Anwendungsgebiete von Kalzium

Industriebereich
Es wird zur Herstellung von Legierungen mit Aluminium, Kupfer und Blei verwendet. Es wird auch als Reduktionsmittel für Beryllium, als Desoxidationsmittel für Legierungen und als Dehydrierungsmittel für Öle verwendet.
Es wird als Desoxidationsmittel für Legierungen, als Dehydratisierungsmittel für Öle, als Reduktionsmittel für die Metallurgie, als Entschwefelungs- und Entkohlungsmittel für Eisen und Ferrolegierungen sowie als Getter in Elektronenröhren verwendet.
Biologisches Feld
Calcium wird als thermisches Hochtemperaturreduktionsmittel zur Herstellung von Metallchrom, Thorium, Uran, Seltenerdelementen, Zirkonium, magnetischen Materialien, Samarium-Kobalt-Legierungen, wasserstoffabsorbierenden Materialien, Lanthan-Nickel-Legierungen und Titan-Nickel-Legierungen aus Oxiden und verwendet Halogenide. Um die Bildung von Karbiden zu verhindern, werden dem Stahl Ca-Si-Legierungen zugesetzt. Blei-Kalzium-Legierungen mit 0,04 % Kalzium haben eine hohe Härte und Korrosionsbeständigkeit und werden als Kabelummantelungen und Batteriebleiplatten verwendet; Der Zusatz von Kalzium zu Aluminiumlegierungen kann die Plastizität verbessern. Calcium wird auch als Desoxidationsmittel zum Schmelzen von Zinnbronze, Nickel und Stahl, als Entgasungsmittel in Elektronenröhren und Fernsehbildröhren, als Dehydratisierungsmittel für organische Lösungsmittel, als Entschwefelungsmittel für die Erdölraffinierung und als Denitrifizierungsmittel für reine Inertgase verwendet ( (z. B. Helium) und Zersetzung von geruchsintensiven Thiophenen und Mercaptanen. Calciumfluorid wird als Rohstoff für optisches Glas, optische Fasern und Emaille sowie als Flussmittel verwendet. Calciumperoxid ist ein mildes Oxidationsmittel, das als Sterilisations-, Konservierungs- und Bleichmittel sowie als schnell trocknendes Mittel für Dichtungskleber verwendet wird.
Menschen:
Calcium ist ein lebenswichtiges Element für Organismen. Für den menschlichen Körper gibt es an Ca2+ gebundene Proteine ​​in Muskeln, Nerven, Körperflüssigkeiten und Knochen. Calcium ist der wichtigste anorganische Bestandteil menschlicher Knochen und Zähne und außerdem ein wesentliches Element für die Nervenübertragung, Muskelkontraktion, Blutgerinnung, Hormonausschüttung und Milchsekretion. Calcium macht etwa 1,4 % der menschlichen Körpermasse aus und ist am Stoffwechsel beteiligt. Kalzium muss täglich ergänzt werden; Zu wenig oder zu viel Kalzium im menschlichen Körper beeinträchtigt Wachstum und Gesundheit.
Calcium ist das am häufigsten vorkommende anorganische Salzelement im menschlichen Körper. Die Gesamtmenge an Kalzium beträgt bei einem gesunden Erwachsenen etwa {{0}} Gramm, was etwa 1,5 %-2,0 % des Körpergewichts ausmacht. 99 % des Kalziums liegen in Knochen und Zähnen in Form von Knochensalzen vor, der Rest ist im Weichgewebe verteilt. Calcium in der extrazellulären Flüssigkeit macht nur 0,1 % des gesamten Calciums aus. Knochen sind der Hauptort der Kalziumablagerung und werden daher als „Kalziumspeicher“ bezeichnet. Knochenkalzium liegt hauptsächlich in zwei Formen vor: amorphes Kalziumhydrogenphosphat (CaHPO4) und kristallines Hydroxylapatit (3Ca3PO4×Ca(OH)2). Seine Zusammensetzung sowie seine physikalischen und chemischen Eigenschaften ändern sich ständig mit den physiologischen oder pathologischen Bedingungen des menschlichen Körpers. In neuem Knochen ist mehr Calciumhydrogenphosphat enthalten als in altem Knochen und es wandelt sich während der Knochenreifung allmählich in Hydroxylapatit um. Knochen halten durch kontinuierliche Osteogenese und Osteolyse ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Knochenkalzium und Blutkalzium aufrecht.
Unter normalen Umständen liegt fast das gesamte Kalzium im Blut im Plasma vor. Unter der Wirkung verschiedener kalziumregulierender Hormone liegt der Blutkalziumspiegel relativ konstant bei 2,25-2,75 mmol/L. Bei Kindern ist sie etwas höher und liegt häufig an der Obergrenze. Calcium kommt im Plasma und in der extrazellulären Flüssigkeit auf folgende Weise vor: (1) Proteingebundenes Calcium. Es macht etwa 40 % des gesamten Blutkalziums aus. (2) Diffusionsfähig gebundenes Kalzium. An organische Säuren wie Calciumcitrat, Calciumlactat und Calciumphosphat gebundenes Calcium kann durch biologische Membranen diffundieren und macht etwa 13 % aus. (3) Serumfreies Kalzium. Das heißt, ionisiertes Kalzium (Ca), das ständig mit den beiden oben genannten Kalziumarten ausgetauscht wird und sich im dynamischen Gleichgewicht befindet. Sein Gehalt hängt mit dem pH-Wert des Blutes zusammen. Wenn der pH-Wert sinkt, steigt [Ca], der pH-Wert steigt und das ionisierte Kalzium nimmt ab. Im normalen physiologischen pH-Bereich macht ionisiertes Kalzium etwa 47 % aus. Von den drei Arten von Blutkalzium hat nur ionisiertes Kalzium eine direkte physiologische Wirkung. Hormone regulieren auch das ionisierte Kalzium und werden durch die Rückkopplung des ionisierten Kalziumspiegels reguliert.
Die intrazelluläre Konzentration an ionisiertem Kalzium ist viel niedriger als die extrazelluläre Konzentration an ionisiertem Kalzium. Extrazelluläres ionisiertes Kalzium ist das Speicherreservoir für intrazelluläres ionisiertes Kalzium. Kalzium kommt in Zellen in drei Formen vor: gespeichertes Kalzium, gebundenes Kalzium und freies Kalzium. Etwa 80 % des Kalziums werden in Organellen (wie Mitochondrien, sarkoplasmatisches Retikulum, endoplasmatisches Retikulum usw.) gespeichert. Calcium in verschiedenen Organellen diffundiert nicht frei miteinander. 10 bis 20 % des Kalziums sind im Zytoplasma verteilt und an lösliche Proteine ​​und Membranoberflächen gebunden, während freies Kalzium nur 0,1 % ausmacht.