با سلام

 و اروزی جهانی سبز با اندیشه های سبز در جهت سلامت انسان و محیط زیست ... امروز با توجه به گستره فعالیت بشر در تمای زمینه های علمی و رسیدن به اهداف تعریف شده خود بشر گاه بر اثر عدم دقت یا بی مبالادتی و بعضا  خود بینی و سود جویی خسارت های جبران ناپذیری را به محیط زیست و اکوسیستم و چرخه حیات وارد می سازد ... یکی از انها بکار گیری مواد و الاینده های شیمیایی است که در بخش حیاتی بشر  نقش دارد در کشاورزی وارد کرده است...  من با توجه به کاربرد مفید عناصر شیمیایی در حیات بشر و اکوسیستم  در نظر دارم تا با بکار گیری دقیق و اصولی یکی از عنصرهای بسیار مهم در کشاورزی را مورد مطالعه قرار دهم و روی این ایده به مدت دو سال است که با همکاری پدرم  در امر تحقیقات  با اجرای پایلوتهای مختلف و روشهای تولید ان را به جامعه کشاورزی معرفی کنم

و ان اهن بصورت میکرو و نانو اهن است

از توجه شما به گزارش تحقیقی من نهایت سپاس را دارم.

آهن

آهن عنصر شیمیایی فلزی ای با نماد Fe ،عدد اتمی 26 و چگالی 7.87g/cm3است ، آهن در گروه 8 و دوره ی 4 عناصر است ، فلذا به عنوان فلز واسطه دسته بندی شده است. آهن و آلیاژ های آن از رایج ترین فلزات و رایج ترین مواد فرومغناطیسی در کاربرد های روزمره هستند. آهن دارای سطوح صاف و نقره ای براق مایل به رنگ خاکستری¬ست اما وقتی در هوا با اکسیژن ترکیب می شود به رنگ قرمز یا قهوه ای در می آید که به آنها اکسید درای ترکیبات آهن یا زنگ گفته می شود. کریستال های خالص آهن نرمه (نرم تر از آلمینیوم) و با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی مانند کربن مقدار قابل توجهی تقویت می شود. مقادیر مناسب و کمی (تا چند درصد) از فلزات دیگر و کربن ، تولید فولاد می کند که می تواند 1000 بار سخت تر از آهن خالص باشد. Fe56 سنگین ترین ایزوتوپ پایدار (تولید شده توسط فرآیند آلفا در نکلئوسنتز استلار است با عناصر سنگین تر از آهن و نیکل برای تشکیلشان به سوپر نوا احتیاج دارند. آهن فراوان ترین عنصر در غول های قرمز است ، و فراوان ترین فلز در شهاب سنگ ها آهن و در هسته ی فلزی متراکم از سیاراتی مثل زمین است.

ویژگی ها

آهن خالص فلز است ، اما به ندرت در این شکل روی سطح زمین یافت می شود زیرا در حضور اکسیژن و رطوبت یه آسانی اکسیده می شود. به منظور به دست آوردن فلز آهن ، اکسیژن باید از سنگ معدن های طبیعی توسط کاهش شیمیایی حذف شود – به طور عمده از سنگ آهن از سنگ Fe2O3 توسط کربن در درجه حرارت بالاست. خواص آهن را می توان با تولید آلیاژ هایی از آن با استفاده از فلزات متنوع گوناگون (و بعضی غیر فلز ها به ویژه کربن و سیلیکون) اصلاح نمود و فولاد ها را ایجاد کرد. هسته ی اتم های آهن دارای تقریبا بالاترین انرژی های اتصال در هر نکلئون است و تنها ایزوتوپ Ni62 دارای انرژی بیشتر از آن می باشد. هرچند فراوان ترین نوکلید های پایدار همان Fe56 می باشد ، این آهن از طریق همجوشی هسته ای در ستاره های شکل گرفته است و اگرچه اندکی انرژی کمتر نیز از طریق سنتز کردن نیکل 62 نیز استخراج می گردد. شرایط در ستارگان برای ایجاد این فرآیند مناسب نیست. توزیع عنصر آهن بر روی زمین بسیار بیشتر از نیکل است و احتمالا در تولید عنصر از طریق سوپر نوا نیز همینطور است. آهن (آهن Fe+2، یون فروس) عنصر ردیابی لازمی¬ست که تقریبا تمام موجودات زنده از آن استفاده می کنند. تنها استثنا های این موضوع چندین موجود زنده ای هستند که در محیط های فقیر از نظر آهن زندگی می کنند و به گونه ای تکامل یافته اند که عناصر گوناگونی را در فرآیند های متابولیکشان مورد استفاده قرار دهند مثل منگنز به جای آهن برای تجزیه و یا هموسیانین به جای هموگلوبین. آنزیم های حاوی آهن معمولا دارای گروه های هموپروستاتیک هستند که در تجزیه ی واکنش های اکسیداسیون در زیست شناسی و در انتقال تعدادی از گاز های حل شدنی شرکت می کنند.

خواص مکانیکی

خواص مکانیکی و آلیاژ های آن با استفاده از آزمون های گوناگون مانند آزمون برنیل ، راکول یا آزمایش های مقاومت کششی ارزیابی می شود ، نتایج این قسمت ها به گونه ای با یکدیگر سازگارند که قسمت های آهن اغلب برای مرتبط نمودن نتایج یک تست با تست دیگر به کار می رود. اندازه گیری ها نشان می دهد که خواص مکانیکی آهن عمدتا بستگی به خلوص دارد به گونه ای که خالص ترین کریستال های تک آهن که برای مقاصد تحقیقاتی تولید شده اند از آلمینیوم نرم ترند ، افزودن تنها 10 قسمت در میلیون کربن مقاومتش را دو برابر می کند. سختی نیز به سرعت با افزایش مقدار کربن تا 0/2% و اشباع شده تقریبا در 0/6% به سرعت افزایش می یابد. خالص ترین آهن تولید شده ی صنعتی (تقریبا 99/99% خلوص) دارای سختی 20-30 برنیل است.

شکل مختلف

آهن شاید بهترین مثال شناخته شده از دگروارگی در یک فلز باشد، سه فرم چند شکلی از آهن وجود دارد که به نام های α ، ϒ و δ شناخته می شود همانطور که آهن ذوب شده سرد می شود در دمای 1538 درجه ی سانتی گراد به آلوتروپ δ کریستالیزه می شود که دارای یک ساختمان کریستالی مکعبی مرکزی¬ست ، همانطور که بیشتر سرد می شود ساختمان بلوری یا کریستالی در دمای 1394 درجه ی سانتی گراد به شکل مکعبی وجه مرکزی تغییر می یابد که به نام آهن ϒ یا استنیت شناخته می شود ، در دمای 912 درجه ی سانتی گراد ساختمان بلوری یا کریستالی دوباره مکعبی بدنه مرکزی یا آهن α یا فریت می شود و در 770 درجه ی سانتی گراد (نقطه ی کوری ، TC) آهن مغناطیسی می شود ، هنگامی که آهن از دمای کوری عبور می کند تغییری در ساختمان کریستالی وجود ندارد اما در ساختمان حوزه تغییری رخ می دهد ( هر حوزه شامل اتم های آهن با یک اسپین الکترونیک خاص می باشد). در آهن غیر مغناطیسی شده همه ی اسپین های الکترونیک اتم هادر یک حوزه در یک جهت قرار دارند هرچند در حوزه ی مجاور آنها جهات متفاون و گوناگونی دارد و لذا یکدیگر را خنثی می کنند ، در آهن مغناطیسی اسپین های الکترونیک همه ی حوزه ها همجهت شده اند لذا اثرات مغناطیسی حوزه های مجاور همدیگر را تقویت می کنند اگر چه هر حوزه شامل بیلیون ها اتم است ولی آنها خیلی کوچک و در حدود 10 میکرون می باشند. آهن وقتی با بعضی فلزات خاص دیگر و کربن مخلوط می شود تا فولاد را ایجاد نماید دارای بیشترین اهمیت خواهد بود ، انواع مختلفی از فولاد وجود دارد که درای خواص متفاوتی می باشند و درک خواص آلوتروپ های آهن کلید ساخت فولاد هایی با کیفیت خوب می باشد. آهن α یا همان فریت پایدار ترین شکل آهن در دمای اتاق است. این آهن فلز نسبتا نرمی¬ست که دارای مقدار کمی کرین ( نه بیش از 0/021% از جرم در 910 درجه ی سانتی گراد) می باشد. در دما های بالای 912 درجه ی سانتی گراد و تا 1400 درجه ی سانتی گراد آهن α یک انتقال فاز از حالت مکعب بدن مرکزی به حالت مکعب وجه مرکزی یعنی آهن ϒ را که استانیت نیز نامیده می شود تجربه می کند. این آهن نیز نرم است اما می تواند مقدار بسیار بیشتری کربن (به میزان 2/4% جرمی در دمای 1146 درجه ی سانتی گراد) داشته باشد ، این شکل آهن در فولاد ضد زنگ که برای ساختن کارد و چنگال ، تجهیزات بیمارستان ها و صنایع غذایی به کار می رود استفاده می شود.

پیدایش

آهن ششمین عنصر از لحاظ فراوانی در جهان است که در آخرین کنش نکلئوسنتز در ستاره های بزرگ از طریق سیلیکون فیوزینگ ایجاد می شود در حالی که آهن حدود 5% از پوسته ی زمین را تشکیل می دهد، اعتقاد بر این است که هسته ی زمین در حد زیادی از یک آلیاژ آهن-نیکل تشکیل شده است که 35% جرم کل زمین را تشکیل می دهد ، بنابر این آهن فراوانترین عنصر روی زمین است ولی در پوسته ی زمین چهارمین عنصر از لحاظ فراوانی می باشد. بیشتر آهن پوسته به شکل ترکیبی با اکسیژن به صورت سنگ های معدنی اکسید آهن مثل هماتیت و مگنتیت یافت می شود. حدود یکی از بیست شهاب سنگ تنها از مواد معدنی آهن-نیکل تائنیت (35-80% آهن) و کاماسیت (90-95% آهن) تشکیل شده اند. اگر چه نادر ، شهاب سنگ های آهنی بیشترین شکل آهن فلزی طبیعی در سطح زمین می باشند. تصور بر این است که رنگ قرمز سطح مریخ ناشی از رگولیت غنی اکسید آهن است.

ایزوتوپ ها

آهن به طور طبیعی متشکل از 4 ایزوتوپ: 5/848% رادیواکتیو Fe54 (نیمه عمر بزرگتر از 3/1 × 22 10سال) ، 91/754% Fe56 پایدار ، 2/119% از Fe57پایدار و 0/282% از Fe58 پایدار می باشد. Fe60 یک رادیونیوکلاید منقرض شده با نیمه عمر طولانی (1/5 میلیون سال)می باشد. بیشتر کار های قبلی در اندازه گیری ترکیب ایزوتوپیک Fe بر تعیین انواع Fe60 تولید شده از فرایند های همراه با نکلئو سنتز (یعنی مطالعات شهاب سنگ) و تشکیل سنگ معدن متمرکز شده است. هرچند در دهه ی اخیر پیشرفت تکنولوژی طیف سنجی جرمی اجازه ی تشخیص و ارزیابی تغییرات طبیعی در نسبت های ایزوتوپ های پایدار آهن را داده است. بیشتر این کار به وسیله ی انجمن های علوم زمین و سیاره ای انجام شده است، هرچند کاربرد های آن در سیستم های بیولوژیک و صنعتی در حال آغاز شدن می باشد. فراوان ترین ایزوتوپ آهن Fe56 مورد توجه ویژه ی دانشمندان هسته ای می باشد. تصور غلط رایج این است که این ایزوتوپ پایدار ترین هسته ممکن است و لذا انجام شکافت یا همجوشی در Fe56 و آزاد سازی انرژی از آن غیر ممکن است این مطلب درست نیست ، چرا که هم Ni62 و هم Fe58 پایدار ترند و پایدار ترین هسته می باشند. هرچند چون نیکل Ni56 در واکنش های هسته ای سوپر نوا در فرایند α از هسته های سبکتر به گونه ای بسیار آسانتر تولید می شود ، نیکل 56 (ذرات آلفای 14)آخرین نقطه ی زنجیره ی همجوشی در ستاره های بسیار عظیم می باشد ، و از آنجا که افزودن یک آلفای دیگر روی-60 را تولید می کند که نیاز به مقدار بسیار بیشتری انرژی دارد. این نیکل 56، که دارای نیمه عمر حدود 6 سال است به مقدار زیاد در این ستاره ها ساخته می شود اما به زودی توسط دو انتشار پزیترون پی در پی در درون محصولات تاخیری سوپر نوا در ابر گاز باقی مانده از سوپر نوا به اولین رادیو اکتیو کبالت 56 ، و سپس آهن 56 پایدار متلاشی می شود. این هسته ی اخیر بنابر این در همه جای دنیا در مقایسه با دیگر فلزات پایدار با وزن اتمی تقریبا مشابه دارای فراوانی بیشتریست. در فاز های شهاب سنگ های سمارکونا و چرونیکات ارتباطی بین غلظت Na60 ، محصول دختر Fe60 ، و فراوانی ایزوتوپ های آهن پایدار قابل مشاهده بود که نشان از وجود Fe60 در زمان تشکیل منظومه ی شمسی دارد. احتمالا انرژی رها شده از فروپاشی آهن 60 همراه با انرژی رها شده از فروپاشی رادیونیکلاید Al26 در ذوب دوباره و افتراق سیارات بعد از تشکیل آن ها در 4/6 بیلیون سال پیش مشارکت داشته است. فراوانی Na60 موجود در مواد فرا زمینی نیز ممکن است اطلاعات بیشتری نسبت به منشا منظومه ی شمسی و تاریخ ابتدایی آن ارائه دهد. از میان ایزوتوپ های پایدار ، تنها Fe57 یک اسپین هسته ای (-1/2) دارد.

شیمی و ترکیبات

آهن ترکیباتی را ایجاد می کند که عمدتا در حالت های اکسیداسیون +2 و +3 هستند به طور سنتی ،ترکیبات آهن II فروس نامیده می شوند و ترکیبات آهن (III) فریک نامیده می شود. ترکیبات زیادی در هر یک از حالات اکسیداسیون وجود دارد که مثال هایی از آن شامل سولفات آهن (II) (FeSo4) و کلرید آهن (III) (FeCl3) می باشد. همچنین مثال های بیشماری از ترکیباتی که شامل اتم های آهن در هر دوی این حالات اکسیداسیون وجود دارد مانند مگنتیک و آبی پروسی. آنیون منفی فریت [Fe 24] شامل یک مرکز آهن، (Vi)بالاترین حالت اکسیداسیون شناخته شده ی آن می باشد و مثلا در فریت پتاسیم (کا دو اف ای اُ 4) وجود دارد. ترکیبات اورگانومتالیک بی شماری (مثل پنتا کربنیل آهن) وجود دارند که دارای آهن زیرو ولنت (یا کمتر) هستند.

تاریخچه

اولین آهن شکل گرفته که توسط نوع بشر در دوره ی پیش از تاریخ مصرف شد از شهاب سنگ ها آمده بود. ذوب آهن در کوره ها در هزاره ی دوم پیش از میلاد شروع شد ، آثار مکشوفه از آهن ذوب شده از 1200-1800 پیش از میلاد در هند و در مشرق از حدود 1500 پیش از میلاد بدست آمد (که گمان می رود ناشی از ذوب آهن در آناتولی یا قفقاز بوده است). چدن برای اولین بار در حدود 550 پیش از میلاد در چین تولید شد اما در اروپا تا سال های قرون وسطا تولید نشد ، در طول دوران قرون وسطا ابزاری در اروپا کشف شد که از آهن شکل یافته از چدن (pig Iron) با استفاده از ریخته گری زیور آلات تولید شده بودند ، برای تمام این فرآیند ها از ذغال چوب به عنوان سوخت استفاده شد. فولاد (که با کربن کمتر از pig Iron است اما آهن شکل یافته بیشتری دارد) اولین بار در دوران باستان تولید شد. روش های تازه ی تولید آن به وسیله ی میله های کربنیزه کردن آهن در فرآیند سیمانی کردن در قرن هفدهم بعد از میلاد ابداع شد. در انقلاب صنعتی روش های جدید تولید آهن بدون ذغال چوب ابداع شد و این روش ها بعدا در تولید فولاد مورد استفاده قرار گرفتند . در اواخر دهه ی 1850 ، هنری بسمر فرآیند جدیدی برای ساخت فولاد اختراع کرد که شامل دمیدن هوا از روی چدن مذاب برای تولید فولاد نرم بود. این فرآیند و دیگر فرآیند های ابداع شده در قرن 19 و بعد از آن منجر یه آن شد که دیگر آهن شکل یافته تولید نشود.

کانی‌ها

آهن در اغلب رسها، ماسه‌سنگها و گرانیت‌ها وجود دارد. در میان کانه‌های مهم آن می‌توان از هماتیت، مگنتیت، پیریت و کالکوپیریت را نام برد.

وظايف آهن در بدن

۱- انتقال o2 در گلوبولهای قرمز
۲- تولید هموگلوبین خون
۳- مقاومت در برابر استرس و ناخوشی
۴- عملكرد صحیح آنزیمها
۵- تقویت سیستم ایمنی

آلوتروپ‌های آهن

• آهن آلفا (آهن بتا را نیز ببینید)
• آهن گاما
• آهن دلتا
• آهن اپسیلون

کلسیم

کلسیم از عنصرهای شمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Ca و عدد اتمی آن ۲۰ است.

کلسیم در طبيعت و بدن انسان

طبيعت: به لحاظ فراواني، كلسيم موجود در پوسته زمين بين كليه عناصر دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است. ترکیبات کلسیم ۶۴/۳ ٪ از پوسته زمین را تشكيل مي دهد. بلورهای سفید کلسیم، در دمای C˚۸۱۰ ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید. بدن انسان: اين عنصر فراوان ترین ماده کانی موجود در بدن است. بدن انسان تقریبا ً۱kg کلسیم دارد. البته در افراد مختلف بااستخوان بندی متفاوت این میزان متفاوت است. بیشتر کلسیم دراستخوانها و دندانها وجود دارد و کمبود آن موجب پوکی استخوان می‌شود. تنها۱ ٪ آن در بقیه بدن موجود است که همین ۱٪ اعمال زیادی انجام می‌دهد مثلاً انقباض ماهیچه‌های ما بسته به وجود کلسیم است.

جذب وانتقال کلسیم

جذب آن در خون به صورت یون کلسیم واز دیواره روده صورت می‌گیرد. عامل افزایش جذب کلسیم ویتامین D است، به همین دلیل قرصهای مکمل کلسیم معمولا داراي ویتامین D نيز مي باشد. بنابراين اگر منابعی را که دارای این ۲ ماده است مصرف کنید کلسیم موجود در آنها بهتر جذب می‌شود. در صورتی که در غذا ماده‌ای به نام اگزالات باشد، جذب کلسیم آن کاهش می‌یابد و به همین دلیل است که کلسیم اسفناج و چغندر، به خوبی کلسیم شیر جذب نمی‌شود. اسید فیتیک موجود درسبوس گندم نیز جذب Ca را کاهش می‌دهد ولی این مسأله زمانی اثر گذار است که مصرف آن بسیار زیاد باشد، مثل گیاهخواران مطلق. دریافت کلسیم کافی، آثار مثبتی در کاهش فشار خون افراد مبتلا به فشار خون دارد. تنظیم میزان کلسیم بدن، برعهده هورمونهایی است که از غده تیروئید ترشح می‌شوند.

عملکرد کلسیم در بدن

• ضربان قلب را تنظیم می‌نماید.
• بی خوابی را کاهش می‌دهد.
• در متابولیسمآهن بدن مؤثر است.
• در تنظیم کار سیستم اعصاب بدن به خصوص درانتقال تحریکات عصبی نقش اساسی دارد.
• کلسیم عامل استحکام استخوان هااست. کلسیم کافی باید در غذای نوجوانان قبل از بلوغ وجودداشته باشد تااستخوانها تراکم مناسبی بیابندودرسالمندی به پوکی استخوان مبتلا نشوند.
• کلسیم برای عملکرد عضلات ضروری است و تا کلسیم وجود نداشته باشد حرکت امکان‌پذیر نیست.
• انتقال پیامهای عصبی به وسیله یون کلسیم صورت می‌گیرد.
• کلسیم در یکی از مراحل انعقاد خون دخیل است.
• همان طور که متوجه شدید، کلسیم فعالیتهای زیادی رادربدن برعهده دارد.

عوارض کمبود کلسیم

عوارض کمبود کلسیم در کودکان بیماری راشیتیسم،در میانسالان استئومالاسی،ودر بزرگسالان استئوپروز است. این بیماری‌ها دراثر کمبود ویتامین D بروز می‌کنند، پس اگرخواستاراستخوانهای محکمی هستید،بهتر است مراقب مصرف ویتامین D هم باشید. کمبود شدید کلسیم،انقباض شدید عضلات به حالت کزاز را به دنبال دارد که ابتدا به صورت گرفتگی عضلات دیده می‌شود.البته این حالت کمتر رخ می‌دهد وآنچه ما بیشتر از کمبود کلسیم دیده‌ایم، پوک شدن استخوانها در سنین بالا است که برای جلوگیری ازآن بایداز نوجوانی به فکرخود باشیم.
کلسیم از راه پوست هم به هدر می‌رودو فعالیت زیاد در حرارت بالا و تعرق زیاد، دفع پوستی کلسیم راافزایش می‌دهد.چرا که دراثر بالا رفتن سن، درد استخوان ، راحت شکسته شدن و دیر جوش خوردن استخوان‌ها گریبان گیرمان می‌شود. میزان مورد نیاز کلسیم روزانه ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ میلی گرم است.
برای جلوگیری ازابتلاء به استئوپروز،باید دریافت کلسیم و ویتامین D درحداستاندارد باشد. نباید سیگار بکشیم. نباید چای و قهوه بیش از حد مصرف کنیم. نباید دیورتیک (داروهای مدر) بیش از حد مصرف کنیم. باید بیشتر خودرادر معرض نور خورشید قرار دهیم تا ویتامین D درزیر پوستمان تولید شود.درهر سنی که هستیم ورزش کنیم، چراکه کم تحرکی موجب پوکی استخوان‌ها می‌شود.مصرف کافی منابع ویتامین D رانیز فراموش نکنیم.

منابع

منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی ۱۵/۰٪ در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری به‌نظر می‌رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می‌شده‌است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار ۳۶۳۰۰ گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب‌های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می‌کند. کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت ، گیبس و آپاتیت.

تهیه واستخراج

در صنعت ، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش ، از صفحه‌های زغالی به عنوان آند و از میله‌های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می‌توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن ، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه‌است را می‌توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

تجربه و شناسایی

از نظر کیفی ، وجود کلسیم را می‌توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن ، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد. از نظر کمی ، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی ، به روش‌های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل ، از آمونیوم ، اگزالات استفاده می‌کنند که کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند. اگزالات مورد نظر را نیز یا می‌توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از محلولهای استاندارد شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.

خواص شیمیایی

کلسیم عنصری است که نسبت به فلزات قلیایی و سایر فلزات قلیایی خاکی از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است. مانند بریلیم و آلومینیوم ، و برخلاف فلزات قلیایی ، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی‌گردد. باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می‌شود که می‌تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می‌دهد. کلسیم تجارتی به آسانی با آب و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می‌نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز آمونیاک وهیدروکربنها ، بعنوان ناخالصی می‌باشد. از حکیم ، می‌توان بعنوان یک عامل آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل کننده کربن گرافیتی ، در چدن استفاده کرد. از طرف دیگر می‌توان از این فلز بعنوان عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی مانند کروم ، زیرکونیم و اورانیم و بعنوان یک ماده جداکننده برای مخلوط گازهای نیتروژن و آرگون استفاده نمود. ضمنا زمانیکه کلسیم ، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (۲۵/۰٪) ، ساختمان آنها را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می‌شود.

ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها

عموما می‌بایست که از ترکیبات سدیم نسبت به ترکیبات کلسیم ، بیشتر استفاده شود، لکن با مقایسه قیمت این دو ترکیب با یکدیگر ، در بسیاری از موارد از ترکیبات کلسیم استفاده می‌شود. در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری ، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می‌شود.

از ترکیبات مهم کلسیم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

'هیدرید کلسیم':این ترکیب در اثر واکنش مستقیم با هیدروژن در C۴۰۰˚ حاصل می‌گردد و با آن می‌توان بسیاری از اکسیدهای معدنی مانند رویتل و بدلیت را تا حد فلز مربوطه احیا کرد همچنین می‌توان با استفاده از این ترکیب ، کلریدکلسیم را به سدیم احیا و مونوکسید کربن را به فرم آلدهید تبدیل نمود هر بعنوان یک عامل متراکم کننده درتبدیل استون به اکسید مزیتلین و بعنوان کاتالیزورهیدروژناسیون در تبدیل اتیلن به اتان نفش دارد.

اکسید و هیدروکسید کلسیم: اکسید کلسیم ( آهک) را می‌توان بوسیله تجزیه حرارتی کربنات معدنی این عنصر در کوره‌های بلند در فرآیندی مداوم تولید نمود. برای تهیه هیدروکسید کلسیم نیز می‌توان از آبکافت اکسید آن استفاده نمود. از هیدروکسید کلسیم ، بعنوان قلیا در مواردی که نیاز باشد استفاده می‌گردد. سیلید کلسیم: برای تهیه سیلید کلسیم می‌توان در یک کوره الکتریکی از اثر آهک برسیلیکا و یک زغال احیا کننده استفاده نمود. این ماده بعنوان عامل اکسیژن زدایی از فولاد ، بسیار مفید می‌باشد.

'کربید کلسیم': برای تهیه این ترکیب می‌توان مخلوطی از آهک و کربن را در یک کوره الکتریکی تحت درجه حرارت C˚۳۰۰۰ قرار داد. کریبد کلسیم در اثر آبکافت استیلن تبدیل می‌گردد که استیلن یک ماده آغاز برای تهیه تعداد کثیری از مواد شیمیایی مهم در صنعت مواد شیمیایی آلی است. کربنات کلسیم: در طبیعت ، کربنات کلسیم تحت عناوین مختلف و به وفور یافت می‌شود. سنگ آهک ایسلند و کلسیت اساسا کربنات خالص هستند، در حالیکه ماربل تا اندازه‌ای دارای ناخالصی می‌باشد. اگر چه کربنات کلسیم کاملا در آب نامحلول می‌باشد، لکن در آبهای حاوی دی اکسید کربن ، در حد قابل ملاحظه‌ای محلول است زیرا در اثر ترکیب با دی‌اکسید کربن به صورت بیکربنات درمی‌آید.

هالیدهای کلسیم: از جمله هالیدهای کلسیم

I'm from West Azerbaijan. Researcher plant technology and new methods of plant nutrition (crops, horticulture, which in 1375 began to research I have in these areas) years and in 1377 the first non-chemical production of organic minerals and organic groups into and solid solution for use in agricultural applications entered the market. And honor the presence of foreign markets and the marriage contract Marriage will be ready to transfer in both technical and techno diamond monopoly And ready for signing contracts on demand of the products And now a single institution has a strong research team in the field study and laboratory test and also inside the country and abroad Our global message of world peace and happiness green message / without even a hungry