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大理石中的金属钙

金属钙银白色稍软的金属,有光泽;蒸汽压 1.33kPa(983℃);熔 点 842℃;沸点1484℃;溶解性:不溶于苯,微溶于醇,溶于酸、液氨;密度:相对密度(水=1)1.54;稳定性:不稳定;危险标记 9(自燃物品);主要用途:用于与铝、铜、铅制合金,也用作制铍的还原剂、合金的脱氧剂、油脂脱氢等。
    在首都天安门广场,巍立着用汉白玉雕成的人民英雄纪念碑。华表和白玉桥,也都是用汉白玉雕成的。汉白玉是大理石中的一种。在这些洁白如玉的石头里,住着一种金属钙。
不光是大理石里住着这种金属。瞧瞧你的周围:那砌墙的石灰、刷墙的白垩、脚下的水泥地、雪白的石膏象……,里头都住着钙。当然,这钙是成化合物的状态存在着。
金属钙是英国化学家戴维和瑞典化学家柏齐利乌斯在1809年制得的。钙是银白色的金属,比锂、钠、钾都要硬、重;在815℃熔化。
金属钙的化学性质很活泼。在空气中,钙会很快被氧化,蒙上一层氧化膜。加热时,钙会燃烧,射出砖红色的美丽的光芒。钙和冷水的作用较慢,在热水中会发生激烈的化学反应,放出氢气(锂、钠、钾即使是在冷水中,也会发生激烈的化学反应)。钙也很容易与卤素、硫、氮等化合。
在工业上,金属钙的用途很有限,如作为还原剂,用来制备其他金属;用作脱水剂,制造无水酒精;在石油工业上,用作脱硫剂,在冶金工业上,用它去氧或去硫。然而,钙的化合物,却有着极为广泛的用途,特别是在建筑工业上。
还是从大理石说起吧。大理石是很名贵的建筑材料;因盛产于我国云南省大理县而得名,别的地方也出产,但也叫“大理石”。大理石是石灰石中的一种。石灰石的化学成分是碳酸钙。石灰石大都是青灰色,坚硬、很脆。在大自然中,常常一大片地区的地层都是由石灰岩组成的。石灰石被用来修水库、铺路、筑桥。如河南林县著名的“红旗渠”,就是用当地盛产的石灰石彻成的。
石灰石在石灰窑中,和焦炭混合在一起燃烧后,制成生石灰。生石灰的化学成分是氧化钙。生石灰是白色的石头,它很有趣,一遇水会发生激烈的化学反应,变成白色的粉末——熟石灰,同时放出大量的热。在建筑工地上,你常可看见人们往生石灰中加水。这时,如果往里放个鸡蛋,足以把它煮熟。熟石灰的化学成分是氢氧化钙,能溶于水。石灰水,就是氢氧化钙溶液、石灰水刷在墙上,起初,并不怎么白、过了一会儿,却会越来越白。这是一场有趣的循环:熟石灰和空气中的二氧化碳作用,又重新变成了碳酸钙;然而,人们在石灰窑中,却是用石灰石(碳酸钙)来烧成生石灰。燃烧时,石灰石放出了塞氧化碳,变成氧化钙。
硫酸钙也是钙的重要化合物,俗名石膏。在工业上,人们用石膏做成各种模型,来浇铸金、银、铝、镁、铜以及这些非铁金属的合金。石膏还大量用来制造各种石膏象。不过,天然的石膏矿并不是雪白色的致密固体,外貌倒是象石蜡,它是含水结晶体。生石膏燃烧后,才变成熟石膏。
天然水,如河水、湖水、江水中,常含有一些可溶性的钙化合物,如碳酸氢钙。这种水,被称为硬水。硬水给人们带来不少麻烦,用它烧开水,原先溶解在水中的碳酸氢钙受热会转化成不溶性的碳酸钙,沉淀出来,变成锅垢。工厂里的锅炉如果锅垢太厚了,不仅浪费燃料,甚至会因受热不均匀而引起爆炸;用它洗衣服,碳酸氢钙会和肥皂起化学作用,成硬脂酸钙沉淀出来,浪费了肥皂。为了克服硬水的这些缺点,人们常要把硬水软化,如加入苏打(碳酸钠),便可以使碳酸氢钙变成碳酸钙沉淀出来,滤掉。也有的用煮沸的方法使硬水软化。
    钙是人体和动物必不可缺的元素。人和动物的骨骼的主要成分,便是磷酸钙。血液中也含有一定量钙离子,没有它,皮肤划破了,血液将不易凝结。据测定,人一昼夜需摄取O.7克钙。在食物中,以豆腐、牛奶、蟹、肉类含钙较多。婴儿比成年入更需要钙,因为婴儿在不断发育中,骨骼不断在长大。这样,大夫常给婴儿、孕妇吃些钙糖片。植物也很需要钙,尤其是烟草、荞麦、三叶草等,更是需要钙。
在大自然中,钙是存在最普遍的元紫之一,占地壳原子总数的1.5%。在所有的化学元素中,钙在地壳中的含量仅次于氧、铝、硅、铁,居第五位。

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