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钙

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  此條目め介かい紹的是ぜ化学かがく元素げんそ。关于與營養えいよう學がく相關そうかん、生物せいぶつ體たい內的礦物質ぶっしつ，请见「钙质」。

钙 20Ca
氫（非金屬ひきんぞく） 氦（惰性だせい氣體きたい）
鋰（鹼金屬きんぞく） 鈹（鹼土金屬きんぞく） 硼（類るい金屬きんぞく） 碳（非金屬ひきんぞく） 氮（非金屬ひきんぞく） 氧（非金屬ひきんぞく） 氟（鹵素） 氖（惰性だせい氣體きたい）
鈉（鹼金屬きんぞく） 鎂（鹼土金屬きんぞく） 鋁（貧ひん金屬きんぞく） 矽（類るい金屬きんぞく） 磷（非金屬ひきんぞく） 硫（非金屬ひきんぞく） 氯（鹵素） 氬（惰性だせい氣體きたい）
鉀（鹼金屬きんぞく） 鈣（鹼土金屬きんぞく） 鈧（過渡かと金屬きんぞく） 鈦（過渡かと金屬きんぞく） 釩（過渡かと金屬きんぞく） 鉻（過渡かと金屬きんぞく） 錳（過渡かと金屬きんぞく） 鐵てつ（過渡かと金屬きんぞく） 鈷（過渡かと金屬きんぞく） 鎳（過渡かと金屬きんぞく） 銅どう（過渡かと金屬きんぞく） 鋅（過渡かと金屬きんぞく） 鎵（貧ひん金屬きんぞく） 鍺（類るい金屬きんぞく） 砷（類るい金屬きんぞく） 硒（非金屬ひきんぞく） 溴（鹵素） 氪（惰性だせい氣體きたい）
銣（鹼金屬きんぞく） 鍶（鹼土金屬きんぞく） 釔（過渡かと金屬きんぞく） 鋯（過渡かと金屬きんぞく） 鈮（過渡かと金屬きんぞく） 鉬（過渡かと金屬きんぞく） 鎝（過渡かと金屬きんぞく） 釕（過渡かと金屬きんぞく） 銠（過渡かと金屬きんぞく） 鈀（過渡かと金屬きんぞく） 銀ぎん（過渡かと金屬きんぞく） 鎘（過渡かと金屬きんぞく） 銦（貧ひん金屬きんぞく） 錫すず（貧ひん金屬きんぞく） 銻（類るい金屬きんぞく） 碲（類るい金屬きんぞく） 碘（鹵素） 氙（惰性だせい氣體きたい）
銫（鹼金屬きんぞく） 鋇（鹼土金屬きんぞく） 鑭（鑭系元素げんそ） 鈰（鑭系元素げんそ） 鐠（鑭系元素げんそ） 釹（鑭系元素げんそ） 鉕（鑭系元素げんそ） 釤（鑭系元素げんそ） 銪（鑭系元素げんそ） 釓（鑭系元素げんそ） 鋱（鑭系元素げんそ） 鏑かぶら（鑭系元素げんそ） 鈥（鑭系元素げんそ） 鉺（鑭系元素げんそ） 銩（鑭系元素げんそ） 鐿（鑭系元素げんそ） 鎦（鑭系元素げんそ） 鉿（過渡かと金屬きんぞく） 鉭（過渡かと金屬きんぞく） 鎢（過渡かと金屬きんぞく） 錸（過渡かと金屬きんぞく） 鋨（過渡かと金屬きんぞく） 銥（過渡かと金屬きんぞく） 鉑（過渡かと金屬きんぞく） 金きむ（過渡かと金屬きんぞく） 汞（過渡かと金屬きんぞく） 鉈（貧ひん金屬きんぞく） 鉛なまり（貧ひん金屬きんぞく） 鉍（貧ひん金屬きんぞく） 釙（貧ひん金屬きんぞく） 砈（類るい金屬きんぞく） 氡（惰性だせい氣體きたい）
鍅（鹼金屬きんぞく） 鐳（鹼土金屬きんぞく） 錒（錒系元素げんそ） 釷（錒系元素げんそ） 鏷（錒系元素げんそ） 鈾（錒系元素げんそ） 錼（錒系元素げんそ） 鈽（錒系元素げんそ） 鋂（錒系元素げんそ） 鋦（錒系元素げんそ） 鉳（錒系元素げんそ） 鉲（錒系元素げんそ） 鑀（錒系元素げんそ） 鐨（錒系元素げんそ） 鍆（錒系元素げんそ） 鍩（錒系元素げんそ） 鐒（錒系元素げんそ） 鑪たたら（過渡かと金屬きんぞく） 𨧀（過渡かと金屬きんぞく） 𨭎（過渡かと金屬きんぞく） 𨨏（過渡かと金屬きんぞく） 𨭆（過渡かと金屬きんぞく） 䥑（預あずか測はか為ため過渡かと金屬きんぞく） 鐽（預あずか測はか為ため過渡かと金屬きんぞく） 錀（預あずか測はか為ため過渡かと金屬きんぞく） 鎶（過渡かと金屬きんぞく） 鉨（預あずか測はか為ため貧ひん金屬きんぞく） 鈇（貧ひん金屬きんぞく） 鏌（預あずか測はか為ため貧ひん金屬きんぞく） 鉝（預あずか測はか為ため貧ひん金屬きんぞく） 鿬（預あずか測はか為ため鹵素） 鿫（預あずか測はか為ため惰性だせい氣體きたい）
镁
↑
钙
↓
锶
钾 ← 钙 → 钪
外觀がいかん
银白色しょく
概況がいきょう
名稱めいしょう·符號ふごう·序じょ數すう钙（Calcium）·Ca·20
元素げんそ類別るいべつ碱土金属きんぞく
族ぞく·週しゅう期き·區く2·4·s
標準ひょうじゅん原子げんし質量しつりょう40.078(4)[1]
电子排はい布ぬの[Ar] 4s2
2, 8, 8, 2
钙的电子層（2, 8, 8, 2）
钙的电子層そう（2, 8, 8, 2）
歷史れきし
發現はつげん汉弗里さと·戴维（1808年ねん）
分離ぶんり漢かん弗どる里さと·戴維（1808年ねん）
物理ぶつり性質せいしつ
物もの態たい固かた态
密度みつど（接近せっきん室温しつおん）
1.55 g·cm−3
熔点時どき液體えきたい密度みつど1.378 g·cm−3
熔点1115 K，842 °C，1548 °F
沸點ふってん1757 K，1484 °C，2703 °F
熔化热8.54 kJ·mol−1
汽化热154.7 kJ·mol−1
比熱ひねつ容よう25.929 J·mol−1·K−1
蒸氣じょうき壓あつ
壓あつ/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫あつし/K 864 956 1071 1227 1443 1755
原子げんし性質せいしつ
氧化态+2, +1[2]
（強つよ鹼性）
电负性せい1.00（鲍林标度）
电离能のう第だい一いち：589.8 kJ·mol−1

第だい二に：1145.4 kJ·mol−1
第だい三さん：4912.4 kJ·mol−1

（更さら多おお）
原子げんし半径はんけい197 pm
共きょう价半径はんけい176±10 pm
范德华半径はんけい231 pm
钙的原子げんし谱线
雜ざつ項こう
晶あきら体からだ结构面めん心こころ立方りっぽう
磁序抗こう磁性じせい
磁化じか率りつ+40.0×10−6 cm3/mol[3]
電でん阻率（20 °C）33.6 n Ωおめが·m
熱ねつ導しるべ率りつ201 W·m−1·K−1
膨脹ぼうちょう係數けいすう（25 °C）22.3 µm·m−1·K−1
聲こえ速そく（細ほそ棒ぼう）（20 °C）3810 m·s−1
杨氏模も量りょう20 GPa
剪切模も量りょう7.4 GPa
体からだ积模量りょう17 GPa
泊とまり松まつ比ひ0.31
莫氏硬度こうど1.75
布ぬの氏し硬度こうど167 MPa
CAS号ごう7440-70-2
同位どうい素もと
主しゅ条目じょうもく：钙的同位どうい素もと
同位どうい素もと 丰度 半はん衰おとろえ期き​（t1/2） 衰おとろえ變へん
方式ほうしき 能のう量りょう​（MeV） 產物さんぶつ
40Ca 96.941% 穩定，帶おび20粒つぶ中子なかご
41Ca 痕あと量りょう 9.94×104 年とし εいぷしろん 0.42164 41K
42Ca 0.647% 穩定，帶おび22粒つぶ中子なかご
43Ca 0.135% 穩定，帶おび23粒つぶ中子なかご
44Ca 2.086% 穩定，帶おび24粒つぶ中子なかご
45Ca 人造じんぞう 162.61 天てん βべーた− 0.2601 45Sc
46Ca 0.004% 穩定，帶おび26粒つぶ中子なかご
47Ca 人造じんぞう 4.536 天てん βべーた− 1.9921 47Sc
48Ca 0.187% 5.6×1019 年とし βべーた−βべーた− 4.26808 48Ti

钙（英語えいご：Calcium），是ぜ一いち種しゅ化學かがく元素げんそ，化學かがく符號ふごう为Ca，原子げんし序じょ數すう为20，原子げんし量りょう為ため40.078 u。鈣是一いち種しゅ銀ぎん白色はくしょく碱土金属きんぞく，化學かがく活性かっせい頗高，暴露ばくろ于空气下就会形成けいせい深ふか色しょく的てき氧化物ぶつ和わ氮化物ぶつ。它的物理ぶつり和わ化學かがく性質せいしつ與あずか其較重じゅう的てき同族どうぞく元素げんそ鍶（Sr）和わ鋇（Ba）相似そうじ。它是地殼ちかく中ちゅう第だい五ご豐富ほうふ的てき元素げんそ，占うらない地殼ちかく總そう質量しつりょう3%[4]，也是地殼ちかく中ちゅう第だい三さん豐富ほうふ的てき金屬きんぞく，僅次於鐵てつ和わ鋁。地球ちきゅう上じょう最さい常見つねみ的てき鈣化合かごう物ぶつ是ぜ存在そんざい于石灰岩せっかいがん和かず早期そうき海洋かいよう生物せいぶつ的てき化石かせき殘骸ざんがい的てき碳酸鈣。石膏せっこう、硬かた石膏せっこう，螢ぼたる石せき和わ磷灰石せき也是鈣的來らい源げん。钙的名稱めいしょう源げん自じ拉ひしげ丁ひのと語ご calx，意い为石灰せっかい。

雖然在ざい很久以前いぜん就已經けい發現はつげん許多きょた鈣的化合かごう物ぶつ，但ただし是ぜ在ざい十じゅう七世紀後才開始對這些化合物的性質有更深一層的了解。单质鈣直到いた1808年ねん才ざい由よし命名めいめい這個元素げんそ的てき漢かん弗どる里さと·戴維藉由電解でんかい其氧化物ばけもの分離ぶんり出來でき。鈣化合かごう物ぶつ有ゆう廣こう泛的工業こうぎょう應用おうよう：钙补充たかし剂、在ざい造みやつこ紙し工業こうぎょう中ちゅう作為さくい漂白ひょうはく劑ざい的てき使用しよう、水泥みどろ和わ絕緣ぜつえん體たい的てき原料げんりょう以及用よう于製作せいさく肥こえ皂。另一方面ほうめん，純じゅん鈣因為ため反はん应性高だか而用处不多た。少量しょうりょう的てき純じゅん鈣用于制造づくり合金ごうきん，鈣鉛合金ごうきん也可以做汽車きしゃ電池でんち。

鈣是人體じんたい內第五ご豐富ほうふ的てき元素げんそ，也是最さい豐富ほうふ的てき金屬きんぞく元素げんそ。[5]作為さくい電解でんかい質しつ，鈣離子こ在ざい生物せいぶつ體たい及細胞內的てき化學かがく反應はんのう中ちゅう扮ふん演えんじ重要じゅうよう的てき角かく色しょく。鈣離子こ是ぜ第だい二に信しん使し系統けいとう的てき一いち份子，也是神經しんけい元もと释放的てき神經しんけい遞質之これ一いち。它參與さんよ肌はだ肉にく收縮しゅうしゅく的てき過程かてい，也是各種かくしゅ酵素こうそ的てき輔因子いんし。[5]细胞外的がいてき鈣離子こ则負責せめ維持いじ細胞さいぼう膜まく內外的てき電位差でんいさ，合成ごうせい蛋白たんぱく质，並なみ在ざい成なり骨こつ作用さよう中ちゅう扮ふん演えんじ關せき鍵かぎ角かく色しょく。[5][6]

性せい质

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归类

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钙是有延ありのぶ展性てんせい的てき银色金属きんぞく（有ゆう时描述じゅつ为浅黄色おうしょく），性せい质和较重的てき碱土金属きんぞく镁、锶、钡和镭非常ひじょう相似そうじ。一个钙原子有二十个电子，电子排はい布ぬの为 [Ar]4s2。和わ其它碱土金属きんぞく一いち样，钙在最さい外そと层的s轨道里さと有ゆう两个价电子こ，极易在ざい化学かがく反はん应中失しつ去さ它们，产生有ゆう稳定的てき惰性だせい气体电子层结构的二に价阳离子。[7]

由よし于CaX2的てき标准摩ま尔生成せいせい焓远高于CaX，CaX2的てき晶あきら格かく能のう也远大だい于CaX，因いん此钙化合かごう物ぶつ也多以二に价离子化合かごう物ぶつ存在そんざい。 [7]

碱土金属きんぞく中なか，铍与あずか同族どうぞく的てき镁、钙、锶、钡相比ひ差さ别较大だい，性せい质更像ぞう铝和わ锌，且有贫金属きんぞく的まと性せい质，这使得とく某ぼう些地区ちく对“碱土金属きんぞく”的てき传统定てい义会把わ它排除はいじょ在外ざいがい。[8]

物理ぶつり性せい质

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钙的熔点是ぜ842 °C，沸点ふってん是ぜ1494 °C，这些值比相しょう邻周期き的てき镁和锶都高だか。它的晶あきら体からだ结构和わ锶一样是面めん心こころ立方りっぽう晶あきら系けい，超ちょう过450 °C时会转变成和せいわ镁一样的六方最密堆积结构。钙的密度みつど为1.55 g/cm3，是ぜ所有しょゆう碱土金属きんぞく中ちゅう最小さいしょう的てき。[7]

钙比铅硬かた，但ただし仍然可か以用刀がたな切きり割わり。虽然按体积计算さん的てき话，钙的导电性せい比ひ铜和わ铝差さ，但ただし由よし于其密度みつど非常ひじょう低ひく，按质量りょう计算的てき话钙的てき导电性せい就会比ひ铜和铝好。[9]尽つき管かん钙因为会和わ空そら气中的てき氧气反はん应，在ざい大だい多数たすう作さく为导体たい的てき应用中ちゅう不ふ可用かよう，但ただし有人ゆうじん已やめ考こう虑将其用于太空そら。[10]

化学かがく性せい质

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钙的化学かがく性せい质与碱土金属きんぞく中ちゅう的てき锶、钡相似そうじ。举个例れい子こ，钙和水すい反はん应生成せいせい氢氧化か钙和かず氢气的てき速度そくど比ひ镁快，但ただし比ひ锶慢。它也会かい和わ空そら气中的てき氧气和わ氮气反はん应，形成けいせい氧化钙和わ氮化钙的てき混合こんごう物ぶつ。[11]细碎的てき钙会在ざい空そら气中自じ发燃烧，形成けいせい氮化物ぶつ。大だい块的钙的反はん应性较低，会かい和わ空そら气中的てき水みず蒸ふけ气反应，但ただし在ざい湿度しつど低てい于30%下した可か以无限げん期き保存ほぞん。[12]

、
钙在空そら气中的てき缓慢氧化[13]

除じょ了りょう简单氧化物ぶつCaO以外いがい，钙的过氧化物ばけもの CaO2可か以由金属きんぞく钙被高だか压氧气直接ちょくせつ氧化而成，而且有ゆう证据表明ひょうめい黄色おうしょく的てき超ちょう氧化物ぶつ Ca(O2)2存在そんざい。[14][15]

钙单质与其氧化物ばけもの会かい直接ちょくせつ与あずか水みず发生反はん应，得とく到いた氢氧化か钙 Ca(OH)2，其是一いち种强碱，碱性弱じゃく于锶、钡和碱金属きんぞく的てき氢氧化物ばけもの。[16]

钙、锶、钡单质及其氧化物ばけもの会かい与あずか水みず剧烈反はん应，而铍和わ镁与水すい的てき反はん应十じゅう分ふん缓慢[17]

钙的四种二卤化物都是已知的，[18]无水氯化钙可用かよう作さく干ひ燥剂，氟化钙是ぜ制せい取とHF和わF2的てき原料げんりょう[19]。 大だい多数たすう碱土金属きんぞく的てき盐类都と难溶于水，碳酸钙（CaCO3）和わ硫酸りゅうさん钙（CaSO4）都みやこ是ただし常つね见的矿物组成。[20]

钙的碳酸盐在受热时（1173 K）分解ぶんかい[21]

像ぞう锶和钡，以及碱金属きんぞく和わ二に价的镧系元素げんそ铕和わ镱一いち样，金属きんぞく钙可溶于液えき氨，形成けいせい深ふか蓝色溶液ようえき。[7]

由よし于Ca2+离子较大，所以ゆえん它的配はい位い数すう也较高だか，在ざい像ぞう是ぜCaZn13的てき金属きんぞく间化合かごう物ぶつ中ちゅう甚至能のう达到24。[22]钙会和わ含氧的てき螯合剂如EDTA和わ多た聚磷酸さん盐（英えい语：polyphosphate）形成けいせい螯合物ぶつ，这个性せい质可用よう于分析ぶんせき化学かがく和かず在ざい硬水こうすい中ちゅう除去じょきょ钙离子こ。在ざい没ぼつ有ゆう空そら间位阻影かげ响的情じょう况下，越えつ小しょう的てき碱土金属きんぞく阳离子こ形成けいせい的てき配合はいごう物ぶつ越えつ稳定，但ただし当とう与あずか多た齿配はい体たい螯合形成けいせい大だい环化合かごう物ぶつ时，该趋势则相反あいはん。[20][23]

虽然同族どうぞく的てき镁可以形成けいせい很多常用じょうよう的てき有ゆう机つくえ镁化合かごう物ぶつ，有ゆう机つくえ钙化合かごう物ぶつ却因为更难制造づくり且反应性更さら强きょう而较少しょう被ひ使用しよう。不ふ过，最近さいきん有人ゆうじん已やめ将はた它们作さく为可能かのう的てき催化剂研究けんきゅう。[24][25][26][27][28]由よし于Yb2+（102 pm）和わCa2+（100 pm）的てき离子半径はんけい相似そうじ，有ゆう机つくえ钙化合かごう物的ぶってき性せい质更像ぞう有ゆう机つくえ镱化合かごう物ぶつ。[29]

大部おおぶ分有ぶんゆう机つくえ钙化合かごう物ぶつ都と只ただ能のう在ざい低温ていおん下か合成ごうせい，而在这些化合かごう物ぶつ中ちゅう使用しよう大だい位い阻基团可以增加ぞうか稳定性せい。举个例れい子こ，二に茂しげる钙 Ca(C5H5)2只ただ能のう由よし钙和二に茂しげる汞或ある是ぜ环戊二に烯反はん应而成なり，而将C5H5基もと团替换成更さら大だい的てきC5(CH3)5增加ぞうか了りょう化合かごう物的ぶってき溶解ようかい度ど、挥发性せい和わ动力学がく稳定性せい。[29]

存在そんざい于水合あい氯化钙中的てき[Ca(H2O)6]2+聚合物的ぶってき结构，显示钙配合はいごう物ぶつ通常つうじょう有高ありだか配はい位い数すう

同位どうい素もと

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主しゅ条目じょうもく：鈣的同位どうい素もと

天然てんねん钙有五ご种稳定同位どうい素もと（40Ca、42Ca、43Ca、44Ca和わ46Ca）和かず半はん衰おとろえ期き长到可か以看作さく稳定的てき48Ca（半はん衰おとろえ期き4.3 × 1019年とし）的てき混合こんごう物ぶつ。钙是第だい一种有六个天然同位素的元素。[11]

在ざい这六ろく种同位い素もと中ちゅう，40Ca最さい常つね见，占うらない了りょう天然てんねん钙的96.941%。它是硅燃烧过程ほど中ちゅう产生的てき，也是质子数すう和わ中子なかご数すう相等そうとう的てき稳定同位どうい素もと中ちゅう最さい重じゅう的てき。此外，原生げんせい同位どうい素もと（英えい语：primordial nuclide）40K的てき衰おとろえ变也使し40Ca的てき数量すうりょう不断ふだん增加ぞうか。40Ca捕と获一个αあるふぁ粒子りゅうし会かい产生不ふ稳定的てき44Ti，后きさき者しゃ迅速じんそく发生两次电子捕と获，生成せいせい稳定的てき44Ca。它是第だい二常见的钙同位素，占うらない了りょう2.806%。[30][31]

剩あま下した的てき四よん种同位い素もと42Ca、43Ca、46Ca和わ48Ca较为稀有けう，它们在ざい天然てんねん钙的含量都と不足ふそく1%。钙较轻的四よん种同位い素もと是ぜ氧燃烧过程ほど和かず硅燃烧过程ほど的てき主要しゅよう产物，而剩下か的てき两种重じゅう同位どうい素もと则需要じゅよう通どおり过中子なかご捕と获产生。46Ca主要しゅよう在ざい“热”s-过程中なか，短たん寿ことぶき的てき45Ca捕と获一个中子而成的，而48Ca则是Ia超新星ちょうしんせい的てきr-过程产生的てき。[30][31]

在ざい分ぶん别多出で六个和八个中子的核素中，46Ca和わ48Ca是ぜ其中最さい轻的“稳定”核かく素もと。虽然48Ca的てき中子なかご很多，但ただし它的质子数すう20和わ中子なかご数すう28都と是ぜ幻まぼろし数すう，所以ゆえん非常ひじょう稳定。它βべーた衰おとろえ变成なり48Sc的てき过程因いん为自じ旋的てき严重失しつ配はい而受到很大阻碍そがい：48Ca的てき自じ旋为0，而48Sc的てき自じ旋为6+，所以ゆえん衰おとろえ变被角すみ动量的てき转化所しょ禁止きんし。因よし此，48Ca的てき衰おとろえ变方式しき是ぜ双そうβべーた衰おとろえ变成なり48Ti，它也是ぜ已やめ知ち会かい双そうβべーた衰おとろえ变的同位どうい素もと里さと最さい轻的。[32][33]

46Ca理り论上也可以双βべーた衰おとろえ变成46Ti，但ただし这个过程仍未被ひ观察到。最さい轻也最さい常つね见的40Ca的てき质子数すう和かず中子なかこ数也かずや都と是ぜ幻まぼろし数すう，理り论上可か以双そう电子捕と获（英えい语：double electron capture）成なり40Ar，但ただし这也一样仍未被观察到。40Ca和わ46Ca的てき半はん衰おとろえ期き下限かげん分ぶん别为5.9 × 1021年とし和わ2.8 × 1015年とし。[32]

除じょ开几乎稳定じょう的てき48Ca以外いがい，钙最稳定的てき放射ほうしゃ性せい同位どうい素もと是これ41Ca。它通过电子こ捕と获衰变成41K，半はん衰おとろえ期き约为十じゅう万まん年ねん。自然しぜん界かい中ちゅう存在そんざい痕こん量的りょうてき41Ca，它们是ぜ由ゆかり40Ca中子なかご活かつ化か而成的てき。[31]

其它从35Ca到いた60Ca的てき放射ほうしゃ性せい钙同位い素もと也是已やめ知的ちてき，它们都と比ひ41Ca更さら短たん寿ことぶき。在ざい这之中ちゅう最さい稳定的てき是ぜ45Ca（半はん衰おとろえ期き163天てん）和わ47Ca（半はん衰おとろえ期き4.54天てん）。比ひ42Ca轻的钙同位い素もと会かい正ただしβべーた衰おとろえ变成なり钾的同位どうい素もと，而比44Ca的てき钙同位い素もと会かい负βべーた衰おとろえ变成なり钪的てき同位どうい素もと。不ふ过当这些同位どうい素もと逼近原子核げんしかく滴しずく线时，质子发射和わ中子なかご发射会かい变成它们的てき主要しゅよう衰おとろえ变方式しき。[32]

历史

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由ゆかり石灰せっかい泥どろ（英えい语：lime plaster）制せい成なり的てき安あん加か扎勒雕像

虽然在ざい很久以前いぜん就已经发现许多た钙的化合かごう物ぶつ，但ただし是ぜ在ざい十じゅう七世纪后才开始对这些化合物的性质有更深一层的了解。[34]早はや在ざい公おおやけ元もと前まえ7000年ねん，石灰せっかい就被用作ようさく建材けんざい[35]和わ雕像的てき熟じゅく石膏せっこう（英えい语：lime plaster）。[36]第だい一いち个石灰せっかい窑可か以追溯さかのぼ到いた公おおやけ元もと前まえ2500年ねん，于美び索さく不ふ达米亚的てき哈法耶（英えい语：Khafajah）被ひ发现。[37][38]

石膏せっこう（CaSO4·2H2O）是これ胡えびす夫おっと金字塔きんじとう的てき建材けんざい，也是图坦卡蒙陵墓りょうぼ中ちゅう熟じゅく石膏せっこう的てき材料ざいりょう。古こ罗马人じん则通过使用しよう加か热石灰岩せっかいがん（CaCO3）产生的てき石灰せっかい砂すな浆（英えい语：lime mortar）作さく为建材ざい。钙的名称めいしょう“calcium”源みなもと自じ拉ひしげ丁ひのと文ぶん“calx”，意い为石灰せっかい。[34]

维特鲁威注意ちゅうい到いた煅烧石灰岩せっかいがん产生的てき石灰せっかい会かい比ひ原本げんぽん的てき石灰岩せっかいがん轻，并把这个现象归咎于水的てき沸にえ腾。1755年ねん，约瑟夫おっと·布ぬの拉ひしげ克かつ证明这是因いん为煅烧过程ほど会かい释放二に氧化碳气体，而它并没有ゆう被ひ古こ罗马人じん发现到。[39]

钙和同族どうぞく的てき镁、锶和钡都是ぜ由ゆかり汉弗里さと·戴维在ざい1808年ねん分ぶん离的。继约恩斯·贝尔塞柳やなぎ斯和わ马格努つとむ斯·马丁·阿おもね夫おっと·庞廷电解的てき工作こうさく后きさき，戴维通どおり过将金属きんぞく氧化物ぶつ与あずか氧化汞的てき混合こんごう物ぶつ放ひ在ざい铂板いた上作じょうさく为阳极，阴极则是部分ぶぶん浸入しんにゅう汞中的てき铂丝。之これ后きさき，他た通どおり过电解かい产生钙汞齐和かず镁汞齐，然しか后きさき蒸ふけ馏掉汞得到いた金属きんぞく钙和镁。[34][40]不ふ过，纯钙不能ふのう通どおり过这种方法ほう大量たいりょう制せい备，直ちょく到いた一个多世纪后才发现了一种在商业上可行的生产方法。[39]

存在そんざい和生かずお产

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位くらい于土ど耳みみ其棉花めんか堡的てき洞ほら石せき梯はしご田た

钙是地球ちきゅう地ち壳中第だい五ご丰富的てき元素げんそ，也是第だい三さん丰富的てき金属きんぞく，仅次于铝和わ铁。[34]它也是ぜ月つき陆中ちゅう第だい四よん丰富的てき元素げんそ。[12]碳酸钙沉积岩がん作さく为以前まえ的てき海洋かいよう生物せいぶつ的てき化石かせき残骸ざんがい，以两种形式しき遍へん布ぬの地球ちきゅう表面ひょうめん，分ふん别为三さん方ぽう晶あきら系けい的てき方解石ほうかいせき（更さら常つね见）和わ正せい交晶系けい的てき霞かすみ石せき（在ざい温ゆたか带海域かいいき中ちゅう形成けいせい）。珊瑚さんご、贝壳和わ珍ちん珠たま的てき主要しゅよう成分せいぶん都と是ぜ碳酸钙。除じょ了りょう方解石ほうかいせき和かず霞かすみ石せき，其它重要じゅうよう的てき钙矿包括ほうかつ石膏せっこう（CaSO4·2H2O）、硬かた石膏せっこう（CaSO4）、萤石（CaF2）和わ磷灰石せき（[Ca5(PO4)3F]）。[34]

钙的主要しゅよう生せい产者是ぜ中国ちゅうごく（每年まいとし约10000至いたり12000吨）、俄にわか罗斯（每年まいとし约6000至いたり8000吨）和わ美国びくに（每年まいとし约2000至いたり4000吨），加か拿大和わ法ほう国こく也是次じ要よう生なま产国。2005年ねん，全ぜん球たま钙产量りょう约为24000吨，其中大だい约一半被はっぴ美国びくに使用しよう。[10]

俄にわか罗斯和かず中国ちゅうごく仍然使用しよう戴维的てき电解方法ほうほう来生きすぎ产钙，但ただし用もちい了りょう熔融ようゆう氯化钙代替だいたい氧化钙。[10]因いん为钙的てき反はん应性低てい于锶或ある钡，所以ゆえん和わ空そら气反应产生せい的てき氧化物ぶつ-氮化物ぶつ层是稳定的てき，可か以车床加工かこう。[41]在ざい美国びくに和かず加か拿大，钙则是ぜ由よし铝在高温こうおん下か还原石灰せっかい而成的てき。[10]

地球ちきゅう化学かがく循环

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主しゅ条目じょうもく：碳酸盐-硅酸けいさん盐循环（英えい语：Carbonate–silicate cycle）

钙循环（英えい语：Calcium cycle）提供ていきょう了りょう地ち质构造づくり运动（英えい语：Tectonics）、气候和わ碳循环之これ间的联系。山やま脉的隆起りゅうき会かい使し花はな岗岩等とう含钙岩石がんせき经受化学かがく风化作用さよう，并将Ca2+离子释放到いた地表ちひょう水中すいちゅう。这些离子之の后きさき会かい被ひ运输到海洋かいよう，和かず海水かいすい溶解ようかい的てきCO2反はん应生成せいせい石灰石せっかいせき（CaCO
3），沉降到いた海底かいてい并合并到新しん的てき岩石がんせき中ちゅう。海水かいすい溶解ようかい的てきCO2、碳酸根ね和わ碳酸氢根都と属ぞく于“溶解ようかい无机碳”（DIC）。[42]

实际反はん应要更さら复杂，涉わたる及CO2和水わすい在ざい海水かいすいpH下した反はん应而成なり的てき碳酸氢根离子（HCO−
3）：

Ca2+
 + 2HCO−
3 → CaCO
3(s) + CO
2 + H
2O

在ざい海水かいすい的てきpH下した，大だい部分ぶぶん溶解ようかい的てきCO2都会とかい立りつ刻こく变成HCO−
3。该反应导致一分子ぶんしCO2从海洋かいよう或ある大だい气净传输到岩石がんせき圈けん。[43]反はん应的结果是ぜ化学かがく风化释放的てき每まい个Ca2+离子最さい终会从地表ひょう（大だい气、海洋かいよう、土壤どじょう和生かずお物体ぶったい）中ちゅう去さ除じょ一いち个CO2分子ぶんし，并将其储存そん到いた碳酸盐矿物ぶつ中ちゅう停留ていりゅう数すう亿年。因よし此，岩石がんせき中ちゅう钙的风化作用さよう会かい清きよし除じょ海洋かいよう和大かずひろ气中的てきCO2，对气候こう产生强烈きょうれつ的てき长期影かげ响。[42][44]

用途ようと

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参まいり见：钙补充たかし剂

由よし于其对氧和わ硫的てき化学かがく亲和性せい很强，金属きんぞく钙最大さいだい的てき用よう处是炼钢[45]。它的氧化物ぶつ和わ硫化りゅうか物ぶつ一旦いったん形成けいせい，就会以夹杂物的てき形式けいしき从钢中ちゅう浮出，处理后きさき这些夹杂物ぶつ就会分ぶん散在さんざい整せい个钢中ちゅう并变成なり小しょう球状きゅうじょう，从而提ひさげ高だか了りょう可か铸性、清きよし洁度和わ机つくえ械性能せいのう。钙也可か以生产无需维护的汽车蓄电池ち，在ざい这些蓄电池ち中ちゅう使用しよう了りょう0.1 % 钙铅合金ごうきん来らい代替だいたい常用じょうよう的てき锑铅合金きん[46]，减少了りょう失しつ水量すいりょう和わ自じ放ひ电量。[47]由よし于存在そんざい膨胀和わ开裂的てき风险，有ゆう时还会かい将はた铝加入かにゅう这些合金ごうきん中ちゅう。钙铅合金ごうきん也用于铸造づくり。[47]钙还用よう于强化きょうか用よう于轴承的てき铝合金きん，控ひかえ制せい铸铁中なか的てき石墨せきぼく碳以及去除じょ铅中的てき铋杂质。[41]金属きんぞく钙还存在そんざい于一些沟渠清洁剂中，它遇水すい产生的てき热和氢氧化か钙可か以皂化脂肪しぼう和わ液化えきか阻塞下水道げすいどう的てき蛋白たんぱく质（例れい如头发中的てき角すみ蛋白たんぱく）。[48]

除じょ了りょう炼钢，钙的反はん应性还可以用于从高だか纯氩气中ちゅう去さ除じょ氮气，也是氮气和わ氧气的てき吸气剂（英えい语：getter）。它也用よう于在铬、锆、钍和わ铀的まと生せい产中充当じゅうとう还原剂。钙也可か以用来らい储存氢气，因いん为它与氢气反はん应形成けいせい氢化钙固体こたい，氢气可か以很容易ようい地ち从其中重なかしげ新しん放出ほうしゅつ。[41]

据すえ报道，钙同位い素もと在ざい形成けいせい矿物时观察到类似“分ぶん馏”的てき现象。1997年ねん，Skulan和わDePaolo观察到[49]钙矿中ちゅう的てき钙同位い素もと略りゃく比ひ矿物溶液ようえき中ちゅう的てき钙同位い素もと轻，这一研究成为了医学和古海洋学中类似应用的基础。因よし此在骨骼こっかく被ひ钙化的てき动物中ちゅう，软组织的钙同位い素もと丰度可か以反映はんえい骨骼こっかく矿物质形成和せいわ溶解ようかい的てき相しょう对速率りつ。[50]

在ざい人体じんたい中ちゅう，尿にょう液えき中ちゅう钙同位い素もと丰度的てき变化已やめ被ひ证明与あずか骨ほね矿物质平衡へいこう的てき变化有ゆう关。当とう骨ほね头形成けいせい的てき速そく率りつ比ひ固体こたい被ひ吸收きゅうしゅう的てき速そく率りつ快かい时，软组织的44Ca/40Ca比例ひれい会かい增加ぞうか，反たん之の亦また然しか。因よし为这种关系けい，测量尿にょう液えき或ある血液けつえき的てき钙同位い素もと可能かのう有ゆう助じょ于早期き检测骨ほね质疏松まつ等ひとし代だい谢性骨こつ病びょう。[50]

类似的てき系けい统也存在そんざい于海水中すいちゅう。当とう矿物沉淀去さ除じょCa2+的まと速そく率りつ超ちょう过新的てき钙流向こう海洋かいよう的てき速そく率りつ时，海水かいすい的てき44Ca/40Ca的てき比例ひれい趋于上じょう升ます。1997年ねん，Skulan和わDePaolo提出ていしゅつ了りょう海水かいすい44Ca/40Ca随ずい地ち质时间变化か的てき第だい一いち个证据すえ，以及对这些变化か的てき理り论解释。最近さいきん的てき论文证实了りょう这一观察结果，表明ひょうめい海水かいすい中ちゅう的てきCa2+浓度不ふ是ぜ恒つね定じょう的てき，并且海洋かいよう在ざい钙输入にゅう和わ输出方面ほうめん从未处于“稳定状じょう态”。这个发现具有ぐゆう重要じゅうよう的てき气候学がく意い义，因いん为海洋かいよう的てき钙循环与碳循环密みつ切きり相しょう关。[51][52]

很多钙化合かごう物ぶつ用よう于食品しょくひん、药品和わ医い药等用よう处。人ひと们会通どおり过添加てんか乳酸にゅうさん钙（英えい语：Calcium lactate）、焦こげ磷酸钙和わ磷酸钙来らい补充食物しょくもつ中ちゅう的てき钙和磷，而磷酸さん钙也用作ようさく牙きば膏あぶら的てき抛ほう光ひかり剂和抗こう酸さん药。乳糖にゅうとう酸さん钙是用作ようさく药物的てき悬浮剂的白色はくしょく粉末ふんまつ，磷酸二に氢钙在ざい烘培中ちゅう可用かよう作さく膨松剂，亚硫酸りゅうさん钙在ざい造みやつこ纸中用作ようさく漂白ひょうはく剂和消毒しょうどく剂，硅酸けいさん钙是ぜ橡とち胶的强化きょうか剂，而乙おつ酸さん钙用よう于制造づくり肥こえ皂和合成ごうせい树脂。[47]

钙列于世界せかい卫生组织基本きほん药物标准清きよし单当とう中なか。[53]

食物しょくもつ来らい源げん

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富とみ含钙的てき食物しょくもつ包括ほうかつ如优格和わ起おこり司し的てき乳ちち制せい品ひん、沙すな丁ひのと鱼、三文さんもん鱼、大豆だいず制せい品ひん、羽衣はごろも甘あま蓝和わ补充了りょう钙的てき谷たに物ぶつ片へん。[6]

由よし于担心しん大量たいりょう摄入钙导致的长期副作用ふくさよう（如动脉钙化か和わ肾结石せき），美国びくに国家こっか医学いがく院いん（IOM）和わ欧おう洲しゅう食品しょくひん安全あんぜん局きょく（EFSA）都と对钙设了可か耐たい受最高だか摄入量りょう（ULs）。美国びくに国家こっか医学いがく院いん定じょう的てき值是9–18岁不超ちょう过3克かつ/日にち，19–50岁不超ちょう过2.5克かつ/日にち，51岁以上じょう不ふ超ちょう过2克かつ/日ひ。[54]欧おう洲しゅう食品しょくひん安全あんぜん局きょく定じょう的てき值对所有しょゆう成年せいねん人じん都と是ぜ2.5克かつ/日にち，但ただし因よし为儿童わらわ和わ青少年せいしょうねん的てき信しん息いき不足ふそく而没有ゆう确定他た们的可か耐たい受最高だか摄入量りょう。[55]

對たい人體じんたい的てき影響えいきょう

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主しゅ条目じょうもく：鈣營養えいよう
美国びくに国家こっか医学いがく院いん制定せいてい的てき钙的推荐膳ぜん食しょく摄入量りょう[56]
年とし龄 每まい天てん的てき钙摄入いれ量りょう（毫克）
1–3岁 700
4–8岁 1000
9–18岁 1300
19–50岁 1000
>51岁 1000
孕期 1000
哺乳ほにゅう期き 1000
全ぜん球たま成年せいねん人的じんてき钙摄入いれ量りょう（毫克/日にち）[57]
  <400
  400–500
  500–600
  600–700
  700–800
  800–900
  900–1000
  >1000

功こう能のう

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钙是人体じんたい大量たいりょう需要じゅよう的てき生命せいめい元素げんそ。[5][6]Ca2+离子起おこり到いた电解质的てき作用さよう，对肌肉にく、循环和わ消化しょうか系けい统的健康けんこう至いたり关重要じゅうよう。此外，钙对于骨骼こっかく的てき构建是ぜ必不可ふか少しょう的てき，而且还参与さんよ了りょう血ち细胞的てき合成ごうせい。钙也调节肌はだ肉にく收おさむ缩、神かみ经传导和血液けつえき的てき凝固ぎょうこ。Ca2+离子可か以和很多有ゆう机つくえ化合かごう物ぶつ（尤ゆう其是蛋白たんぱく质）形成けいせい稳定的てき配合はいごう物ぶつ，因いん此它才能さいのう发挥这种作用さよう。钙化合かごう物的ぶってき溶解ようかい度ど的てき范围很大，使つかい骨骼こっかく得とく以形成けいせい。[5][58]

结合

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钙离子こ和わ蛋白たんぱく质的结合方式ほうしき有ゆう三さん种：第だい一种方式是和谷たに氨酸或ある天てん冬ふゆ氨酸的てき羰基结合，第だい二に种方式しき是ぜ和わ磷酸化か的てき丝氨酸さん、酪氨酸さん或ある苏氨酸さん结合，第だい三种方式则是和γがんま-羧基化か的てき氨基酸さん螯合。胰蛋白しろ酶是ぜ一いち种消化か酶，它使用しよう第だい一いち种结合方あいかた式しき；而骨ほね钙蛋白しろ是ぜ一种骨基质蛋白，它使用しよう第だい三さん种结合方あいかた式しき。[59]

一いち些像是ぜ骨ほね桥蛋白しろ和わ骨ほね涎よだれ蛋白たんぱく等とう骨ほね基もと质蛋白しろ同どう时使用しよう第だい一种和第二种结合方式。和わ钙结合あい是ぜ酶常见的激げき活かつ方式ほうしき，其它一些酶的激活方式则是与结合了钙的酶结合。钙还与あずか细胞膜まく的てき磷脂层结合あい，锚定与あずか细胞表面ひょうめん相しょう关的蛋白たんぱく质。[59]

营养

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钙是复合维生素もと的てき常つね见成分ぶん，[5]但ただし在ざい里さと面めん的てき是ぜ哪种钙化合かごう物ぶつ可能かのう会かい影かげ响其生物せいぶつ利用りよう度ど。柠檬酸さん钙、苹果りんご酸さん钙和わ乳酸にゅうさん钙的てき生物せいぶつ利用りよう度ど都と很高，而草くさ酸さん钙的てき生物せいぶつ利用りよう度ど较低。其它可用かよう的てき钙化合かごう物ぶつ包括ほうかつ碳酸钙、柠檬酸さん苹果りんご酸さん钙（英えい语：calcium citrate malate）和わ葡萄糖ぶどうとう酸さん钙。[5]摄入的てき钙有约三分之一会以游离离子的形式被肠道吸收，然しか后きさき由ゆかり肾脏调节血ち浆钙水平すいへい。[5]

骨骼こっかく的てき形成けいせい和わ血清けっせい的てき激げき素もと调节

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甲状こうじょう旁つくり腺せん激げき素もと和わ维生素もとD都と可か以通过允许和增强ぞうきょう钙离子こ沉积来らい促进骨骼こっかく的てき形成けいせい，从而在ざい不ふ影かげ响骨量りょう或ある矿物质含量的りょうてき情じょう况下实现快速かいそく骨こつ转换。[5]当とう血ち浆钙水平すいへい下降かこう时，细胞表面ひょうめん受体会かい被ひ激げき活かつ并分泌ぶんぴつ甲状こうじょう旁つくり腺せん激げき素もと，然しか后きさき通どおり过从肾、肠和骨こつ细胞中ちゅう提ひっさげ取ど钙来刺激しげき钙进入にゅう血ち浆。甲状こうじょう旁つくり腺せん激げき素的すてき骨こつ形成けいせい作用さよう会かい被ひ降くだ钙素拮抗きっこう，其分泌ぶんぴつ随ずい着ぎ血ち浆钙水平すいへい的てき增加ぞうか而增加ぞうか。[59]

血清けっせい钙水平すいへい异常

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过量摄入钙会导致高こう血ち钙症，不ふ过因为肠道どう对钙的てき吸收きゅうしゅう效率こうりつ相当そうとう低ひく，高こう血ち钙症更さら可能かのう是ぜ因いん为甲状じょう旁つくり腺せん激げき素もと（PTH）分泌ぶんぴつ过多或ある维生素もとD摄入过多引起的てき，它们都と有利ゆうり于钙的てき吸收きゅうしゅう。所有しょゆう这些情じょう况都会かい导致过量的てき钙沉积在心こころ脏、血管けっかん或ある肾脏中ちゅう。高こう血ち钙症的てき症状しょうじょう包括ほうかつ厌食、恶心、呕吐、记忆力りょく减退、精神せいしん错乱、肌はだ肉にく无力、排尿はいにょう增ぞう多た、脱水だっすい和代かずよ谢性骨こつ病びょう。[59]

长期高だか血ち钙症通常つうじょう会かい导致软组织的钙化，并造成ぞうせい严重的てき后きさき果はて。钙化会かい导致血管けっかん壁かべ丧失弹性和わ血ち流りゅう中断ちゅうだん，进而产生易えき损斑块（英えい语：Vulnerable plaque）和わ血栓けっせん。相反あいはん的てき，钙或维生素もとD摄入不足ふそく会かい导致低てい血ち钙症，常つね由よし甲状こうじょう旁つくり腺せん激げき素もと分泌ぶんぴつ不足ふそく或ある细胞内ない的てきPTH受体有ゆう缺陷けっかん引起。低てい血ち钙症的てき症状しょうじょう包括ほうかつ神しん经肌肉にく兴奋，这可能会のうかい导致手足てあし强直きょうちょく（英えい语：tetany）和わ心こころ脏组织传导性的てき破やぶ坏。[59]

骨ほね病びょう

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由よし于骨骼こっかく的てき发育需要じゅよう钙，所以ゆえん很多骨こつ病びょう都と可か以追溯さかのぼ到いた骨骼こっかく组织中ちゅう的てき有ゆう机つくえ基もと质或羟基磷灰石せき的てき结构。骨ほね质疏松まつ是ぜ每ごと单位体たい积骨骼こっかく中ちゅう矿物质含量的りょうてき减少，可か以通过补充たかし钙、维生素もとD和わ双そう膦酸盐（英えい语：Bisphosphonate）来らい治ち疗。[5][6]钙、维生素もとD和わ磷酸盐摄入にゅう不足ふそく会かい导致骨ほね质软化か。[59]

危险性せい

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钙
危险性せい
GHS危险性せい符号ふごう
《全球化学品统一分类和标签制度》（简称“GHS”）中易燃物的标签图案
GHS提示ていじ词 Danger
H-术语 H261
P-术语 P231+232
NFPA 704
3
0
1
 
若わか非ひ注ちゅう明あかり，所有しょゆう数すう据すえ均ひとし出自しゅつじ标准状じょう态（25 ℃，100 kPa）下した。

金属きんぞく钙会与あずか水みず和わ酸さん剧烈反はん应，所以ゆえん接触せっしょく人体じんたい中ちゅう的てき水みず份后会かい造成ぞうせい严重的てき腐くさ蚀。[60]吞下金属きんぞく钙会严重腐くさ蚀口腔こうくう、食道しょくどう和わ胃い，甚至可能かのう致命ちめい。[48]长期接触せっしょく钙会不ふ会かい产生明あかり显的不利ふり影かげ响仍不明ふめい确。[60]

参考さんこう文献ぶんけん

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扩展阅读

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外部がいぶ連結れんけつ

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相關そうかん項目こうもく
   

铍
Be
原子げんし序じょ数すう: 4
原子げんし量りょう: 9.012
熔点(K): 1551
沸点ふってん(K): 3243
电负性せい: 1.57

镁
Mg
原子げんし序じょ数すう: 12
原子げんし量りょう: 24.305
熔点(K): 923
沸点ふってん(K): 1363
电负性せい: 1.31

钙
Ca
原子げんし序じょ数すう: 20
原子げんし量りょう: 40.078
熔点(K): 1115
沸点ふってん(K): 1757
电负性せい: 1.00

锶
Sr
原子げんし序じょ数すう: 38
原子げんし量りょう: 87.62
熔点(K): 1050
沸点ふってん(K): 1655
电负性せい: 0.95

钡
Ba
原子げんし序じょ数すう: 56
原子げんし量りょう: 137.327
熔点(K): 1000
沸点ふってん(K): 2143
电负性せい: 0.89

镭
Ra
原子げんし序じょ数すう: 88
原子げんし量りょう: [226]
熔点(K): 973
沸点ふってん(K): 2010
电负性せい: 0.9

各地かくち
学がく术
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