Calciums forbindelser er som følge af jordskorpens store calciumindhold blandt de ældste kendte kemiske forbindelser, som mennesker har udnyttet. Calcium optræder i forbindelser med oxidationstrinet +2 i form af calciumionen Ca2+.
En af de ældste kendte calciumforbindelser er calciumcarbonat, CaCO3. Kuldioxidfrit, rent vand kan kun opløse små mængder calciumcarbonat (1,4 mg i 100 g vand); indeholder vandet kuldioxid fra atmosfæren, er opløseligheden større, idet der dannes calciumhydrogencarbonat: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2. Calciumhydrogencarbonat er letopløseligt og derfor til stede i betragtelige mængder i vandværksvand fra en kalkholdig undergrund. Ved kogning af vand uddrives kuldioxid, og reaktionen forløber i modsat retning, hvorved der udskilles calciumcarbonat, kedelsten.
Ved opvarmning af calciumcarbonat til 908 °C, kalkbrænding, dannes calciumoxid, "brændt kalk", CaO, efter reaktionen: CaCO3 → CaO + CO2. En blanding af calciumoxid, vand og sand kaldes mørtel. Calciumoxid reagerer med vand under dannelse af calciumhydroxid, "kalkhydrat, læsket kalk": CaO + H2O → Ca(OH)2. Calciumhydroxid reagerer med luftens kuldioxid under dannelse af calciumcarbonat: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O. Bemærk, at reaktionsligningerne danner en ring; i mørtel vil sand og det dannede calciumcarbonat bindes sammen til en fast masse.
Calciumoxid kan også reagere med svovloxider (SOx), som fx findes i røgen fra kulfyrede kraftværker. Svovltrioxid, SO3, vil ved reaktionen danne calciumsulfat, CaSO4, et stof, der findes i store mængder i naturen i form af gips, CaSO4∙2H2O. Ved opvarmning afgiver det vand og danner et hemihydrat, CaSO4∙1/2H2O. Ved tilsætning af vand gendannes gips, og dette fænomen er grundlaget for anvendelsen af gips til afstøbninger m.m.
I naturen forekommer forbindelserne fluorapatit, Ca5F(PO4)3, og hydroxylapatit, Ca5OH(PO4)3, i store mængder. Ved reaktion med svovlsyre danner de kunstgødningsproduktet superfosfat. Herved bringes fosfatet, PO43--enheden, på en vandopløselig form, der gør det muligt for planter at optage det. Ved fluorapatits reaktion med svovlsyre dannes endvidere flussyre, HF, der også kan dannes ud fra calciumfluorid, CaF2, der findes i naturen som mineralet flusspat. Forbindelsen calciumklorid, CaCl2, der i vandfri tilstand kan opsuge store mængder vand, anvendes til tørring af stof, fx i en exsiccator. En anden vigtig calciumforbindelse er calciumnitrat, "kalksalpeter, norgesalpeter", Ca(NO3)2, der især anvendes som kunstgødning og fremstilles ved reaktion mellem calciumcarbonat og salpetersyre, oprindelig fortrinsvis i Norge.
Calciumcarbid, karbid, CaC2, fremstilles ved opvarmning af calciumcarbonat og koks til temperaturer omkring 2200-2300 °C. Det betegnes også calciumacetylenid, idet acetylen, C2H2, kan fremstilles ved reaktionen: CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2, en reaktion, som er kendt fra tidligere tiders "karbidlygter". Calciumcarbid anvendes også til produktion af kunstgødningsstoffet calciumcyanamid, CaCN2. Ved indvirkning af vand afgiver calciumcyanamid ammoniak.
Calciumhydrid, CaH2, bruges til transport af hydrogen, H2, på en kompakt form. Hydrogenet frigives ved reaktion med vand.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.