Kim Loại. Canxi.

Canxi là gì?

Calci (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp calcium /kalsjɔm/), còn được viết là canxi, là nguyên tố hoá học ký hiệu Ca, số thứ tự 20 trong bảng tuần hoàn. Nó là một kim loại kiềm thổ có nguyên tử khối là 40.

Calci là nguyên tố thiết yếu cho sinh vật sống, đặc biệt trong sinh lý học tế bào và tồn tại dưới 3 dạng trong máu: 50% dưới dạng ion Ca²⁺, gần 50% kết hợp với protein huyết tương, chủ yếu là albumin và chỉ còn rất ít dưới dạng phức hợp với phosphat, citrat, cacbonat. Ở đây có sự di chuyển ion Ca²⁺ vào và ra khỏi tế bào chất có vai trò mang tín hiệu cho nhiều quá trình tế bào. Là một khoáng chất chính trong việc tạo xương, răng và vỏ sò, calci là kim loại phổ biến nhất về khối lượng có trong nhiều loài động vật.

Đặc tính

Về hóa học, calci là một kim loại mềm và phản ứng mạnh (mặc dù chỉ cứng hơn chì, nó có thể bị cắt bằng dao một cách khó khăn). Nó là nguyên tố kim loại có màu bạc phải được tách ra bằng phương pháp điện phân từ muối nóng chảy như calci chloride. Khi được tạo ra, nó nhanh chóng hình thành một lớp áo oxide và nitrit màu trắng xám do tiếp xúc với không khí. Ở dạng khối, kim loại khó đốt cháy, thậm chí còn khó hơn các miếng magnesi; nhưng khi cắt ra, kim loại cháy trong không khí cho ngọn lửa cam-đỏ có độ chói cao. Kim loại calci phản ứng với nước tạo khí hydro với tốc độ nhanh đến mức có thể nhận biết được, nhưng không đủ nhanh ở nhiệt độ phòng để tạo ra nhiều nhiệt, do vậy nên nó rất hữu ích trong việc dùng sản xuất hydro. Tuy nhiên, khi ở dạng bột nó phản ứng với nước cực kỳ nhanh do diện tích bề mặt tiếp xúc tăng do ở dạng bột. Một phần phản ứng với nước bị chậm lại do nó tạo ra sản phẩm không hòa tan là calci hydroxide có tính bảo vệ.

Calci có tỉ trọng 1,55 g/cm³, là kim loại kiềm thổ nhẹ nhất; magie (1,74) và beryli (1,84) nặng hơn mặc dù chúng có số khối nhỏ hơn. Kể từ stronti trở đi, các kim loại kiềm thổ có tỷ trọng tăng theo số khối. Calci có hai đồng hình.

Calci có điện trở suất lớn hơn đồng và nhôm, tính trên cùng khối lượng, do nó có khối lượng riêng thấp hơn, nó cũng là chất dẫn điện tốt hơn hai loại trên. Tuy nhiên, trong thực tế nó ít khi được sử dụng bởi rất dễ phản ứng với không khí.

Các muối của calci không màu cho dù calci ở dạng nào đi nữa, và ion calci hòa tan (Ca²⁺) cũng không màu. Cùng với các muối của magnesi và các muối của kim loại kiềm thổ khác, các muối calci thường tan khá trong nước ngoại trừ calci hydroxide, calci sulfat, calci cacbonat và calci phosphat. Khi ở trong dung dịch, ion calci cho nhiều vị giác ấn tượng như mặn, chua, trơn.

Ứng dụng

Calci là một thành phần quan trọng của khẩu phần dinh dưỡng. Sự thiếu hụt rất nhỏ của nó đã ảnh hưởng tới sự hình thành và phát triển của xương và răng. Thừa calci có thể dẫn đến sỏi thận (vì khi nồng độ cao dễ bị kết tinh gây ngưng trệ quá trình bài tiết). Vitamin D là cần thiết để hấp thụ calci. Các sản phẩm sữa chứa một lượng lớn calci.

Để hiểu thêm về vai trò của calci trong thế giới sự sống, xem thêm bài Calci trong sinh học.

Các ứng dụng khác còn có:

• Chất khử trong việc điều chế các kim loại khác như urani, zirconi hay thori.
• Chất chống oxy hóa, chống sulfide hóa hay chống carbide hóa cho các loại hợp kim chứa hay không chứa sắt.
• Một chất tạo thành trong các hợp kim của nhôm, beryli, đồng, chì hay magiê.
• Nó được sử dụng trong sản xuất xi măng hay vữa xây sử dụng rộng rãi trong xây dựng.
• Đồng vị calci-48 được sử dụng để tổng hợp một số nguyên tố siêu urani như nobeli hay oganesson.