تحقیق کلسیم

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 27 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏کلسیم
‏معرفی
‏کلسیم ، یکی از عناصر شیمیایی با نشانه Ca‏، دارای عدد اتمی 20 و در ‏گروه دوم اصلی جدول تناوبی قرار گرفته است. کلسیم از نظر فراوانی ، در میان کلیه ‏عناصر ‏پوسته زمین دارای مقام پنجم و در میان ‏فلزات دارای مقام سوم است ‏ترکیبات کلسیم ‏تشکیل دهنده 64/3 % از پوسته ‏زمین می‌باشد. بلورهای سفید کلسیم ، در دمای C˚810 ‏ذوب می‌شوند و فلز کلسیم در آب و ‏اسید محلول بوده و هیدروکسید و نمک تولید می‌نماید.
‏منابع
‏منابع کلسیم در پهنه زمین گسترده بوده و در هر یک از سرزمینها بوفور ‏یافت می‌شود. این عنصر در حیات گیاهی و جانوری دارای نقش حیاتی بوده و در استخوانها ‏و دندانها و پوسته تخم مرغ ، انواع مرجانها و بسیاری از خاکها وجود دارد. همچنین ‏کلرید کلسیم در حدی به گستردگی 15/0% در آب دریا وجود دارد. ذکر این نکته ضروری ‏بنظر می رسد که ‏آهک (‏اکسید کلسیم) ماده ‏شناخته شده‌ای است که از قدیم الایام در مورد یونان باستان از آن بعنوان ملات در ‏ساختمانها استفاده می شده است. کلسیم در ترکیب پوسته زمین به مقدار 36300 گرم در تن ‏وجود دارد این عنصر به حالت آزاد یافت نمی‌شود، بلکه به شکل ترکیب های مختلف در ‏کانی‌ها و به صورت محلول در ساختمان جانوران و گیاهان شرکت می کند. کانی‌های حائز ‏اهمیت کلسیم عبارتند از: دولومیت ، گیبس و آپاتیت.
‏تهیه واستخراج
‏در صنعت ، فلز کلسیم را می‌توان از ‏الکترولیز ‏کلسیم کلرید و مخلوط فلوئورید و پتاسیم کلرید تهیه نمود. در این روش ، از صفحه های ‏زغالی به عنوان آند و از میله های ‏آهن ‏به عنوان کاتد استفاده ‏می‌شود. در مقیاسی کوچکتر می توان آهک را با فلز ‏آلومینیوم ‏در خلا احیا نموده و متعاقب آن ، عمل را بوسیله منظور بازیافت فلز کلسیم ادامه داد. ‏بعلاوه کلسیم کلرید که عبارت از یک ماده اولیه است را می توان یا بوسیله اثر
‏2
‏اسیدکلریدریک پر ماده معدنی کربناته و یا بعنوان ضایعات در فرآیند solvay ‏تهیه کرد.
‏تجربه و شناسایی
‏از نظر کیفی ‏، وجود کلسیم را می توان یا بوسیله تشکیل کربنات نامحلول آن ‏، و یا بوسیله مشتعل نمودن آن شعله یک مشعل که ایجاد رنگ قرمز درخشان می‌نماید، ‏تشخیص داد.
‏از نظر کمی ‏، کلسیم را بعد از جداکردن از سایر فلزهای قلیایی خاکی ، به ‏روش های کرومات- سولفات و یا اتر- الکل ، از آمونیوم ، اگزالات استفاده می کنند که ‏کلسیم به شکل کلسیم اگزالات رسوب نموده و سپس این رسوب را توزین می‌نمایند. اگزالات ‏مورد نظر را نیز یا می توان بوسیله اشتعال به اکسید و یا با استفاده از ‏محلولهای ‏استاندارد ‏شده پرمنگنات پتاسیم اکسیده نمود.
!‏خواص شیمیایی
‏کلسیم ‏عنصری است که نسبت به ‏فلزات ‏قلیایی ‏و سایر ‏فلزات ‏قلیایی خاکی ‏از قدرت فعالیت کمتری برخوردار است. مانند ‏بریلیم ‏و ‏آلومینیوم ، و برخلاف فلزات قلیایی ، این عنصر بر حسب سوختگی در پوست نمی گردد. ‏باید توجه داشت که در هوا لایه نازکی از اکسید و نیترید بر روی کلسیم تشکیل می شود ‏که می تواند آن را از اثرات بعدی هوا مصون نگاه دارد، لکن در درجه حرارت بالا این ‏عنصر در هوا سوخته و تشکیل مقدار زیادی نیترید می دهد. کلسیم تجارتی به آسانی با آب ‏و اسیدها واکنش نموده تولید هیدروژنی می نماید که حاوی مقدار قابل ملاحظه ای از گاز ‏آمونیاک وهیدروکربنها ، بعنوان ناخالصی می‌باشد. از حکیم ، می توان بعنوان یک عامل ‏آلیاژ کننده برای فلزات حاوی آلومینیوم به منظور حذف بیسموت از سرب و بعنوان کنترل ‏کننده کربن گرافیتی ، در چدن استفاده کرد. از طرف دیگر می توان از این فلز بعنوان ‏عاملی برای حذف اکسیژن درکارخانجات فولاد و بعنوان عامل احیا کننده در تهیه فلزاتی ‏مانند ‏کروم ‏، ‏زیرکونیم ‏و ‏اورانیم ‏و بعنوان یک ماده جداکننده برای ‏مخلوط گازهای ‏نیتروژن ‏و ‏آرگون ‏استفاده ‏نمود. ضمنا زمانیکه کلسیم ، به آلیاژهای منیزیم افزوده شود (25/0%) ، ساختمان آنها ‏را تصفیه وموجب کاهش تمایل آتش گیریهای آنها می شود.
‏ترکیبات کلسیم و کاربرد آنها
‏عموما می بایست که از ‏ترکیبات سدیم ‏نسبت به ترکیبات کلسیم ، بیشتر ‏استفاده شود، لکن با مقایسه قیمت این دو ترکیب با یکدیگر ، در بسیاری از موارد از ‏ترکیبات کلسیم استفاده می شود. در هر صورت باید توجه داشت که آهک قلیایی ارزان تری
‏3
‏، نسبت به هیدروکسیدسدیم محسوب می شود. از ترکیبات مهم کلسیم می توان به موارد زیر ‏اشاره نمود:
‏هیدرید کلسیم: ‏این ترکیب در اثر واکنش مستقیم با هیدروژن در C400˚ ‏حاصل ‏می گردد و با آن می توان بسیاری از اکسیدهای معدنی مانند رویتل و بدلیت را تا حد ‏فلز مربوطه ‏احیا ‏کرد همچنین می توان با استفاده از این ‏ترکیب ، کلریدکلسیم را به سدیم احیا و مونوکسید کربن را به فرم آلدهید تبدیل نمود ‏هر بعنوان یک عامل متراکم کننده درتبدیل استون به اکسید مزیتلین و بعنوان ‏کاتالیزور ‏هیدروژناسیون در تبدیل اتیلن به اتان نفش دارد.
‏اکسید و هیدروکسید کلسیم: ‏اکسید کلسیم ( آهک) را می‌توان بوسیله تجزیه ‏حرارتی کربنات معدنی این عنصر در کوره های بلند در فرآیندی مداوم تولید نمود. برای ‏تهیه هیدروکسید کلسیم نیز می‌توان از هیدرولیز اکسید آن استفاده نمود. از هیدروکسید ‏کلسیم ، بعنوان قلیا در مواردی که نیاز باشد استفاده می‌گردد.
‏سیلید کلسیم: ‏برای تهیه سیلید کلسیم می توان در یک کوره الکتریکی از اثر ‏آهک برسیلیکا و یک زغال احیا کننده استفاده نمود. این ماده بعنوان عامل اکسیژن ‏زدایی از فولاد ، بسیار مفید می‌باشد.
‏کربید کلسیم: ‏برای تهیه این ترکیب می توان مخلوطی از آهک و کربن را در ‏یک کوره الکتریکی تحت درجه حرارت C˚3000 ‏قرار داد. کریبد کلسیم در اثر هیدرولیز ‏استیلن تبدیل می گردد که استیلن یک ماده آغاز برای تهیه تعداد کثیری از مواد ‏شیمیایی مهم در صنعت مواد شیمیایی آلی است.
‏کربنات کلسیم: ‏در طبیعت ، ‏کربنات ‏کلسیم ‏تحت عناوین مختلف و به وفور یافت می‌شود. سنگ آهک ایسلند و کلسیت اساسا ‏کربنات خالص هستند، در حالیکه ماربل تا اندازه ای دارای ناخالصی می‌باشد. اگر چه ‏کربنات کلسیم کاملا در آب نامحلول می باشد، لکن در آبهای حاوی دی اکسید کربن ، در ‏حد قابل ملاحظه ای ‏محلول ‏است زیرا در اثر ترکیب با دی‌اکسید ‏کربن به صورت بیکربنات درمی‌آید.
‏هالیدهای کلسیم: ‏از جمله هالیدهای کلسیم ، فلوئورید فسفر سانس ، یکی از ‏ترکیبات گسترده کلسیم می باشد، که با توجه به میزان شفافیت آن ، نسبت به اشعه ‏ماورای بنفش و مادون قرمز از کاربردهای با اهمیتی ، در اسپکتروسکوپی برخوردار است. ‏از دیگر هالیدهای کلسیم ، کلرید کلسیم است که بعنوان عامل خشک کننده و همچنین بدلیل ‏قابلیت ‏انحلال ‏فوق العاده آن در آب سرد ، در سیستمهای خنک کننده استفاده می‌شود. مضافا از کلرید ‏کلسیم و هیپوکلریت کلسیم بعنوان عامل سفید کننده نیز استفاده می‌کنند.