Области применения кальция

Промышленная сфера
Его используют для изготовления сплавов с алюминием, медью и свинцом. Он также используется в качестве восстановителя бериллия, раскислителя сплавов и дегидрирующего агента масел.
Применяется как раскислитель сплавов, обезвоживатель масел, восстановитель в металлургии, десульфурирующий и обезуглероживающий агент для железа и ферросплавов, геттер в электронных лампах.
Биологическое поле
Кальций применяют в качестве высокотемпературного термовосстановителя для получения металлических хрома, тория, урана, редкоземельных элементов, циркония, магнитных материалов, самариево-кобальтовых сплавов, водородопоглощающих материалов, лантан-никелевых сплавов, титано-никелевых сплавов из оксидов и галогениды. Сплавы Ca-Si добавляют в сталь для предотвращения образования карбидов. Свинцово-кальциевые сплавы, содержащие 0,04% кальция, обладают высокой твердостью и коррозионной стойкостью, применяются в качестве оболочек кабелей и свинцовых пластин аккумуляторных батарей; добавление кальция в алюминиевые сплавы может повысить пластичность. Кальций также применяется как раскислитель при выплавке оловянной бронзы, никеля и стали, дегазатор в электронных лампах и телевизионных кинескопах, дегидратирующий агент для органических растворителей, десульфурирующий агент при нефтепереработке, денитрифицирующий агент для чистых инертных газов ( такие как гелий), а также разложение пахучих тиофенов и меркаптанов. Фторид кальция используется в качестве сырья для оптического стекла, оптического волокна и эмали, а также в качестве флюса. Пероксид кальция — мягкий окислитель, используемый в качестве стерилизующего, консервирующего и отбеливающего агента, а также в качестве быстросохнущего агента для герметизирующего клея.
Люди:
Кальций – важнейший элемент для организмов. В человеческом организме белки, связанные с Ca2+, присутствуют в мышцах, нервах, жидкостях организма и костях. Кальций является основным неорганическим компонентом костей и зубов человека, а также важным элементом для передачи нервных импульсов, сокращения мышц, свертывания крови, высвобождения гормонов и секреции молока. Кальций составляет около 1,4% массы тела человека и участвует в обмене веществ. Кальций необходимо пополнять каждый день; недостаток или избыток кальция в организме человека влияет на рост и здоровье.
Кальций – самый распространенный неорганический солевой элемент в организме человека. Общее количество кальция у здорового взрослого человека составляет около {{0}} граммов, что составляет около 1,5%-2.0% массы тела. 99% кальция находится в костях и зубах в виде костных солей, а остальная часть распределяется в мягких тканях. Кальций во внеклеточной жидкости составляет лишь 0,1% от общего количества кальция. Кости являются основным местом отложения кальция, поэтому их называют «хранилищами кальция». Костный кальций существует в основном в двух формах: аморфном гидрофосфате кальция (CaHPO4) и кристаллическом гидроксиапатите (3Ca3PO4×Ca(OH)2). Его состав и физико-химические свойства постоянно изменяются в зависимости от физиологического или патологического состояния организма человека. В новой кости содержится больше гидрофосфата кальция, чем в старой, и во время созревания кости он постепенно превращается в гидроксиапатит. Кости поддерживают динамический баланс между кальцием в костях и кальцием в крови посредством непрерывного остеогенеза и остеолиза.
В нормальных условиях почти весь кальций в крови находится в плазме. Под действием различных гормонов, регулирующих кальций, уровень кальция в крови остается относительно постоянным и составляет 2,25-2,75 ммоль/л. У детей он несколько выше и часто находится на верхней границе. Кальций существует в плазме и внеклеточной жидкости следующими способами: (1) Кальций, связанный с белками. На его долю приходится около 40% общего содержания кальция в крови. (2) Диффузионно-связанный кальций. Кальций, связанный с органическими кислотами, такими как цитрат кальция, лактат кальция и фосфат кальция, может диффундировать через биологические мембраны и составляет около 13%. (3) Кальций, свободный от сыворотки. То есть ионизированный кальций (Са), который постоянно обменивается с двумя вышеперечисленными видами кальция и находится в динамическом равновесии. Его содержание связано с pH крови. Когда pH снижается, [Ca] увеличивается, pH увеличивается, а ионизированный кальций уменьшается. В нормальном физиологическом диапазоне pH ионизированный кальций составляет около 47%. Среди трех видов кальция крови только ионизированный кальций оказывает прямое физиологическое действие. Гормоны также регулируют ионизированный кальций и регулируются по обратной связи уровней ионизированного кальция.
Внутриклеточная концентрация ионизированного кальция значительно ниже, чем внеклеточная концентрация ионизированного кальция. Внеклеточный ионизированный кальций является резервуаром для хранения внутриклеточного ионизированного кальция. Кальций существует в клетках в трех формах: сохраненный кальций, связанный кальций и свободный кальций. Около 80% кальция хранится в органеллах (таких как митохондрии, саркоплазматический ретикулум, эндоплазматический ретикулум и т. д.). Кальций в разных органеллах не диффундирует свободно друг с другом. От 10% до 20% кальция распределяется в цитоплазме, связываясь с растворимыми белками и поверхностями мембран, тогда как на долю свободного кальция приходится лишь 0,1%.