Кальций CaO

## Кальций: Незаменимый элемент для жизни Кальций — химический элемент, играющий важнейшую роль в жизнедеятельности растений. Он входит в число наиболее распространенных элементов на Земле, встречаясь в виде известняков, мела и мрамора. Кальций — основа известковых удобрений, применяемых для улучшения почв. Многие знают о кальции только как о составляющей костей и зубов. Однако он присутствует во множестве знакомых нам материалов, как природных, так и созданных человеком. Мел и известь, сталактиты и сталагмиты в пещерах, окаменелости, цемент, гипс и алебастр, молочные продукты и лекарства от остеопороза — все это богато кальцием. В 1808 году Г. Дэви впервые выделил кальций, но его применение долгое время оставалось ограниченным. Сегодня этот металл занимает пятое место по объему добычи, и его потребность постоянно растет. Основная сфера использования кальция — производство строительных материалов. Однако он необходим не только для зданий, но и для живых клеток. В организме человека кальций входит в состав скелета, участвует в мышечных сокращениях, обеспечивает свертываемость крови, регулирует работу ряда ферментов и выполняет множество других функций. Кальций также важен для животных, растений, грибов и даже бактерий. Его высокая потребность относит его к числу макроэлементов. ### Физические и химические свойства Кальций (Ca) — химический элемент второй группы периодической системы Менделеева. Его атомный номер — 20, атомная масса — 40,08. Кальций — щелочноземельный металл. В чистом виде он ковкий, довольно твердый и имеет белый цвет. По плотности кальций относится к легким металлам. * Плотность: 1,54 г/см³. * Температура плавления: +842 °C. * Температура кипения: +1495 °C. Кальций обладает ярко выраженными металлическими свойствами. Во всех соединениях степень его окисления +2. На воздухе кальций покрывается слоем оксида, при нагревании он горит красноватым пламенем. С холодной водой кальций реагирует медленно, а с горячей — быстро, выделяя водород и образуя гидроксид. Взаимодействуя с водородом, кальций образует гидриды. При комнатной температуре кальций реагирует с азотом, образуя нитриды. Он также легко соединяется с галогенами и серой, восстанавливая оксиды металлов при нагревании. ### Содержание в природе Кальций — один из самых распространенных элементов на Земле. В земной коре его содержание составляет 3% по массе. Он встречается в виде отложений мела, известняков, мрамора (разновидность карбоната кальция CaCO₃). Также распространены залежи гипса (CaSO₄·2H₂O), фосфорита (Ca₃(PO₄)₂ и различных силикатов, содержащих кальций. Вода:* Соли кальция почти всегда присутствуют в природной воде. Из них только гипс растворяется в воде в незначительной степени. При наличии в воде диоксида углерода карбонат кальция растворяется в виде гидрокарбоната Ca(HCO₃)₂. Жесткая вода:* Природная вода с высоким содержанием солей кальция или магния называется жесткой. Мягкая вода:* Вода с низким содержанием или полным отсутствием данных солей называется мягкой. Почвы:* Почвы, как правило, содержат достаточное количество кальция. Поскольку кальций в основном находится в вегетативной части растений, его вынос с урожаем незначителен. Потери кальция из почвы происходят в результате вымывания осадками. Этот процесс зависит от состава почвы, количества осадков, вида растений, удобрений и других факторов. Потери кальция из пахотного слоя могут составлять от нескольких десятков до 200-400 кг/га и более. #### Содержание кальция в различных типах почв: Подзолистые почвы:* 0,73% кальция (от сухого вещества почвы). Серые лесные почвы:* 0,90% кальция.## Известковые удобрения: виды и свойства Известковые удобрения применяются для снижения кислотности почвы и повышения ее плодородия. Существует несколько видов известковых удобрений, отличающихся по составу, скорости действия и применению. Основные виды известковых удобрений: Известняки:* Содержат CaCO₃ и примеси глины и песка. Действуют медленно. Рекомендуются для легких почв. Мел:* Содержит CaCO₃ (90-100%). Действует быстрее, чем известняк. Является ценным известковым удобрением в тонкоразмолотом виде. Жженая известь (СаО):* Содержание СаCO₃ свыше 70%. Сильно- и быстродействующий материал для известкования. Гашеная известь (Са(ОН)₂):* Содержание СаCO₃ 35% и более. Также сильное и быстродействующее известковое удобрение. Доломитовая мука:* Содержит CaCO₃ и MgCO₃ (около 100%). Действует медленнее известковых туфов. Применяется в случае необходимости внесения магния. Известковые туфы:* Содержание СаCO₃ 15-96%, примесей - до 25% глины и песка. Действует быстрее, чем известняк. Дефекационная грязь (дефекат):* Состоит из СаCO₃ и Са(ОН)₂. Содержание извести на СаО - до 40%. Также содержит азот (0,5%) и P₂O₅ (1-2%). Отходы свеклосахарных заводов. Рекомендуется для понижения кислотности почв, а также в районах свеклосеяния на черноземных почвах. Сланцевая зола циклонов:* Сухой пылевидный материал. Содержание действующего вещества - 60-70%. Относится к промышленным отходам. Пыль печей и цементных заводов:* Содержание СаCO₃ должно превышать 60%. Используется хозяйствами, расположенными вблизи цементных заводов. Металлургические шлаки:* Используются в регионах Урала и Сибири. Негигроскопичны, легко распыляются. Содержание СаCO₃ не менее 80%, влажность не более 2%. Важен гранулометрический состав: 70% - менее 0,25 мм, 90% - менее 0,5 мм. ## Известковые удобрения: применение и влияние на почву Известковые удобрения используются не только для обеспечения почвы и растений кальцием. Их главное предназначение – известкование почв. Это химическая мелиорация, направленная на: * Нейтрализацию избыточной кислотности почв. * Улучшение агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы. * Снабжение растений магнием и кальцием. * Мобилизацию и иммобилизацию макроэлементов и микроэлементов. * Создание оптимальных водно-физических, физических и воздушных условий для жизни культурных растений. ### Влияние известкования на свойства почвы Известкование оказывает многостороннее положительное влияние на почву: Кальций* способствует коагуляции почвенных коллоидов, предотвращая их вымывание. Это облегчает обработку почвы и улучшает ее аэрацию. В результате известкования: Песчаные гумусовые почвы* повышают свою водопоглощающую способность. На тяжелых глинистых почвах* образуются почвенные агрегаты и комковатости, улучшающие водопроницаемость. ### Эффективность известкования почвы Известкование не только обеспечивает растения кальцием, но и приводит к множественным положительным изменениям в почве. Таблица. Влияние известкования на свойства некоторых почв: | Тип почвы | Влияние известкования | |---|---| | Сланцевая зола циклонов | 60-70% | | Пыль печей и цементных заводов | 60% | | Металлургические шлаки | 80% | | Органические удобрения | 0,32-0,40% | | Фосфоритная мука | 22% |