Кальцій — один із найпоширеніших елементів у земній корі. Але через високу хімічну активність у чистому вигляді він у природі майже не зустрічається. Тож, як отримують кальцій?
Промисловий спосіб отримання кальцію
Основний промисловий спосіб отримання кальцію — електроліз розплавлених солей. Для цього використовують суміш кальцій хлориду CaCl₂ і калій хлориду KCl. Калій хлорид додають для того, щоб знизити температуру плавлення суміші.
Розплав нагрівають приблизно до 800°C і пропускають через нього електричний струм. Під дією струму йони кальцію отримують електрони й перетворюються на метал:
Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca
Рідкий кальцій виділяється на катоді й спливає на поверхню електроліту.
Алюмотермія
Існує й інший спосіб — алюмотермія. У цьому випадку оксид кальцію CaO відновлюють алюмінієм у вакуумі при температурі понад 1200°C:
3CaO + 2Al → Al₂O₃ + 3Ca
Але цей метод складніший і використовується рідше.
Де використовують кальцій
Найбільше кальцію споживає металургія. Його додають у розплавлену сталь для видалення сірки та фосфору, які погіршують властивості металу. Також кальцій допомагає отримувати рідкісні метали: уран, цирконій, хром, рубідій та цезій.
Сполуки кальцію критично важливі для будівництва. Вапняк CaCO₃ використовують для виробництва цементу й вапна:
CaCO₃ → CaO + CO₂↑
Оксид кальцію CaO є основою багатьох цементних сумішей і будівельних розчинів. А сульфат кальцію CaSO₄ використовують для виробництва гіпсу.
Кальцій потрібен і для виготовлення скла. Саме він робить скло більш міцним і хімічно стійким.
У хімічній промисловості кальцій карбід CaC₂ використовують для отримання ацетилену — газу, який застосовують під час зварювання металів.
Навіть у харчовій промисловості без кальцію не обійтись. Карбонат кальцію E170 додають у деякі продукти як білий барвник і розпушувач, а хлорид кальцію E509 використовують під час виробництва сирів, консервованих овочів і напоїв.
Сполуки кальцію дуже важливі й для сільського господарства. Вапно допомагає зменшувати кислотність ґрунтів і покращує ріст рослин. 🌱
А ще кальцій використовують у медицині. Наприклад, кальцій карбонат входить до складу деяких препаратів від печії та джерел кальцію для організму. 💊⚛️