钙的制备方法与用途

钙，英文名为Calcium，常温常压下为银白色片状固体，对水分和湿气较为敏感，它与水反应放出氢气并生成氢氧化钙，并且它与强氧化剂、醇类物质不相容。钙是一种金属元素，它主要来源于石灰岩，石膏，可用作铁和铁合金的脱硫与脱碳剂以及电子管中的吸气剂等，在无机化学基础研究和工业生产领域中都有广泛的应用。

图1 钙的性状图

理化性质

钙单质常温下为银白色固体，化学性质活泼，因此在自然界多以离子状态或化合物形式存在。该物质在加热时与大多数非金属直接反应，如与硫、氮、碳、氢反应生成硫化钙CaS、氮化钙Ca3N2、碳化钙CaC2和氢化钙CaH2，加热时与二氧化碳反应。它的化学性质活泼，在空气中表面上能形成一层氧化物或氮化物薄膜，可减缓进一步腐蚀。常温下该化合物跟水反应生成氢氧化钙并放出氢气，和盐酸稀硫酸等反应生成盐和氢气，跟碳在高温下反应生成碳化钙CaC2。[1]

制备方法

金属钙可采用在780～800℃电解熔融氯化钙，电解槽可以为石墨坩埚，阳极采用石墨，以铁棒或石墨棒为阴极。阴极的电流密度保持100A/cm2。随着该金属的析出，将阴极逐渐提高。该金属上遮盖了一层在空气中凝固了的熔融氯化钙而防止氧化。制得钙纯度为98%～99%，杂质为铁、硅、铝、痕量的炭和若干氯。

生物钙

所谓生物钙是采用成熟的淡水珍珠蚌壳作原料，经清洗杂质，用砂轮研磨或NaOH溶液浸泡去除蚌壳外表面的黑皮，将蚌壳干燥、粉碎、吸出的蚌壳细粉中加入3%～5%浓度的酒精烧煮消毒、烘干、再粉碎、过筛使细粉颗粒小于200目，得到白色的天然生物钙粉。用这种方法生产的天然生物钙粉含钙量高达45%左右，并有多种氨基酸，无毒、无激素，可以作为饮料、食品的钙添加剂，容易被人体所吸收。

生理作用

钙是人体内含量最多的一种无机盐，正常人体内钙的含量为1200～1400克，约占人体重量的1.5%～2.0%，其中99%存在于骨骼和牙齿之中。另外，1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，与骨钙保持着动态平衡。机体内的钙，一方面构成骨骼和牙齿，另一方面则可参与各种生理功能和代谢过程，影响各个器官组织的活动。该元素与镁、钾、钠等离子保持一定比例，使神经、肌肉保持正常的反应；该元素可以调节心脏搏动，保持心脏连续交替地收缩和舒张；该元素能维持肌肉的收缩和神经冲动的传递；钙能刺激血小板，促使伤口上的血液凝结；在机体中，有许多种酶需要钙的激活，才能显示其活性。人体血钙升高后可增加一种称为降钙素的激素分泌。而降钙素这种激素可降低人的食欲，减少进餐量；另外，足量的钙特别是离子钙，在肠道中能与食物中的脂肪酸、胆固醇结合，阻断肠道对脂肪的吸收，使其随粪便排出。此法更适宜于儿童减肥，无任何副作用。[2]

用途

作为一种常见的金属物质，钙可用于与铝、铜、铅制合金，也用作制铍的还原剂、合金的脱氧剂、油脂脱氢等。该物质也可用作合金的脱氧剂、油类的脱水剂、冶金的还原剂、铁和铁合金的脱硫与脱碳剂以及电子管中的吸气剂等。该金属还可用作高温热还原剂，它可从氧化物、卤化物制取金属铬、钍、铀、稀土元素、锆，以及磁性材料钐钴合金、吸氢材料镧镍合金和钛镍合金等。Ca-Si合金加入钢中，可以阻止碳化物生成,含钙0.04%的铅钙合金有较高硬度和耐蚀性能，用作电缆线外皮和蓄电池铅板。铝合金中加入该物质，可增强塑性。该物质还用作冶炼锡青铜、镍、钢的脱氧剂，电子管和电视显像管中的消气剂、有机溶剂的脱水剂、石油精制的脱硫剂、纯制惰性气体（如氦）的除氮剂，分解具有恶臭的噻吩和硫醇。此外，钙的衍生物也有广泛的工业应用，氟化钙用作光学玻璃、光导纤维、搪瓷的原料，用作助熔剂。[1]

参考文献

[1] 郭海军. 金属钙生产及合金应用[J]. 世界有色金属,2006(1):4.

[2] 谢金生.钙吸收与枸橼酸钙临床应用[J]. 医药导报,1997,16:2.