El calcio
El calcio es un elemento químico, perteneciente al segundo grupo de la tabla periódica, los elementos alcalinotérreos. Su símbolo es Ca, y posee un número atómico de 20. Fue descubierto en 1808 por el químico británico, Humphry Davy.
Es un metal abundante en la corteza terrestre, de hecho ocupa el tercer lugar en cuando a abundancia se refiere. En cuanto a su obtención, una fuente importante para conseguir calcio, es la dolomita, un mineral que se encuentra compuesto por carbonato cálcico y magnesio. Calcinando la dolomita, podemos extraer calcio a través del intercambio iónico, utilizando el agua del mar. Esto es posible dado que el Mg(OH)2, es menos soluble que el Ca(OH)2 :
Ca(OH)2 + Mg(OH)2 + Mg^2+ → 2 Mg(OH)2 + Ca^2+
Suele fabricarse por electrólisis de sales fundidas, o también en algunos casos, por reducción de algunos halogenuros.
En general es un metal blando y grisáceo, similar al sodio en cuanto a reactividades químicas, aunque menores. Es un metal soluble en amoniaco líquido, como ocurre también con los metales alcalinos.
El calcio reacciona lentamente con el oxígeno que se encuentra en el aire, a una temperatura ambiente, pudiendo llegar a arder de manera considerable cuando lo calentamos, formando una llama de color rojo. Cuando calentamos calcio, este produce solamente el óxido de calcio:
2 Ca (s) + O2 (g) → 2 CaO (s)
Además, el calcio reacciona de manera violenta con el agua, cuando se encuentra en su estado metálico, con la finalidad de formar hidróxido de calcio (Ca (OH)2), desprendiendo hidrógeno en dicha reacción. Por el contrario, el calcio en su estado natural, no consigue reaccionar con el agua.
El calcio, es el componente catiónico de los huesos y los dientes, siendo además importante para nuestra actividad cardiaca, en la contracción muscular, así como también, en la transmisión de los impulsos nerviosos.
Además de ser un componente esencial en la formación de huesos y dientes, el calcio también juega un papel crucial en la coagulación sanguínea. Este proceso es vital para detener el sangrado después de una lesión. El calcio ayuda a convertir la protrombina en trombina, que es la enzima que finalmente forma un coágulo de sangre.
El calcio forma diversos e importantes compuestos químicos, como por ejemplo las calizas, CaCO3, la cal viva CaO, la cal apagada, Ca(OH)2, o el yeso CaSO4.2H2O, entre otras. Dichos compuestos, poseen un elevado número de aplicaciones comerciales y en industrias como por ejemplo, las industrias del acero, el vidrio, industrias energéticas, lácteas, papeleras, etc. Se utilizan también para controlar el pH y se encuentran íntimamente relacionadas con la fabricación de productos como el jabón, detergentes, aditivos, antiácidos, cementos, blanqueantes, etc.
Además de las ya mencionadas, las aplicaciones más destacadas del calcio son:
- Uso como agente reductor, en la obtención de diferentes metales, como por ejemplo, el uranio o el torio.
- Desoxidante para aleaciones de tipo ferroso.
- El calcio se utiliza como agente de aleaciones, usado en la producción de metales como el aluminio, el berilio, el magnesio, etc.
- Utilizado en medicina, como refuerzo para huesos en enfermedades que suponen carencia de dicho elemento, como por ejemplo, la osteoporosis.
El calcio posee seis isótopos de tipo estable, entre los cuales, el más estable es el Ca40, con un 97% de abundancia.
El calcio está formado por tres fracciones diferentes que son: calcio libre (también llamado, ionizado), calcio aniónico (que se une a fosfatos), y calcio unido a proteínas (generalmente albúmina o también, globulina.
La gran parte de las funciones del metabolismo se encuentran realizadas por el calcio libre.
Además, el calcio es un elemento esencial en la agricultura. Se utiliza en la preparación de fertilizantes y en el tratamiento de suelos ácidos. El calcio ayuda a mejorar la estructura del suelo y a aumentar su capacidad para retener agua. También es vital para la nutrición de las plantas, ya que ayuda en la absorción de otros nutrientes y en la formación de la pared celular.
En la industria alimentaria, el calcio se utiliza como aditivo para mejorar la textura y el sabor de los alimentos. También se utiliza como suplemento dietético para asegurar una ingesta adecuada de este mineral esencial.
En la industria de la construcción, el calcio se utiliza en la producción de cemento, yeso y otros materiales de construcción. También se utiliza en la fabricación de vidrio y cerámica.
En resumen, el calcio es un elemento esencial que tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias. Su importancia en la salud humana y en la agricultura, así como su uso en la fabricación de una variedad de productos, lo convierten en un recurso invaluable.