Son Haberler

Kalsiyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı, Faydaları)

-
Eylül 14, 2022
Kalsiyum Nedir? (Özellikleri, Kullanımı, Faydaları)

Kalsiyum, ismini sık dinlediğimiz, canlı hayatı için olmazsa olmaz bir elementtir. Tabiatta en bol bulunan elementlerdendir. En yaygın yaradılışı kireçtaşıdır.

Kalsiyum Nedir? Özellikleri, Kullanımı, Faydaları

Kalsiyum, alkali toprak elementlerinden biridir. Yerkabuğunda en bol beşinci element, üçüncü metaldir. İnsanlar, hayvanlar ve nebatlar için hayati ehemmiyette bir elementtir. Kemik ve dişler büyük oranda kalsiyum kapsar. Sayısız faydasının yanında eksikliği ve aşırılığı muhtelif sorunlara yol açar. 1808 senesinde keşfedilinceye kadar senelerce kullanılmış; ancak belirlenememiştir. Tabiatta en bol kireçtaşı yaradılışlarında bulunur. Denizli Pamukkale’deki natürel travertenler kalsiyumdan oluşur. Besinlerin büyük bir kısmı kalsiyum içeriğine sahiptir. Endüstriden tıp sektörüne kadar sayısız üründe kalsiyumun rolü vardır. Daha fazlası için yazımıza göz atabilirsiniz.

Kalsiyum, 1808 senesinde İngiliz kimyacı Sir Humphrey Davy tarafından izole edilmiştir.

Tarihçesi

Kalsiyum, ilk olarak 1808 senesinde İngiliz kimyacı Sir Humphrey Davy tarafından izole edilmiştir. Davy, kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla kalsiyumu izole etmeyi muvaffak olmuştur. Davy, aynı usulle 1807 senesinde potasyum ve sodyumu da izole etmiştir. Kalsiyum, suratlarca yıldır bilinmesine karşın 1808 senesine kadar izole edilememiş, belirlenememiştir. “Kalsiyum” kelimesi, Latince “kireç” anlamındaki “calx” ve “kalsis” sözcüğünden türetilmiştir.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Kalsiyumun kimyasal sembolü “Ca”dır. Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,07’dir. Yoğunluğu 1,55 gr cm3’cins. Erime noktası 842 derece, kaynama noktası 1484 derecedir. Enerji seviyesi başına elektronları “2, 8, 8, 2” biçimindedir. +2 oksidasyon gidişatı sergiler. Atom yarıçapı 180 pm, kovalent yarıçapı 174 pm’dir. Kalsiyum, gümüşi beyaz görünümlü bir katı metaldir. Metal kalsiyum, gümüşî parlaklıkta, yumuşak ve kırılgandır. Tel çekilebilir, hırpalanabilir, bıçakla kesilebilir. Kristal yapısı kübiktir.

Periyodik tabloda 2. Grup, 2. Periyot, S-Blok elementlerinden biridir. Alkali toprak metalleri element serisinde yer alır. Fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından daha ağır homologları stronsiyum, radyum ve baryuma eş. Kalsiyum oksit ve kalsiyum nitrür karışımı oluşturmak için havadaki oksijen ve azot ile reaksiyona girer. Elektrik geçirgenliği yüksektir. Basitçe elektron kaybedebilir; bu sebeple iyi bir indirgeyicidir. Kalsiyumun metal formu, kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edilir. Farklı kimyasal operasyonlarla da izole edilebilir.

Kalsiyum kapsayan fluorit minerali…

İzotopları

Kalsiyum, tabiatta bol bulunan elementlerden biridir. Yerkabuğunda en bol bulunan elementler arasında beşinci sıradadır. Demir ve alüminyumdan sonra yerkabuğundaki üçüncü en bol metallerdir. Yeryüzünün, havanın ve okyanusların yüzde 3,22’sini oluşturur. Yerkabuğunun yüzde 4,2’si kalsiyumdur. Volkanik kayaların yüzde 3 ila yüzde 65’i kalsiyum kapsar. Kimyasal reaktivitesinin yüksekliği sebebiyle tabiatta serbest olarak bulunmaz. Tabiatta genellikle karbonat, sşehrikat, sülfat ve fosfat bileşiklerinde bulunur. En yaygın bileşikleri; kalsiyum karbonat, kalsiyum oksit, kalsiyum sülfat, kalsiyum florür, kalsiyum florofosfat ve kalsiyum klorofostattır. Yerkabuğundaki en yaygın bileşiği kireçtaşıdır kalsiyum karbonat. Kalsiyum oksit, sönmemiş kireçtir. Değişik ehemmiyetli mineralleri şunlardır; mermer, kalsit, dolamit, fluorit, fluspat, apatit, gips, fosfrit. Deniz suyunda, kabuklu canlıların kabuklarında da kalsiyum içeriği vardır.

Kalsiyum, tabiatta 6 izotopun karışımından oluşur. Natürel olarak 6 izotopa sahip en hafif ilk elementtir. Bu izotoplar; Ca-40 % 96,94, Ca-42 % 0,647, Ca-43 % 0,135, Ca-44 % 2,09, Ca-46 % 0,006ve Ca-48 % 0,187’dir. Tabiattaki yaradılışının yüzde 97’si Ca-40 izotopudur. Toplam 25 izotopu karakterize edilmiştir. İzotoplarından kimileri radyoaktiftir.

Hangi Alanlarda Kullanılır?

Kalsiyum; endüstri, yiyecek, tıp, kimya sektörlerinde çok sık kullanılan ve aranan elementlerden biridir. Bir Hayli elementin yapımı için uygulanan kimyasal harekâtlarda kalsiyumun rolü vardır. En yaygın kullanımı çelik yapımıdır. Çok sayıda alaşımda kalsiyumdan yararlanılır. Alüminyumlu alaşımların mekanik ve elektrik özelliklerini iyileştirir. Çelik, bakır ve nikel alaşımlarında lityum ile beraber deoksidan olarak kullanılır. Halojenler ve oksijen bileşiklerinden metal hazırlarken indirgeyici bir madde olarak kullanılır. Atıl gazların saflaştırılmasında reaktif olarak yararlanılır. Metalürjide karbon giderici olarak kalsiyum kullanılmaktadır.

Kalsiyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı onlarca ürün ve alandan kimilerini şöyle sıralayabiliriz; deniz altı ses aletleri, organik çözücüler, resimcilik, gübreler, alkolsüz meşrubatlar, perhiz yiyecekleri, ilaçlar, lazerler, boya, kâğıt, çimento, şeker, sır, havai fişekler, diş macunu, paklik maddeleri…


Kalsiyum ve Sağlık

Kalsiyum, hayati ehemmiyette bir mineraldir. İnsan bedeninde bol bulunan beşinci elementtir. Bedenin kütlesi, su çıkarıldıktan sonra takribî üçte bir oranında kalsiyum kapsar. İnsan bedenindeki kalsiyumun yüzde 99’u kemik ve dişlerde bulunur. Kalan yüzde 1’lik oran da kanda ve yumuşak dokularda bulunur. İnsan bedeninde iki formda bulunur. Birincisi; iskelet sistemi ve kemiklerin güçlenmesini sağlayan kalsiyum tuzları, öbürü de; beden sıvılarında erimiş halde bulunan ve hücrelere elektrik uyarısı yollayan kalsiyumdur.

Erişkin insanların günlük kalsiyum lüzumu 1 gramdır. Hamile bayanlar 1,5 gram, bebek ve çocuklar 0,5 ila 1,3 gram arasında değişen seviyelerde kalsiyum almalıdır. 70 yaş üstü erişkinlerin de 1,3 gram arasında kalsiyum lüzumu vardır. Sağlıklı bir insan bedeninde 8,5 ila 10,2 mg dL arasında kalsiyum içeriği bulunur. 8,5 mg dL seviyesinin altındaki bedeller “hipokalsemi”, 10,2 mg dL seviyesinin üzerindeki kıymetler de “hiperkalsemi” olarak adlandırılır. Kalsiyumun yeterli seviyede alınmaması sindirim sorunlarına yol açabilir. Güneş ışığına yeteri kadar maruz kalmamak kalsiyum eksikliğine yol açar. Dokularda kalsiyum kullanılabilmesi için D vitamininin de yeteri kadar alınması ve kandaki fosfor-kalsiyum oranlarının uygun olması gerekiyor.

Hipokalsemi, ilk olarak kemik erimesi, diş çürümesi gibi sorunlara yol açar. Saç ve tırnak kırılmaları, sinirlilik, yüksek tansiyon, depresyon ve uykusuzluk değişik hipokalsemi bulgularıdır. Hiperkalsemi, kemiklerde kireçlenme ve kaslarda güçsüzlük gibi sorunlara yol açar. Böbrek taşı yaradılışı, çok su içme, sık idrara çıkma, halsizlik, gastrit, kabızlık, kalp ritim bozuklukları ve depresyon da değişik hiperkalsemi belirtisidir.

Kalsiyumun Bazı Verimleri

Kalsiyumun sağlık için onlarca faydası vardır. Bunlardan kimilerini şöyle sıralayabiliriz;

Kemik ve dişlerin yaradılışında, gelişiminde başroldedir.
Kasların gerginliğini giderir, kasılma işlevlerine dayanakçı olur.
Kalbin işlevini yerine getirmesine dayanakçı olur.
Kanın pıhtılaşmasını sağlar.
Kadınlarda gebelikte ve doğum sonrası süt yapımının ana maddelerinden biridir.
Bebek ve çocuklarda kemik gelişimi için ilk önemdedir.

Hangi Besinlerde Bulunur? 

Kalsiyum, bir hayli besinde yer alan bir elementtir. İnsanlar da besin zincirinden kalsiyum alır. Kalsiyumca zengin besinlerden kimileri şunlardır; peynir, süt ve süt ürünleri, badem, fındık, fıstık, keçiboynuzu, lahana, nane, yumurta, incir, tereyağı, pekmez, balık, barbunya, kestane, roka, susam, mısır, pirinç, arpa, bulgur, beyaz et, kırmızı et, sakatatlar, domates, havuç, marul, patlıcan, soğan, pırasa, ıspanak, semizotu, asma yaprağı, karnabahar, enginar, bamya, muz, elma, kavun, karpuz, çilek, nar, kayısı, erik, şeftali, üzüm, zeytin, bal…

Denizli Pamukkale’deki travertenler kalsiyumdan oluşur.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Denizli’nin Pamukkale ilçesindeki dünyaca ünlü turistik travertenler, yüksek oranda kalsiyum kapsayan bir natürel yaradılıştır. Yeraltından çıkan 35,6 derece sıcaklığındaki, içinde yüksek oranda kalsiyum hidrokarbonat bulunan syatıl havadaki oksijen ile teması sonucu karbondioksit ve karbon monoksit uçarak kalsiyum karbonat çökelir ve travertenler oluşur.
Kemiklerde yüksek oranda kalsiyum fosfat içeriği bulunur.
Keçiboynuzunda, inek sütünden 3 kat daha fazla kalsiyum bulunur.
Kalsiyum klorür, kar ve buz çözücü olarak kullanımı yaygın bir bileşiktir.
Kalsiyum rezervleri dünyanın bir hayli ülkesinde bulunur. En büyük üretici ülkeler Çin, Amerika ve Hindistan’dır.
Dünyadaki senelik toplam kalsiyum yapımı 35 bin ton etrafındadır.