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カルシウム

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア(Wikipedia)』
カリウム カルシウム スカンジウム
Mg

Ca

Sr
外見がいけん
ぎん白色はくしょく金属きんぞく光沢こうたく固体こたい


カルシウムのスペクトルせん
一般いっぱん特性とくせい
名称めいしょう, 記号きごう, 番号ばんごう カルシウム, Ca, 20
分類ぶんるい アルカリるい金属きんぞく
ぞく, 周期しゅうき, ブロック 2, 4, s
原子げんしりょう 40.078
電子でんし配置はいち [Ar] 4s2
電子でんしから 2, 8, 8, 2(画像がぞう
物理ぶつり特性とくせい
そう 固体こたい
密度みつど室温しつおん付近ふきん 1.550 g/cm3
融点ゆうてんでの液体えきたい密度みつど 1.378 g/cm3
融点ゆうてん 1115 K, 842 °C, 1548 °F
沸点ふってん 1757 K, 1484 °C, 2703 °F
融解ゆうかいねつ 8.54 kJ/mol
蒸発じょうはつねつ 154.7 kJ/mol
熱容量ねつようりょう (25 °C) 25.929 J/(mol·K)
蒸気じょうきあつ
圧力あつりょく (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度おんど (K) 864 956 1071 1227 1443 1755
原子げんし特性とくせい
酸化さんかすう 2, 1
(つよ塩基えんきせい酸化さんかぶつ)
電気でんき陰性いんせい 1.00(ポーリングの
イオン化いおんかエネルギー だい1: 589.8 kJ/mol
だい2: 1145.4 kJ/mol
だい3: 4912.4 kJ/mol
原子げんし半径はんけい 197 pm
共有きょうゆう結合けつごう半径はんけい 176±10 pm
ファンデルワールス半径はんけい 231 pm
その
結晶けっしょう構造こうぞう めんこころ立方りっぽう格子こうし構造こうぞう
磁性じせい はん磁性じせい
電気でんき抵抗ていこうりつ (20 °C) 33.6 nΩおめが⋅m
ねつ伝導でんどうりつ (300 K) 201 W/(m⋅K)
ねつ膨張ぼうちょうりつ (25 °C) 22.3 μみゅーm/(m⋅K)
おとつたわるはや
微細びさいロッド)
(r.t.) 3810 m/s
ヤングりつ 20 GPa
剛性ごうせいりつ 7.4 GPa
体積たいせき弾性だんせいりつ 17 GPa
ポアソン 0.31
モース硬度こうど 1.75
ブリネル硬度こうど 167 MPa
CAS登録とうろく番号ばんごう 7440-70-2
おも同位どういたい
詳細しょうさいカルシウムの同位どういたい参照さんしょう
同位どういたい NA 半減はんげん DM DE (MeV) DP
40Ca 96.941% >5.9×1021 とし βべーた+βべーた+ 0.194 40Ar
41Ca trace 1.03×105 とし εいぷしろん - 41K
42Ca 0.647% 中性子ちゅうせいし22安定あんてい
43Ca 0.135% 中性子ちゅうせいし23安定あんてい
44Ca 2.086% 中性子ちゅうせいし24安定あんてい
45Ca syn 162.7 にち βべーた 0.258 45Sc
46Ca 0.004% >2.8×1015 とし βべーたβべーた 0.988 46Ti
47Ca syn 4.536 にち βべーた 0.694, 1.99 47Sc
γがんま 1.297 -
48Ca 0.187% 4.3×1019とし βべーたβべーた 4.274 48Ti
βべーた 0.0058 48Sc

カルシウムしんラテン語らてんご: calcium[1]えい: calcium [ˈkælsiəm])は、原子げんし番号ばんごう20ばん元素げんそである。元素げんそ記号きごうCa原子げんしりょうは40.08。だい2ぞく元素げんそアルカリるい金属きんぞく金属きんぞく元素げんそのひとつ。

名称めいしょう

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calciumは、いし意味いみするラテン語らてんごcalx からてん石灰せっかい意味いみした calcsis由来ゆらいする[2]

性質せいしつ

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酸化さんかすうはわずかな例外れいがいのぞき、つねに+IIとなる。比重ひじゅう1.55の非常ひじょうやわらかい金属きんぞくで、融点ゆうてん840–850 °C沸点ふってん1480–1490 °Cことなる実験じっけんあり)。結晶けっしょう構造こうぞうは、温度おんど条件じょうけんにより3つ存在そんざいし、250 °C以下いかでは、立方りっぽうさいみつ充填じゅうてん構造こうぞうが、250–450 °Cあいだでは六方ろっぽうさいみつ充填じゅうてん構造こうぞう450–839 °Cあいだではからだこころ立方りっぽう格子こうしがそれぞれもっと安定あんていとなる。

単体たんたい空気くうきなか放置ほうちすると酸素さんそみず二酸化炭素にさんかたんそ反応はんのうして腐食ふしょくするため、活性かっせいガスを充填じゅうてんした状態じょうたい販売はんばいされる。鉱油こうゆなか保存ほぞんすることもある。

単体たんたい金属きんぞく空気くうきちゅう加熱かねつするとほのおをあげて燃焼ねんしょうする。

みずくわえると容易ようい反応はんのうして水素すいそ発生はっせいする。生成せいせいした水酸化すいさんかカルシウム水溶液すいようえき石灰せっかいすいぶ。

石灰せっかいすい二酸化炭素にさんかたんそとおすと炭酸たんさんカルシウムしろ沈殿ちんでんしょうじる。

この状態じょうたいから過剰かじょう二酸化炭素にさんかたんそくわえると沈殿ちんでんけて溶液ようえきとなる。この反応はんのう可逆かぎゃくてきであり、加熱かねつするとふたた炭酸たんさんカルシウムの沈殿ちんでんしょうじる。

また炭酸たんさんカルシウムを1170 °C以上いじょう加熱かねつすることで酸化さんかカルシウム生石灰せいせっかい)がられる。

この酸化さんかぶつ高温こうおんほのおねっするとあかるい白色はくしょくこうはっするので電灯でんとう導入どうにゅうされるまえおも劇場げきじょうのスポットライトとしてもちいられた。また酸化さんかカルシウムはみず反応はんのうして水酸化すいさんかカルシウム(消石灰しょうせっかい)を生成せいせいする。

ハロゲンとはしょうちゅう直接ちょくせつ反応はんのうし、ハロゲン化物ばけもの生成せいせいする。

アルコール溶解ようかいしてカルシウムアルコキシド(C2H5O)2Ca)、液体えきたいアンモニア溶解ようかいして青色あおいろ溶液ようえきとなり、アンモニアを蒸発じょうはつさせるとヘキサアンミンカルシウム([Ca(NH3)6])となる。

みず容易ようい反応はんのうして水素すいそ発生はっせいするため、日本にっぽん消防しょうぼうほうではアルカリるい金属きんぞくとして、危険きけんぶつだい3るいきん水性すいせい物質ぶっしつ)に指定していされている。

歴史れきし

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カルシウムは古代こだいローマ時代じだいからカルックス(calx)という名前なまえられ、化学かがくてき性質せいしつ化合かごうぶつかたち利用りようされていた[3]ラボアジエの33元素げんそにもライム(酸化さんかカルシウム)がふくまれている。calxはギリシャのchalix(カリクス,「小石こいし」)に由来ゆらいし「石灰せっかい」のほか小石こいし」の意味いみっていた。派生はせいしたcalculus(カルクルス)は「けい算用さんよう小石こいし」、さらに「計算けいさん」の意味いみつようになり、英語えいごのcalculateやcalculusとうかたり由来ゆらいとされている。

石灰せっかい炭酸たんさんカルシウム)を主成分しゅせいぶんとする石灰岩せっかいがん大理石だいりせき耐久たいきゅうせい加工かこうせいのバランスがよく、ピラミッドパルテノン神殿しんでんなどで石材せきざいとして利用りようされている。しかし、カルシウムの化学かがくてき性質せいしつ活用かつようした最初さいしょれいとしてはセメント発明はつめいをあげるべきだろう。

人類じんるい最初さいしょのセメントとして9000ねんまえイスラエル使つかわれていた「硬性こうせいセメント」がられている[4]。これは、くだいた石灰岩せっかいがんねっして酸化さんかカルシウムを生成せいせいさせ、施工しこうにこれが空気くうきちゅう水分すいぶん炭酸たんさんガス反応はんのうして炭酸たんさんカルシウムとなることを利用りようして硬化こうかさせる。

現在げんざいちかみずくわ水酸化すいさんかカルシウムを生成せいせいさせる「みず硬性こうせいセメント」は、5000ねんまえ中国ちゅうごくや4000ねんまえ古代こだいローマで利用りようされ、おなじころにピラミッド建設けんせつにはやき石膏せっこう硫酸りゅうさんカルシウム)のみず反応はんのう利用りようする漆喰しっくい[注釈ちゅうしゃく 1]もちいられた。

このようにカルシウムはひろ利用りようされ身近みぢか物質ぶっしつだったが、金属きんぞくとしてたんはなれするには電気でんき分解ぶんかい登場とうじょう必要ひつようがあった。1808ねんハンフリー・デービー生石灰せいせっかい酸化さんか水銀すいぎんとともに溶融ようゆう電解でんかいし、金属きんぞくカルシウムをることに成功せいこうした[2]

用途ようと

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セメント・モルタルなど、建設けんせつ建築けんちくよう資材しざいとして多用たようされ、現在げんざいでも使用しようりょうだい部分ぶぶんコンクリート製品せいひんめる。日本にっぽんなまコン生産せいさんりょうは、ピーク(1990ねん)にはやく2おく立方りっぽうメートルたっしている。 おおくの用途ようとがあるが、金属きんぞく元素げんそとしての需要じゅようマグネシウムおとる。

建設けんせつ建築けんちく

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セメント
日本にっぽん石灰岩せっかいがん資源しげんゆたかで、自給自足じきゅうじそく輸出ゆしゅつもしてきたが、近年きんねん減少げんしょう傾向けいこうで2009年度ねんど生産せいさんりょうは5800まんトンと、ピーク半分はんぶん程度ていどとなっている。生産せいさんりょうの4ぶんの3をポルトランドセメントめ、のこりのだい部分ぶぶん高炉こうろセメントである。
石材せきざいまどざい彫刻ちょうこく
しろ大理石だいりせきや、透明とうめいたか石膏せっこうこのんで利用りようされる。しかし大理石だいりせき石灰岩せっかいがん酸性さんせいにより分解ぶんかいされてしまうため建築けんちくぶつ腐食ふしょくによる劣化れっか懸念けねんされる。
漆喰しっくい
消石灰しょうせっかいはいせき固化こかざいとする。
モルタル
おもにほそほねざいセメントがもちいられる。
断熱だんねつざい保温ほおんざい
ケイ酸けいさんカルシウム発泡はっぽうさせたもので耐火たいかせいち、アスベスト代替だいたいひんとしてもちいられる。
石膏せっこうボード
石膏せっこう不燃ふねんせいでありなおかつねつ伝導でんどうせいひくい。そして、石膏せっこうねつくわえられると焼石膏しょうせっこうになる。
この反応はんのうは吸熱過程かてい(+117 kJ/mol)でありなおかつ、しょうじた液体えきたいみず蒸発じょうはつするときに気化きかねつうばう。最終さいしゅうてき水蒸気すいじょうき活性かっせいガスとしてはたらき、ほのおへの酸素さんそ供給きょうきゅう減少げんしょうさせる。
これらの理由りゆうから、いえやオフィスの内壁ないへきとしてもちいられる耐火たいかせいかべばんとしても使つかわれている。

工業こうぎょう

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精錬せいれん
酸素さんそむすびつきやすい性質せいしつから、いにしえよりぼたるせきフッカルシウム)がとおるざいとしてどう精錬せいれんもちいられた。
製鉄せいてつ製鋼せいこう
日本にっぽん生石灰せいせっかい生産せいさんりょう半分はんぶん消費しょうひする。高炉こうろ不純物ふじゅんぶつ除去じょきょざいとして、鉄鉱てっこうせきコークスとともに投入とうにゅうされ、シリカアルミナスラグケイ酸けいさんカルシウムアルミニウム)をつく銑鉄せんてつから分離ぶんりする。また、みやつこつぶ強化きょうかねつ効率こうりつ改善かいぜん窒素ちっそ酸化さんかぶつ削減さくげん効果こうかつ。てんではおもにリン、硫黄いおう除去じょきょ温度おんど調整ちょうせい効果こうかつほか、高級こうきゅうこうがい精錬せいれんもちいる[5]
非鉄ひてつ金属きんぞく鉱業こうぎょう
還元かんげんざいとしてチタン[6]希土類きどるい還元かんげん拡散かくさんほう[7]ウラン[8]プルトニウム[9]
酸化さんかぶつ陰極いんきょく
仕事しごと関数かんすうちいさいねつ陰極いんきょく真空しんくうかんブラウン管ぶらうんかん蛍光けいこうランプなど)材料ざいりょうとして、バリウムストロンチウムとともにさんもと酸化さんかぶつとして1950ねんごろにもちいられた[10]
合金ごうきん添加てんかざい
マグネシウム合金ごうきんに0.25 %添加てんかすると、たい熱性ねっせいが200–300 °Cたかなんもえせい合金ごうきんとなる。
るつぼ耐火たいかざい
多孔たこうしつのカルシア(酸化さんかカルシウム)は2000 °Cまで使用しようでき、触媒しょくばい作用さよう吸収きゅうしゅう汚染おせんすくない。
化学かがく工業こうぎょう
安価あんか安全あんぜんなアルカリざいとしてかせない。おもに消石灰しょうせっかい水酸化すいさんかカルシウム)の石灰乳せっかいにゅうみずスラリーじょうにしたもの)がもちいられる。
マグネシア(酸化さんかマグネシウム製造せいぞう
消石灰しょうせっかいにより海水かいすいなか塩化えんかマグネシウムふく分解ぶんかい回収かいしゅうする(おもに日本にっぽん)。
ソーダはい炭酸たんさんナトリウム製造せいぞう
循環じゅんかんアンモニア回収かいしゅうざいおよび塩化えんかぶつイオン吸収きゅうしゅうざいとして使用しようする。
エポキシ樹脂じゅし製造せいぞう
原料げんりょうプロピレンオキサイドエピクロルヒドリン製造せいぞうで、ケン中和ちゅうわ加熱かねつ同時どうじ進行しんこうさせる。
カルシウムカーバイド(炭化たんかカルシウム
アセチレン製造せいぞう必要ひつようで、高温こうおん電気でんき石灰せっかいとコークスをつよねっして製造せいぞうされる。カーバイドの主要しゅよう用途ようとはアセチレンの生成せいせいである。

また、空気くうきちゅう窒素ちっそとも反応はんのうシアナミドイオンつくりメラミンプラスチックの主要しゅよう材料ざいりょうである。

さらしつぎ塩素えんそさんカルシウム
生石灰せいせっかい塩素えんそ吸収きゅうしゅうさせ、比較的ひかくてき安定あんてい安価あんか消毒しょうどくざいとしてひろ使つかわれている。
パルプ工業こうぎょう
ふけかい使用しようした苛性かせいソーダ廃液はいえきリグニンふくくろえき)を、燃焼ねんしょう分解ぶんかいして炭酸たんさんナトリウム溶液ようえきとし、生石灰せいせっかい再生さいせいする。
ガラス製造せいぞう
ソーダ石灰せっかいガラス原料げんりょうとして、ナトリウム、ケイ素けいそ、カルシウムの酸化さんかぶつもちいられる。
排水はいすい処理しょり
無機むき酸性さんせい排水はいすい中和ちゅうわ多用たようされるほか、フッ素ふっそリン重金属じゅうきんぞく除去じょきょ使用しようされる。
はいガス処理しょり
火力かりょく発電はつでんしょ硫黄いおう酸化さんかぶつ吸収きゅうしゅうざいとして排煙はいえん脱硫だつりゅう利用りようされ、ふくせいする硫酸りゅうさんカルシウムは原料げんりょう石膏せっこうとなる。
ゴミ焼却しょうきゃく
などを腐食ふしょくする塩化えんか水素すいそ大量たいりょう発生はっせいするため、生石灰せいせっかい消石灰しょうせっかい粉末ふんまつ吸収きゅうしゅうざいとしてけむりどうむ。

食品しょくひん工業こうぎょう家庭かてい用品ようひんほか

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製糖せいとう
消石灰しょうせっかい粗糖そとう溶液ようえきくわ炭酸たんさんガスをみ、炭酸たんさんカルシウムの吸着きゅうちゃく凝集ぎょうしゅう沈殿ちんでん効果こうか精製せいせいする。
食品しょくひん添加てんかぶつ
コンニャク凝固ぎょうこざい豆腐とうふ凝固ぎょうこざい栄養えいよう強化きょうかざいとしてもちいられる。
乾燥かんそうざい
水物みずものみず反応はんのう利用りようし、酸化さんかカルシウムや塩化えんかカルシウムがもちいられた。能力のうりょくはシリカゲルにおとるが、押入おしい湿気しっけりなどで利用りようされる。
発熱はつねつざい
酸化さんかカルシウムのみず発熱はつねつ反応はんのう)を、携帯けいたい食品しょくひん弁当べんとうものなど)を加熱かねつする手段しゅだんとしてもちいる。
融雪ゆうせつざい
しおカル(塩化えんかカルシウム)による溶解ようかいねつ凝固ぎょうこてん降下こうか利用りようしている。
学校がっこう用品ようひん
セッコウあるいは炭酸たんさんカルシウムはチョーク使つかわれている。:炭酸たんさんカルシウム(かつては消石灰しょうせっかい)はグラウンドの白線はくせんようラインざいなどにも利用りようされている。
入浴にゅうよくざい
白濁はくだくさせたりアルカリ性あるかりせいにして肌触はだざわりを変化へんかさせるため、炭酸たんさんカルシウムが利用りようされる。
研磨けんまざい
炭酸たんさんカルシウムが歯磨はみがしゴムなどにもちいられる。

農業のうぎょう畜産ちくさん

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農薬のうやく
ボルドぼるどえき石灰せっかい硫黄いおうごうざい石灰せっかい防除ぼうじょなどに使つかわれる。
無機むき肥料ひりょう
石灰せっかいリンさん石灰せっかい硝酸しょうさんカルシウムなどのほか、連作れんさく障害しょうがい対策たいさく土壌どじょう中和ちゅうわ殺菌さっきん兼用けんよう生石灰せいせっかい消石灰しょうせっかい使用しようされる。
飼料しりょう
家畜かちく栄養えいよう保健ほけんざい

カルシウムの化合かごうぶつ

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無機むきしお

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オキソさんしお

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有機ゆうきしお

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同位どういたい

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カルシウムの原子げんし番号ばんごう20ばん陽子ようし魔法まほうすうであり、安定あんてい同位どういたいが4しゅおおい。さらに、中性子ちゅうせいし魔法まほうすうであるじゅう魔法まほうすう同位どういたいを2つ(40Ca、48Ca)っている。40Caは安定あんてい核種かくしゅれつからはずれた位置いちにあるにもかかわらず、天然てんねん存在そんざいりつやく97 %といちじるしくたかい。一方いっぽう48Caも周囲しゅういたん寿命じゅみょう核種かくしゅかこまれながら、半減はんげん430きょうとし極端きょくたん安定あんていしており、存在そんざいりつ46Caのすうじゅうばいである。

地球ちきゅう化学かがく

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カルシウムは古典こてんてきクラークすうで、だい5位置いちし、地殻ちかくなか存在そんざいりつは3.39 %とされていた。現在げんざい地球ちきゅう温暖おんだんしゅ要因よういんとなる二酸化炭素にさんかたんそを、炭酸たんさんカルシウムとしてふうめるやくつとして関心かんしんたかまっている。カルシウムはおも炭酸たんさんカルシウムとして世界中せかいじゅう白亜はくあ石灰岩せっかいがん大理石だいりせき塊状かいじょう鉱床こうしょうとして存在そんざいする。

石灰岩せっかいがん成因せいいんは、海水かいすいちゅう炭酸たんさんカルシウムの溶解ようかいえた水域すいいき沈殿ちんでん生成せいせいされる。

またそのほか、サンゴちゅう形成けいせいするそと骨格こっかく由来ゆらいするサンゴ礁さんごしょう寄与きよおおきいとかんがえられている。石灰岩せっかいがんちゅう二酸化炭素にさんかたんそは、自然しぜんかいでは火山かざんによるねつ変成へんせい作用さよう鍾乳洞しょうにゅうどうでみられるような溶出ようしゅつにより大気たいきちゅう放出ほうしゅつされるが、炭酸たんさん水素すいそイオンとして水系すいけいまれやすいため、短期間たんきかんでカルシウムやマグネシウムなどとなん溶性ようせいしお生成せいせいし、ふたた固定こていされる。

大理石だいりせき石灰岩せっかいがん建築けんちくぶつ素材そざいとしてよくもちいられてきたが、さんによる腐食ふしょく作用さようよわ性質せいしつ

天然てんねん存在そんざいする炭酸たんさんカルシウムの結晶けっしょう状態じょうたいとして方解石ほうかいせきアラゴナイトバテライトがある。とく方解石ほうかいせき結晶けっしょうがたふたつのことなる屈折くっせつりつち、ふたつのぞうむすぶためへんこう顕微鏡けんびきょう機能きのうかせないものとなっている。

ドロマイト(白雲しらくもせきCaMg(CO3)2堆積たいせきぶつちゅうひろ分布ぶんぷしており、ヨーロッパのドロミテ山塊さんかい全体ぜんたいにもふくまれる。構造こうぞう炭酸たんさんイオンにたいしてマグネシウムイオンとカルシウムイオンが交互こうご配列はいれつしており、原油げんゆ成分せいぶんである炭化たんか水素すいそ堆積たいせきぶつおおくがドロマイトがんちゅう存在そんざいする。この物質ぶっしつ実験じっけんしつてき合成ごうせいするには150 °C以上いじょうおこな必要ひつようがあり、地表ちひょうじょう環境かんきょう条件じょうけんことなるため、どうしてドロマイトが生成せいせいするのかはなぞであった。主流しゅりゅうであるせつとしては石灰岩せっかいがん地表ちひょう生成せいせいされたのち地中ちちゅうふかくにめられ、マグネシウムイオンを豊富ほうふふくみず地層ちそうちゅうながれることでカルシウムイオンとマグネシウムイオンとで置換ちかんおこなわれたとするせつである。

生化学せいかがく

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ヒトふく動物どうぶつ植物しょくぶつ代表だいひょうてきミネラル必須ひっす元素げんそ)である。カルシウムはかく細胞さいぼう生物せいぶつにとって必須ひっす元素げんそであり、植物しょくぶつにとっても肥料ひりょうとして必要ひつようである。

生理せいり作用さよう

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人体じんたい構成こうせい成分せいぶんとしてのカルシウムは、成人せいじん男性だんせい場合ばあいやく1キロをめる。おもにほねとしてヒドロキシアパタイトCa5(PO4)3(OH))のかたち存在そんざいする。

生体せいたいないのカルシウムは、遊離ゆうりがたタンパク質たんぱくしつ結合けつごうがた沈着ちんちゃくがた存在そんざいする。ヒトをはじめとする脊椎動物せきついどうぶつでは、おもに骨質こっしつとして大量たいりょう沈着ちんちゃくがたがストックされているが、細胞さいぼううちのカルシウムイオンはそとより極端きょくたん濃度のうどひくく、そのは3けたたっする。同様どうよう濃度のうどカリウムナトリウムでもられるが、カルシウムでは細胞さいぼうない濃度のうど厳密げんみつたもたれている。これは、かく細胞さいぼうない情報じょうほう伝達でんたつになカルシウムシグナリングのためとかんがえられており、細胞さいぼうまくにカルシウムイオンを排出はいしゅつするカルシウムチャネルそなえられている。

筋肉きんにく細胞さいぼうでは、収縮しゅうしゅくかかわるタンパク質たんぱくしつトロポニン)に結合けつごうすることが不可欠ふかけつである[11]。カルシウムイオンは細胞さいぼうないえきにはほとんど存在そんざいせず、細胞さいぼうがいからのカルシウムイオンの流入りゅうにゅうや、細胞さいぼうないしょう胞体にたくわえられたカルシウムイオンの放出ほうしゅつは、さまざまなシグナルとしての生理せいりてき機能きのうがある。

筋肉きんにく細胞さいぼう以外いがいにおいても、カルシウムイオンは細胞さいぼう収縮しゅうしゅく運動うんどう重要じゅうよう役割やくわりたす。そのひとつのれいが、カルモジュリンである。これは平滑へいかつすじすじ細胞さいぼうにおけるミオシンとアクチン繊維せんいによる収縮しゅうしゅく運動うんどうにおいてトロポニンわりの役割やくわりたす。カリモジュリンは4つのCa結合けつごう部位ぶいつ。Caイオンが結合けつごうすることで高次こうじ構造こうぞう変化へんかして活性かっせいがたのカルモジュリンふく合体がったい形成けいせいする。この4つの結合けつごう部位ぶいというのがミソで、これらの部位ぶいたいするリガンド(つまりカルシウムイオン)の結合けつごう親和しんわせいたくみに制御せいぎょされている。(これをアロステリック調節ちょうせつという。) ひと部位ぶいにカルシウムが結合けつごうするごとに、部位ぶいたいするリガンドの結合けつごう親和しんわせい漸次ぜんじ変化へんかすることで、リガンドの濃度のうど変化へんかたいして非常ひじょう敏感びんかん調節ちょうせつ可能かのうとなるわけだ。

植物しょくぶつ細胞さいぼうでは、乾燥かんそうじゅうあたり1.8 %程度ていどのカルシウムをふくむ。植物しょくぶつにおいてカルシウムはイオンとして存在そんざいし、おもに細胞さいぼうかべ細胞さいぼうまくそとえきしょう胞体おお分布ぶんぷする一方いっぽうサイトゾルうち濃度のうどひくたもたれている。植物しょくぶつ細胞さいぼうにおけるカルシウムの生理せいり作用さよう以下いかの4てんである[12]

  • 細胞さいぼうかべ安定あんてい
  • 細胞さいぼうまく安定あんてい
  • 染色せんしょくたい構造こうぞう維持いじ
  • メッセンジャーとして細胞さいぼうない情報じょうほう伝達でんたつ

植物しょくぶつはカルシウム不足ふそくになると、若葉わかば黄白こうはくしょくになったり、しんくさることがある[13]一方いっぽう、カルシウム過多かたになると微量びりょう要素ようそ欠乏症けつぼうしょうになることがある[13]

薬理やくり作用さよう

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カルシウムは便びん尿にょうとして体外たいがい排泄はいせつされるため、これをおぎな最低さいてい必要ひつよう摂取せっしゅりょうとして、日本にっぽん厚生こうせい労働省ろうどうしょうは1にちに700 mg(骨粗鬆症こつそしょうしょう予防よぼうには800 mgを推奨すいしょう)をあげている[14]

いくつかの症状しょうじょうたいし、医薬品いやくひんとして処方しょほうされることがある。定番ていばんとなっているせいさんやく以外いがいにも、カルシウム欠乏けつぼうによる筋肉きんにく痙攣けいれんくるびょうほね軟化なんかしょうていカルシウムしょう骨粗鬆症こつそしょうしょう治療ちりょうに、おもに経口けいこう摂取せっしゅもちいるほか、血液けつえきちゅうのリンさん濃度のうど抑制よくせいしたい場合ばあいもちいる。また、栄養えいよう補助ほじょ食品しょくひんひろ販売はんばいされており、病気びょうき治療ちりょう食事しょくじ制限せいげんなか場合ばあいや、重度じゅうど骨粗鬆症こつそしょうしょう大量たいりょう摂取せっしゅしたいとき、食事しょくじりょうちた高齢こうれいしゃなどで効果こうか期待きたいできる。

カルシウムのちゅう濃度のうど正常せいじょう範囲はんいはずれていると、ほねからのりょう調節ちょうせつするふく甲状腺こうじょうせん機能きのう異常いじょうなどがうたがわれる[15][16]健常けんじょうしゃでは体液たいえきない濃度のうど平衡へいこうたもたれ、妊娠にんしん女性じょせい食物しょくもつからの吸収きゅうしゅう能力のうりょく自然しぜんすため、かたよった食生活しょくせいかつでなければ追加ついか摂取せっしゅ必要ひつようない[17]過剰かじょう摂取せっしゅこうカルシウムしょうミルク・アルカリ症候群しょうこうぐん原因げんいんとなるため、いちにち摂取せっしゅ許容きょようりょう上限じょうげんとして2300 mgがしめされている。一方いっぽうで、尿にょう結石けっせき構成こうせい成分せいぶんにシュウさんカルシウムがあるため、カルシウムの摂取せっしゅ結石けっせき形成けいせい促進そくしんてきはたらくとかんがえられていたが、近年きんねんでは一定いっていりょうのカルシウム摂取せっしゅはむしろ結石けっせき予防よぼう有効ゆうこうであると指導しどうするようになってきている[18]摂取せっしゅされたカルシウムが腸管ちょうかんないでシュウさん結合けつごうなん溶性ようせいのシュウさんカルシウムとして糞便ふんべん排泄はいせつされることで、尿にょうへと排泄はいせつされるシュウさんりょう減少げんしょうするためである[19]

栄養えいよう所要しょようりょう

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推奨すいしょう摂取せっしゅりょうはさまざまに推定すいていされているがなが期間きかんでの観察かんさつ研究けんきゅう不足ふそくしており、牛乳ぎゅうにゅうには健康けんこうじょう懸念けねんがあるため、健康けんこうてき安全あんぜんなカルシウムのみなもとはまだ確立かくりつされていない[20]。1000 mgを推奨すいしょうするような大量たいりょうのカルシウムの摂取せっしゅ疑問ぎもんされており、それは骨折こっせつリスクが減少げんしょうしないという証拠しょうこあつまっていることによる[20]

2002ねん世界せかい保健ほけん機関きかん報告ほうこくしょでは、動物どうぶつせいタンパク質たんぱくしつ摂取せっしゅりょうが60 gから20 gへと40 g減少げんしょうすると、カルシウム必要ひつようりょうが240 mg減少げんしょうし、同様どうようにナトリウムが2.3 g減少げんしょうすると必要ひつようりょうは240 mg減少げんしょうするという推定すいていがある[21]

疫学えきがく

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カルシウムは必須ひっす元素げんそとして以上いじょう効果こうか期待きたいされ、いくつもの疫学えきがく調査ちょうさおこなわれている。

  • 有効ゆうこうせいありと判定はんていされたれい[22]
    • ていカルシウムしょう
    • くるびょうほね軟化なんかしょう
    • せいさんざい
  • おそらく効果こうかありと判定はんていされたれい
    • 閉経へいけい前後ぜんこうほねりょう減少げんしょう
    • 胎児たいじほね成長せいちょうほね密度みつど増加ぞうか(註:リバウンドをふくめ、出生しゅっしょう追跡ついせき調査ちょうされいつからず)
    • 上皮じょうひ小体こてい亢進こうしんしょう慢性まんせいじん機能きのう障害しょうがい患者かんじゃ
  • 可能かのうせいありと判定はんていされたれい
    • 骨粗鬆症こつそしょうしょうほね密度みつど減少げんしょう(ステロイドの長期間ちょうきかん服用ふくようしゃでビタミンD併用へいよう
    • 高齢こうれいしゃにおける損失そんしつ
    • へのフッ素ふっそ過剰かじょう沈着ちんちゃく小児しょうにでビタミンC・D併用へいよう
    • きょせい発作ほっさ
    • 血圧けつあつ減少げんしょうじん疾患しっかん末期まっき
    • 高血圧こうけつあつ子癇しかんまえしょうでの血圧けつあつ減少げんしょう(カルシウム摂取せっしゅ不足ふそくにん
    • 直腸ちょくちょう上皮じょうひ異常いじょう増殖ぞうしょく下痢げり腸管ちょうかんバイパス手術しゅじゅつけたひと
    • 妊娠にんしんちゅうこむら(こむら)がえ

骨粗鬆症こつそしょうしょう診療しんりょうガイドラインでは、カルシウムのサプリメント摂取せっしゅほね密度みつどを2 %やすが骨折こっせつりつには変化へんかがないため、すすめられる根拠こんきょがない(グレードC)に分類ぶんるいされる[23]。2015ねんシステマティックレビューでは、ほとんどの研究けんきゅうがカルシウムと骨折こっせつとのあいだ関連かんれんせい見出みいだしていないため、食事しょくじからのカルシウム摂取せっしゅ増加ぞうか骨折こっせつ予防よぼうするという証拠しょうこはなく、カルシウムのサプリメントではよわ証拠しょうこしかないがその結果けっか矛盾むじゅんがあった[24]

ハーバード大学だいがく公衆こうしゅう衛生えいせい大学院だいがくいんによれば、カルシウム摂取せっしゅのために乳製品にゅうせいひんがもっともよい選択せんたくかはあきらかではないとする。乳製品にゅうせいひん以外いがいのカルシウムの摂取せっしゅげんとして コラードチンゲンサイ豆乳とうにゅうベイクドビーンズげられている[25]

ビタミンDは、小腸しょうちょうちょう細胞さいぼうやわらもうをつうじてカルシウムを吸収きゅうしゅうするさいに、カルシウム結合けつごうタンパクりょう増加ぞうかさせるカルシウム吸収きゅうしゅう要因よういんとして重要じゅうようである。ビタミンDは、腎臓じんぞうにおいて尿にょうからカルシウムが損失そんしつすることを抑制よくせいする。

がんとのかかわり

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2つの作為さくい比較ひかく試験しけん[26][27]国際こくさいコクラン共同きょうどう計画けいかくによるメタ分析ぶんせき[28]によると、カルシウムは大腸だいちょう腺腫せんしゅせいポリープをある程度ていど抑制よくせいしうる可能かのうせいがあることが発見はっけんされた。

最近さいきん研究けんきゅう結果けっか矛盾むじゅんしたものであるが、1つはビタミンDこうがん効果こうかについて肯定こうていてきなものであり(Lappeほか)、がんのリスクにたいしてカルシウムのみから独立どくりつした肯定こうていてき作用さようおこなっているとしたものである(以下いかの2番目ばんめ研究けんきゅう参照さんしょうのこと)[29]

ある無作為むさくい比較ひかく試験しけんは、1000 mgのカルシウム成分せいぶんと400IUのビタミンD3は大腸だいちょうがんなに効果こうかしめさなかった[30]

  • ある無作為むさくい比較ひかく試験しけんは、1400–1500 mgのカルシウムサプリメントと1100IUのビタミンD3が塊状かいじょうがん相対そうたいてきリスクを0.402まで低下ていかさせることをしめした[31]。ある疫学えきがくてき研究けんきゅうでは、こう容量ようりょうのカルシウムとビタミンDの摂取せっしゅ更年期こうねんきまえ乳癌にゅうがん発生はっせいリスクをひくめていることが発見はっけんされた[32]
  • 日本にっぽん国立こくりつがん研究けんきゅうセンターが4まん3000にん追跡ついせきしただい規模きぼ調査ちょうさでは、乳製品にゅうせいひん摂取せっしゅ前立腺ぜんりつせんがん発症はっしょうりつげることをしめし、カルシウムや飽和ほうわ脂肪酸しぼうさん摂取せっしゅ前立腺ぜんりつせんがんのリスクをややげることをしめした[33]

危険きけんせい

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カルシウム
危険きけんせい
GHSピクトグラム
GHSシグナルワード 危険きけん(DANGER)
EU分類ぶんるい 強い可燃性 F
NFPA 704
3
0
1
W
特記とっきなき場合ばあい、データは常温じょうおん (25 °C)・つねあつ (100 kPa) におけるものである。

脚注きゃくちゅう

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注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ 日本にっぽん漆喰しっくいとはことなる。

出典しゅってん

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  1. ^ http://www.encyclo.co.uk/webster/C/7
  2. ^ a b 村上むらかみ雅人まさと 編著へんちょ元素げんそ事典じてんさきはし材料ざいりょうへの入門にゅうもん
  3. ^ 桜井さくらい ひろし元素げんそ111のしん知識ちしき講談社こうだんしゃ、1998ねん、118ぺーじISBN 4-06-257192-7 
  4. ^ コンクリート(セメント)の歴史れきしについてりたい。 国立こくりつ国会図書館こっかいとしょかん レファレンス事例じれい詳細しょうさい
  5. ^ はがねつく日本にっぽん石灰せっかい協会きょうかい日本にっぽん石灰せっかい工業こうぎょう組合くみあい
  6. ^ チタン精錬せいれん反応はんのう物理ぶつり化学かがくてき評価ひょうか
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  9. ^ 奥田おくだしげる, 「緻密ちみつなウラニウム精錬せいれんようどるカルシウム容器ようき」『窯業ようぎょう協會きょうかい』 75(857), 9a, 1967-01-01, NAID 110002304124, 日本にっぽんセラミックス協会きょうかい
  10. ^ 酸化さんかぶつ陰極いんきょくそなえた真空しんくうかんekouhou.net
  11. ^ すじ収縮しゅうしゅく調節ちょうせつする分子ぶんしメカニズムの一端いったん解明かいめい 科学かがく技術ぎじゅつ振興しんこう機構きこう
  12. ^ 間藤まとうとおるうまけんほこさき藤原ふじわらとおる へん植物しょくぶつ栄養えいようがく だい2はん』, ぶんえいどう、2010
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関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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