Да, это действительно один из самых распространённых элементов на Земле. В природе его действительно очень много: из солей кальция образованы горные массивы и глинистые породы, он есть в морской и речной воде, входит в состав растительных и животных организмов.
Кальций постоянно окружает жителей городов: почти все основные стройматериалы – бетон, стекло, кирпич, цемент, известь – содержат кальций в значительных количествах.
Калий – элементный
Несмотря на повсеместную распространённость калия, даже химики и те не все видели элементный кальций. А ведь этот металл и внешне и по поведению совсем непохож на щелочные металлы, общение с которыми чревато опасностью пожаров и ожогов.
Кальций можно спокойно хранить на воздухе, он не воспламеняется от воды. По прочности и твёрдости кальций превосходит многие металлы. Его можно обтачивать на токарном станке, вытягивать в проволоку, ковать и прессовать.
И всё-таки в качестве конструкционного материала элементный кальций не применяется. Для этого он слишком активен. Он легко реагирует с кислородом и серой, с азотом и водородом при определённых условиях.
Так что кальций не находится в природе в свободном состоянии. Именно соединения кальция – природные и искусственные – приобрели первостепенное значение.
Кальций – углекислый
Карбонат кальция – именно это соединение одно из самых распространённых на Земле. Мел, мрамор, известняк, ракушечник. А ведь без известняка не обходится ни одно строительство.
Мрамор – более редкое соединение. Считается, что образовался он из известняка в давние геологические эпохи. При смешивании земной коры отдельные залежи известняка оказывались погребёнными под слоями других пород. Под действием высокого давления и температуры там происходил процесс перекристаллизации, и известняк превращался в очень плотную кристаллическую породу – мрамор.
Естественный цвет мрамора – белый, но чаще всего различные примеси окрашивают его в разнообразные цвета. Чистый белый мрамор, кстати, встречается не очень часто.
Кальций – сернокислый
Сульфат кальция или гипс, или кристаллогидрат. Человечество использует этот материал уже очень давно.
Однако природному гипсу (гипсовому камню) несвойственна способность твердеть на воздухе и при этом скреплять камни. Это свойство гипс приобретает при обжиге.
Зубы и металлы чистит разный мел
Природный мел в виде порошка входит в состав для полировки металлов. Однако чистить зубы порошком из природного мела нельзя, так как он содержит остатки раковин и панцирей мельчайших животных, которые обладают повышенной твёрдостью и разрушают зубную эмаль.
Поэтому зубной порошок готовят только из химически осаждённого мела.
Жёсткая вода
Это выражение известно всем. Комплекс свойств, определяемых одним словом «жёсткость», воде придают растворённые в ней соли кальция и магния. Жёсткая вода непригодна для питья, она образует слой накипи, затрудняет стирку тканей.
Жёсткость воды определяют с помощью раствора мыла. Такой раствор прибавляют по каплям к отмеренному количеству воды. Пока в воде есть ионы кальция или магния, она будет мешать образованию пены. По затратам мыльного раствора до появления пены и вычисляют содержание в воде кальция и магния.
Интересно, что аналогичным путём определяли жёсткость воды ещё в Древнем Риме. Правда, реактивом служило не мыло, а… красное вино. Его красящие вещества тоже образуют осадок с ионами кальция и магния.
«Кипелка» и «пушонка»
Ещё в 1 веке н.э. Диоскорид – врач при римской армии – в сочинении «О лекарственных средствах» ввел для окиси кальция название «негашеная известь», которое сохранилось до сих пор. Строители называют его «кипелкой» - за то, что при гашении выделяется много тепла, и вода закипает. Образующийся при этом пар разрыхляет известь, она распадается с образованием пушистого порошка.
Отсюда название гашеной извести – «пушонка». В зависимости от количества воды, добавляемой к извести, гашение идёт до получения пушонки, известкового теста, известкового молока или известковой воды.