סידן
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
|
|||||
| כללי | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| מספר אטומי | 20 | ||||
| סמל כימי | Ca | ||||
| סדרה כימית | מתכת אלקלית עפרורית | ||||
| צפיפות | 1550 kg/m3 | ||||
| מראה | לבן כסוף |
||||
| תכונות אטומיות | |||||
| משקל אטומי | 40.078 amu | ||||
| רדיוס ואן דר ולס | 197 pm | ||||
| סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה | 2, 8, 8, 2 | ||||
| תכונות פיזיקליות | |||||
| מצב צבירה בטמפ' החדר | מוצק | ||||
| טמפרטורת התכה | 842°C | ||||
| טמפרטורת רתיחה | 1484°C | ||||
| לחץ אדים | 254Pa ב 1112°K | ||||
| מהירות הקול | 3810 מטר לשנייה ב293.15°K | ||||
| שונות | |||||
| אלקטרושליליות | 1.00 | ||||
| קיבול חום סגולי | 632 J/(kg·K) | ||||
| מוליכות חשמלית | 29.8 106/m·Ω | ||||
| מוליכות תרמית | 201 W/(m·K) | ||||
| אנרגיית יינון ראשונה | 589.8 kJ/mol | ||||
סידן הוא יסוד ממשפחת המתכות האלקליות העפרוריות שסמלו הכימי Ca ומספרו האטומי 20.
תוכן עניינים |
[עריכה] תכונות
הסידן הוא מתכת אלקלית עפרורית רכה שצבעה אפור. סידן מתלקח בלהבה צהובה-אדומה וכשנחשף לאוויר מתעטף בCa3N2. סידן מגיב עם מים תוך פליטת מימן ויצירת סידן הידרוקסידי ( 2(Ca(OH).
[עריכה] שימושים
מלחי סידן רבים הינם חומרים ידועים בהם אנו משתמשים בחיי היום-יום: גיר (לסימון) גבס (סידן גופרתי), אבן גיר (סידן פחמתי), סיד (סידן חמצני; קרוי גם ליים) ועוד. שימושים נוספים:
- לסידן חשיבות במיצוי מתכות כמו אורניום, צירקוניום ותוריום.
- סידן עוזר לסלק חמצן, גופרית ופחמן מסגסוגות.
- לסידן חשיבות בייצור סגסוגות של אלומיניום, בריליום, נחושת, עופרת ומגנזיום.
- ייצור מלט וטיח בתעשיית הבנייה.
[עריכה] היסטוריה
הסידן הוכר כבר במאה ה-1 על ידי הרומאים כשהם היו מכינים סיד. הסידן בודד לראשונה מצורתו המתכתית על ידי האמפרי דייווי ב1808 באלקטרוליזה של תערובת סידן חמצני (CaO) וכספית חמצנית (HgO).
[עריכה] צורה בטבע
הסידן הוא היסוד החמישי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ. צורתו השכיחה ביותר היא אבן הגיר. נוכחות של אבן גיר באזור גאוגרפי מסוים מעידה בדרך-כלל על כך שבעבר הרחוק היה האזור מכוסה ים; מרבצי אבן הגיר מורכבים ממיליוני בעלי חיים ימיים אשר מתו, התפרקו ושקעו לקרקעית הים. עובדה זו מעידה על השכיחות הרבה של הסידן בגופם של יצורים חיים.
[עריכה] תרכובות
לסידן חמצני (CaO) שימוש בהרבה בתי זיקוק כימיים והוא מופק בחימום והוספת מים זהירה. כשCaO מעורבב עם חול הוא מתקשה והופך לטיח תוך קליטת פחמן דו חמצני.
[עריכה] איזוטופים
לסידן שישה איזוטופים יציבים, סידן-40 וסידן-41 הרדיואקטיבי עם זמן מחצית החיים של 103,000 שנים מופיעים בטבע. 97% מהסידן בטבע הוא סידן-40. איזוטופ זה הוא לעתים תוצר דעיכה של אשלגן-40, או ארגון-40. בעוד תארוך בעזרת אשלגן וארגון נפוץ בגאולוגיה, לסידן-40 אין כל שימוש. השכיחות של סידן-40 בטבע מנעה את שימושי בתיארוך רדיואקטיבי.
[עריכה] סידן ביצורים חיים
חשיבותו של הסידן בביולוגיה עליונה; היסוד קיים בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. בבעלי חיים מהווה הסידן (בצורת סידן גופרתי, אותו החומר המרכיב את הגיר והגבס) מרכיב חשוב בעצמות. שלדים מסוגים אחרים ביצורים אחרים, כגון מעטפות קשיחות בחרקים וקונכיות למיניהן, מכילות אף הן סידן.
תפקידו של הסידן בתא חשוב אף יותר, ואוניברסלי הרבה יותר: הסידן הוא חומר האיתות התאי החשוב ביותר. יוני סידן מסוגלים להיכנס אל ולצאת מהתא דרך משאבות ותעלות הנמצאות בממברנה. כניסה ויציאה של סידן גורמים להתנעתם או הפסקתם של שלל תהליכים בתא: התכווצות מכנית (בתאי שריר בבעלי חיים, למשל), הפרשת חומרים מהתא, העברת אות חשמלי לתא שכן (בנוירונים, תאי העצב בבעלי חיים, למשל) ועוד.
מאגר יוני הסידן הנמצא בסביבה החיצונית של תאי הגוף באדם מגיע מן העצמות דרך מחזור הדם. הבקרה על כמות הסידן הנפלטת מהעצמות אל הדם נעשית על-ידי מספר אזורים במוח.
[עריכה] סידן בדיאטה האנושית
הסידן מהווה חלק חשוב מהרגלי אכילה נכונים. חסרים בסידן יכולים להשפיע לרעה על התהוות העצמות והשיניים. לחילופין, עודף של סידן בגוף עלול לגרום לאבנים בכליות ולבעיות נוירולוגיות. חסרים בסידן לאורך זמן עלולים להוביל למחלת דלדול עצם (אוסטאופורוזיס). מסיבות אלו חשוב להקפיד על צריכה סדירה ונכונה של סידן לאורך החיים. כמות הסידן המומלצת למבוגרים בדרך כלל נעה בין 700 ל-1200 מ"ג ביום. בנוסף, הגוף דורש ויטמין D בכדי לספוג את הסידן במערכת.
מוצרי חלב כמו חלב וגבינה מוכרים כמקורות עיקריים לסידן, אם כי אנשים מסוימים אלרגיים למוצרי חלב, ומספר רב עוד יותר של אנשים, במיוחד אלה שלא ממוצא אירופאי, סובלים מאי-סבילות ללקטוז ואינם מסוגלים לצרוך מוצרי חלב כלל. מקורות אחרים לסידן כוללים:
- מיץ תפוזים מועשר בסידן
- טופו
- ירקות מסוימים, כגון ברוקולי, במיה.
- סויה
- אצות ים שונות
- אגוזים וגרעינים, למשל שקדים, סומסום.
- קטניות, חומוס וכו'.
- מאכלי ים כגון צדפות וחסילונים.
- דגים בעלי עצמות רכות, סרדינים וכו'.
- חיטה מלאה
