Значение слова КАЛЬЦИЙ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона

КАЛЬЦИЙ

(хим.) ? металл, содержащийся в извести, означается Са, вес атома Са = 40. Сильно распространен в природе повсюду. В коренных каменистых породах содержится в виде кремнеземистых минералов, подобных пироксенам (см.), амфиболам (см) и т. п., в осадочных преимущественно в виде известняков (см.), мрамора (см.), доломита (см.), известкового шпата (см.), мергелей и т. п., где содержится углеизвестковая соль СаСО 3 , служащая для добывания извести СаО или окиси К.; в осадочных же породах К. часто входит в виде гипса (см.) или водной серно-известковой соли CaSO 4 2H 2 O. Известь содержится также во всех обычных почвах (см.), где составляет необходимую составную часть, поглощаемую растениями; без известковых соединений они произрастать не могут. Из почвы известь извлекается водой в виде раствора в избытке воды, содержащей углекислоту. Если взять раствор извести (известковую воду) и пропускать в нее углекислый газ, то сперва образуется осадок углеизвестковой соли СаСО 3 , почти не растворимой в воде, а потом (при дальнейшем пропускании углекислоты) осадок вновь весь растворяется. Такие воды образуются очень часто в природе и относятся к числу жестких (см. Вода) вод, иногда же являются воды, насыщенные углекислотой, и если они протекают под землею через известняки, то насыщают известковой солью и тогда, выступив на земную поверхность, осаждают ноздреватый известняк (см. Туфы). В обычных водах рек всегда содержится более или менее такой растворенной известковой соли, а потому в морях и океанах скопляется много известковых солей. Часть их осаждается на дно в осадочные породы, часть поступает в число морских растений, а особенно животных, и после их смерти отлагается также на дно океана. Особенно много углеизвестковой соли поглощается слизняками, имеющими раковины, потому что раковины почти нацело состоят из углеизвестковой соли, а потому некоторые из осажденных в море известковых пород представляют не что иное, как собрание раковин. Таков, напр., известняк, на котором стоит г. Одесса. Но и в теле высших животных, особенно в их костях (см.), содержится много извести, преимущественно в виде фосфорной соли Са 3 P 2 O 8 . Поэтому и кровь содержит между зольными своими частями всегда известь. Словом, К. в виде солей извести весьма широко распространен в природе и играет в ней важную роль. В этом отношении к нему приближается сходный с ним магний (см.). Оба они, судя по спектральным иcследованиям (см.), находятся на солнце и звездах. Главные спектральные линии, свойственные К., имеют длину (в миллионных долях миллиметра) волны: 646, 642, 612, 559, 445, 442, 423, 397 и 393; общий цвет светящих паров К. красновато-желтый, но далеко не столь якро-красный, как у стронция, и не столь желтый, как у натрия. По своему химическому характеру К. относится к числу двуэквивалентных щелочноземельных металлов, образует соли состава СаХ 2 (где Х = ОН, Cl, 1 / 2 O и т. п.) и основную окись СаО; металлоорганических же соединений не дает и относится по периодической системе ко второй группе из числа элементов 4-го ряда, где следует вслед за калием; К = 39. Ближайшими аналогами К. д о лжно считать магний (см.), стронций (см.) и барий (см.). Общие признаки (см. Щелочноземельные металлы) группы этих металлов позволяют ограничить изложение лишь указанием некоторых соединений К.

Металлический К. получен Деви, подобно натрию, действием гальванического тока. Уголь в жару печей и даже в жару, развиваемом гремучим газом, не восстановляет извести в металл, но в жару электрической печи (2500¦ ? 3500¦) известь плавится и восстановляется углем (Муассан), образуя при этом углеродистый К. С 2 Cа, который отвечает ацетилену С 2 H 2 . При действии тока на сплавленный Са Cl 2 или при накаливании йодистого К. (получается действием йодистого водорода на известь) с натрием легко происходит металлический К. в виде желтоватого, блестящего металла, имеющего уд. вес 1,58, плавящегося в красно-калильном жару и затем отчасти улетучивающегося. На воздухе при обыкн. температуре К. окисляется мало, но воду разлагает при обыкн. температуре; накаленный же горит ярким пламенем, кислоты разлагает очень легко, выделяя водород, с галоидами также соединяется как натрий. При накаливании извести с магнием в струе водорода Винклер заметил не только восстановление К., но и образование его соединения с водородом.

Водородистый К. Са H [Так в издании 1895 г. ? Ред. ] выдерживает сильное накаливание, но на воздухе очень легко окисляется. В момент выделения К. соединяется также с газообразным азотом, образуя азотистый К. Са 3 N 2 , который с водой и кислотами дает аммиак, а с окисью углерода ? синеродистый К.

Ca 3 N 2 + 2СО = Са (CN) 2 + 2СаО.

Окись К. СаО, или известь (см.), образуется при горении металлического К. и при разложении накаливанием многих известковых солей, например азотнокислой Са (NO 3 ) 2 , щавелевой С 2 СаО 4 , угольной СаСо 3 и т. п. Свойства см. соотв. ст., уд. вес 3,15. С водой дает гидрат (гашеная известь) Са(ОН) 2 , уд. вес 2,07: он при высушивании до 100¦ представляет указанный состав, а при накаливании до 530¦ теряет всю воду, образуя вновь безводную известь. Одна часть СаО для растворения при обыкн. температуре требует 800 ч. воды, при 100¦ ? 1500 ч. (а потому известковая вода при нагревании мутится). Раствор щелочной; как щелочь, известь действует разъедающим образом на многие органич. вещества, кислоты же насыщает, образуя соли типа СаХ 2 . С перекисью водорода образует мелкие кристаллы водной перекиси К. CaO 2 8Н 2 О. Многие соли извести или нерастворимы, или мало растворимы в воде, особенно же фосфорная Са 3 P 2 О 8 (см. Фосфорная кислота), борная, щавелевая, угольная, сернокислая и др. Из растворимых солей чаще всего применяются хлористый К. СаCl 2 , азотнокислая СаN 2 О 6 и уксуснокислая Са(С 2 Н 3 О 2 ) 2 соли. От магнезиальных солей, очень сходных с известковыми, явное отличие состоит в том, что в присутствии нашатыря соли Са осаждаются из растворов содой, образуя СаСО 3 , тогда как соли Mg остаются в растворе, что зависит от того, что известь не образует таких двойных аммониакальных солей, какие столь легко образуются магнезией. Из солей К. опишем для примера хлористый кальций CaCl 2 . Он получается во многих случаях как побочный продукт других химических превращений, напр. при разложении нашатыря известью для получения аммиака:

2NH 4 Сl + Ca(HO) 2 = 2NH З + 2H 2 O+СаСl 2 .

Белильная известь CaCl 2 + Са(СlO) 2 , выделяя кислород (когда действует окислительно), также оставляет CaCl 2 . Известь с соляною кислотою дает тот же продукт CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O. После выпаривания растворов C aCl 2 обыкновенно при охлаждении выделяются хорошо образованный 6-водный кристаллогидрат СаСl 2 6H 2 O (уд. вес 1,69, безвод. соли CaCl 2 ? 2,2), плавящийся при 29¦. Если на 100 ч. воды в растворе будет 120 ч. CaCl 2 , то при охлаждении образуются пластинки непостоянного кристаллогидрата СаСl 2 4H 2 O ? (Розебом), которые при темп. выше 38¦ дают СаСl 2 2H 2 O, а при температурах ниже 18¦ переходят (даже при простом трении) в изомерное более прочное видоизменение СаСl 2 4H 2 O ?. Растворимость указанных гидратов (все по данным Розебома, 1889) при 30¦ для 6-водной соли (на 100 ч. воды) 100 CaCl 2 а для 4-водной ? 101, для ? 114 CaCl 2 . Кристаллы 2-водной соли могут быть получены из растворов при обыкн. темп., если будет избыток соляной кислоты. При 165¦ для этого кристаллогидрата упругость паров равна атмосферной. Около 175¦ этот кристаллогидрат дает СаСl 2 Н 2 O, а выше 265¦ и этот теряет воду, образуя безводный CaCl 2 . Охлаждая ненасыщенные растворы CaCl 2 (как для всяких солей), получают лед при температурах ниже 0¦, а раствор состава СаСl 2 14Н 2 O застывает вполне как криогидрат (см.) при -55¦. Вследствие существования различных кристаллогидратов могут легко происходить пересыщенные растворы: напр. при 25¦ все растворы, содержащие более 83 ч. CaCl 2 на 100 ч. воды, будут пересыщенными в отношении к 6-водной соли и выделять ее от прикосновения с кристаллом этой соли. Раствор, содержащий 50% CaCl 2 , кипит при 130¦, 70% при 158¦. Удельный вес растворов, содержащих p процентов по весу CaCl 2 , при 15¦ (в пустоте и по отношению к воде при 4¦) выражается довольно точно параболой: S = 0,9992 + 0,008024 p + 0,0000476 р 2 . При испарении растворов досуха часть соли разлагается, образуя известь и соляную кислоту, а потому для приготовления средней безводной соли окончательное высушивание ведут в струе НCl. Безводный CaCl 2 плавится при 719¦. Безводная соль жадно поглощает воду, выделяя при растворении в избытке воды на граммовый частичный вес (т. е. на 56 гр.) 18723 ед. теплоты. Поэтому высушенный пористый CaCl 2 употребляется для сушения газов. Для этого раствор сгущают кипячением до тех пор, пока образуются корки одноводной соли, которые и собираются, а чтобы они поглощали лишь воду, а не СО 2 , их долгое время держат в струе сухого углекислого газа. Из термохимических данных для К. приведем, по Томсену, что реакция (в пайных весовых количествах) Cа + О развивает +130,9 больш. калорий; СаО + H 2 O дает 15,5 больших калорий, а СаН 2 О 2 , растворяясь в б. избытке воды, 2,79; Са + Cl 2 развивает 169,8 больших калорий, Са + Br 2 140,8 больших калорий, Са + J 2 107,2 больших калорий. CaCl 2 + 6Н 2 О дает 21,75 больших калорий, а растворение этого кристаллогидрата в воде поглощает 4,36 больших калорий. Известь, соединяясь с серным ангидридом, т. е. реакция СаО + SO 3 , отделяет 84,2 больших калорий, a CaSO 4 , растворяясь в избытке воды, отделяет 4,4 больших калорий. Гидрат извести, насыщаясь срной кислотой и образуя гипс, т. е. реакция Са(ОН) 2 + Н 2 SO 4 , выделяет 52,3 больших калорий, а СаSО 4 2Н 2 O, растворяясь в избытке воды, поглощает 0,3 больших калорий. Известь, соединяясь с газообразной углекислотой, т. е. реакция СаО + СО 2 , развивает 42,5 больших калорий.

Кальций, его медиц. препараты. Соединения К., особенно с фосфорною кислотою, играют важную роль в развитии и питании тела и поддержании его естественных отправлений. Известь, необходимая для организма человека, вводится в него как растительной, так и животной пищей. Неправильное или недостаточное питание, пониженное усвоение пищеварительным каналом, усиленное выведение мочой при изнуряющих болезнях, необычная трата фосфорнокислой извести во время беременности (для развития костей зародыша), в период прорезывания зубов или при необыкновенно быстром росте ? могут повести за собой заметный недостаток извести в организме и содействовать порождению английской болезни, остеомалации, запоздалого прорезывания зубов, золотухи и др. болезней. В случаях явственного известкового голодания многие врачи считают доставку организму извести путем пищи недостаточной и полагают, что усиленным введением известковых препаратов, особенно фосфорнокислых, можно вернее достигнуть ассимиляции и отложения К. в костных тканях. Но едва ли одно введение извести, без соблюдения диетических и гигиенических условий, может содействовать излечению этих болезней.

Окись К. Едкая, жженая известь с терапевтическими целями употребляется только для прижиганий (венская паста, см. Калий), мылами, едкими и углекислыми щелочами или для удаления родимых пятен, бородавчатых наростов, далее, как средство для удаления волос, против парши и хронической экземы. Известковая вода ? см. соотв. ст.

II. Нерастворимые в воде известковые соли. В медицине применяются: 1) углекислый К. очищенный, в виде порошков или микстуры со взбалтыванием; назначается при диспепсии с развитием кислот и при хронических поносах. 2) Фосфорнокислый К. (Calcaria phosphorica) ? белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде, растворимый в соляной кислоте; при золотухе, рахите, при золотушных страданиях костей и т. д. 3) Жженая сернокислая известь, жженый гипс (Calcium sulfuricum ustum) ? для неподвижных хирургических повязок. Кроме того, гипс служит дезинфекционным средством для животных извержений.

III. Известковые соли, легко растворимые в воде. Из них только хлористый К. изучен более точно как в токсическом, так и в медицинском отношении, но установлена ядовитость и др. легко растворимых известковых солей (уксуснокислой, молочнокислой, азотнокислой).

Брокгауз и Ефрон. Энциклопедия Брокгауза и Ефрона.