دانلود تحقیق کلسیم

کلسیم معرفی کلسیم ، یکی از عناصر شیمیایی با نشانه Ca، دارای عدد اتمی 20 و در گروه دوم اصلی جدول تناوبی قرار گرفته است.

کلسیم از نظر فراوانی ، در میان کلیه عناصر پوسته زمین دارای مقام پنجم و در میان فلزات دارای مقام سوم است ترکیبات کلسیم تشکیل دهنده 64/3 % از پوسته زمین می‌باشد.

بلورهای سفید کلسیم ، در دمای C˚810 ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید.

منابع منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور یافت می‌شود.

این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها و دندانها و پوسته تخم مرغ ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد.

همچنین کلرید کلسیم در حدی به گستردگی 15/0% در آب دریا وجود دارد.

ذکر این نکته ضروری بنظر می رسد که آهک (اکسید کلسیم) ماده شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ساختمانها استفاده می شده است.

کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار 36300 گرم در تن وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب های مختلف در کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می کند.

کانی‌های حائز اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت ، گیبس و آپاتیت.

تهیه واستخراج در صنعت ، فلز کلسیم را می‌توان از الکترولیز کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود.

در این روش ، از صفحه های زغالی به عنوان آند و از میله های آهن به عنوان کاتد استفاده می‌شود.

در مقیاسی کوچکتر می توان آهک را با فلز آلومینیوم در خلا احیا نموده و متعاقب آن ، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد.

بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه است را می توان یا بوسیله اثر اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay تهیه کرد.

تجربه و شناسایی از نظر کیفی ، وجود کلسیم را می توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن ، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، تشخیص داد.

از نظر کمی ، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی ، به روش های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل ، از آمونیوم ، اگزالات استفاده می کنند که کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند.

اگزالات مورد نظر را نیز یا می توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از محلولهای استاندارد شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.

!خواص شیمیایی کلسیم عنصری است که نسبت به فلزات قلیایی و سایر فلزات قلیایی خاکی از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است.

مانند بریلیم و آلومینیوم ، و برخلاف فلزات قلیایی ، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی گردد.

باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می شود که می تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می دهد.

کلسیم تجارتی به آسانی با آب و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه ای از گاز آمونیاک وهیدروکربنها ، بعنوان ناخالصی می‌باشد.

از حکیم ، می توان بعنوان یک عامل آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل کننده کربن گرافیتی ، در چدن استفاده کرد.

از طرف دیگر می توان از این فلز بعنوان عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی مانند کروم ، زیرکونیم و اورانیم و بعنوان یک ماده جداکننده برای مخلوط گازهای نیتروژن و آرگون استفاده نمود.

ضمنا زمانیکه کلسیم ، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (25/0%) ، ساختمان آنها را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می شود.

ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها عموما می بایست که از ترکیبات سدیم نسبت به ترکیبات کلسیم ، بیشتر استفاده شود، لکن با مقایسه قیمت این دو ترکیب با یکدیگر ، در بسیاری از موارد از ترکیبات کلسیم استفاده می شود.

در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری ، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می شود.

از ترکیبات مهم کلسیم می توان به موارد زیر اشاره نمود: هیدرید کلسیم: این ترکیب در اثر واکنش مستقیم با هیدروژن در C400˚ حاصل می گردد و با آن می توان بسیاری از اکسیدهای معدنی مانند رویتل و بدلیت را تا حد فلز مربوطه احیا کرد همچنین می توان با استفاده از این ترکیب ، کلریدکلسیم را به سدیم احیا و مونوکسید کربن را به فرم آلدهید تبدیل نمود هر بعنوان یک عامل متراکم کننده درتبدیل استون به اکسید مزیتلین و بعنوان کاتالیزور هیدروژناسیون در تبدیل اتیلن به اتان نفش دارد.

اکسید و هیدروکسید کلسیم: اکسید کلسیم ( آهک) را می‌توان بوسیله تجزیه حرارتی کربنات معدنی این عنصر در کوره های بلند در فرآیندی مداوم تولید نمود.

برای تهیه هیدروکسید کلسیم نیز می‌توان از هیدرولیز اکسید آن استفاده نمود.

از هیدروکسید کلسیم ، بعنوان قلیا در مواردی که نیاز باشد استفاده می‌گردد.

سیلید کلسیم: برای تهیه سیلید کلسیم می توان در یک کوره الکتریکی از اثر آهک برسیلیکا و یک زغال احیا کننده استفاده نمود.

این ماده بعنوان عامل اکسیژن زدایی از فولاد ، بسیار مفید می‌باشد.

کربید کلسیم: برای تهیه این ترکیب می توان مخلوطی از آهک و کربن را در یک کوره الکتریکی تحت درجه حرارت C˚3000 قرار داد.

کریبد کلسیم در اثر هیدرولیز استیلن تبدیل می گردد که استیلن یک ماده آغاز برای تهیه تعداد کثیری از مواد شیمیایی مهم در صنعت مواد شیمیایی آلی است.

کربنات کلسیم: در طبیعت ، کربنات کلسیم تحت عناوین مختلف و به وفور یافت می‌شود.

سنگ آهک ایسلند و کلسیت اساسا کربنات خالص هستند، در حالیکه ماربل تا اندازه ای دارای ناخالصی می‌باشد.

اگر چه کربنات کلسیم کاملا در آب نامحلول می باشد، لکن در آبهای حاوی دی اکسید کربن ، در حد قابل ملاحظه ای محلول است زیرا در اثر ترکیب با دی‌اکسید کربن به صورت بیکربنات درمی‌آید.

هالیدهای کلسیم: از جمله هالیدهای کلسیم ، فلوئورید فسفر سانس ، یکی از ترکیبات گسترده کلسیم می باشد، که با توجه به میزان شفافیت آن ، نسبت به اشعه ماورای بنفش و مادون قرمز از کاربردهای با اهمیتی ، در اسپکتروسکوپی برخوردار است.

از دیگر هالیدهای کلسیم ، کلرید کلسیم است که بعنوان عامل خشک کننده و همچنین بدلیل قابلیت انحلال فوق العاده آن در آب سرد ، در سیستمهای خنک کننده استفاده می‌شود.

مضافا از کلرید کلسیم و هیپوکلریت کلسیم بعنوان عامل سفید کننده نیز استفاده می‌کنند.

کلسیم در بیوسفر (زیست کره) کلسیم جزء ساختمانی و ثابت کلیه گیاهان بوده و بصورتهای جزء ساختمانی و یون فیزیولوژیکی توامان یافت می‌شود.

مضافا یون کلسیم قادر است اثرات سمی یونهای پتاسیم ، سدیم و منیزیم را بلا اثر نماید.

کلسیم بدلیل وجود در خاک قادر است بر قلیائیت آن اثر ومتعاقب آن در رویش گیاهان تاثیر داشته باشد.

این عنصر در ساختمان بدن حیوانات (در بافتهای نرم) ، مایعات میان بافتی و اسکت بندی یافت می شود.

استخوانهای مهره داران حاوی کلسیم ، بصورت فلوئورید کلسیم ، کربنات کلسیم و فسفات کلسیم می باشد همچنین کلسیم ذاتا در بسیاری از وظائف بیولوژیکی مهره داران ، سهیم است.

شناخت محیط رشد:کلسیم درون گیاه، کلسیم بیشتر به صورت پکتات کلسیم، در دیواره یاخته ها، یافت می شود.

و کارش متصل ساختن یاخته ها به هم است.

این ماده ، به علت غیر قابل انتقال بودنش درون بافت ها، باید پیوسته دردسترس گیاه قرار گیرد، کمبود کلسیم باعث کمبود رشد و همچنین لوله شدن برگها و قهوه ای رنگ شدن ریشه ها می گردد.

در گوجه فرنگی، کمبود کلسیم باعث گندیدگی ته میوه می شود.

در سیب، وجود آن مایه سختی بافت های میوه شده، به عمر پس از برداشت آن می افزاید و کمبودش باعث آسیب پوستی می گردد.

گرچه میزان کلسیم، اغلب در خاک ها به مراتب از پتاسیم کمتر است ولی بر عکس پتاسیم، قابلیت جذب آن برای گیاه خیلی زیادتر می باشد.

کمبود کلسیم را می توان با اضافه کردن آهک به خاک بر طرف ساخت ، البته باید در نظر داشت که آهک واکنش خاک را نیز بالا می برد.

سوپر فسفات نیز حاوی مقدار زیادی کلسیم است.

همچنین برای رفع کمبود کلسیم می توان گیاهان را با کلرور کلسیم و یا نیترات کلسیم محلول پاشی کرد.

مکملهای کلسیم مقدمه وجود کلسیم برای انجام بسیاری از اعمال بدن ضروری است؛ مثل تنظیم ضربان قلب ، انتقال پیامهای عصبی ، تحریک ترشح هورمونها ، انعقاد خون و مهمتر از همه ساخت استخوانهای بدن و حفظ سلامتی آنها.

کلسیم در بسیاری از مواد غذایی وجود دارد و به علت اینکه بدن قادر به ساخت آن نیست، بایستی به مقدار کافی از راه غذا دریافت شود.

حتی بعد از تکمیل و توقف رشد طولی استخوانهای بدن (یعنی بعد از دوران رشد) بایستی به مقدار لازم دریافت شود، زیرا از راههای مختلفی از بدن دفع می‌شود؛ مثلاً از طریق عرق ، ریزش مو ، تجدید پوست و ناخن ، ادرار و مدفوع.

کلسیمی که در طی روز از بدن دفع می‌شود، بایستی از طریق غذا دوباره تأمین شود.

منابع غذایی کلسیم عبارتند از : شیر ، ماست ، پنیر و سایر مواد لبنی ، ماهی مثل ماهی آزاد، ماهی تن و ساردین، بادام ، کشمش ، سبزیجاتی مثل روناس ، اسفناج ، کلم ، کلم بروکلی، جعفری.

وقتی کسی نتواند از طریق غذا به مقدار کافی کلسیم را برای رفع نیازهای خود دریافت کند، از کلسیم موجود در استخوانها (منبع ذخیره کلسیم) استفاده می‌کند که باعث کاهش استحکام استخوانها می‌شود.

چنین فردی نیاز به دریافت مکمل کلسیم یا غذاهای غنی شده با کلسیم دارد.

چقدر کلسیم لازم دارید؟

اینکه به چه مقدار مکمل کلسیم نیاز دارید تا کمبود آن را جبران کنید، بستگی به مقدار دریافت آن از غذاهای مختلف دارد.

کلسیم موجود در طبیعت به شکل ترکیب با سایر مواد وجود دارد.

ترکیبات مختلفی از کلسیم در مکملهای آن وجود دارد؛ مثل کربنات کلسیم ، سیترات کلسیم و فسفات کلسیم.

هر کدام از این ترکیبات ، مقادیر متفاوتی از کلسیم را دارا هستند.

چه نوع مکمل کلسیمی را باید مصرف کنید؟

بهترین مکمل آن است که نیازهای فرد را با توجه به میزان تحمل فرد ، قیمت و در دسترس بودن آن تأمین کند.

در انتخاب و خرید مکمل کلسیم بایستی موارد زیر را در نظر بگیرید: حتماً تحت نظارت داروسازیهای معتبر بوده و طبق مقادیر استاندارد باشد.

هرگز مکملهایی را که دارای نامهای معتبر دارویی نیستند، خریداری و مصرف نکنید زیرا بعضی از این مکملهای غیراستاندارد ، حاوی مقادیر خیلی بالا و سمی کلسیم هستند.

بیشتر مکمل های کلسیم به راحتی در بدن جذب می‌شوند.

اگر میزان جذب و محلولیت مکمل در بروشور آن مشخص نبود، برای تعیین میزان محلولیت آن مکمل کلسیم را (به شکل قرص یا کپسول) برای مدت 30 دقیقه در مقدار کمی آب گرم قرار دهید و گاهی آن را هم بزنید.

اگر در طی این مدت قرص یا کپسول حل نشد، نشان می‌دهد در معده نیز حل نخواهد شد.

مکملهای کلسیم به شکل مایع و جویدنی ، بهتر در معده حل می‌شوند زیرا قبل از ورود به معده تجزیه می‌شوند.

کلسیم چه از طریق غذا و چه به شکل مکمل ، زمانی بهتر جذب می‌شود که چندین بار در طی روز و هر بار به مقدار 500 میلیگرم یا کمتر مصرف شود.

ولی با این همه دریافت یک جای آن ، بهتر از این است که هرگز مصرف نشود.

بیشتر مکملهای کلسیم به راحتی در بدن جذب می‌شوند.

مصرف مکملهای کلسیم در بعضی افراد عوارض جانبی مثل یبوست و گاز معده را ایجاد می‌کند.

اگر با مصرف مایعات و فیبر غذایی فراوان این مشکل رفع نشد، نوع مکمل خود را تغییر دهید.

مثلاً به جای سیترات کلسیم ، کربنات کلسیم را مصرف کنید.

همچنین باید مقدار مکمل مصرفی را به تدریج افزایش دهید.

مثلاً هفته اول ، فقط روی 500 میلیگرم مصرف کنید، سپس به آرامی مقدار مصرف مکمل را افزایش دهید.

اگر دارو مصرف می‌کنید، با پزشک خود و یا دکتر داروساز در مورد تداخل مکمل کلسیم با آن دارو مشورت کنید.

به عنوان مثال مکمل کلسیم ، جذب آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین را کاهش می‌دهد.

همچنین با جذب آهن نیز تداخل دارد.

بنابراین مکمل کلسیم و مکمل آهن نبایستی همزمان باهم مصرف شوند.

فقط بطور استثنائی ، می‌توان مکمل آهن را با سیترات کلسیم یا ویتامین C مصرف کرد، زیرا حالت اسیدی دارند.

سایر داروهایی را که با معده خالی مصرف می‌شوند، نباید با مکمل کلسیم دریافت کرد.

مکملهای کلسیم دارای سایر املاح و ویتامینها نیز هستند.

مطالعات مختلف نشان داده دریافت کم کلسیم باعث کاهش توده استخوانی و افزایش شکستگی استخوان می‌شود.

ولی دریافت کم کلسیم یکی از عوامل کاهش توده استخوانی است.

سایرعوامل تأثیر گذار بر روی کاهش استحکام استخوانی بدن شامل کاهش استروژن ، عدم فعالیت بدنی ، کشیدن سیگار ، مصرف الکل یا سایر بیماریها و درمانهای پزشکی است.

اگر این عوامل وجود داشته باشند، حتی با مصرف کلسیم فراوان نمی‌توان از شکستگی استخوان جلوگیری کرد.

DRI (مقدار دریافت غذایی توصیه شده) کلسیم برای افراد بالغ 1000 تا 1200 میلی گرم در روز است که این میزان بستگی به سن ، جنس و شرایط فرد دارد.

به عنوان مثال در زنان باردار و شیرده ، کودکان و نوجوانان میزان نیاز به کلسیم بیشتر است.

یک واحد لبنیات حدود 300 میلی گرم کلسیم را تأمین می‌کند.

یک واحد لبنیات برابر یک لیوان شیر یا یک لیوان ماست یا 45 گرم پنیر است.

افرادی که به مقدار کافی کلسیم را از راه غذا دریافت نمی‌کنند، برای رفع نیازشان بایستی مکمل کلسیم مصرف کنند.

در مصرف مکمل کلسیم بایستی به این نکته توجه داشت که مقدار عنصر کلسیم موجود در مکمل را در نظر بگیریم نه مقدار کل مکمل را.

مثلاً یک قرص کربنات کلسیم 500 میلیگرمی ، فقط 200 میلی گرم کلسیم خالص دارد.

بنابراین فرد با مصرف این قرص فقط 200 میلی گرم کلسیم دریافت می‌کند نه 500 میلی گرم.

کلسیم در روده کوچک جذب می‌شود، ولی تمام کلسیم مصرف شده، جذب نمی‌شود.

مقدارجذب کلسیم بستگی به عوامل مختلفی از جمله محیط اسیدی روده ، مقدار ویتامین D بدن ، مقدار استروژن بدن و نوع مکمل کلسیم دارد.

انواع مکملهای کلسیم یکی از عوامل مهم در جذب کلسیم ، میزان محلولیت مکمل کلسیم در بدن است.

سعی کنید همیشه مکملهای استاندارد و مورد اطمینان را مصرف کنید تا بدانید چه میزان عنصر کلسیم دارند و چه مقدار در بدن حل می‌شوند.

سیترات کلسیم مکمل کلسیم در محیط اسیدی بهتر جذب می‌شود، پس سیترات کلسیم بهتر از سایر مکملها جذب می‌شود، زیرا اسیدی است.

این مکمل نیاز به اسید معده زیادی برای جذب ندارد و می‌توان آن را در هر موقع از روز و حتی با شکم خالی مصرف کرد.

اما این مکمل معمولاً کلسیم کمی دارد، بنابراین بسته به نیاز فرد برای تأمین کلسیم بیشتر بایستی تعداد قرص بیشتری مصرف کرد.

کربنات کلسیم بیشتر مکملهای کلسیمی از این نوع هستند.

این مکمل برای جذب بهتر نیاز به مقدار زیادی اسید معده دارد.

بنابراین بایستی بعد از وعده غذایی مصرف شود.

گلوکونات کلسیم و لاکتات کلسیم این نوع مکملها ، کلسیم کمی دارند.

بنابراین برای رفع نیاز به کلسیم بایستی تعداد قرصهای بیشتری مصرف کرد.

کلسیم سخت (Coral calcium) این نوع مکمل کلسیم غیر از حفظ سلامت استخوانها ، در سایر بیماریها نیز مصرف می‌شود.

این مکمل بیش از 200 نوع بیماری را درمان می‌کند که شامل بیماریهای قلبی ، سرطان ، دیابت و ...

است.

البته این یافته صد درصد تأیید شده نیست.

این نوع مکمل فقط کربنات کلسیم دارد و به دلیل قلیایی بودن ، مسمومیت اسیدی بدن را خنثی کرده و آن را از بین می‌برد.

هشدار در مورد مصرف مکملهای کلسیم روزانه بیشتر از 2500 میلی گرم عنصر کلسیم (نه خود قرص) را مصرف نکنید.

داروهای حاوی کلسیم کلسیم گلوکانات ، کلسیم کربنات موارد مصرف به صورت تزریقی در کسانی که نیاز به افزایش سریع کلسیم خون دارند، در احیا قلبی ، و به صورت خوراکی در جبران تخلیه ذخیره کلسیم بیماریهایی مثل کم کاری مزمن پاراتیروئید ، نرمی استخوان ، راشی تیسم ، و به صورت مکمل غذایی برای کسانی که مقدار کافی کلسیم دریافت نمی‌کنند مثل زنان آبستن و شیرده ، سالخوردگان ، همچنین مکملهای کلسیم به عنوان داروی کمکی برای پیشگیری و درمان پوکی استخوان مصرف می‌شوند.

محصولات کلسیم برای مصارف فوق به صورت قرص ، تزریقی ، شربت و جوشان در دسترس می‌باشند.

توجه شود که مصرف بیش از حد کلسیم دارای خطرات و عوارض خطرناکی است.

تداخلات دارویی مصرف این داروها با داروهای خوراکی ضد بارداری باعث افزایش جذب کلسیم می‌شوند.

مصرف همزمان این داروها با فنیتوئین باعث کاهش غلظت هر دو می‌شود ولی مصرف همزان با فلوئور سدیم باعث کاهش جذب کلسیم می‌شود.

عوارض جانبی سرگیجه ، خواب آلودگی ، برافروختگی ، احساس گرما ، ضربان نامنظم قلب ، تهوع یا استفراغ از عوارض جانبی برجسته این داروها هستند.

کلسیم دوبسیلات موارد مصرف ناراحتیهای عروق چشمی همراه با شکنندگی و نفوذپذیری مویرگها ، نارسایی عروق ، سندرم (نشانگان) پس از ترومبوز ، هموروئید ، خیز محیطی.

کلسیم دوبسیلات به صورت قرص عرضه می‌شود و بهتر است این دارو همراه با غذا یا بعد از آن ، با مقدا زیاد مصرف شود.

این محصول از فرآورده‌های کلسیم جنبه درمانی بیشتری ندارد.

کلسیم پانتوتنات این داروها یک مشتق صناعی اسیدبانتوتنیک (ویتامین B5) می‌باشد.

موارد مصرف این داروها که حاوی ویتامینهای گروه B هستند برای پیشگیری و درمان کمبود این ویتامینها بکار می‌روند.

عوارض جانبی ویتامینهای محلول در آب بندرت در افراد با عملکرد طبیعی کلیه‌ها ، ایجاد مسمومیت می‌کنند.

هیچ عارضه جانبی با مصرف این دارو گزارش نشده است.

مصرف در آبستنی و شیردهی عوارضی برای آن در انسان به اثبات نرسیده و در موقع تجویز و مصرف آن باید سنجیده شود.

خواص فیزیکی کلسیمخواص فیزیکی کلسیمعدد اتمی20وزن اتمی40.078ایزوتوپهای پایدار40،42،43،44،46،48حجم اتمی25.9cm3/g-atomشکل بلورمکعب مراکز وجوه پرظرفیت+2شعاع یونی˚0.99Aآرایش الکترونی2 8 8 2نقطه جوشC˚1487نقطه ذوبC˚810دانسیته1.55g/cm3گرمای نهان تبخیر در نقطه جوش399kj/g-atomاستحکام کششی8700psi