(Ca), periyodik tablonun IIa grubunda yer alan toprak alkali metaller grubundan kimyasal element. Bolluk bakımından yerkabuğundaki elementler arasında beşinci, insan vücudundaki metalik elementler arasında ise birinci sırayı alır.
Bulunduğu yerler, özellikleri ve kullanım alanları. Gümüş griliğinde, oldukça sert ama buna karşılık hafif bir metal olan kalsiyumu ilk olarak 1808’de Sir Humphry Davy, bir kireç ve cıva (II) oksit karışımının elektrolizi sonucunda oluşan amalgamdan cıvayı damıtarak ayırdı. Bunun sonucunda, çok eski çağlardan beri bilinmekte ve kullanılmakta olan kirecin, kalsiyum oksit olduğu anlaşıldı. Doğada serbest halde bulunmayan kalsiyum, bileşikler halinde çok yaygındır ve Ay yüzeyinin yüzde 8’ini, yerkabuğunun ise yüzde 3,64’ünü oluşturur. Kireçtaşında, tebeşirde, mermerde, dolomitte, yumurta kabuğunda, incilerde, mercanda, sarkıt ve dikitlerde ve pek çok deniz hayvanının kabuklarında kalsit (kalsiyum karbonat) olarak yer alır. Kalsiyum fosfat ise dişlerin ve kemiklerin başlıca inorganik bileşenidir, ayrıca apatit mineralinde bulunur. Kalsiyum aynca flüorit, aragonit ve alçı gibi pek çok başka mineral ile feldis- patlar ve zeolitlerin çoğunun önemli bir bileşenidir. İnsan vücudunun yüzde 2’si kalsiyumdur ve beslenmedeki başlıca kalsiyum kaynağı süt ve süt ürünleridir. Özellikle bebeklerde ve çocuklarda D vitamini eksikliği, kalsiyumun mide-bağırsak kanalından hücredışı sıvıya emilmesini önlediğinden raşitizm hastalığına neden olur.
Önceleri susuz kalsiyum klorürün elektroliziyle elde edilen arı kalsiyum metali günümüzde sanayide, kirecin ısıtılan bir imbikte düşük basınçta alüminyumla indirgenmesi ve buharlaşan kalsiyumun bir yoğuşturucuda toplanması yoluyla üretilir. Kalsiyum metali alüminyum, bakır, kurşun, magnezyum ve öbür ana metallerin alaşımlama maddesi olarak; nikel, çelik, kalaylı tunçlar ve bazı yüksek sıcaklık alaşımlarının oksitlenmesini önleyici olarak; havası boşaltılmış elektron lambalarında kalan eser miktardaki gazlarla birleşerek tam bir boşluk yaratmada getter (ampul temizleyici) olarak; krom, toryum, uranyum, zirkonyum gibi metallerin, oksitlerinden hazırlanmasında indirgeyici olarak ve organik sıvıların suyunu alma maddesi olarak kullanılır. Yüzde 0,04 kalsiyum içeren kurşunlu alaşımından ise telefon kablo kılıflarının ve akümülatörlerin ızgaralarının yapımında yararlanılır. Bir kalsiyum oksit kütlesinin oksihidrojen aleviyle akkor sıcaklığa ısıtılması yoluyla elde edilen yumuşak ve çok parlak kalsiyum ışığından eskiden sahne ışıklandırmasında yararlanılırdı.
Doğal kalsiyum, altı kararlı izotopunun karışımı halinde bulunur; bunlar, kalsiyum-40 (yüzde 96,94), kalsiyum-44 (yüzde 2,09), kalsiyum-42 (yüzde 0,65) ve çok az oranlarda kalsiyum-48, kalsiyum 43 ve kalsiyum 46’dır. Metal halde oksijen, su buharı ve azotla çok yavaş tepkimeye girerek sarı renkli bir oksit, hidroksit ve nitrür katmanıyla kaplanır. Havada ya da arı oksijenle yandığında oksit oluşturur; ılık suyla kolayca, soğuk suyla yavaş tepkimeye girerek hidrojen açığa çıkarır.
Başlıca bileşikleri. Kalsiyumun en önemli bileşiği kireçtaşlarının, mermerlerin, tebeşirlerin, inci kabuklarının ve mercanların başlıca bileşeni olan kalsiyum karbonattır (CaCCb) ve doğal kaynaklardan elde edilen bu bileşik seramik, cam gibi çeşitli ürünlerde dolgu maddesi ve kalsiyum oksit üretiminde başlangıç maddesi olarak kullanılır. Yapay olarak elde edilen kalsiyum karbonattan (çöktürülmüş kalsiyum karbonat olarak bilinir) ise arılığın önemli olduğu anti- asitlerde ve kalsiyum eksikliğinin tedavisinde uygulanan ilaçlarda, kabartma tozu gibi gıda maddelerinde ve laboratuvar çalışmalarında yararlanılır. Beyaz ya da grimsi beyaz renkli bir katı olan ve kireç ya da sönmemiş kireç olarak bilinen kalsiyum oksit (CaO), kalsiyum karbonatın kavrularak karbondioksitinin uçurulmasıyla üretilir. Bilinen en eski kimyasal tepkime ürünlerinden biri olan kireç, yapı malzemesi ve gübre olarak yaygın biçimde kullanılır. Çeşitli sanayi süreçlerindeki nötrleştirme tepkimelerinde de yararlanılan kalsiyum oksit, kalsiyum karbür (CaC2) üretiminin de başlangıç maddesidir. Karpit ya da kalsiyum asetilür olarak da bilinen ve grimsi-siyah renkli bir katı olan kalsiyum karbür bileşiği, suda bozunduğunda yanıcı asetilen gazı ve kalsiyum hidroksit [Ca(OH)2] oluşturur; bu bozunma tepkimesinden, çeşitli malzemelerin kaynaklanmasında önemli bir yakıt olan asetilen üretiminde yararlanılır. Gübrelerin bir bileşeni olan kalsiyum karbür, bazı plastik reçinelerin başlangıç maddesi olan kalsiyum siyanamitin eldesinde de kullanılır.
Sönmüş kireç olarak da bilinen kalsiyum hidroksit [Ca(OH)2], suyun kalsiyum oksit üzerine etkimesiyle üretilir ve suyla karıştırıldığında bir miktar çözünerek, kireçsuyu olarak bilinen çözeltiyi ve içinde asıltı halinde yer aldığı kireçsütünü oluşturur. Kalsiyum hidroksit sanayide baz olarak kullanılır, ayrıca harçların, sıvaların ve çimentonun da bileşenidir.
Kalsiyumun önemli bir başka bileşiği de renksiz ya da beyaz bir katı olan kalsiyum klorürdür (CaCb). Kalsiyum klorür, Solvay işlemiyle sodyum karbonat üretiminde bir yan ürün olarak büyük miktarlarda üretilir, ayrıca hidroklorik asitin kalsiyum karbonat üzerinde etkimesiyle de hazırlanabilir. Susuz halde de kurutma maddesi olarak kullanılır. Ağartma tozu olarak yaygın biçimde kullanılan kalsiyum hipoklorit [Ca-(C102)] ise klorun kalsiyum hidroksit üzerine etkimesiyle üretilir. Kalsiyum ve hidrojenin doğrudan tepkimeye girmesiyle oluşan kalsiyum hidrür (Cahk) suyla karıştığında hidrojen gazı açığa çıkar.
Kalsiyum sülfat (CaS04) doğal olarak bulunan bir kalsiyum tuzudur. Jips (alçıta- şı) ise, kalsiyum sülfatın çift hidratlı (CaS04-2H20) bir türüdür. Jips ısıtıldığında kristal suyunun dörtte üçünü kaybederek yanma hidratlı alçıya (CaSCVVtffcO) dönüşür. Alçı suyla karıştırıldığında yeniden çift hidratlı biçimine dönüşerek sertleşir. Yeraltı sularında bulanan kalsiyum sülfat, suya, kaynatıldığında bile giderilemeyen kalıcı bir sertlik verir. Kalsiyum fosfatlar doğada çeşitli biçimlerde ve bol miktarda bulunur. Örneğin üçüncül bir fosfat olan çöktürülmüş trikalsiyum fosfat [Ca3(P04)2İ, kemiğin ve kemik külünün başlıca inorganik bileşenidir. Fosfat minerallerinin sülfürik asitle işlenmesiyle hazırlanan ve birincil fosfat kalsiyum dihidrojen fosfat olan [Ca(H2PÛ4)2] gübre ve plastik üretiminde kararlılaştırıcı olarak kullanılır.
