カルシウム (Ca)

原子番号20
原子量40.0784 u
分類アルカリ土類金属
電子配置[Ar] 4s²
外観銀白色
密度(STP)1550 g/L
融点1115 K
沸点1757 K
電気陰性度1 (ポーリング)
イオン化エネルギー589.8 kJ/mol
原子半径180 pm
結晶構造面心立方
発見者ハンフリー・デービー (1808)

概要

カルシウム(Ca)は軟らかい銀白色のアルカリ土類金属で、反応性が高く、地殻中で5番目に豊富な元素です。生命に不可欠で、特に骨や歯において重要です。カルシウム(Ca)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:鉄鋼やアルミニウムの製造(還元剤や脱酸剤として)、セメントや建築材料(炭酸カルシウムや酸化カルシウムとして)、真空管のゲッター、カルシウムサプリメントに使われます。生石灰(CaO)などの化合物は工業的に広く使われています。

製造/抽出:溶融塩化カルシウムの電気分解によって製造されます。カルシウム化合物は豊富に存在します(石灰岩、石膏、蛍石)。金属カルシウムは化合物ほど必要とされません。中国が主な生産国です。

歴史:化合物は古代から使われてきました(石灰、石膏、大理石)。1808年、石灰(CaO)と酸化水銀の電気分解によって初めて単離したハンフリー・デービーが元素として認めました。名前はラテン語の「calx」(石灰)に由来します。

健康への影響と安全性:金属カルシウムは水と反応します。カルシウムイオン(Ca²⁺)は骨や歯の構造、筋収縮、神経伝達、血液凝固、細胞のシグナル伝達に不可欠です。欠乏すると骨粗しょう症などの健康問題を引き起こし、過剰摂取は腎結石や血管の石灰化を引き起こすことがあります。

価格/市場:金属カルシウムの価格は中程度で、カルシウム化合物(石灰岩、石膏)は非常に安価で豊富です。需要は建設業と鉄鋼業に牽引されています。

性質:比較的軟らかく、水と反応し(ただしアルカリ金属ほど激しくはない)、保護的な酸化被膜を形成し、赤橙色の炎色反応を示し、金属として良好な電気伝導体です。

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周期表