1、鈣名稱：鈣。

 2、金屬鈣的性質：鈣是銀白色、質稍軟的金屬，有金屬光澤。屬元素周期表中IIA族堿土金屬，熔點842℃，沸點1484℃，密度1.55g/cm³，電離能6.11電子伏特。鈣化學性質活潑，在空氣中表麵上會(hui) 形成一層氧化物或氮化物薄膜，以防止繼續受到腐蝕。鈣可與(yu) 氧反應生成氧化鈣，與(yu) 氮反應生成氮化鈣Ca₃N₂，與(yu) 氟、氯、溴、碘等反應生成相應鹵化物，與(yu) 氫氣在400℃催化劑作用下生成氫化鈣。常溫下跟水反應生成氫氧化鈣並放出氫氣，跟鹽酸稀硫酸等反應生成鹽和氫氣，跟碳在高溫下反應生成碳化鈣CaC₂；加熱時幾乎能還原所有金屬氧化物，在熔融時也能還原許多金屬氯化物。

 3、鈣的生產(chan) 工藝：雖然鈣是金屬，且在地殼中含量排名第五（占地殼總質量的3%），但是純鈣的活性大，很容易氧化成二價(jia) 離子的各式化學變化（在熱水中即會(hui) 產(chan) 生反應），因此鈣並沒有實際的“鈣礦”，要製造純金屬鈣，或是挖掘含鈣礦物，通常會(hui) 取用屬於(yu) 非金屬礦產(chan) 的石灰岩等。

 鈣的製備主要有還原法、電解法和鈣精煉。由於(yu) 金屬鈣的活潑性非常強，過去主要用電解熔融氯化鈣或氫氧化鈣才能製成，近幾年還原法逐漸成為(wei) 生產(chan) 金屬鈣的主要方法。

 3.1  還原法

 還原法是使用金屬鋁在真空和高溫下還原石灰，再經精餾而得鈣。還原法通常用石灰石為(wei) 原料，經燒成氧化鈣，以鋁粉作還原劑，將粉碎的氧化鈣與(yu) 鋁粉按一定比例混合均勻，壓製成塊，在0.01真空和1050~1200℃溫度下反應，生成鈣蒸氣和鋁酸鈣。

其反應式是：6CaO+2Al→3Ca+3CaO·Al₂O₃

 還原出來的鈣蒸氣在750~400℃下結晶。結晶鈣再在氬氣保護下熔融鑄錠，得到致密的鈣錠。

 3.2  電解法

 較早的電解是接觸法，後來改進為(wei) 液體(ti) 陰極法電解。接觸法電解是拉特瑙於(yu) 1904年首先應用的。所用的電解質為(wei) CaCl₂和CaF₂的混合物。電解槽陽極用碳素如石墨等作內(nei) 襯，陰極用鋼製成。電解析出的鈣漂浮在電解質表麵，同鋼製陰極接觸而冷凝在陰極上。隨著電解的進行，陰極相應提升，鈣在陰極形成一個(ge) 胡蘿卜形的棒狀物。接觸法生產(chan) 鈣的缺點是：原料消耗大，金屬鈣在電解質中的溶解度高，電流效率低，產(chan) 品質量差(含氯1%左右)等。

 液體(ti) 陰極法是以銅鈣合金(含鈣10%~15%)作為(wei) 液體(ti) 陰極，石墨電極作陽極。電解析出的鈣沉積在陰極上。電解槽槽殼用鑄鐵製作。電解質是CaCl₂和KCl的混合物。選擇銅作液體(ti) 陰極的合金成分是因為(wei) 銅鈣相圖中在高鈣含量區域內(nei) ，存在著非常廣泛的低熔點區域，可以在低於(yu) 700℃製取含鈣60%~65%的銅鈣合金。同時由於(yu) 銅的蒸氣壓小，在蒸餾時容易分離。此外，含鈣60%~65%的銅鈣合金的密度較大(2.1~2.2g/cm³)，能保證與(yu) 電解質很好地分層。陰極合金中鈣含量不超過62%~65%。電流效率約為(wei) 70%。

 4、鈣的用途

 鈣的應用曆史較為(wei) 悠久。在科學家發現這種元素之前，鈣就已經被廣泛應用到建築生活當中。古代建築中常見的大理石的主要成分就是鈣，鈣的化合物也被廣泛應用到現代建築中。鈣對人體(ti) 健康至關(guan) 重要，是人體(ti) 必需的常量元素。在工業(ye) 領域中，鈣的應用形式也非常廣泛，如冶煉錫青銅、鎳、鋼時，鈣用作脫氧劑；電子管製作中，鈣用作吸氣劑；鈣是有機溶劑的脫水劑。

 4.1  工業(ye) 領域

 鈣在工業(ye) 領域具體(ti) 應用如下：（1）冶煉錫青銅、鎳、鋼時，鈣用作脫氧劑。（2）鈣是有機溶劑的脫水劑。(3)鈣是鐵和鐵合金的脫硫和脫碳劑。(4)電子管製作中，鈣用作吸氣劑。(5)鈣是純製惰性氣體(ti) 的除氮劑，分解具有惡臭的的噻吩和硫醇。(6)氟化鈣用作光學玻璃、光導纖維、搪瓷的原料，用作助熔劑。(7)過氧化鈣是緩和的氧化劑，用作殺菌、防腐、漂白藥劑；也用作封閉膠泥的快幹劑。(8)鈣是高溫下冶金的還原劑——從(cong) 氧化物、鹵化物中製取金屬鉻、釷、鈾、稀土元素、鋯，以及磁性材料釤鈷合金、吸氫材料鑭鎳合金和鈦鎳合金等。(9)含鈣0.04%的鉛鈣合金有較高硬度和耐蝕性能，用作電纜線外皮和蓄電池鉛板；鋁合金中加入鈣，可增強塑性。

鉛鈣合金

氟化鈣用於(yu) 光導纖維

 4.2  含鈣礦物在建築行業(ye) 的應用

 含鈣礦物有很多種包括方解石(主要成分碳酸鈣-CaCO₃)，石灰岩(主要成分碳酸鈣)，石灰石(主要成分碳酸鈣)，大理石(主要成分碳酸鈣)，漢白玉(主要成分碳酸鈣)，白雲(yun) 石(主要成分-CaMg(CO₃)₂)，螢石(主要成分氟化鈣-CaF₂)，石灰(主要成分氧化鈣-CaO)等。其中碳酸鈣是重要的建築材料。如潔白純淨的碳酸鈣岩石叫做漢白玉，可直接用來做裝飾性的石柱或工藝品；因含雜質而有美麗(li) 花紋的碳酸鈣叫做大理石，用來做建築物外牆和內(nei) 壁的貼麵或鋪設地麵（如故宮園林中的大理石石雕，唐山市下轄的遷安市境的獨有的兩(liang) 段用大理石建造的長城）；質地致密的碳酸鈣岩石(石灰石)也可直接用於(yu) 建房，但石灰石的主要用途是生產(chan) 水泥。螢石也廣泛應用於(yu) 玻璃、陶瓷、水泥等建材工業(ye) 中。石灰，由於(yu) 原料分布廣泛，也廣泛應用於(yu) 土木工程及各種建築中。

大理石裝飾圖

螢石用於(yu) 製作玻璃

 4.3  鈣的化合物在建築行業(ye) 的應用

 鈣的化合物在建築領域應用也較為(wei) 廣泛，如上麵提到的碳酸鈣以各種礦石形式被應用到了裝飾建築行業(ye) 。除碳酸鈣CaCO₃外，氧化鈣CaO，氫氧化鈣Ca(OH)₂，氟化鈣CaF₂，硫酸鈣CaSO₄也在建築領域有著廣泛的應用，如氧化鈣(生石灰)可用作建築材料，水泥速溶劑；氫氧化鈣(熟石灰、消石灰)可以與(yu) 沙子混合來砌磚；氟化鈣(氟石、螢石)用在玻璃、陶瓷、水泥等建材工業(ye) 中；硫酸鈣(硬石膏)可以用作水泥、油漆膩子及其他建築材料。

硫酸鈣用於(yu) 油漆膩子

 5、含鈣礦物及碳酸鈣資源儲(chu) 量

 鈣在自然界中分布很廣，在地殼中含量為(wei) 3%，僅(jin) 次於(yu) 氧、矽、鋁、鐵，居第五位。由於(yu) 鈣元素化學性質比較活潑，因此多以離子狀態或化合物形式存在，沒有實際的"鈣礦"存在，自然界的鈣多以碳酸鈣的形式存在。含鈣的主要礦物有石灰石(CaCO₃)、白雲(yun) 石(CaCO₃·MgCO₃)、石膏(CaSO₄·2H₂O)、磷灰石(Ca₅(PO₄)₃F)和大理石等。蛋殼、珍珠、珊瑚、一些動物的殼體(ti) 和土壤中都含有鈣。海水中氯化鈣占0.15%。在動物體(ti) 骨骼和血漿中也含有鈣。

 目前全世界碳酸鈣總生產(chan) 能力已達7000萬(wan) 噸， 其中美國為(wei) 2100多萬(wan) 噸，日本為(wei) 1120萬(wan) 噸，歐洲各國合計已超過1960萬(wan) 噸，南美地區產(chan) 量約1120萬(wan) 噸，中國已超過了700萬(wan) 噸。

 我國碳酸鈣礦產(chan) 資源豐(feng) 富，儲(chu) 量約為(wei) 542億(yi) 噸。在我國多個(ge) 地區都有碳酸鈣資源分布。中國東(dong) 北產(chan) 白雲(yun) 石，西藏、山東(dong) 、江蘇、寧夏、山西產(chan) 石膏，浙江產(chan) 螢石，雲(yun) 南產(chan) 大理石。此外，中國還有大量的冰洲石和方解石。可以說除上海、香港、澳門外，每個(ge) 省都有分布。

 6、鈣的價(jia) 格

 金屬鈣價(jia) 格     Ca=99.0%       25000元/噸

 重質碳酸鈣        600目            190元/噸

 輕質碳酸鈣                             1000元/噸

 7、鈣對人體(ti) 健康的影響

 鈣是人體(ti) 必需的常量元素，也是人體(ti) 中含量最多的無機元素，成年人身體(ti) 中的鈣含量約占體(ti) 重的1.5%~2.0%，人體(ti) 總鈣含量達1200~1400g，其中99%存在於(yu) 骨骼和牙齒中，組成人體(ti) 支架，成為(wei) 機體(ti) 內(nei) 鈣的儲(chu) 存庫；另外1％存在於(yu) 軟組織、細胞間隙和血液中，統稱為(wei) 混溶鈣池，與(yu) 骨鈣保持著動態平衡。骨鈣主要以非晶體(ti) 的磷酸氫鈣(CaHPO₄)和晶體(ti) 的羥磷灰石(3Ca₃PO₄×Ca(OH)₂)形式存在，骨骼通過不斷的成骨和溶骨作用使骨鈣與(yu) 血鈣保持動態平衡。

 鈣對人體(ti) 所有細胞功能的發揮起著重要的生理調節作用。鈣是人體(ti) 內(nei) 200多種酶的激活劑，使人體(ti) 各器官能夠正常運作，由於(yu) 鈣元素參與(yu) 人體(ti) 的新陳代謝，因此每天必須補充鈣，鈣在人體(ti) 內(nei) 含量不足或是過剩都會(hui) 影響人體(ti) 生長發育和健康。

 7.1  補鈣的食物

 日常補充鈣質的食物有：牛奶、酸奶、奶酪、泥鰍、河蚌、螺、蝦米、小蝦皮、海帶、酥炸魚、牡蠣、花生、 芝麻醬、豆腐、鬆籽、甘藍菜、花椰菜、白菜、油菜、芹菜、雪裏紅，羊肉和雞肉和大部分幹果等。

 老年人不適宜長期靠喝牛奶補鈣，因為(wei) 此方式補鈣會(hui) 促使老年人患上老年性白內(nei) 障。因此老年人不宜長期大量食用牛奶來補鈣，應以水產(chan) 品如蝦皮、海帶；豆製品等其他含鈣高的食物與(yu) 奶相間食用。對含草酸多的蔬菜先焯水破壞草酸，然後再烹調。如：甘藍菜、花椰菜、菠菜、莧菜、空心菜、芥菜、雪菜、竹筍。