ಕ್ಯಾಲ್ಶಿಯಮ್

೨೦ ಪೊಟ್ಯಾಶಿಯಮ್ ← ಕ್ಯಾಲ್ಶಿಯಮ್ → ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್ Mg ↑ Ca ↓ Sr ಆವರ್ತ ಕೋಷ್ಟಕ
ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಹಿತಿ
ಹೆಸರು, ಚಿಹ್ನೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಮಾಂಕ	ಕ್ಯಾಲ್ಶಿಯಮ್, Ca, ೨೦
ರಾಸಾಯನಿಕ ಸರಣಿ	alkaline earth metal
ಗುಂಪು, ಆವರ್ತ, ಖಂಡ	2, 4, s
ಸ್ವರೂಪ	silvery white
ಅಣುವಿನ ತೂಕ	40.078(4) g·mol−1
ಋಣವಿದ್ಯುತ್ಕಣ ಜೋಡಣೆ	[Ar] 4s2
ಋಣವಿದ್ಯುತ್ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಋಣವಿದ್ಯುತ್ಕಣಗಳು	2, 8, 8, 2
ಭೌತಿಕ ಗುಣಗಳು
ಹಂತ	ಘನ
ಸಾಂದ್ರತೆ (ಕೋ.ತಾ. ಹತ್ತಿರ)	1.55 g·cm−3
ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ at ಕ.ಬಿ.	1.378 g·cm−3
ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನ	1115 K (842 °C, 1548 °ಎಫ್)
ಕುದಿಯುವ ತಾಪಮಾನ	1757 K (1484 °C, 2703 °F)
ಸಮ್ಮಿಲನದ ಉಷ್ಣಾಂಶ	8.54 kJ·mol−1
ಭಾಷ್ಪೀಕರಣ ಉಷ್ಣಾಂಶ	154.7 kJ·mol−1
ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ	(25 °C) 25.929 J·mol−1·K−1
ಆವಿಯ ಒತ್ತಡ P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T/K 864 956 1071 1227 1443 1755
ಅಣುವಿನ ಗುಣಗಳು
ಸ್ಪಟಿಕ ಸ್ವರೂಪ	cubic face centered
ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳು	2 (strongly basic oxide)
ವಿದ್ಯುದೃಣತ್ವ	1.00 (Pauling scale)
ಅಣುವಿನ ತ್ರಿಜ್ಯ	180 pm
ಅಣುವಿನ ತ್ರಿಜ್ಯ (ಲೆಖ್ಕಿತ)	194 pm
ತ್ರಿಜ್ಯ ಸಹಾಂಕ	174 pm
ಇತರೆ ಗುಣಗಳು
ಕಾಂತೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆ	paramagnetic
ವಿದ್ಯುತ್ ರೋಧಶೀಲತೆ	(20 °C) 33.6 nΩ·m
ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ	(300 K) 201 W·m−1·K−1
ಉಷ್ಣ ವ್ಯಾಕೋಚನ	(25 °C) 22.3 µm·m−1·K−1
ಶಬ್ದದ ವೇಗ (ತೆಳು ಸರಳು)	(20 °C) 3810 m/s
ಯಂಗ್ ಮಾಪಾಂಕ	20 GPa
ವಿರೋಧಬಲ ಮಾಪನಾಂಕ	7.4 GPa
ಸಗಟು ಮಾಪನಾಂಕ	17 GPa
ವಿಷ ನಿಷ್ಪತ್ತಿ	0.31
ಮೋಸ್ ಗಡಸುತನ	1.75
ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ	167 MPa
ಸಿಎಎಸ್ ನೋಂದಾವಣೆ ಸಂಖ್ಯೆ	7440-70-2
ಉಲ್ಲೇಖನೆಗಳು
ಈ ಚೌಕ: ವೀಕ್ಷಿಸಿ • ಚರ್ಚಿಸಿ • ಸಂಪಾದಿಸಿ

ಕ್ಯಾಲ್ಶಿಯಮ್ ಒಂದು ಮೂಲ ವಸ್ತು. ಇದರ ಉಪಯೋಗ ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಸ್, ಪ್ರಾಚೀನ ಈಜಿಪ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿತ್ತಾದರೂ ೧೮೦೮ರಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲೆಂಡ್ ನ ಸರ್ ಹಂಫ್ರಿ ಡೇವಿ ಇದನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿ ಪ್ರಪ್ರಥಮ ಬಾರಿಗೆ ಶುದ್ಧ ಲೋಹವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದರು.^[೧][೨] ಇದು ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ (ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಭೂ ಪದರದ ೩.೫ ಶೇಕಡಾ) ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ನೀರು ಹಾಗೂ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಬೆರೆಯುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲ್ಶಿಯಮ್ ಹಲವಾರು ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತು. ರಾಸಾಯನಿಕ ಗೊಬ್ಬರದ ತಯಾರಿ, ಕಚ್ಚಾ ತೈಲದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗವಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂನ್ನು Ca ಎಂಬ ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 20. ಇದು ಒಂದು ಮೃದುವಾದ ಬೂದು ಬಣ್ಣದ ಲೋಹ, ಆವರ್ತಕೋಷ್ಟಕದ ಗುಂಪು 2 ಕ್ಕೆ ಸೇರಿದ ಕ್ಷಾರೀಯ ಲೋಹ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಜೀವಿಗಳ ಅಗತ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.

ಇದರ ಪರಮಾಣು ತೂಕ 40.08. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಲಭಿಸುವ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳು (ಐಸೊಟೋಪ್ಸ್) 40, 42, 43, 44, 46, 48. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s². ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ತೆಳುವಾಗಿ ತಟ್ಟಬಹುದು. ಎಳೆಯಾಗಿ ಎಳೆಯಬಹುದು.

ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಬಹಳ ಪಟುಧಾತುವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಅದು ಸಹಜಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಅನೇಕ ಸಂಯೋಜಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೊರೆಯುವ ಆಕರಗಳು ಈ ಮುಂದಿನವು: 1 ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ (CaCO₃)-ಸುಣ್ಣಕಲ್ಲು, ಸೀಮೆಸುಣ್ಣ, ಅಮೃತಶಿಲೆ, ಹವಳ, ಕ್ಯಾಲ್‌ಸೈಟ್, ಐಸ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸ್ಪಾರ್, ಮೊಟ್ಟೆಯ ಚಿಪ್ಪು ಮತ್ತು ಡಾಲೊಮೈಟ್.  2 ಸಲ್ಫೇಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ-ಜಿಪ್ಸಮ್ (CaSO₄.2H₂O) ಮತ್ತು ಅನ್‌ಹೈಡ್ರೈಯ್ಡ್ ರೂಪಗಳು. 3 ಫ್ಲೂರೈಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ-ಫ್ಲೂರೋಸ್ಫಾರ್ (CaF₂).  4 ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ-ಫಾಸ್ಫೋರೈಟ್ [ಫ್ಲೂರಾಪಟೈಟ್ [Ca₃(PO₄)₂], ಫ್ಲೂರಾಪಟೈಟ್ [3Ca₃(PO₄)₂ CaF₂] ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರೋಪಟೈಟ್ [3Ca(PO₄)₂ CaCl₂].

ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ನೀರಿನಲ್ಲಿ, ಗಿಡಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ.  ಮೊಟ್ಟೆಯ ಚಿಪ್ಪು, ಇಚ್ಚಿಪ್ಪಿನ ಮೃದ್ವಂಗಿ ಎಂಬ ಪ್ರಾಣಿ, ಹವಳ, ಕಟಲ್ ಮೀನು ಮುಂತಾದವುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ಹೇರಳವಾಗಿ ಇದೆ.  ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮೂಳೆಗಳ ರಚನೆ ಆಗಿರುವುದು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟಿನಿಂದ.  ಗಿಡಗಳ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಬೆಳೆವಣಿಗೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದ ವಸ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ.

ಭಾರಿ ಮೊತ್ತದಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸೂಕ್ತ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ದ್ರವರೂಪೀ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ.  782⁰ ಸೆಂ. ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡಿನ ಕರಗುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅದರ ಜೊತೆಗೆ 16% ಭಾಗ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಫ್ಲೂರೈಡನ್ನು ಬೆರೆಸುತ್ತಾರೆ.  ಈ ಮಿಶ್ರಣ 663⁰ ಸೆಂ. ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರಾಫೈಟಿನ ಒಳಪದರವಿರುವ ಒಂದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಸುಮಾರು 700⁰ ಸೆಂ.ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.  ಈ ಪಾತ್ರೆಯ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸಮನೆ ಹರಿಯುವ ನೀರಿನ ಪ್ರವಾಹದಿಂದಾಗಿ ತಣ್ಣಗಾಗುವ ಕೋಶವನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಣ ದ್ರವದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಬಹಳ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಘನರೂಪದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.  ಧನವಿದ್ಯುನ್ನಾಳಗಳಾಗಿ ಎರಡು ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಕಂಬಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಣ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ನೇತುಬಿಟ್ಟಿರುತ್ತಾರೆ. ಕರಗಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಣ ದ್ರವವನ್ನು ಮುಟ್ಟುವಂತೆ ಇರುವ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ತಣ್ಣಗಾಗಿರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಒಂದು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕೊಳವೆಯೇ ಋಣವಿದ್ಯುನ್ನಾಳ.  ಇದನ್ನು ನೀರಿನಿಂದ ತಣ್ಣಗಾಗಿರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ.  ಏಕೆಂದರೆ 650⁰ ಸೆಂ. ಉಷ್ಣತೆಯ ಒಳಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಸುಟ್ಟುಹೋಗುವ ಸಂಭವವಿರುತ್ತದೆ.  ಕಬ್ಬಿಣದ ಋಣವಿದ್ಯುನ್ನಾಳವನ್ನು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮೇಲೆತ್ತುವ ಹಾಗೆ ಒಂದು ಸ್ಕ್ರೂ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮಾಡಿರುತ್ತಾರೆ.  ಒಂದು ಚದರ ಸೆಂ.ಮೀ.ಗೆ 100 ಆಂಪಿಯರುಗಳ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 25-30 ವೋಲ್ಟುಗಳ ಮೊತ್ತದ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಕರಗಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಣ ದ್ರವದ ಮೂಲಕ ಹರಿಸುತ್ತಾರೆ.  ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಧನ ವಿದ್ಯುನ್ನಾಳದ ಹತ್ತಿರ ಕ್ಲೋರಿನ್ನಾಗಿಯೂ ಋಣವಿದ್ಯುನ್ನಾಳದ ಹತ್ತಿರ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆಗಿಯೂ ವಿಭಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

CaCl₂ → Ca ++  +   2Cl ಅಯಾನೀಕರಣ

Ca++  +  2e- → Ca (ಲೋಹ) ಋಣವಿದ್ಯುನ್ನಾಳದೆಡೆ

2Cl- - 2e-  → Cl₂ (ಅನಿಲ) ಧನವಿದ್ಯುನ್ನಾಳದೆಡೆ

ಋಣ ವಿದ್ಯುನ್ನಾಳವನ್ನು ತೊಟ್ಟಿಯಿಂದ, ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮೇಲೆತ್ತಿದಂತೆ ಕರಗಿದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಘನ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕಂಬಿಯಂತಾಗಿ ಘನೀಭವಿಸುತ್ತದೆ.  ಈ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕಂಬಿಯೇ ಋಣವಿದ್ಯುನ್ನಾಳವಾಗಿ ಮುಂದೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಕಂಬಿಯ ತಳ ಯಾವಾಗಲೂ ಕರಗಿದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಣ ದ್ರವವನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ತಾಕುವಂತೆ ಇಟ್ಟಿರುತ್ತಾರೆ. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಗಾಳಿಯೊಡನೆ ಸೇರಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಅದರ ಸುತ್ತಲೂ ಘನೀಭವಿಸಿದ ದ್ರವರೂಪದ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡಿನ ಪದರದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.  ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂ ಪದರದೊಳಗೆ ಈ ಲೋಹವನ್ನಿರಿಸಿ ಗಾಳಿಯಿಂದ ದೂರವಿಟ್ಟಿರುತ್ತಾರೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಬೆಳ್ಳಿಯಂತೆ ಬೆಳ್ಳಗಿರುವ ಮತ್ತು ಮೆದುವಾದ ಲೋಹ.  ಇದರ ದ್ರವನ ಬಿಂದು 851⁰ ಸೆಂ. ಕುದಿಬಿಂದು 1439⁰ ಸೆಂ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಇತರ ಲೋಹಗಳೊಡನೆ ಸೇರಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪಾದರಸದೊಡನೆ ರಸಮಿಶ್ರಣ (ಅಮಾಲ್ಗಂ) ಆಗುತ್ತದೆ.

ಒಣಗಾಳಿ ಇದರ ಮೇಲೆ ಯಾವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನೂ ಉಂಟು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.  ಆದರೆ ತಂಗಾಳಿಯೊಡನೆ ಸೇರಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗಿ ಅದೃಶ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.  ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಯಿಸುವುದರಿಂದ ಅದು ಉಜ್ಜ್ವಲವಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗುತ್ತದೆ.^[೩]

2Ca + O₂ → 2CaO

3Ca + N₂ → Ca₃N₂

ನೀರಿನೊಡನೆ ಸೇರಿದಾಗ ತಣ್ಣೀರು ಉದ್ಭವವಾಗಿ ಜೊತೆಗೆ ಜಲಜನಕವೂ ಹೊರ ಬರುತ್ತದೆ.  ಆದರೆ ಸೋಡಿಯಮಿಗಿಂತ ಅಲ್ಪವಾಗಿ ಸೇರುತ್ತದೆ.

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

ಆಮ್ಲಗಳೊಡನೆ ಸೇರಿ ಜಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

ಆಮ್ಲಗಳೊಡನೆ ಸೇರಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮಿಗೆ ಯಾವ ವಿಧವಾದ ಕ್ರಿಯೆಯೂ ಇಲ್ಲ.  ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮನ್ನು ಕ್ಲೋರಿನ್, ಗಂಧಕ, ಸಾರಜನಕ, ಮತ್ತು ಜಲಜನಕದೊಡನೆ ಕಾಸಿದಾಗ ಅದು ನೇರವಾಗಿ ಇವುಗಳೊಡನೆ ಸೇರಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳ ದ್ವಿಮಿಶ್ರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಗ್ಯಾನಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಣಗಿಸುವುದಕ್ಕೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆಬ್ಸೊಲ್ಯೂಟ್ ಆಲ್ಕೊಹಾಲ್), ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲೂ ಉಳಿದಿರಬಹುದಾದ ಗಾಳಿ ಅಂಶವನ್ನು ತೆಗೆಯಲು, ನೈಟ್ರೋಜನ್ನಿನಿಂದ ಆರ್ಗಾನನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರೈಡನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು, ಅಪಕರ್ಷಣಕಾರಿಯಾಗಿ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದುಗಳನ್ನು ಕೊಟ್ಟು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಹೋಗಲಾಡಿಸಲು-ಇವೇ ಮುಂತಾದ ಉಪಯೋಗಗಳು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮಿಗೆ ಇದೆ.