الكالسيوم

📅 آخر تحديث: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

الكالسيوم عنصر كيميائي ، رمزه Ca وعدده الذري 20. وبصفته فلزًا قلويًا ترابيًا ، يُعد الكالسيوم فلزًا نشطًا يُكوّن طبقة داكنة من أكسيد النيتريد عند تعرضه للهواء. تتشابه خصائصه الفيزيائية والكيميائية إلى حد كبير مع نظائره الأثقل، السترونتيوم والباريوم . وهو خامس أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض، وثالث أكثر المعادن وفرة بعد الحديد والألومنيوم . يُعد كربونات الكالسيوم أكثر مركبات الكالسيوم شيوعًا على سطح الأرض ، ويوجد في الحجر الجيري وأحافير الكائنات البحرية القديمة؛ كما يُعد الجبس والأنهيدريت والفلوريت والأباتيت مصادر أخرى للكالسيوم. يُشتق اسم الكالسيوم من الكلمة اللاتينية calx ( بمعنى " الجير " ) ، والتي كانت تُستخرج من تسخين الحجر الجيري.

كانت بعض مركبات الكالسيوم معروفة لدى القدماء، إلا أن تركيبها الكيميائي ظل مجهولاً حتى القرن السابع عشر. وقد تم عزل الكالسيوم النقي عام ١٨٠٨ عن طريق التحليل الكهربائي لأكسيده على يد همفري ديفي ، الذي أطلق عليه اسم هذا العنصر. تُستخدم مركبات الكالسيوم على نطاق واسع في العديد من الصناعات: في الأغذية والأدوية كمكملات غذائية ، وفي صناعة الورق كمبيضات، وكمكونات في الأسمنت والعوازل الكهربائية، وفي صناعة الصابون. من ناحية أخرى، فإن استخدامات المعدن في صورته النقية محدودة نظرًا لتفاعليته العالية؛ ومع ذلك، فإنه يُستخدم بكميات صغيرة كمكون في صناعة الصلب، وأحيانًا، كسبائك من الكالسيوم والرصاص، في صناعة بطاريات السيارات.

يُعدّ الكالسيوم أكثر المعادن وفرةً وخامس أكثر العناصر وفرةً في جسم الإنسان . [ 8 ] تلعب أيونات الكالسيوم (Ca2 + ) ، بصفتها إلكتروليتات ، دورًا حيويًا في العمليات الفيزيولوجية والكيميائية الحيوية للكائنات الحية والخلايا : في مسارات نقل الإشارات حيث تعمل كناقل ثانٍ ؛ وفي إطلاق النواقل العصبية من الخلايا العصبية ؛ وفي انقباض جميع أنواع خلايا العضلات ؛ وكعوامل مساعدة في العديد من الإنزيمات ؛ وفي الإخصاب . [ 8 ] تُعدّ أيونات الكالسيوم خارج الخلايا مهمةً للحفاظ على فرق الجهد عبر أغشية الخلايا القابلة للاستثارة ، وتخليق البروتين ، وتكوين العظام. [ 8 ] [ 9 ]

صفات

تصنيف

بلورات الكالسيوم المخزنة في الزيت المعدني

الكالسيوم معدن فضي اللون (يوصف أحيانًا بأنه أصفر باهت) يتميز بخواص مشابهة جدًا لخواص العناصر الأثقل في مجموعته، وهي السترونتيوم والباريوم والراديوم . تحتوي ذرة الكالسيوم على 20 إلكترونًا، وتوزيعها الإلكتروني هو [Ar]4s² . ومثل العناصر الأخرى في المجموعة الثانية من الجدول الدوري، يمتلك الكالسيوم إلكترونين تكافؤ في المدار s الخارجي، وهما يفقدان بسهولة بالغة في التفاعلات الكيميائية لتكوين أيون ثنائي الشحنة الموجبة ذي التوزيع الإلكتروني المستقر لغاز نبيل ، وهو الأرجون في هذه الحالة . [ 10 ]

لذا، يكون الكالسيوم ثنائي التكافؤ في مركباته في أغلب الأحيان، وهي مركبات أيونية في الغالب . تكون أملاح الكالسيوم أحادية التكافؤ الافتراضية مستقرة بالنسبة لعناصرها، ولكنها غير مستقرة في تفاعل عدم التناسب لتكوين الأملاح ثنائية التكافؤ وفلز الكالسيوم، لأن إنثالبي تكوين المركب MX₂ أعلى بكثير من إنثالبي تكوين المركب MX الافتراضي. ويعود ذلك إلى طاقة الشبكة البلورية الأعلى بكثير التي يوفرها كاتيون Ca²⁺ ذو الشحنة الأعلى مقارنةً بكاتيون Ca⁺ الافتراضي . [ 10 ]

يُعتبر الكالسيوم والسترونتيوم والباريوم والراديوم من المعادن القلوية الترابية ؛ وغالبًا ما يُضاف إليها البريليوم والمغنيسيوم ، وهما عنصران أخف وزنًا يقعان أيضًا في المجموعة الثانية من الجدول الدوري. ومع ذلك، يختلف البريليوم والمغنيسيوم اختلافًا كبيرًا عن باقي عناصر المجموعة في سلوكهما الفيزيائي والكيميائي: فهما يتصرفان بشكل أقرب إلى الألومنيوم والزنك على التوالي ، ويتمتعان ببعض الخصائص المعدنية الأضعف للمعادن الانتقالية اللاحقة ، ولهذا السبب يستثنيهما التعريف التقليدي لمصطلح "المعادن القلوية الترابية". [ 11 ]

الخصائص الفيزيائية

ينصهر فلز الكالسيوم عند 842  درجة مئوية ويغلي عند 1494  درجة مئوية؛ وهذه القيم أعلى من قيم المغنيسيوم والسترونتيوم، وهما الفلزان المجاوران له في المجموعة الثانية. يتبلور الكالسيوم في بنية مكعبة مركزية الوجوه مثل السترونتيوم والباريوم؛ وعند درجة حرارة أعلى من 443 درجة مئوية (716 كلفن) ، يتحول إلى بنية مكعبة مركزية الجسم . [ 4 ] [ 12 ] كثافته البالغة 1.526 غ/سم³ ( عند 20 درجة مئوية) [ 4 ] هي الأدنى في مجموعته. [ 10 ]    

الكالسيوم أصلب من الرصاص ، لكن يمكن قطعه بالسكين ببذل جهد. ورغم أن الكالسيوم موصل أضعف للكهرباء من النحاس أو الألومنيوم من حيث الحجم، إلا أنه موصل أفضل منهما من حيث الكتلة نظرًا لكثافته المنخفضة جدًا. [ 13 ] وبينما يُعدّ الكالسيوم غير عملي كموصل لمعظم التطبيقات الأرضية لتفاعله السريع مع أكسجين الغلاف الجوي، فقد تمّت دراسة استخدامه في الفضاء. [ 13 ]

الخواص الكيميائية

بنية مركز [Ca(H 2 O) 6 ] 2+ البوليمري في كلوريد الكالسيوم المائي، مما يوضح رقم التنسيق العالي النموذجي لمركبات الكالسيوم.

تتشابه الخصائص الكيميائية للكالسيوم مع خصائص المعادن القلوية الترابية الثقيلة. فعلى سبيل المثال، يتفاعل الكالسيوم تلقائيًا مع الماء بسرعة أكبر من المغنيسيوم، ولكن ببطء أكبر من السترونتيوم، مُنتجًا هيدروكسيد الكالسيوم وغاز الهيدروجين. كما يتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين في الهواء مُكوّنًا خليطًا من أكسيد الكالسيوم ونيتريد الكالسيوم . [ 14 ] وعندما يكون الكالسيوم مُجزأً إلى جزيئات دقيقة، فإنه يحترق تلقائيًا في الهواء مُنتجًا النيتريد. أما الكالسيوم الصلب فهو أقل تفاعلًا: إذ يُكوّن طبقة مائية بسرعة في الهواء الرطب، ولكن يُمكن تخزينه لفترة غير محددة في درجة حرارة الغرفة عند رطوبة نسبية أقل من 30%. [ 15 ]

إلى جانب أكسيد الكالسيوم البسيط CaO، يمكن تحضير بيروكسيد الكالسيوم CaO₂ عن طريق الأكسدة المباشرة لفلز الكالسيوم تحت ضغط عالٍ من الأكسجين، وهناك بعض الأدلة على وجود فوق أكسيد الكالسيوم Ca(O₂ ) ₂ الأصفر . [ 16 ] يُعد هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH) ₂ قاعدة قوية، وإن لم تكن بقوة هيدروكسيدات السترونتيوم أو الباريوم أو الفلزات القلوية. [ 17 ] جميع ثنائيات هاليدات الكالسيوم الأربعة معروفة. [ 18 ] يُعد كل من كربونات الكالسيوم (CaCO₃ ) وكبريتات الكالسيوم (CaSO₄ ) من المعادن الوفيرة بشكل خاص. [ 19 ] ومثل السترونتيوم والباريوم، وكذلك الفلزات القلوية واللانثانيدات ثنائية التكافؤ مثل اليوروبيوم والإيتربيوم ، يذوب فلز الكالسيوم مباشرة في الأمونيا السائلة ليعطي محلولًا أزرق داكنًا. [ 20 ]

نظراً لكبر حجم أيون الكالسيوم (Ca²⁺ ) ، فإن أعداد التناسق العالية شائعة، وتصل إلى 24 في بعض المركبات بين الفلزية مثل CaZn¹³ . [ 21 ] يرتبط الكالسيوم بسهولة مع مركبات الأكسجين المخلبية مثل EDTA والفوسفات المتعدد ، وهي مركبات مفيدة في الكيمياء التحليلية وإزالة أيونات الكالسيوم من الماء العسر . في غياب الإعاقة الفراغية ، تميل كاتيونات المجموعة الثانية الأصغر حجماً إلى تكوين معقدات أقوى، ولكن عند وجود جزيئات حلقية كبيرة متعددة التنسيق ، ينعكس هذا الاتجاه. [ 19 ]

مركبات الكالسيوم العضوية

على عكس مركبات المغنيسيوم العضوية ، لا تُعدّ مركبات الكالسيوم العضوية مفيدة بنفس القدر، باستثناء واحد رئيسي هو كربيد الكالسيوم (CaC₂ ) . تُحضّر هذه المادة، ذات الأهمية التاريخية، بتسخين أكسيد الكالسيوم مع الكربون. ووفقًا لعلم البلورات بالأشعة السينية ، يمكن وصف كربيد الكالسيوم بأنه مشتق Ca²⁺ من الأسيتيليد (C₂²⁻ ) ، على الرغم من أنه ليس ملحًا. يُنتج ملايين الأطنان من كربيد الكالسيوم سنويًا. ينتج عن التحلل المائي الأسيتيلين ، الذي يُستخدم في اللحام وكمادة أولية كيميائية. ويؤدي التفاعل مع غاز النيتروجين إلى تحويل كربيد الكالسيوم إلى سياناميد الكالسيوم . [ 22 ]

يُعدّ نصف القطر الكبير للكالسيوم سمةً بارزةً في كيمياء مركبات الكالسيوم العضوية الجزيئية، إذ يؤدي غالبًا إلى أعداد تنسيقية عالية . فعلى سبيل المثال، يبدو ثنائي ميثيل الكالسيوم بوليمرًا ثلاثي الأبعاد، [ 23 ] بينما ثنائي ميثيل المغنيسيوم بوليمر خطي ذو مراكز مغنيسيوم رباعية الأوجه. وغالبًا ما تكون الروابط الضخمة ضروريةً لتثبيط تكوين الأنواع البوليمرية. فعلى سبيل المثال، يمتلك ثنائي سيكلوبنتادينيل الكالسيوم ، Ca( C₅H₅ ) ₂ ، بنيةً بوليمرية ، وبالتالي فهو غير متطاير وغير قابل للذوبان في المذيبات. ويؤدي استبدال الرابط C₅H₅ بالرابط C₅ (CH₃ ) ₅ ( خماسي ميثيل سيكلوبنتادينيل ) الأكثر ضخامة إلى تكوين معقد قابل للذوبان يتسامى ويُشكّل نواتج إضافة محددة جيدًا مع الإيثرات . [ 19 ] تميل مركبات الكالسيوم العضوية إلى أن تكون أكثر تشابهاً مع مركبات الإيتربيوم العضوية نظراً لتشابه نصف القطر الأيوني لكل من Yb²⁺ ( 102 بيكومتر) وCa²⁺ ( 100 بيكومتر). [ 24 ]  

لقد خضعت مركبات الكالسيوم العضوية لدراسات مستفيضة. بعض هذه المركبات تُظهر خصائص تحفيزية، [ 25 ] على الرغم من عدم تسويق أي منها تجارياً.

النظائر

الكالسيوم الطبيعي هو مزيج من خمسة نظائر مستقرة - 40Ca ، 42Ca ، 43Ca ، 44Ca ، و 46 Ca - بالإضافة إلى 48Ca ، الذي يبلغ عمر النصف له 4.3  ×  10 ^ 19  سنة، وهو عمر طويل جدًا لدرجة أنه يمكن اعتباره مستقرًا لجميع الأغراض العملية. الكالسيوم هو أول عنصر (أخف عنصر) له ستة نظائر طبيعية. [ 14 ]

يُعدّ نظير الكالسيوم -40 الأكثر شيوعًا ، إذ يُشكّل 96.941% من الكالسيوم الطبيعي. وينتج هذا النظير في عملية احتراق السيليكون من خلال اندماج جسيمات ألفا ، وهو أثقل نظير مستقرّ يحتوي على عدد متساوٍ من البروتونات والنيوترونات. ويُعزّز وجوده ببطء من خلال تحلّل البوتاسيوم -40 البدائي . ويؤدي إضافة جسيم ألفا آخر إلى تكوين التيتانيوم -44 غير المستقر، الذي يتحلّل بدوره عبر عمليتي التقاط إلكترونيّ متتاليتين إلى الكالسيوم -44 المستقرّ ؛ ويُشكّل هذا الأخير 2.806% من الكالسيوم الطبيعي، وهو ثاني أكثر النظائر شيوعًا. [ 26 ] [ 27 ]

أما النظائر الطبيعية الأربعة الأخرى، 42 و43 و46 و48 كالسيوم، فهي نادرة للغاية، إذ يشكل كل منها أقل من 1% من الكالسيوم الطبيعي. وتنتج النظائر الأربعة الأخف وزنًا بشكل رئيسي عن احتراق الأكسجين والسيليكون، بينما يُنتج النظيران الأثقل وزنًا عن طريق التقاط النيوترونات . يُنتج 46 كالسيوم في الغالب في عملية s الساخنة ، حيث يتطلب تكوينه تدفقًا عاليًا نسبيًا من النيوترونات ليتمكن 45 كالسيوم قصير العمر من التقاط نيوترون. أما 48 كالسيوم فيُنتج عن طريق التقاط الإلكترونات في عملية r في المستعرات العظمى من النوع Ia ، حيث يضمن فائض النيوترونات العالي وانخفاض الإنتروبيا بقاءه. [ 26 ] [ 27 ]

يُعدّ كلٌّ من الكالسيوم -46 والكالسيوم -48 أول نويدتين "مستقرتين كلاسيكيًا" بفائض من 6 أو 8 نيوترونات على التوالي. على الرغم من غناها الشديد بالنيوترونات بالنسبة لعنصر خفيف كهذا، إلا أن الكالسيوم -48 مستقر للغاية لأنه نواة سحرية مزدوجة ، إذ يحتوي على 20 بروتونًا و28 نيوترونًا مرتبة في أغلفة مغلقة. يُعيق التباين الكبير في اللف المغزلي النووي تحلله بيتا إلى السكانديوم -48 بشدة : فالكالسيوم -48 له لف مغزلي نووي صفري، وهو زوجي-زوجي ، بينما السكانديوم -48 له لف مغزلي 6+، لذا فإن التحلل ممنوع بموجب قانون حفظ الزخم الزاوي . في حين أن حالتين مثارتين للسكانديوم -48 متاحتان للتحلل أيضًا، إلا أنهما ممنوعتان أيضًا بسبب لفهما المغزلي العالي. ونتيجة لذلك، عندما يتحلل الكالسيوم -48 ، فإنه يتحلل بتحلل بيتا مزدوج إلى التيتانيوم -48 ، وهو أخف نويدة معروفة تخضع لتحلل بيتا مزدوج. [ 28 ] [ 29 ]

نظريًا، يمكن أن يخضع الكالسيوم -46 (46Ca ) لتحلل بيتا مزدوج إلى التيتانيوم -46 (46Ti )، لكن لم يُرصد هذا التحلل. كما أن النظير الأكثر شيوعًا، الكالسيوم -40 (40Ca)، يتمتع بخاصية التحلل السحري المزدوج، ويمكن أن يخضع لعملية التقاط إلكتروني مزدوج ليتحول إلى الأرجون -40 (40Ar)، لكن لم يُرصد هذا التحلل أيضًا. الكالسيوم هو العنصر الوحيد الذي يمتلك نظيرين بدائيين يتمتعان بخاصية التحلل السحري المزدوج. الحد الأدنى التجريبي لعمر النصف للكالسيوم -40 (40Ca) والكالسيوم -46 ( 46Ca) هو 5.9 × 10²¹ سنة و2.8 × 10¹⁵ سنة على التوالي. [ 28 ]    

باستثناء الكالسيوم -48 ، يُعدّ الكالسيوم -41 أطول نظائر الكالسيوم المشعة عمرًا . يتحلل الكالسيوم-41 عن طريق التقاط الإلكترونات إلى البوتاسيوم -41 المستقر ، ويبلغ عمر النصف له حوالي 10⁵ سنة . وقد استُدلّ على وجوده في النظام الشمسي المبكر كنظير مشع منقرض من خلال وجود فائض من البوتاسيوم -41 . كما لا تزال آثار الكالسيوم -41 موجودة حتى اليوم، كونه نظيرًا كونيًا ، يُنتج باستمرار من خلال التنشيط النيوتروني للكالسيوم -40 الطبيعي . [ 27 ]

تُعرف العديد من النظائر المشعة الأخرى للكالسيوم، تتراوح بين 35Ca و 60 Ca. جميعها أقصر عمرًا بكثير من 41Ca ؛ وأكثرها استقرارًا هما 45Ca (نصف العمر 163 يومًا) و 47 Ca (نصف العمر 4.54 يومًا). عادةً ما تخضع النظائر الأخف من 42Ca لتحلل بيتا الموجب إلى نظائر البوتاسيوم، بينما تخضع النظائر الأثقل من 44Ca عادةً لتحلل بيتا السالب إلى السكانديوم ؛ مع ذلك، بالقرب من خطوط التنقيط النووي ، يبدأ انبعاث البروتونات والنيوترونات في الظهور كأنماط تحلل مهمة أيضًا. [ 28 ]

كما هو الحال مع العناصر الأخرى، تُغير عملياتٌ متنوعة الوفرة النسبية لنظائر الكالسيوم. [ 30 ] من أكثر هذه العمليات دراسةً التجزئة المعتمدة على الكتلة لنظائر الكالسيوم ، والتي تصاحب ترسيب معادن الكالسيوم مثل الكالسيت والأراغونيت والأباتيت من المحلول. تُدمج النظائر الأخف وزنًا بشكلٍ تفضيلي في هذه المعادن، مما يجعل المحلول المحيط غنيًا بالنظائر الأثقل بنسبة تقارب 0.025% لكل وحدة كتلة ذرية (amu) عند درجة حرارة الغرفة. تُعبر الاختلافات المعتمدة على الكتلة في تركيب نظائر الكالسيوم عادةً بنسبة نظيرين (عادةً 44Ca / 40Ca ) في عينة مقارنةً بالنسبة نفسها في مادة مرجعية قياسية. تتفاوت نسبة 44Ca / 40Ca بنحو 1-2‰ بين الكائنات الحية على الأرض. [ 31 ]

تاريخ

أحد تماثيل عين غزال ، مصنوع من الجص الجيري

عُرفت مركبات الكالسيوم منذ آلاف السنين، على الرغم من أن تركيبها الكيميائي لم يُفهم إلا في القرن السابع عشر. [ 32 ] استُخدم الجير كمادة بناء [ 33 ] وكجص للتماثيل  منذ حوالي 7000 قبل الميلاد. [ 34 ] يعود تاريخ أول فرن جير  مؤرخ إلى 2500 قبل الميلاد، وقد عُثر عليه في خفاجة ، بلاد ما بين النهرين . [ 35 ] [ 36 ]

في نفس الفترة تقريبًا، استُخدم الجبس المجفف (CaSO₄ · 2H₂O ) في بناء الهرم الأكبر بالجيزة . واستُخدمت هذه المادة لاحقًا في الجص المستخدم في بناء مقبرة توت عنخ آمون . في المقابل، استخدم الرومان القدماء ملاطًا جيريًا مصنوعًا من تسخين الحجر الجيري (CaCO₃ ) . ويُشتق اسم "الكالسيوم" من الكلمة اللاتينية calx التي تعني "الجير". [ 32 ]

لاحظ فيتروفيوس أن الجير الناتج كان أخف وزنًا من الحجر الجيري الأصلي، وعزا ذلك إلى غليان الماء. وفي عام 1755، أثبت جوزيف بلاك أن هذا يعود إلى فقدان ثاني أكسيد الكربون ، الذي لم يكن الرومان القدماء قد تعرفوا عليه كغاز. [ 37 ]

في عام ١٧٨٩، اشتبه أنطوان لافوازييه في أن الجير قد يكون أكسيدًا لأحد العناصر. وفي جدوله للعناصر، أدرج لافوازييه خمسة "أتربة قابلة للتمليح" (أي خامات يمكن تفاعلها مع الأحماض لإنتاج الأملاح ( salis = ملح، باللاتينية): شو (أكسيد الكالسيوم)، مغنيزيا (أكسيد المغنيسيوم)، باريت (كبريتات الباريوم) ، ألومين (أكسيد الألومنيوم)، وسيليس (ثاني أكسيد السيليكون)). وقد استنتج لافوازييه بشأن هذه "العناصر" ما يلي:

ربما لا نعرف حتى الآن إلا جزءًا من المواد المعدنية الموجودة في الطبيعة، إذ أن جميع المواد التي لها ألفة أقوى للأكسجين من ألفة الكربون، غير قادرة حتى الآن على التحول إلى الحالة المعدنية، وبالتالي، ولأنها لا تُرى إلا في صورة أكاسيد، فإنها تُخلط مع العناصر الأرضية. ومن المرجح جدًا أن الباريت، الذي صنفناه للتو ضمن العناصر الأرضية، يندرج ضمن هذه الفئة؛ لأنه في العديد من التجارب يُظهر خصائص تقترب من خصائص المواد المعدنية. بل من الممكن أن تكون جميع المواد التي نسميها عناصر أرضية مجرد أكاسيد معدنية، لا يمكن اختزالها بأي عملية معروفة حتى الآن. [ 38 ]

عُزل الكالسيوم، إلى جانب نظائره المغنيسيوم والسترونتيوم والباريوم، لأول مرة على يد همفري ديفي عام 1808. وبعد أعمال يونس ياكوب بيرزيليوس وماغنوس مارتن من بونتين في مجال التحليل الكهربائي ، عزل ديفي الكالسيوم والمغنيسيوم بوضع خليط من أكاسيد المعادن المعنية مع أكسيد الزئبق (II) على صفيحة من البلاتين استُخدمت كقطب موجب، بينما كان القطب السالب عبارة عن سلك من البلاتين مغمور جزئيًا في الزئبق. أدى التحليل الكهربائي إلى تكوين ملغمات الكالسيوم والزئبق والمغنيسيوم والزئبق، ثم تم الحصول على المعدن بتقطير الزئبق. [ 32 ] [ 39 ] ومع ذلك، لا يمكن تحضير الكالسيوم النقي بكميات كبيرة بهذه الطريقة، ولم يتم التوصل إلى عملية تجارية فعالة لإنتاجه إلا بعد أكثر من قرن. [ 37 ]

الحدوث والإنتاج

مصاطب الحجر الجيري في باموكالي ، تركيا

يُعدّ الكالسيوم ، بنسبة 3%، خامس أكثر العناصر وفرةً في قشرة الأرض ، وثالث أكثر المعادن وفرةً بعد الألومنيوم والحديد . [ 40 ] كما أنه رابع أكثر العناصر وفرةً في المرتفعات القمرية . [ 15 ] تنتشر رواسب كربونات الكالسيوم الرسوبية على سطح الأرض كبقايا متحجرة لكائنات بحرية قديمة؛ وتوجد في شكلين: الكالسيت المعيني (الأكثر شيوعًا) والأراغونيت المعيني القائم ( الذي يتشكل في البحار المعتدلة). تشمل معادن النوع الأول الحجر الجيري والدولوميت والرخام والطباشير والسبار الأيسلندي ؛ بينما تُشكّل طبقات الأراغونيت أحواض جزر البهاما وجزر فلوريدا كيز والبحر الأحمر . تتكون الشعاب المرجانية والأصداف البحرية واللؤلؤ في الغالب من كربونات الكالسيوم. ومن بين المعادن المهمة الأخرى للكالسيوم الجبس ( CaSO 4 ·2H 2 O)، والأنهيدريت (CaSO 4 )، والفلوريت (CaF 2 )، والأباتيت ([Ca 5 (PO 4 ) 3 X]، X = OH، Cl، أو F) [ 32 ]

تُعدّ الصين (حوالي 10000 إلى 12000 طن سنويًا)، وروسيا (حوالي 6000 إلى 8000 طن سنويًا)، والولايات المتحدة (حوالي 2000 إلى 4000 طن سنويًا) من أكبر منتجي الكالسيوم . وتُصنّف كندا وفرنسا ضمن الدول الأقل إنتاجًا. في عام 2005، بلغ إنتاج الكالسيوم حوالي 24000 طن؛ وتستهلك الولايات المتحدة نحو نصف إنتاج الكالسيوم العالمي ، أي ما يُقارب 80% من الإنتاج سنويًا. [ 13 ]

في روسيا والصين، لا تزال طريقة ديفي للتحليل الكهربائي مستخدمة، ولكنها تُطبق الآن على كلوريد الكالسيوم المنصهر . [ 13 ] ولأن الكالسيوم أقل تفاعلاً من السترونتيوم أو الباريوم، فإن طبقة الأكسيد-النيتريد الناتجة عن الهواء تكون مستقرة، كما أن عمليات الخراطة وغيرها من تقنيات التعدين القياسية مناسبة للكالسيوم. [ 41 ]

في الولايات المتحدة وكندا، يُنتج الكالسيوم عن طريق اختزال الجير بالألومنيوم في درجات حرارة عالية. [ 13 ] في هذه العملية، يُخلط مسحوق الجير عالي الكالسيوم مع مسحوق الألومنيوم ويُضغط على شكل قوالب لضمان تلامس عالٍ، ثم توضع هذه القوالب في معمل تقطير محكم الإغلاق مُفرَّغ من الهواء ومُسخَّن إلى حوالي 1200 درجة مئوية. [ 13 ] تُطلق القوالب بخار الكالسيوم في الفراغ لمدة 8 ساعات تقريبًا، ثم يتكثف البخار في الأطراف المبردة لمعمل التقطير مُشكِّلًا قطعًا من معدن الكالسيوم يتراوح وزنها بين 24 و34 كيلوغرامًا، بالإضافة إلى بعض بقايا ألومينات الكالسيوم . [ 13 ] يُمكن الحصول على كالسيوم عالي النقاوة عن طريق تقطير كالسيوم منخفض النقاوة في درجات حرارة عالية. [ 13 ]

الدورة الجيوكيميائية

تُشكل دورة الكالسيوم حلقة وصل بين التكتونيات والمناخ ودورة الكربون . ببساطة، يؤدي تكوين الجبال إلى تعريض الصخور الحاملة للكالسيوم، مثل البازلت والجرانوديوريت ، للتجوية الكيميائية، مما يُطلق أيونات الكالسيوم (Ca²⁺ ) في المياه السطحية. تنتقل هذه الأيونات إلى المحيط حيث تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون المذاب لتكوين الحجر الجيري (CaCO₃ ) ، الذي يترسب بدوره في قاع البحر حيث يندمج في الصخور الجديدة. يُطلق على ثاني أكسيد الكربون المذاب ، إلى جانب أيونات الكربونات والبيكربونات ، اسم " الكربون غير العضوي المذاب " (DIC). [ 42 ]

إن التفاعل الفعلي أكثر تعقيدًا ويتضمن أيون البيكربونات (HCO − 3 ) الذي يتكون عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء عند درجة حموضة مياه البحر :

Ca 2+ + 2 HCO − 3 → CaCO 3 ↓ + CO 2 + H 2 O

عند درجة حموضة مياه البحر، يتحول معظم ثاني أكسيد الكربون المذاب فورًا إلى أيونات البيكربونات (HCO₃⁻ ) . ينتج عن هذا التفاعل انتقال صافٍ لجزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون من المحيط/الغلاف الجوي إلى الغلاف الصخري . [ 43 ] ونتيجةً لذلك، فإن كل أيون كالسيوم (Ca²⁺ ) ينطلق بفعل التجوية الكيميائية يزيل في نهاية المطاف جزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون من النظام السطحي (الغلاف الجوي، والمحيط، والتربة، والكائنات الحية)، ويخزنه في الصخور الكربوناتية حيث من المرجح أن يبقى لمئات الملايين من السنين. وبالتالي، تعمل تجوية الكالسيوم من الصخور على تنقية المحيط والهواء من ثاني أكسيد الكربون، مما يُحدث تأثيرًا قويًا طويل الأمد على المناخ. [ 42 ] [ 44 ]

التطبيقات

يُستخدم الكالسيوم المعدني على نطاق واسع في صناعة الصلب ، نظرًا لتقاربه الكيميائي الشديد مع عناصر الكالكوجين والأكسجين والكبريت . تُنتج أكاسيده وكبريتيداته، بعد تكوّنها، شوائب من الألومينات السائلة والكبريتيدات في الصلب، والتي تطفو على السطح. عند المعالجة، تتوزع هذه الشوائب في جميع أنحاء الصلب وتصبح صغيرة وكروية، مما يُحسّن قابلية الصب والنظافة والخواص الميكانيكية العامة. يُستخدم الكالسيوم أيضًا في بطاريات السيارات التي لا تحتاج إلى صيانة ، حيث يؤدي استخدام سبائك الكالسيوم والرصاص بنسبة 0.1% بدلًا من سبائك الأنتيمون والرصاص المعتادة إلى تقليل فقدان الماء وتقليل التفريغ الذاتي. [ 45 ]

نظراً لخطر التمدد والتشقق، يُضاف الألومنيوم أحياناً إلى هذه السبائك. تُستخدم سبائك الرصاص والكالسيوم هذه أيضاً في الصب، بدلاً من سبائك الرصاص والأنتيمون. [ 45 ] يُستخدم الكالسيوم أيضاً لتقوية سبائك الألومنيوم المستخدمة في المحامل، وللتحكم في الكربون الجرافيتي في الحديد الزهر ، ولإزالة شوائب البزموت من الرصاص. [ 41 ] يوجد معدن الكالسيوم في بعض منظفات المصارف، حيث يعمل على توليد الحرارة وهيدروكسيد الكالسيوم الذي يُصبّن الدهون ويُسيّل البروتينات (مثل تلك الموجودة في الشعر) التي تسدّ المصارف. [ 46 ]

إلى جانب علم المعادن ، تُستغل فعالية الكالسيوم في إزالة النيتروجين من غاز الأرجون عالي النقاوة، وكعامل امتصاص للأكسجين والنيتروجين . كما يُستخدم كعامل مُختزل في إنتاج الكروم والزركونيوم والثوريوم والفاناديوم واليورانيوم . ويمكن استخدامه أيضًا لتخزين غاز الهيدروجين، حيث يتفاعل معه لتكوين هيدريد الكالسيوم الصلب، الذي يُمكن استخلاص الهيدروجين منه بسهولة. [ 41 ]

أدى تجزئة نظائر الكالسيوم أثناء تكوين المعادن إلى ظهور العديد من تطبيقات نظائر الكالسيوم. وعلى وجه الخصوص، تُعدّ ملاحظة سكولان وديباولو عام 1997 [ 47 ] بأن معادن الكالسيوم أخف نظائريًا من المحاليل التي تترسب منها هذه المعادن، أساسًا لتطبيقات مماثلة في الطب وعلم المحيطات القديمة. في الحيوانات ذات الهياكل العظمية المُعدّنة بالكالسيوم، يعكس التركيب النظائري للكالسيوم في الأنسجة الرخوة المعدل النسبي لتكوين وذوبان المعادن الهيكلية. [ 48 ]

في البشر، تبين أن التغيرات في التركيب النظائري للكالسيوم في البول ترتبط بتغيرات في توازن المعادن في العظام. فعندما يتجاوز معدل تكوين العظام معدل ارتشافها، ترتفع نسبة 44Ca / 40Ca في الأنسجة الرخوة، والعكس صحيح. وبسبب هذه العلاقة، قد تكون قياسات نظائر الكالسيوم في البول أو الدم مفيدة في الكشف المبكر عن أمراض العظام الأيضية مثل هشاشة العظام . [ 48 ]

يوجد نظام مشابه في مياه البحر، حيث يميل معدل 44Ca / 40Ca إلى الارتفاع عندما يتجاوز معدل إزالة أيونات الكالسيوم (Ca2 +) عن طريق الترسيب المعدني معدل دخول الكالسيوم الجديد إلى المحيط. في عام 1997، قدم سكولان وديباولو أول دليل على تغير معدل 44Ca / 40Ca في مياه البحر عبر الزمن الجيولوجي، إلى جانب تفسير نظري لهذه التغيرات. وقد أكدت دراسات أحدث هذه الملاحظة، موضحةً أن تركيز أيونات الكالسيوم (Ca2 +) في مياه البحر ليس ثابتًا، وأن المحيط لا يكون أبدًا في حالة "استقرار" فيما يتعلق بدخول الكالسيوم وخروجه. ولهذا الأمر آثار مناخية هامة، إذ ترتبط دورة الكالسيوم البحرية ارتباطًا وثيقًا بدورة الكربون . [ 49 ] [ 50 ]

تُستخدم العديد من مركبات الكالسيوم في الأغذية والمستحضرات الصيدلانية والطب، وغيرها. فعلى سبيل المثال، يُضاف الكالسيوم والفوسفور إلى الأطعمة عن طريق إضافة لاكتات الكالسيوم ، وثنائي فوسفات الكالسيوم ، وفوسفات ثلاثي الكالسيوم . ويُستخدم الأخير أيضًا كعامل تلميع في معجون الأسنان ومضادات الحموضة . أما لاكتوبيونات الكالسيوم فهو مسحوق أبيض يُستخدم كعامل معلق في المستحضرات الصيدلانية. وفي صناعة المخبوزات، يُستخدم فوسفات الكالسيوم كعامل تخمير . ويُستخدم كبريتيت الكالسيوم كمبيض في صناعة الورق وكمطهر، بينما يُستخدم سيليكات الكالسيوم كعامل تقوية في المطاط، ويُعد أسيتات الكالسيوم أحد مكونات صمغ الراتنج المستخدم في صناعة الصابون المعدني والراتنجات الاصطناعية. [ 45 ]

يُعد مكمل الكالسيوم مدرجًا في قائمة منظمة الصحة العالمية للأدوية الأساسية . [ 51 ]

مصادر الغذاء

تشمل الأطعمة الغنية بالكالسيوم منتجات الألبان مثل الحليب والزبادي والجبن ، بالإضافة إلى السردين والسلمون ومنتجات الصويا والكرنب وحبوب الإفطار المدعمة . [ 9 ]

نظراً للمخاوف من الآثار الجانبية الضارة على المدى الطويل، بما في ذلك تكلس الشرايين وحصى الكلى ، حدد كل من معهد الطب الأمريكي (IOM) والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) مستويات قصوى مسموح بها لتناول الكالسيوم (ULs) من النظام الغذائي والمكملات الغذائية معاً. وبحسب معهد الطب الأمريكي، لا يجوز للأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 9 و18 عاماً تجاوز 3  غرامات يومياً من الكالسيوم؛ وللأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 19 و50 عاماً، لا يجوز تجاوز 2.5  غرام يومياً؛ وللأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 51 عاماً فأكثر، لا يجوز تجاوز 2  غرام يومياً. [ 52 ] وحددت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية المستوى الأقصى المسموح به لجميع البالغين عند 2.5  غرام يومياً، لكنها رأت أن المعلومات المتوفرة عن الأطفال والمراهقين غير كافية لتحديد هذه المستويات. [ 53 ]

الدور البيولوجي والمرضي

التوصيات اليومية للكالسيوم المعدلة حسب العمر (من معهد الطب الأمريكي RDAs) [ 54 ]
عمرالكالسيوم (ملغ/يوم)
من سنة إلى ثلاث سنوات700
4-8 سنوات1000
9-18 سنة1300
19-50 سنة1000
أكثر من 51 عامًا1000
الحمل1000
الرضاعة1000
متوسط ​​تناول الكالسيوم الغذائي العالمي بين البالغين (ملغ/يوم). [ 55 ]
  أقل من 400
  400–500
  500–600
  600–700
  700–800
  800–900
  900–1000
  أكثر من 1000

وظيفة

الكالسيوم عنصر أساسي يحتاجه الجسم بكميات كبيرة. [ 8 ] [ 9 ] يعمل أيون الكالسيوم (Ca2 +) كإلكتروليت ، وهو حيوي لصحة الجهاز العضلي والدوري والهضمي؛ ولا غنى عنه لبناء العظام على شكل هيدروكسي أباتيت ؛ كما يدعم تخليق خلايا الدم ووظائفها. على سبيل المثال، ينظم الكالسيوم انقباض العضلات ، ونقل الإشارات العصبية، وتخثر الدم. ونتيجة لذلك، يُنظم الجسم مستويات الكالسيوم داخل وخارج الخلايا بدقة. ويؤدي الكالسيوم هذا الدور لأن أيون الكالسيوم (Ca2 +) يُشكل مركبات تنسيقية مستقرة مع العديد من المركبات العضوية، وخاصة البروتينات ؛ كما يُشكل مركبات ذات نطاق واسع من الذوبانية، مما يُتيح تكوين الهيكل العظمي . [ 8 ] [ 56 ]

ملزم

قد ترتبط أيونات الكالسيوم بالبروتينات من خلال ارتباطها بمجموعات الكربوكسيل في بقايا حمض الجلوتاميك أو حمض الأسبارتيك ؛ أو من خلال تفاعلها مع بقايا السيرين أو التيروسين أو الثريونين المفسفرة ؛ أو من خلال ارتباطها ببقايا الأحماض الأمينية الكربوكسيلية غاما. يستخدم إنزيم التربسين ، وهو إنزيم هضمي، الطريقة الأولى؛ بينما يستخدم بروتين الأوستيوكالسين ، وهو بروتين موجود في مصفوفة العظام، الطريقة الثالثة. [ 57 ]

تستخدم بعض بروتينات مصفوفة العظام الأخرى، مثل أوستيوبروتين وبروتين سيالو العظام، كلا الطريقتين. يُعد التنشيط المباشر للإنزيمات عن طريق ارتباط الكالسيوم شائعًا؛ بينما تُنشط بعض الإنزيمات الأخرى عن طريق ارتباط غير تساهمي مع إنزيمات ترتبط بالكالسيوم مباشرةً. يرتبط الكالسيوم أيضًا بطبقة الفوسفوليبيد في غشاء الخلية ، مما يُثبّت البروتينات المرتبطة بسطح الخلية. [ 57 ]

الذوبانية

كمثال على النطاق الواسع لذوبان مركبات الكالسيوم، فإن فوسفات أحادي الكالسيوم قابل للذوبان بدرجة كبيرة في الماء، و85% من الكالسيوم خارج الخلية يكون على شكل فوسفات ثنائي الكالسيوم بذوبان 2.00 ملي مولار ، وهيدروكسيباتيت العظام في مصفوفة عضوية هو فوسفات ثلاثي الكالسيوم بذوبان 1000 ميكرومولار. [ 57 ]  

تَغذِيَة

يُعدّ الكالسيوم مكونًا شائعًا في المكملات الغذائية متعددة الفيتامينات ، [ 8 ] إلا أن تركيبة مركبات الكالسيوم في هذه المكملات قد تؤثر على توافره الحيوي، والذي يختلف باختلاف ذوبانية الملح المستخدم: سترات الكالسيوم ، ومالات الكالسيوم ، ولاكتات الكالسيوم ذات توافر حيوي عالٍ، بينما يكون توافر الأكسالات الحيوي أقل. تشمل مستحضرات الكالسيوم الأخرى كربونات الكالسيوم ، وسترات الكالسيوم، ومالات الكالسيوم ، وغلوكونات الكالسيوم . [ 8 ] يمتصّ الأمعاء حوالي ثلث الكالسيوم المُتناول على شكل أيون حر ، ثم تُنظّم الكليتان مستوى الكالسيوم في البلازما . [ 8 ]

التنظيم الهرموني لتكوين العظام ومستويات المصل

يحفز هرمون الغدة الدرقية وفيتامين د تكوين العظام عن طريق السماح بترسيب أيونات الكالسيوم فيها وتعزيزه، مما يسمح بتجديد سريع للعظام دون التأثير على كتلتها أو محتواها المعدني. [ 8 ] عند انخفاض مستويات الكالسيوم في البلازما، تُفعَّل مستقبلات سطح الخلية ويحدث إفراز هرمون الغدة الدرقية؛ الذي يحفز بدوره دخول الكالسيوم إلى البلازما عن طريق سحبه من خلايا الكلى والأمعاء والعظام المستهدفة، ويُعاكس الكالسيتونين تأثير هرمون الغدة الدرقية في تكوين العظام ، حيث يزداد إفرازه مع ارتفاع مستويات الكالسيوم في البلازما. [ 57 ]

مستويات غير طبيعية في الدم

قد يؤدي الإفراط في تناول الكالسيوم إلى فرط كالسيوم الدم . ومع ذلك، نظرًا لأن امتصاص الكالسيوم في الأمعاء يكون ضعيفًا نسبيًا، فمن المرجح أن يكون ارتفاع مستوى الكالسيوم في الدم ناتجًا عن فرط إفراز هرمون الغدة الدرقية (PTH) أو ربما عن فرط تناول فيتامين د، وكلاهما يُسهّل امتصاص الكالسيوم. وتؤدي جميع هذه الحالات إلى ترسب أملاح الكالسيوم الزائدة في القلب أو الأوعية الدموية أو الكلى. وتشمل الأعراض فقدان الشهية، والغثيان، والقيء، وفقدان الذاكرة، والتشوش الذهني، وضعف العضلات، وزيادة التبول، والجفاف، وأمراض العظام الأيضية. [ 57 ]

يؤدي فرط كالسيوم الدم المزمن عادةً إلى تكلس الأنسجة الرخوة وما يترتب عليه من عواقب وخيمة؛ فعلى سبيل المثال، قد يتسبب التكلس في فقدان مرونة جدران الأوعية الدموية واضطراب تدفق الدم الصفائحي، ومن ثم تمزق اللويحات وتكوّن الجلطات . في المقابل، قد يؤدي نقص الكالسيوم أو فيتامين د إلى نقص كالسيوم الدم ، والذي غالباً ما ينتج أيضاً عن عدم كفاية إفراز هرمون الغدة الدرقية أو خلل في مستقبلات هذا الهرمون في الخلايا. تشمل الأعراض فرط استثارة العضلات والأعصاب، والذي قد يُسبب التكزز واضطراب التوصيل الكهربائي في أنسجة القلب. [ 57 ]

مرض العظام

بما أن الكالسيوم ضروري لنمو العظام، فإن العديد من أمراض العظام تعود إلى المادة العضوية أو الهيدروكسيباتيت في التركيب الجزيئي أو تنظيم العظام. هشاشة العظام هي انخفاض في محتوى المعادن في العظام لكل وحدة حجم، ويمكن علاجها بتناول مكملات الكالسيوم وفيتامين د والبيسفوسفونات . [ 8 ] [ 9 ] أما نقص الكالسيوم أو فيتامين د أو الفوسفات فقد يؤدي إلى تليّن العظام، وهو ما يُعرف باسم لين العظام . [ 57 ]

أمان

الكالسيوم المعدني

نظرًا لأن الكالسيوم يتفاعل طاردًا للحرارة مع الماء والأحماض، فإن ملامسة معدن الكالسيوم لرطوبة الجسم تُسبب تهيجًا تآكليًا شديدًا. [ 59 ] وعند ابتلاعه، يُحدث معدن الكالسيوم التأثير نفسه على الفم والمريء والمعدة، وقد يكون قاتلًا. [ 46 ] ومع ذلك، لا يُعرف أن التعرض طويل الأمد له آثار ضارة واضحة. [ 59 ]

مراجع

  1. ↑ غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (  الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. ص  112. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الكالسيوم" . CIAAW . 1983.
  3. ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  4. 1 2 3 4 5 أربلاستر، جون دبليو. (2018). القيم المختارة للخواص البلورية للعناصر . ماتيريالز بارك، أوهايو: الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية. ISBN 978-1-62708-155-9.
  5. ↑ تم الحصول على الكالسيوم (I) كمركب عضوي فلزي ثنائي النواة مع أنيون أرين ثنائي، انظر: Krieck, Sven; Görls, Helmar; Yu, Lian; Reiher, Markus; Westerhausen, Matthias (2009). "مركب ساندويتش "معكوس" مستقر مع كالسيوم عضوي (I) غير مسبوق: البنى البلورية لـ [(thf)2Mg(Br)-C6H2-2,4,6-Ph3] و [(thf)3Ca{μ-C6H3-1,3,5-Ph3}Ca(thf)3]". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 131 (8): 2977– 2985. doi : 10.1021/ja808524y ..
  6. ↑ ويست، روبرت (1984). سي آر سي، دليل الكيمياء والفيزياء . بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر شركة المطاط الكيميائي. ص. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  7. ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 "الكالسيوم" . معهد لينوس باولينغ، جامعة ولاية أوريغون، كورفاليس، أوريغون. 1 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2019 .
  9. 1 2 3 4 "الكالسيوم: صحيفة حقائق للمهنيين الصحيين" . مكتب المكملات الغذائية، المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة. 9 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه في 31 أغسطس 2019 .
  10. 1 2 3 غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 112-113.
  11. ↑ باريش ، آر في (1977). العناصر المعدنية . لندن: لونغمان. ص 34. ISBN  978-0-582-44278-8.
  12. ↑ سميث، جيه إف؛ كارلسون، أو إن؛ فيست، آر دبليو (1956). "التعديلات التآصلية للكالسيوم". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 103 (7): 409. doi : 10.1149/1.2430364 .
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 Hluchan & Pomerantz 2005 ، ص. 484.
  14. 1 2 سي. آر. هاموند. العناصر (ص 4-35) في ليد، دي آر، محرر. (2005). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء (الطبعة 86 ). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ISBN  0-8493-0486-5.
  15. 1 2 Hluchan & Pomerantz 2005 ، ص. 483.
  16. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 119.
  17. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 121.
  18. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 117.
  19. 1 2 3 غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 122-15.
  20. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 112.
  21. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 115.
  22. ^ هولزريختر، كلاوس. نوت، ألفونس؛ ميرتشينك، بيرند؛ سالزينجر، جوزيف (2013). "كربيد الكالسيوم". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . الصفحات من 1 إلى 14. دوى : 10.1002/14356007.a04_533.pub2 . رقم ISBN  978-3-527-30673-2.
  23. ^ وولف ، بنيامين م. ستول، كريستوف. مايشل موسمر، كاسيليا؛ أنواندر ، راينر (2018). "ثنائي ميثيل كالسيوم". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 140 (6): 2373–2383 . بيب كود : 2018JAChS.140.2373W . دوى : 10.1021/jacs.7b12984 . بميد 29328671 . 
  24. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 136-137.
  25. ↑ بينافيل، ج.؛ مارون، ل.؛ هاردر، س. (2014). "التحفيز المبكر باستخدام فلزات المجموعة الرئيسية: ما مدى أهمية الفلز؟" (ملف PDF) . Angew. Chem. Int. Ed . 54 (1): 201–06 . doi : 10.1002/anie.201408814 . PMID 25376952 . 
  26. 1 2 كاميرون، أ. ج. و. (1973). "وفرة العناصر في النظام الشمسي" (ملف PDF) . مراجعات علوم الفضاء . 15 (1): 121-146 . Bibcode : 1973SSRv...15..121C . doi : 10.1007/BF00172440 . S2CID 120201972 . 
  27. 1 2 3 كلايتون، دونالد (2003). دليل النظائر في الكون: من الهيدروجين إلى الغاليوم . مطبعة جامعة كامبريدج. الصفحات 184-198 . ISBN  978-0-521-53083-5.
  28. 1 2 3 أودي، جي.؛ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم.؛ هوانغ، دبليو جيه؛ نعيمي، إس. (2017). "تقييم NUBASE2016 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 41 (3) 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
  29. ↑ أرنولد، ر.؛ وآخرون ( مجموعة NEMO-3 ) (2016). "قياس عمر النصف لتحلل بيتا المزدوج والبحث عن تحلل بيتا المزدوج عديم النيوترينو للكالسيوم -48 باستخدام كاشف NEMO-3". مجلة Physical Review D. 93 ( 11) 112008. arXiv : 1604.01710 . Bibcode : 2016PhRvD..93k2008A . doi : 10.1103/PhysRevD.93.112008 . S2CID 55485404 .  
  30. ^ راسل، واشنطن؛ باباناستاسيو، دا؛ تومبريلو، تا (1978). “تجزئة نظائر الكالسيوم على الأرض ومواد النظام الشمسي الأخرى”. جيوتشيم كوزموتشيم اكتا . 42 (8): 1075– 90. بيب كود : 1978GeCoA..42.1075R . دوى : 10.1016/0016-7037(78)90105-9 .
  31. ↑ سكولان، ج.؛ ديباولو، د. ج. (1999). "تجزئة نظائر الكالسيوم بين الأنسجة الرخوة والمعدنية كمؤشر على استخدام الكالسيوم في الفقاريات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 96 ( 24): 13709-13713 . Bibcode : 1999PNAS...9613709S . doi : 10.1073/pnas.96.24.13709 . PMC 24129. PMID 10570137 .  
  32. 1 2 3 4 غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 108.
  33. ↑ أبوداكا، لوري إي. (2021). "تقرير السلع: الجير" (ملف PDF) . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 مارس 2012 .
  34. ↑ غارفينكل، يوسف (1987). "منتجات الجير المحروق وآثارها الاجتماعية في قرى العصر الحجري الحديث ما قبل الفخار (ب) في الشرق الأدنى". باليورينت . 13 (1): 69-76 . doi : 10.3406/paleo.1987.4417 . JSTOR 41492234 . 
  35. ↑ ويليامز، ريتشارد (2004). أفران الجير وحرق الجير . بلومزبري، الولايات المتحدة الأمريكية. ص 4. ISBN  978-0-7478-0596-0.
  36. ↑ أوتس، جيه إيه إتش (2008). الجير والحجر الجيري: الكيمياء والتكنولوجيا، الإنتاج والاستخدامات . وايلي. ISBN 978-3-527-61201-7.
  37. 1 2 ويكس، ماري إلفيرا ؛ ليستر، هنري م. (1968). اكتشاف العناصر . إيستون، بنسلفانيا: مجلة التعليم الكيميائي. ص 505-10 . ISBN  978-0-7661-3872-8. إل سي سي إن 68-15217 . 
  38. ^ لافوازييه، أنطوان. كير، روبرت (مترجم) (1799) عناصر الكيمياء ، الطبعة الرابعة. إدنبرة، اسكتلندا: ويليام كريش. ص. 218 . يظهر المقطع الأصلي في: لافوازييه، أنطوان (1789) Traité Élémentaire de Chimie . باريس، فرنسا: كوشيه. المجلد. 1. ص. 174 .
  39. ↑ ديفي، هـ. (1808). "أبحاث كهروكيميائية حول تحلل المعادن الترابية؛ مع ملاحظات على المعادن المستخلصة من المعادن القلوية الترابية، وعلى الملغم المُستخلص من الأمونيا" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن . 98 : 333-370 . Bibcode : 1808RSPT...98..333D . doi : 10.1098/rstl.1808.0023 . S2CID 96364168 . 
  40. ↑ غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 109.
  41. 1 2 3 غرينوود وإيرنشو 1997 ، ص 110.
  42. 1 2 بيرنر، روبرت (2003). "دورة الكربون طويلة الأمد، والوقود الأحفوري، وتكوين الغلاف الجوي". مجلة نيتشر . 426 (6964): 323-326 . Bibcode : 2003Natur.426..323B . doi : 10.1038/nature02131 . PMID 14628061. S2CID 4420185 .  
  43. ↑ زيبي (2006). "كيمياء الكربونات البحرية" . المجلس الوطني للعلوم والبيئة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2010 .
  44. ↑ ووكر، جيمس سي جي؛ هايز، بي بي؛ كاستينغ، جيه إف (20 أكتوبر 1981). "آلية التغذية الراجعة السلبية لتحقيق الاستقرار طويل الأمد لدرجة حرارة سطح الأرض". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 86 (C10): 9776-9782 . Bibcode : 1981JGR....86.9776W . doi : 10.1029/JC086iC10p09776 .
  45. 1 2 3 Hluchan & Pomerantz 2005 ، ص. 485–87.
  46. 1 2 روماك بي إتش. فهرس نقاط القوة. نظام المعلومات مايكروميدكس، إنك، إنجلوود، كولورادو، 2010؛ المجلد 143 من سلسلة CCIS. هول إيه إتش وروماك بي إتش (محرران)
  47. ^ سكولان، ج. ديباولو، دي جي؛ أوينز، ليرة لبنانية (يونيو 1997). “التحكم البيولوجي في وفرة نظائر الكالسيوم في دورة الكالسيوم العالمية”. Geochimica et Cosmochimica Acta . 61 (12): 2505–10 . بيب كود : 1997GeCoA..61.2505S . دوى : 10.1016/S0016-7037(97)00047-1 .
  48. 1 2 سكولان، ج.؛ بولين، ت.؛ أنبار، أ.د.؛ بوزاس، ج.إ.؛ شاكلفورد، ل.؛ لوبلان، أ.؛ سميث، س.م. (2007). "التركيب النظائري الطبيعي للكالسيوم في البول كمؤشر على توازن المعادن في العظام" . الكيمياء السريرية . 53 (6): 1155-1158 . Bibcode : 2007CChem..53.1155S . doi : 10.1373/clinchem.2006.080143 . PMID 17463176 . 
  49. ↑ فانتل، م.؛ ديباولو، د. (2007). "نظائر الكالسيوم في الرواسب الكربوناتية وسوائل المسام من موقع ODP 807A: عامل تجزئة توازن Ca2 + (aq) - الكالسيت ومعدلات إعادة تبلور الكالسيت في رواسب العصر البليستوسيني". مجلة Geochim Cosmochim Acta . 71 (10): 2524-46 . Bibcode : 2007GeCoA..71.2524F . doi : 10.1016/j.gca.2007.03.006 .
  50. ^ جريفيث، إليزابيث م. بايتان، أدينا؛ كالديرا، كين؛ بولين، توماس. توماس إلين (2008). “دورة الكالسيوم البحرية الديناميكية خلال الـ 28 مليون سنة الماضية”. علوم . 322 (12): 1671– 74. بيب كود : 2008Sci...322.1671G . دوى : 10.1126/science.1163614 . بميد 19074345 . S2CID 206515318 .  
  51. ↑ اختيار واستخدام الأدوية الأساسية، 2025: قائمة منظمة الصحة العالمية النموذجية للأدوية الأساسية، القائمة الرابعة والعشرون . جنيف: منظمة الصحة العالمية . 2025. doi : 10.2471/B09474 . hdl : 10665/382243 .
  52. ↑ لجنة معهد الطب (الولايات المتحدة) لمراجعة المدخول الغذائي المرجعي لفيتامين د والكالسيوم؛ روس، أ.س.؛ تايلور، س.ل.؛ ياكتين، أ.ل.؛ ديل فالي، هـ.ب. (2011). "الفصل 6. مستويات المدخول العلوي المسموح بها". المدخول الغذائي المرجعي للكالسيوم وفيتامين د . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. الصفحات 403-456 . doi : 10.17226/13050 . ISBN  978-0-309-16394-1PMID 21796828 . S2CID 58721779 .​  
  53. ↑ مستويات الاستهلاك القصوى المسموح بها للفيتامينات والمعادن (ملف PDF) ، الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية، 2006
  54. ↑ لجنة معهد الطب (الولايات المتحدة) لمراجعة المدخول الغذائي المرجعي لفيتامين د والكالسيوم؛ روس، أ.س.؛ تايلور، س.ل.؛ ياكتين، أ.ل.؛ ديل فالي، هـ.ب. (2011). "الفصل 5. المدخول الغذائي المرجعي". المدخول الغذائي المرجعي للكالسيوم وفيتامين د . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. الصفحات 345-402 . doi : 10.17226/13050 . ISBN  978-0-309-16394-1PMID 21796828 . S2CID 58721779 .​  
  55. ↑ بالك إي إم، آدم جي بي، لانغبيرغ في إن، إيرلي إيه، كلارك بي، إيبيلينغ بي آر، ميثال إيه، ريزولي آر، زيربيني سي إيه، بيروز دي دي، داوسون-هيوز بي (ديسمبر 2017). "تناول الكالسيوم الغذائي العالمي لدى البالغين: مراجعة منهجية" . هشاشة العظام الدولية . 28 (12): 3315-24 . doi : 10.1007/s00198-017-4230-x . PMC 5684325. PMID 29026938 .  
  56. ↑ سوسا توريس، مارثا؛ كرونيك، بيتر إم إتش؛ "مقدمة: من الصخور إلى الخلايا الحية"، الصفحات 1-32 في "المعادن والميكروبات والمعادن: الجانب البيوجيوكيميائي للحياة" (2021)، الصفحات xiv + 341. والتر دي جرويتر، برلين. المحررون: كرونيك، بيتر إم إتش وسوسا توريس، مارثا. doi : 10.1515/9783110589771-001
  57. 1 2 3 4 5 6 7 Hluchan & Pomerantz 2005 ، ص. 489–94.
  58. ↑ "رقائق الكالسيوم، 99% أساس المعادن النزرة" . سيجما-ألدريتش. 24-02-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-12-2021 .
  59. 1 2 Hluchan & Pomerantz 2005 ، ص. 487–89.

فهرس