Vápník
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Generál | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jméno, Symbol, Číslo | vápník, Ca, 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemická série | kovy alkalické zeminy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupina, Období, Blok | 2, 4, s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhled | stříbřitá bílá |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Relativní atomová hmotnost | 40.078(4) g/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Konfigurace elektronu | [Ar] 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrony na shell | 2, 8, 8, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikální vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fáze | pevný | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota (blízko r.t.) | 1.55 g/cm? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kapalina hustota u m.p. | 1.378 g/cm? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota tání | 1115 K (842 °C, 1548 °F) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | 1757 K (1484 °C, 2703 °F) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplo roztavení | 8.54 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Výparné skupenské teplo | 154.7 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelná kapacita | (25 ° C) 25.929 J / (mol · K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Krystalová soustava | kubická tvář koncentrovaný | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidační stavy | 2 (silně bASIC kysličník) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativita | 1.00 (Pauling měřítko) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energie (více) |
1st: 589.8 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2nd: 1145.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3rd: 4912.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomový poloměr | 180 odpoledne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomový poloměr (calc.) | 194 odpoledne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent poloměr | 174 odpoledne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rozmanitý | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetické uspořádání | paramagnetický | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrické resistivity | (20 ° C) 33.6 nΩ · m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelná vodivost | (300 K) 201 W / (m · K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelné roztažení | (25 ° C) 22.3 µm / (m · K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rychlost zvuku (tenký prut) | (20 ° C) 3810 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Youngovy modulus | 20 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 7.4 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hromadné modulus | 17 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson poměr | 0.31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs tvrdost | 1.75 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell tvrdost | 167 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Registrační číslo CAS | 7440-70-2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pozoruhodné izotopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Odkazy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vápník je chemický prvek v periodické tabulce, která má symbol Ca a atomové číslo 20. Vápník je měkká šedá alkalická zemina kov, který je používán jak redukční činidlo v těžbě thorium, zirconium a uranu. Vápník je také pátý nejhojnější element v kůře země. To je podstatné pro živé organismy, zvláště ve fyziologii buňky, a je nejvíce obyčejný kov v mnohých zvířatech.
Pozoruhodné vlastnosti
Vápník je poněkud měkký, šedý, kovový element, který může být získán elektrolýzou od fluoridu vápníku. To hoří žlutý-rudý plamen a tvoří bílou povlak nitridu když vystavený ke vzduchu. To reaguje s vodou, přemísťovat vodík a tvořit vápník hydroxide.
Vápník je základní ve svalovém stahu, aktivaci oocyte, stavebních silných kostech a zubech, krev, která se sráží, přenos nervového impulsu, tep řízení a tekutina balancují uvnitř buňek. V USA, mezi asi 50 % a 75 % dospělých nedostanou dostatečný vápník v jejich stravě.[1] Potřeba dospělých mezi 1,000 a 1,300 mg vápníku v jejich každodenní stravě.[1]
Nejhojnější izotop, 40Ca, má jádro 20 protonů a 20 neutronů. Jeho konfigurace elektronu je: 2 elektrony v K shell (hlavní kvantové číslo 1), 8 v L shell (hlavní kvantové číslo 2), 8 v M shell (hlavní kvantové číslo 3), a 2 v N shell (hlavní kvantové číslo 4). Vnější skořápka je skořápka valence, s 2 elektrony v osamoceném 4s okružní, 3p orbitals být prázdný.
Výskyt
Vápník není přirozeně nalezený v jeho základním státu. Vápník se nalézá většinou v systémech půdy jako vápenec, sádrovci a fluorite. Stalagmity a krápníky obsahují uhličitan vápníku. Být základní macromineral v lidské stravě, praxe ochrany půdy často zvažují udržitelnou rovnováhu koncentrací vápníku v zemi.
Viz též nerosty vápníku.
Aplikace
Vápník je důležitá součást zdravé stravy. Deficit může ovlivnit kost a formaci zubu, zatímco overretention může způsobit ledvinové kameny. Vitamín D je potřeboval absorbovat vápník. Mléčné výrobky, takový jako mléko a sýr, být známý zdroj vápníku. Nicméně, někteří jednotlivci jsou alergičtí na mléčné výrobky a rovnají více lidí, zvláště ti non-evropská generace, být laktóza-netolerantní, opouštět je neschopný konzumovat mléčné výrobky. Naštěstí, mnoho jiných dobrých zdrojů vápníku existuje. To zahrnuje: mořské řasy takový jako kelp, wakame a hijiki; ořechy a sezamy (jako mandle a sesame); fazole; mořské ryby takový jako ústřice a skrček; měkký-vykostil rybu; amaranth; celozrnná pšenice; collard zelené; ibišek; rutabaga; brokolice; a opevnil produkty takový jako pomerančový džus a chléb.
Pro více informace o vápníku v žijící skutečnosti, viďte vápník v biologii a metabolismus vápníku.
Jiná použití obsahují:
- jako redukční činidlo v těžbě jiných kovů, takový jako uran, zirconium a thorium.
- jako deoxidizer, desulfurizer nebo decarbonizer pro různý železné a nonferrous slitiny.
- jako legování agent používal ve výrobě hliníku, beryllium, mědi, vedení a slitin hořčíku.
- v průběhu stmelí a mortars být použit ve stavbě.
Historie
Vápník (latina calcis, znamenat “citrus”) byl známý jak časný jako první století když Ancient Římani připravili citrus jak nehašené vápno. To nebylo vlastně izolované dokud ne 1808 v Anglii když sir Humphrey Davy electrolyzed směs citrusu a kysličník mercuric. Davy pokusil se izolovat vápník a když on slyšel ten Berzelius a Pontin připravil amalgám vápníku citrusem electrolyzing v rtuti, on zkoušel to sám. On pracoval s elektrolýzou skrz jeho život a také objevoval/izoloval hořčík, strontium a baryum.
Směsi
Vápník, kombinoval s fosfátem k hydroxylapatite formy, je nerost porce člověka a zvířecích kostí a zuby. Nerostná porce některých korálů může také být transformována do hydroxylapatite.
Nehašené vápno (citrus) je používán v mnoha chemikálii rafinerie zpracovává a je vyrobena topením a opatrně sčítající vodou k vápenci. Když citrus je míchán s pískem, to ztvrdne do malty a je se změnil na omítku vychytáváním oxidu uhličitého. Míchal se s ostatními sloučeninami, citrus tvoří důležitou roli Portland cement.
Když voda prosakuje přes vápenec nebo jiné rozpustné karbonátové horniny, to částečně rozpustí část skály a způsobí formaci jeskyně a charakteristické krápníky a stalagmity a také tvoří tvrdou vodu. Jiný důležitý vápník směsi jsou dusičnan, sirník, chlorid, carbide, cyanamide, a hypochlorite.
Izotopy
Vápník má čtyři stabilní izotopy (40Ca a 42Ca přes 44Ca), plus dva více izotopů (46Ca a 48Ca) to mít takový dlouho half-lives že pro všechny praktické cíle oni mohou být zvažovala stáj. To také má cosmogenic izotop, radioaktivní 41Ca, který má half-life 103,000 roků. Na rozdíl od cosmogenic izotopy, které jsou produkovaly v atmosféře, 41Ca je produkován aktivací neutronu 40Ca. Většina z jeho výroby je v horním metru nebo tak sloupce půdy kde cosmogenic neutronový tok je ještě dostatečně silný. 41Ca přijal velkou pozornost v hvězdných studiech, protože to se rozkládá k 41K, kritický indikátor sluneční-anomálie systému.
97 % přirozeně nastávajícího vápníku je ve formě 40Ca. 40Ca je jeden z produktů dcery 40K se rozkládat, podél s 40Ar. Zatímco K-Ar datování bylo použité značně v geologických vědách, převládání 40Ca v přírodě bránil jeho použití v datování. Používání technik masové spectrometry a dvojité bodcové izotopické zřeďování byli použití pro K-Ca věkové datování.
Dietní zásoby vápníku
Tam být konfliktní doporučení o když vzít zásoby vápníku. Nicméně, většina expertů dohodne to už žádná než 500 mg by mělo být vzato v době – nějaká přemíra bude jít do odpadu. To je doporučeno rozšířit dávky po celý den, se poslední dávkou se blížit k času k spaní. Doporučený denní příjem vápníku liší se od 1000 k 1500 miligramům, záviset na fázi života.
- Uhličitan vápníku je nejvíce obyčejný a nejméně drahá zásoba vápníku. To může být těžké k přehledu a plynu příčin v některých lidech. Beroucí hořčík s tím může pomáhat předejít zácpě. Uhličitan vápníku je 40 % základní vápník. 1000 mg vůle poskytuje 400 mg vápníku. Vezměte tuto přílohu s jídlem k pomoci v absorbci.
- Citrate vápníku je více snadno zabraný (bioavailability je 2.5 časy vyšší než uhličitan vápníku), snadnější strávit a méně pravděpodobný, že způsobí zácpu a plyn než uhličitan vápníku. To také má nižší riziko přispívání k vytvoření ledvinových kamenů. Citrate vápníku je 21 % základní vápník. 1000 mg bude poskytovat 210 mg vápníku. To je dražší než uhličitan vápníku a více to musí být vzato dostat stejné množství vápníku.
- Fosfát vápníku stane více než uhličitan vápníku, ale méně než citrate vápníku. To je snadno zabrané a je méně pravděpodobné k zácpě příčiny a plynu než jeden.
- Lactate vápníku a vápník aspartate jsou oba více snadno strávení, ale dražší než uhličitan vápníku.
Výživa
Mléčné výrobky a vápník
Mléko, jogurt, sýr a jiné mléčné výrobky jsou základní zdroj vápníku a jsou také opevnění s vitamínem D. vápník je nejhojnější nerost v těle, ale to je také jeden nejvíce pravděpodobný, že je nedostatečně dodáván ve stravě.
Zdravé kosti a zuby
Vápník je podstatný pro normální růst a udržování kostí a zubů a požadavky vápníku musí být potkány skrz život. Požadavky jsou největší během období růstu, takový jako dětství, během těhotenství a když kojí. Dlouhodobý nedostatek vápníku může vést k osteoporóze, ve kterém kost se kazí a tam je zvýšené riziko fraktur. Potřeby vápníku mohou být potkány jedením nebo pitím přinejmenším tři nebo čtyři porce deníku mléčných výrobků.
Některé mléčné výrobky, takový jak tvrdý sýr a celek dojí, dělat obsahovat významné množství nasyceného tuku, který může přispět k kardiovaskulární nemoci. Proto, strava sestávat z minima-tučné mléčné výrobky by měly být zvažovány. Minimum-tučná paleta sýra dělaného s částí-sbírat mléko, takový jak mozzarella, ricotta, chata nebo sýr farmáře by mohli být vybráni.
Pro ty s nesnášenlivostí nebo alergií na mléčné výrobky, náhrady takový jak soya nebo mléko rýže často mít vápník přidaný k nim.