistemos jaudrumą, skatina širdies raumenų veiklą. Kalcis aktyvina imunines reakcijas, skatina leukocitų fagocitinę funkciją, būtinas kraujo krešėjimui, vidinės sekrecijos liaukų veiklai, nervinių ir kaulinių ląstelių augimui, mažina sunkiųjų metalų nuodingą poveikį. Žinduoliams daugiausia reikia nėštumo, laktacijos metu. Kalcis aktyviai įsiurbiamas plonojoje žarnoje (jo pernašai per žarnos sienelę būtinas vitaminas D). Kalcio kiekį stuburinių gyvūnų ir žmogaus kraujuje reguliuoja prieskydinės liaukos ir skydliaukės hormonai, vitaminas D. Trūkstant kalcio padidėja nervų sistemos dirglumas, gali atsirasti raumenų traukulių, gyvūnų jaunikliai ir vaikai suserga rachitu, suaugusieji – osteomaliacija. Kalcio perteklius sukelia skydliaukės hipertrofiją, sutrikdo prieskydinės liaukos veiklą, mažina ląstelių dirglumą ir jų membranų laidumą. Žmogaus organizmas kalcį gauna su vandeniu (daugiausia ir lengviausiai įsisavinama iš mineralinio vandens) ir maistu (kiaušiniais, mėsa, žuvimi, pienu, ankštiniais augalais ir kitais daržovėmis). Iš organizmo kalcis šalinamas daugiausia su šlapimu. Kalcis vartojamas kaip priešnuodis apsinuodijus kalio ir magnio junginiais. Gamtiniai kalcio junginiai kaip statybinė medžiaga buvo naudojami jau gilioje senovėje.
Iš kalcio amalgamos, gautos elektrolizės būdu, metalinį kalcį 1808 išskyrė H. Davy.
1
1872
2509