CALCIO

HISTORIA• El calcio (del latín , calis , cal) fue descubierto en 1808 por Humphry

Davy mediante electrólisis de una amalgama de mercurio y cal. Davy mezcló cal humedecida con óxido de mercurio que colocó sobre una lámina de platino, el ánodo, y sumergió una parte de mercurio en el interior de la pasta que hiciera de cátodo; por electrólisis obtuvo una amalgama que, destilada, dejó un residuo sólido muy oxidable, aunque ni siquiera el mismo Davy estaba muy seguro de haber obtenido calcio puro; con posterioridad Bunsen en 1854 y Matthiessen en 1856 obtuvieron el metal por electrólisis del cloruro de calcio, y Henri Moissan obtuvo calcio con una pureza del 99 % por electrólisis del yoduro. A principios del siglo XX el calcio (Ca) solo se obtenía en laboratorio.

ELEMENTO : CALCIO

• Es el tercer metal más abundante en la corteza terrestre. Los compuestos de calcio constituyen 3.64% de la corteza terrestre. El metal es trimorfo, más duro que el sodio, pero más blando que el aluminio. Al igual que el berilio y el aluminio, pero a diferencia de los metales alcalinos, no causa quemaduras sobre la piel. Es menos reactivo químicamente que los metales alcalinos y que los otros metales alcalinotérreos.

PROPIEDADES DEL CALCIO• El estado del calcio en su forma natural es sólido (paramagnético). El calcio es un

elemento químico de aspecto blanco plateado y pertenece al grupo de los metales alcalinotérreos. El número atómico del calcio es 20. El símbolo químico del calcio es Ca.

Propiedades atómicas

Propiedades físicas

Propiedades químicas e información diversa

PROPIEDADES ATOMICASPROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

ISOTOPOS DEL CALCIO• El elemento calcio tiene seis isótopos naturales: 40-Ca (96,941%), 42-Ca (0,647%), 43-

Ca (0,135%), 44-Ca (2,086%), 46-Ca (0,004%) y 48-Ca (6x1018 años, 0,187%). Tiene dieciocho inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 50 milisegundos (35-Ca) y 1,03x105 años (41-Ca).

OBTENCIÓN DEL CALCIO

• Actualmente se obtiene por reducción alumino térmica de la cal: una mezcla de CaO pulverizada y aluminio en polvo se comprime en frío para aglomerarlo y se calienta a 1200ºC a alto vacío; el vapor de calcio se recoge. El otro método empleado es la electrólisis de CaCl2 fundido: a la sal se añaden como fundentes (que facilita la fusión) CaF2 y KCl (para bajar el punto de fusión) y se calienta a 790°C; como ánodo se utilizan placas de cobre y el cátodo es una varilla de hierro que toca la superficie del fundido.

COMPUESTOS DEL CALCIO

OXIDO DE CALCIO• El oxido de calcio, conocido comúnmente como “cal viva” se produce en muy grandes

cantidades, en particular para la producción de acero. Este compuesto se forma calentando carbonato de calcio a muy alta temperatura (mas de 1170°C):

• Esta sustancia, que es un solido de muy alto punto de fusión, es peculiar en otro sentido: cuando se dirige una flama hacia bloques de oxido de calcio, estos emiten luz blanca y brillante. Este fenómeno se llama termoluminiscencia.

APLICACIONES DE LA CAL VIVA

INDUSTRIA

• Siderurgia: Se utiliza como fundente y escorificante.

• Metalurgia: Se utiliza en los procesos de flotación; en la fundición de cobre, plomo y zinc.

• Química: Se emplea en la producción de jabón.

• Alimentaria: Se utiliza en la industria azucarera.

• Vidrio: Su utilización proporciona vidrios más brillantes y con mejor color.

CONSTRUCCION

• Infraestructuras: En estabilización de suelos: para secar suelos húmedos, descongelar los helados y mejorar las propiedades de los suelos arcillosos.

• Edificación: En la fabricación de prefabricados de cal: Hormigón celular ó aireado, ladrillos silicocalcáreos y bloques de tierra comprimida.

PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE

• Tratamiento de aguas de consumo (potabilización)

• Tratamiento de aguas residuales y de lodos

• Remineralización de agua desalinizada

• Depuración de gases

• Tratamiento de residuos

HIDRÓXIDO DE CALCIO

• El óxido de calcio reacciona con el agua para formar hidróxido de calcio, producto que también se conoce como “cal hidratada o cal apagada

CaO + H2O → Ca(OH)2 + calor

• La solución saturada de hidróxido de calcio se conoce como agua de cal. Con esta solución se lleva a cabo una de las pruebas confirmatorias de la presencia de dióxido de carbono más simples.

• Mediante las siguientes reacciones:

APLICACIONES DEL HIDRÓXIDO DE CALCIO

INDUSTRIA

• Metalúrgica: En la producción de magnesio se pueden utilizar dos tipos de procesos de fabricación: proceso electrolítico o proceso de reducción térmica, en el proceso electrolítico se utiliza cal hidratada.

• Química: En mezclas de pesticidas.

• Industrias alimentarias:

• Industria azucarera (en concreto en el azúcar de caña), Ostricultura, Piscicultura, Industria láctea, Fabricación de colas y gelatinas, Conservación de frutas y verduras, Tratamiento del trigo y del maíz, Fabricación de la sal: Para librar una salmuera de carbonatos de calcio y magnesio en la manufactura de sal de mesa.

• Manufactura de discos de freno

• Manufactura de ebonita

• Material odontológico y dental: Material de tratamiento de los conductos radiculares Endodoncia ó protección pulpar directa o indirecta en caso de restauraciones coronarias dentales [operatoria dental]

CONTRUCCION Y PROTECCION AL MEDIO AMBIENTE similares a la cal viva.

CARBONATO DE CALCIO• El calcio se encuentra en gran parte como carbonato de calcio en los grandes depósitos

de gis, piedra caliza y mármol.

El carbonato de calcio se presenta en la naturaleza en tres modificaciones: calcita (hexagonal), aragonito (rómbica) y vaterita (artificial, rómbica). La caliza, el mármol (frecuentemente coloreado por impurezas, muchas veces cationes de hierro) y la creta están formados por cristales de calcita. Aunque el carbonato de calcio es muy poco soluble en agua, tiene una solubilidad considerable en agua que contenga dióxido de carbono disuelto, ya que en estas soluciones forma el bicarbonato al disolverse. Este hecho explica la formación de cavernas, donde los depósitos de piedra caliza han estado en contacto con aguas ácidas.

APLICACIONES

• En medicina se utiliza habitualmente como suplemento de calcio, como antiácido y agente adsorbente.

• Es fundamental en la producción de vidrio y cemento, entre otros productos.

• El carbonato de Calcio se usa en la producción de cauchos naturales y sintéticos, manteniendo la flexibilidad, aumentando la resistencia a la torsión y a la tracción, mejorando las características mecánicas y eléctricas del caucho reduciendo costos.

• El Carbonato de Calcio proporciona mayor poder de cobertura, aumentando así el rendimiento en pinturas de alta calidad, sintéticas de aceite y en otros revestimientos. Los Carbonatos son de gran blancura y al no interferir en el color de la pintura, contribuyen a su opacidad y a que la pintura cubra, sin chorrear, las superficies.

• También son utilizados en sistemas de recubrimientos y pinturas ofreciendo un excelente brillo

GRACIAS TOTALES