vineri, 20 iulie 2012

Calciul (Ca)

Calciul (Ca) Calciul este cunoscut din anul 1808 când Sir Humpherey Davy împreunã cu renumitul chimist suedez J. J. Berzelius îl obtin prin electroliza clorurii de calciu folosind un catod de mercur. Separarea calciului metalic din amalganul de calciu rezultat din electrolizã a fost realizatã printr-o distilare în vid. Este un metal foarte rãspândit în scoarta terestrã (3. 6% digreutate), dar numai sub formã de combinatii chimice; carbonatul de calciu CaCO3 este cea mai uzualã combinatie chimicã naturalã a calciului fiind compo-nentul principal al rocilor sedimenatre. Acesta prezintã douã forme alotro-pice:calcitul, aragonitul. Cel mai des întâlnit este calcitul. Mai pot fi men-tionate si alte combinatii chimice ale calciului prezente în naturã, 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 în corpul omului (1. 4% din greutate) precum si în organismul animalelor fiind concentrat în sistemul osos. Dintre cumpusii chimici naturali ai calciului, piatra de var, marmura si gipsul reprezintã materiale cunoscute si folosite cu succes încã din antichitate dar care datoritã calitãtilor lor, se folosesc si astãzi. Are culoarea alb-argintie pierzându-si repede luciul metalic în aer liber, datoritã formãrii unui strat superficial de oxid. În functie de temperaturã prezintã trei forme alotropice: α,β si γ. Calciul α este stabil pânã la temperatura de 250oC si cristalizeazã în sistemul cubic cu fete centrate, calciul de tip β cristalizeazã în sistemul hexagonal compact si prezintã stabilitate între 250-450oC, iar calciul γ are domeniul de stabilitate între 450-845oC si se cristalizeazã în sistemul cubic cu volum centrat. Calciul este un metal moale si putin rezustent mecanic. Se preseazã bine între 250 si 400oC si se poate lamina în foi. Calciul este un metal tipic având configuratia de gaz inert. Este un metal puternic electropozitiv. Datoritã retinerii slabe a electronilor de valentã, reactivitatea calciului este mare. Din acest motiv nu se gãseste în stare liberã în naturã. În contact cu aerul se oxideazã foarte usor si de aceea se pãstreazã sub petrol. Din punct de vedere chimic este un metal reactiv calciul se combinã direct, reactionând energic în unele cazuri chiar si la rece, cu hidrogenii (în special cu fluorul si clorul), cu oxigenul si sulful. Cu hidrogenul la câteva sute de grade formeazã hidruri ionice. Se combinã direct cu azotul rezultând nitruri, si cu carbonul, dând carburi. Temperatura de ardere a calciului este de peste 600oC iar prin ardere în are uscat rezultã peroxizi. Calciul dislocueste hidrogenul nu numai din acide ci si din apã dând hidroxizi. Hidroxizii calciului sunt baze tari, dar mai slabi decât 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). Datoritã activitãtii sale chimice calciul are tendinta sã se autoaprindã în aer liber, din care motiv, ca metal, este folosit destul de putin. În metalurgie unele aliaje de lagãre cu baza de plumb contin adaosuri de calciu si sodiu. Având o activitate chimicã este utilizat la îndepãrtarea urmelor unor gaze ca hidrogenul, în scopul realizãrii unui vid înaintat. Ca si magnezul este un bun reducãtor si în aceastã calitate este folosit în procesele de extragere a cromului, zincului si uraniului. Piatra de var se introduce în încãrcãtura de minereuri a furnalelor având rol de fondant bazic (mat. folosit pentru formarea zgurei). Ea este folositã la obtinerea oxidului de calciu, CaO, care se introduce in cuptoarele de formare a otelurilor fiind necesar pentru formarea zgurei. Pe lângã acesta oxidul de calciu mai are numeroase utilizãri la fabricarea sticlei, zahãrului, în tãbãcãrie etc. Se mai utilizeazã la obtinerea sodei pentru asigurarea de CO2 si CaO (procedeul Solvay). Marmura, varietate naturalã a carbonatului de calciu, constitue un material deosebit de pretios în constructii, la fel si gipsul. Carbonatul dublu de magneziu si calciu (dolomita) este un material foarte cãutat pentru realizarea cãptuselilor refractate a cuptoarelor care lucreazã la temperaturi ridicate, asa cum cele utilizate in industria metalurgicã. Carbura de calciu C2Ca denumitã si carbid este nelipsitã la prepararea acetilenei destinatã sudurii sau tãierii oţelurilor. Exemplele de mai sus aratã numai câteva din multiplele utilizãri ale compusilor chimici ai calciului. Bibliografie: D. Ceausescu – Chimia anorganicã Ovidiu Hãtãrescu – Metale în epoca actualã Ing. Carol Lakner – Manualul chimistului (vol II)

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu