Кальций в организме: нормы, дефициты и избыток

Какие факторы влияют на состав

Основное влияние оказывают:

  • почвенные слои;
  • глубина заложения скважины;
  • качество водопроводной системы;
  • способ очистки;
  • близкое нахождение заводов, очистных сооружений, свалок;
  • климат.

6207%20CH-300x300.jpg

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

3207CH-300x300.jpg

Диспенсер настенный AquaPro 3207CH (охлаждение/нагрев)

Колонна аэрации AS-0844 VO-90

Химические свойства алюминия

Алюминий находится в третьей группе периодической системы элементов. Заряд ядра атома алюминия +13, на внешнем электронном слое три электрона.

По строению атомов и положению в периодической системе можно предположить, что у элементов третьей группы металлические свойства должны быть выражены слабее, чем у элементов второй группы. Это действительно так. 

При химических реакциях атом алюминия отдает три электрона внешнего слоя, обращаясь в трех зарядный положительный ион Al3+. Поэтому во всех его устойчивых соединениях алюминий положительно трехвалентен. Его соединения проявляют амфотерные свойства.

Алюминий – химически активный металл и проявляет себя как восстановитель. Однако его активность снижает оксидная пленка, которая образуется на его поверхности. Поэтому во многих реакциях пленка сначала удаляется, а затем осуществляется взаимодействие с веществами. Рассмотрим на конкретных примерах химические свойства алюминия.

  1. Алюминий соединяется с кислородом воздуха и при нагревании и при обыкновенной температуре. На его поверхности быстро образуется тончайшая плотная пленка окиси алюминия. Она трудно проницаема для газов и защищает металл от дальнейшего окисления.

    В раздробленном состоянии и при повышенной температуре алюминий бурно реагирует с кислородом с выделением большого количества тепла. В результате образуется окись алюминия.

    4Al + 3O2 → 2Al2O3

  2. Со многими неметаллами реакции происходят при нагревании.

    2Al + 3S → Al2S3 Al + P → AlP 2Al + N2 → 2AlN 4Al + 3C → Al4C3

  3. С водой взаимодействует при удалении оксидной пленки. Реакция протекает энергично, вытесняя водород из воды.

     2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2

  4. Взаимодействие с кислотами. Опустим алюминиевые стружки в пробирку с соляной или разбавленной серной кислотой. Алюминий растворяется, вытесняя из кислоты водород и образуя соль.

    2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑  2Al +3H2SO4(разб.)→ Al2(SO4)3 + 3H2

    С концентрированной азотной и серной кислотой не реагирует. Поэтому концентрированная азотная кислота хранится в алюминиевых емкостях и транспортируется в алюминиевых резервуарах.

    С разбавленной азотной кислотой вступает в реакцию с образованием

    N2O, N2 или  NH4NO3. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)+ 3N2O + 15H2O

  5. Поскольку алюминий обладает амфотерными свойствами, он характеризуется реакциями со щелочами.

     2Al + 2NaOH + 10H2O → 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2

  6. Алюминий взаимодействует с окислами большинства металлов, вытесняя менее активный металл. Этот метод используется в промышленности для получения металлов и называется алюминотермией.

    2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

Какой вид кальция выбрать?

Итак, попробуем разобраться.

Источники кальция, входящие в состав кальциевых препаратов делятся на два класса: кальций природного происхождения и «синтетический».

Кальций из натуральных источников

Получают из известняка, доломита, раковин устриц, кораллов, костей животных. Практически все источники кальция природного происхождения – это карбонат кальция, который, не смотря на высокое содержание кальция в соли – около 40%, очень плохо усваивается организмом. Более того, так называемый «природный» кальций может содержать опасные примеси. Ведь не все районы, где добываются ракушки и кораллы экологически чистые, и зачастую трудно понять, откуда получен кальций и насколько он очищен.

Исследуя источники кальция природного происхождения, ученые обнаружили в них наличие свинца, количество которого часто превышало предельно допустимый уровень. Избежать такого загрязнения проблематично в условиях нашей цивилизации. Особенно это касается кальция из раковин устриц и костей животных. Свинец же в живых организмах накапливается как раз в местах отложения кальция: кости, раковина, скорлупа. Попав однажды в организм, свинец выводится с трудом, повреждая почки, мозг, клетки крови. А у детей при этом снижаются интеллектуальные функции, изменяется поведение, появляется немотивированная агрессия.

Синтетический кальций

Представляет очищенные субстанции в виде солей кальция и по безопасности является предпочтительнее «натурального». Однако и тут есть свои нюансы.

Во-первых, содержание кальция в этих солях разное: максимальное – в карбонате, а минимальное – в глюконате.

Во-вторых, они сильно разнятся по биологическому эффекту и усвояемости.

Соли кальция
Неорганические соли кальция
Кальция карбонат 400
Кальция хлорид 270
Кальция фосфат 290-400
Органические соли кальция
Кальция цитрат 211
Кальция лактат 130
Кальция глюконат 90

Фосфат кальция. Фосфор входит в состав очень многих продуктов питания, поэтому в современных условиях организм человека и без того испытывает фосфорную нагрузку, чтобы дополнительно принимать фосфаты. Пусть и с целью заполучить кальций.

Не «красит» фосфат кальция и его очень низкое усвоение. Поэтому его использование в качестве субстанции для восполнения потребности в кальции не рекомендуется.

Кальциялактат и глюконат. К этим солям есть одна большая претензия: они содержат мало элементарного кальция– соответственно 13 % и 9 %. Поэтому принимать эти соединения надо в большом количстве. В зависимости от дозировки – это 5-10 больших граммовых таблеток детской «аскорбинки».

Хлорид кальция. Эта соль при приеме внутрь раздражает желудок, вызывая боль и изжогу. Применяется преимущественно в растворах.

Таким образом, по эффективности и безопасности реально противостоят друг другу только две формы кальция: цитрат кальция и карбонат кальция. Что мы собственно и наблюдаем на прилавках аптек.

Карбонат Кальция. Самая распространенная и одна из самых дешевых форм кальция. На мировом рынке доля препаратов из карбоната занимает около 85%. И хотя карбонат кальция является лидером по содержанию элементарного кальция – 400 мг, усвоение кальция из этой соли напрямую зависит от кислотности желудочного сока. Чем выше кислотность – тем лучше усвоение. При пониженной же кислотности (характерно для людей старше 45 лет) усвоение карбоната кальция падает до 2-3 %. То есть практически не усваивается.

Цитрат Кальция. Цитрат Кальция – безопасный и химически чистый продукт, который получают из очищенных субстанций в процессе реакции карбоната кальция из очищенного известняка с лимонной кислотой. Не смотря на то, что в цитрате содержится только 21% кальция (содержание кальция в карбонате – 40%), из цитрата в организм поступает в 2,5 раза больше элементарного кальция, чем из карбоната.

При этом, кальций из цитрата усваивается вне зависимости от кислотности желудочного сока. И при пониженной желудочной секреции из цитрата кальция в организм поступает в 10 раз больше кальция, чем из карбоната. Поэтому эта форма кальция самая оптимальная для людей старше 45 лет.

Плюс ко всему, цитрат кальция имеет значительно меньше побочных эффектов, чем карбонат. Кроме того он способствует усвоению витамина С и других минералов.

Самая большая проблема цитрата – это его цена. Сегодня цитрат кальция – более дорогостоящая форма, чем карбонат.

Немного фактов

В организме человека в среднем содержится 1200 – 1500 граммов кальция. 99% из этого количества находится в костях и зубах, а 1% находится в крови.

Кроме того, что кальций является строительным материалом для костей, зубов и ногтей, он необходим для процессов свертывания крови, сокращения мышц, нервной проводимости, др.

Суточная потребность в кальции составляет 800-1500 мг в зависимости от возраста человека, рациона питания, состояния организма, образа жизни. Так детям в период роста необходимо получать 1200 мг. Женщины в период менопаузы и при беременности должны получать 1500 мг. У кормящих матерей потребность в кальции может быть ещё больше.

В течение суток организм теряет в среднем около 800 мг кальция. Эти потери нам необходимо постоянно восполнять. Причем поступление кальция должно превышать его потери. Если кальция в организме не хватает, он начинает брать его «взаймы» у костей.

Средняя диета обеспечивает поступление кальция с пищей около 0,6 – 1 г в сутки. Богатыми источниками кальция являются молоко, сыр и йогурт, брокколи, листовая капуста, горчичная зелень, репа, рыбные продукты. Однако у взрослого человека всасывается меньше половины поступающего с пищей кальция.

Учитывая те факты, что кальций – пожалуй, самый капризный с точки зрения всасывания элемент и дефицит кальция наблюдается почти у каждого человека, вопрос о необходимости его дополнительного приема стоит очень остро.

Химические свойства щелочноземельных металлов: взаимодействие, получение

Главную подгруппу второй группы периодической системы химических элементов образуют металлы, которые получили название щелочноземельных. Так названы они потому, что гидраты их окислов («земель»), подобно гидратам окислов щелочных металлов, являются щелочами.

Внешний электронный слой их атомов состоит из двух электронов. Отдавая их, атомы этих металлов превращаются в ионы, несущие две единицы положительного заряда. Во всех своих соединениях металлы подгруппы бериллия положительно двухвалентны. В периодической таблице они соседствуют с щелочными металлами. Поэтому эти элементы проявляют высокую химическую активность, уступая в ней только щелочным металлам. Свойства металла повышаются с увеличением порядкового номера.

  1. Вступают в реакции с кислородом, продуктом реакции становятся оксиды, исключение барий, он образует пероксид BaO2. Бериллий и магний взаимодействуют с кислородом только при очень высоких t, так как покрыты тонкой защитной оксидной пленкой.

    2Ca + O2 → 2CaO

    В приведенной выше реакции кусочек кальция сгорает с образованием белого дыма при нагревании. Он образован тончайшими твердыми частицами оксида кальция.

  2. Подобно щелочным металлам взаимодействуют с водой, но менее активно. В результате образуется гидрат оксида и вытесняется водород.

    Ca + 2H2O → 2Ca(OH)2 + H2

    Фенолфталеин окрашивается в полученном растворе в малиновый цвет. Этот пример оправдывает ожидаемое сходство в химических свойствах щелочноземельных и щелочных металлов: оба взаимодействуют с водой с выделением водорода. Гидраты оксидов щелочноземельных металлов, как и щелочи, являются щелочами, то есть они растворимы в воде.

  3. Все металлы, кроме бериллия, вступают в реакцию с галогенами. Бериллий взаимодействует с галогенами только при повышенных температурах. Продуктом реакции являются галогениды.

    Ca + Cl2 → CaCl2

  4. При нагревании с водородом реагируют все щелочноземельные металлы, кроме бериллия. В результате образуются гидриды. 

    Ca + H2 → CaH2

  5. Реагируют с серой, в результате чего образуются сульфиды. 

    Ca + S → CaS

  6. Взаимодействуют с азотом при нагревании, за исключением магния. Он реагирует с азотом в нормальных условиях. Продуктом реакции являются нитриды.

    3Be + N2 → Be3N2  3Mg + N2 → Mg3N2 

  7. Могут вступать в реакции с кислотами, в результате образуют соли соответствующей кислоты и водород.

    Be + H2SO4 (разб.) → BeSO4 + H2

Получение

Основными способами получения металлов второй группы главной подгруппы являются электролиз расплавов, алюминотермия и вытеснение из их солей другими более активными металлами.

CaO + Al → Al2O3 + Ca

MgBr2 + Ca → CaBr2 + Mg

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий