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Características principais[editar | editar código-fonte]
O cálcio é um metallic alcalino-terroso, mole, maleável e dúctil que arde com chama vermelha formando óxido de cálcio e nitreto.
As superfícies são de coloração branca prateada que rapidamente se tornam levemente amareladas quando
expostas ao ar, finalmente com coloração cinza ou branca devido à formação de hidróxido ao reagir com a umidade ambiental. Reage violentamente com a água para formar o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, com desprendimento de hidrogênio.
Papel biológico[editar | editar código-fonte]
O cálcio (Ca2+) é um elemento regulador common que acopla intimamente os sinais bióticos e abióticos primários a muitos processos celulares, permitindo que plantas e animais se desenvolvam e se adaptem aos estímulos ambientais. Nas plantas, a liberação de cálcio é essencial para o estabelecimento de endossimbioses micorrízicas arbusculares, que fixam nitrogênio e liberam fosfato. Cientistas descobriram o papel essential do cálcio na modulação do hormônio do crescimento das plantas auxina. O cálcio pode ser liberado pelo núcleo do meristema apical da raiz – a região da raiz em crescimento.[1]
O cálcio é armazenado no Retículo nucleoplasmático no núcleo das células. Atua como mediador intracelular, cumprindo uma função de segundo mensageiro como, por exemplo, o íon Ca2+, que intervém na contração dos músculos. Também está implicado no controle de algumas enzimas quinases que realizam funções de fosforilação como, por exemplo, na proteína quinase C (PKC). O cálcio participa de funções enzimáticas de maneira comparable à do magnésio em processos de transferência do fosfato como, por exemplo, a enzima fosfolipase (A2). Ainda intrude nos processos de transcrição, ativação de genes e apoptose.[2]
O cálcio é o metallic mais abundante no corpo humano, especialmente na forma de compostos como o carbonato de cálcio. De aproximadamente 1 200 gramas de cálcio encontrados em um adulto, 1 110 gramas estão nos tecidos ósseos. Os 90 gramas restantes são utilizados para diversas funções, tais como: atividades das membranas celulares, contrações musculares, impulsos nervosos, controle de acidez do sangue, divisão celular, controle hormonal e na coagulação sanguínea.[3] Os íons de cálcio, enquanto ferramentas úteis à coagulação, são muito importantes na conversão de protrombina em trombina, e posteriormente o fibrinogênio em fibrina, a qual formará a malha fibrosa conhecida por coágulo.
História[editar | editar código-fonte] – “calcium & vitamin d3 suspension”
O cálcio, do latim calcium, foi isolado pela primeira vez em 1808, em uma forma impura, pelo químico britânico Humphry Davy mediante a eletrólise de uma amálgama de mercúrio (HgO) e cal (CaO). Davy misturou cal umedecida com óxido de mercúrio que colocou sobre uma lâmina de platina, o anodo, e submergiu uma parte de mercúrio no inside da pasta funcionando como catodo. Na eletrólise obteve uma amálgama que destilada originou um resíduo sólido facilmente oxidável. Davy não ficou convencido de que havia obtido cálcio puro. Posteriormente, Robert Bunsen em 1854 e Augustus Matthiessen em 1856 obtiveram o metallic por eletrólise do cloreto de cálcio (CaCl2) e, Henri Moissan obteve o cálcio com uma pureza de 99% por eletrólise do iodeto de cálcio (CaI2).
Muitos compostos contendo cálcio já eram conhecidos desde a antiguidade pelos indianos, egípcios, gregos e romanos. Os romanos já preparavam a cal, ou calx (óxido de cálcio, CaO) desde o século I; em 975 d.C., o gipso desidratado (gesso, CaSO4) já period citado na literatura da época para “engessar” pernas e braços quebrados; O gesso, como a cal, já period utilizado para alvenaria.
Abundância e ocorrência[editar | editar código-fonte]
É o quinto elemento em abundância na crosta terrestre (1,6% em massa) e cerca de 8% da crosta da Lua. Não é encontrado em estado nativo na natureza, estando sempre como constituinte de rochas ou minerais de grande interesse industrial, como as que apresentam em sua composição carbonatos (mármore, calcita, calcário e dolomita) e sulfatos (gipso, alabastro) a partir dos quais se obtêm a cal viva, o estuque, o cimento, and many others. Outros minerais que o contêm são a fluorita (fluoreto), apatita (um fluorfosfato da cálcio) e granito (rochas silicatadas).
Na forma pura, o cálcio se apresenta como um metallic de baixa dureza, prateado, que reage facilmente com o oxigênio presente no ar e na água.
Ciclo bio-geoquímico[editar | editar código-fonte]
O cálcio é naturalmente encontrado em forma de fosfatos ou carbonatos nas rochas, e fica, quando dissolvido por ação das águas das chuvas, disponível aos seres vivos, fazendo parte dos esqueletos, conchas, carapaças, paredes celulares das células vegetais, cascas calcárias de ovos, além de atuar em alguns processos fisiológicos, tais como a contração muscular e a coagulação do sangue nos vertebrados. No entanto, com a morte desses seres vivos, o cálcio é devolvido ao ambiente.[4]
Toneladas de calcário são utilizadas com frequência para a correção da acidez do solo, nomeadamente nos cerrados brasileiros, procedimento que, ao mesmo tempo, libera o cálcio para uso pela vegetação e pelos animais.
Estudos recentes têm demonstrado que a queima de combustíveis fósseis, tais como o carvão e o petróleo, vem contribuindo cada vez mais para aumentar a acidez do oceanos. Esse processo liberta gás carbônico(CO2) na atmosfera, que, absorvido pela água, se transforma em ácido carbónico (H2CO3), alterando a dinâmica da hidrosfera.[5]
A ação desse ácido afeta diretamente o esqueleto calcário de muitos organismos aquáticos. Como consequência, os seres vivos, componentes da biosfera, sofrem perturbações e o equilíbrio das cadeias tróficas é quebrado.[5]
Obtenção industrial e utilidades[editar | editar código-fonte]
O cálcio na forma pura e isolada pode ser obtido pela eletrólise ígnea do cloreto de cálcio (CaCl2) anidro (subproduto do processo Solvay) fundido:
Atualmente, ele é obtido pela fusão da cal com alumínio metálico.
Na indústria, o cálcio metálico é largamente utilizado para eliminar gases residuais em tubos de vácuo, entrando também como agente redutor na preparação de metais como tório, urânio, zircônio and many others. É usado também como desoxigenador, dessulfurizador e descarbonizador de várias ligas metálicas; encontra usos como componente de ligas de alumínio, de berílio, de cobre, de chumbo, de magnésio, e outras.
Os compostos de cálcio são usados na fabricação de uma enorme variedade de produtos que vai de tintas a fertilizantes.
Em processos industriais como na curtição de couros e no refino do petróleo, utiliza-se o óxido de cálcio (CaO), sendo este último preparado pela decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3). Uma vez hidratado, o CaO forma a cal hidratada, cuja suspensão em água é muito usada como uma tinta branca de baixo custo para pintar paredes e meio-fio de ruas.
O giz, um materials mole feito de calcário finamente pulverizado, é nada mais do que carbonato de cálcio (CaCO3) de baixa dureza, que se formou como uma lama no fundo de um antigo oceano. O óxido de cálcio ou a cal (CaO) entra na composição de mais de 90% de todos os vidros comercializados, que têm a seguinte composição: cerca de 72% de sílica (da areia), 13% de óxido de sódio, Na2O, a partir do Na2CO3, cerca de 11% de CaO, a partir de calcário, e 4% de outros ingredientes. A maioria dos vidros planos, recipientes de vidro, lâmpadas e muitos outros objetos industriais e de arte ainda são feitos assim, com os mesmos materiais, há centenas de anos. Esse tipo de vidro é barato e bem resistente, podendo ser moldado e fundido facilmente.