Calcio
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Calcio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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20 Ca | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Apariencia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
opaco gris, plata Las líneas espectrales de calcio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades generales | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nombre, símbolo, número | calcio, Ca, 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pronunciación | / k æ l s yo ə m / DSI -ver-əm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Categoría metálico | metal alcalinotérreo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloque | 2 (metales alcalinotérreos) , 4, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Peso atómico estándar | 40,078 (4) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuración electrónica | [ Ar ] 4s 2 2, 8, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Historia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Descubrimiento | Humphry Davy (1808) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Primer aislamiento | Humphry Davy (1808) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fase | sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidad (cerca rt) | 1,55 g · cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Líquido densidad en mp | 1,378 g · cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de fusion | 1115 K , 842 ° C, 1548 ° F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de ebullicion | 1757 K, 1484 ° C, 2703 ° F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor de fusión | 8.54 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El calor de vaporización | 154.7 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Capacidad calorífica molar | 25.929 J · mol -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión del vapor | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estados de oxidación | 2, 1 (Fuertemente óxido básico) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegatividad | 1,00 (escala de Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energías de ionización ( más) | Primero: 589.8 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Segundo: 1145,4 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tercero: 4912,4 kJ · mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radio atómico | 197 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radio covalente | 176 ± 22:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals radio | 231 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Miscelánea | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estructura cristalina | cara cúbica centrada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ordenamiento magnético | diamagnético | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La resistividad eléctrica | (20 ° C) 33,6 nΩ · m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductividad térmica | 201 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Expansión térmica | (25 ° C) 22,3 m · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidad del sonido (varilla delgada) | (20 ° C) 3810 m · s -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El módulo de Young | 20 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Módulo de corte | 7,4 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Módulo de volumen | 17 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Relación de Poisson | 0.31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dureza de Mohs | 1.75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dureza Brinell | 167 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Número de registro del CAS | 7440-70-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La mayoría de los isótopos estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Artículo principal: Los isótopos de calcio | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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El calcio es el elemento químico con el símbolo Ca y de número atómico 20. El calcio es un gris suave de metal alcalinotérreo , y es el quinto más abundante elemento en masa en la Tierra 's corteza . El calcio es también el quinto-más-abundante de iones disueltos en el agua de mar por tanto molaridad y la masa, después de sodio , cloruro, magnesio , y sulfato .
El calcio es esencial para la vida de organismos , en particular en las células fisiología, donde el movimiento del ion calcio Ca 2+ dentro y fuera de la funciones citoplasma como una señal para muchos procesos celulares. Como material principal que se utiliza en la mineralización de hueso, los dientes y conchas, calcio es el más abundante de metal en masa en muchos animales .
Características notables
En términos químicos, el calcio es reactiva y suave para un metal (aunque más difícil que el plomo, se puede cortar con un cuchillo con dificultad). Es un elemento metálico plateado que debe ser extraído por electrólisis a partir de un fundido de sal como cloruro de calcio . Una vez producido, se forma rápidamente un gris-blanco óxido y recubrimiento de nitruro cuando se expone al aire. En forma a granel (típicamente como chips o "giros"), el metal es un tanto difícil de encender, incluso más que las virutas de magnesio; pero, cuando está encendido, el metal quema en el aire con un rojo-naranja de luz de alta intensidad brillante. El calcio metal reacciona con el agua , la generación de gas de hidrógeno a un ritmo lo suficientemente rápido a ser notable, pero no lo suficientemente rápido a temperatura ambiente para generar mucho calor, por lo que es útil para generar hidrógeno. En forma de polvo, sin embargo, la reacción con agua es muy rápida, ya que el aumento del área de superficie del polvo acelera la reacción con el agua. Parte de la lentitud de los resultados de la reacción con el agua de calcio desde el metal que es en parte protegido por blanco insoluble hidróxido de calcio. En soluciones acuosas de ácidos, donde esta sal es soluble, calcio reacciona vigorosamente.
El calcio, con una densidad de 1,55 g / cm 3, es el más ligero de los metales alcalinotérreos; magnesio ( gravedad específica 1,74) y el berilio (1,84) son más densos, aunque más ligero de la masa atómica. De estroncio en adelante, los metales alcalinos se vuelven más densa con el aumento de masa atómica.
Tiene dos alótropos .
El calcio tiene una resistividad eléctrica mayor que el cobre o de aluminio , sin embargo, de peso por peso, debido a su densidad muy inferior, es un conductor más bien mejor que cualquiera. Sin embargo, su uso en aplicaciones terrestres está generalmente limitado por su alta reactividad con el aire.
Las sales de calcio son incolora a partir de cualquier contribución del calcio, y soluciones iónicas de calcio (Ca 2+) son incoloros también. Como con magnesio sales y otras sales de metales alcalinotérreos, sales de calcio son a menudo bastante soluble en agua. Excepciones notables incluyen la hidróxido, el sulfato (inusual para sales de sulfato), el carbonato y el fosfatos. Con la excepción del sulfato, incluso los insolubles enumeradas son en general más solubles que sus metales de transición homólogos. Cuando en solución, el ion calcio al gusto humano varía notablemente, siendo reportado como ligeramente salado, agrio, "mineral como" o incluso "calmante". Es evidente que muchos animales pueden probar, o desarrollar un sabor, para el calcio, y utilizar este sentido para detectar el mineral en piedras de sal u otras fuentes. En la nutrición humana, se pueden añadir sales de calcio solubles para tarta jugos sin mucho efecto en el paladar medio.
El calcio es el elemento más abundante quinto de la masa en el cuerpo humano, donde es un mensajero iónica celular común con muchas funciones, y sirve también como un elemento estructural en el hueso. Es el calcio relativamente alta atómica-número en el esqueleto que causa hueso para ser radio-opaco. De los componentes sólidos del cuerpo humano después del secado y combustión de compuestos orgánicos (como por ejemplo, después de la cremación), alrededor de un tercio de la masa total restante "mineral", es el de aproximadamente un kilogramo de calcio que compone el esqueleto promedio (siendo el resto principalmente fósforo y oxígeno).
Líneas H y K
Espectros visible de muchas estrellas, incluido el Sol , tienen una fuerte líneas de absorción de calcio ionizado. Entre ellos destacan la línea H en 3968.5 Å y la línea K en 3933.7 Å de calcio ionizado, o Ca II. Para el Sol y las estrellas con las bajas temperaturas, la prominencia de las líneas H y K puede ser un indicio de una fuerte actividad magnética en la cromosfera. Medición de variaciones periódicas de estas regiones activas también se puede utilizar para deducir los períodos de rotación de estas estrellas.
Compuestos
El calcio, combinado con fosfato para formar hidroxiapatita, es la parte mineral de huesos y dientes humanos y animales. La parte mineral de algunas corales también pueden transformarse en hidroxiapatita.
El hidróxido de calcio (cal apagada) se utiliza en muchos procesos de refinería química y se hace por calentamiento piedra caliza a altas temperaturas (por encima de 825 ° C) y después añadiendo cuidadosamente agua a la misma. Cuando la cal se mezcla con arena, se endurece en una mortero y se convirtió en yeso por el dióxido de carbono captación. Mezclado con otros compuestos, cal constituye una parte importante de Cemento Portland.
El carbonato de calcio (CaCO 3) es uno de los compuestos comunes de calcio. Se calienta para formar cal viva (CaO), que se añade a continuación a agua (H 2 O). Esta forma otro material conocido como cal apagada (Ca (OH 2)), que es un material de base barato usado en toda la industria química. Tiza, mármol y piedra caliza son todas las formas de carbonato de calcio.
Cuando el agua se filtra a través de piedra caliza u otros solubles de carbonato de rocas, se disuelve parcialmente la roca y provoca la formación de cuevas y característico estalactitas y estalagmitas y también formas agua dura. Otros compuestos de calcio son importantes nitrato de calcio, sulfuro de calcio, cloruro de calcio , carburo de calcio, cianamida cálcica y hipoclorito de calcio.
Unos pocos compuestos de calcio en el estado de oxidación +1 También se han investigado recientemente.
Isótopos
El calcio tiene cuatro estables isótopos (40 Ca, Ca 42, 43 y 44 Ca Ca), además de dos isótopos más (46 Ca y 48 Ca) que tienen como vida media larga que para todos los efectos prácticos, sino que también puede considerarse estable. El rango de 20% en masa relativa entre los isótopos de calcio de origen natural es mayor que para cualquier elemento, excepto el hidrógeno y el helio. El calcio también tiene una isótopo cosmogónico, radiactivo Ca 41, que tiene una vida media de 103.000 años. Desemejante cosmogénicas isótopos que se producen en la atmósfera , Ca 41 es producido por neutrones activación de 40 Ca. La mayor parte de su producción es en el metro superior o menos de la columna de suelo, donde el flujo de neutrones cosmogónico es todavía lo suficientemente fuerte. 41 Ca ha recibido mucha atención en los estudios estelares, ya que se descompone a 41 K, un indicador crítico de las anomalías del sistema solar .
Noventa y siete por ciento de origen natural de calcio está en la forma de 40 Ca. 40 Ca es uno de los productos hija de 40 K decaimiento, junto con 40 Ar. Mientras K-Ar de citas se ha utilizado ampliamente en los geológicas ciencias, la prevalencia de 40 Ca en la naturaleza ha impedido su uso en el noviazgo. Las técnicas que utilizan espectrometría de masas y una dilución doble isótopo pico se han utilizado para K edad -Ca de citas.
El isótopo más abundante, 40 Ca, tiene un núcleo de 20 protones y 20 neutrones . Este es el isótopo estable más pesado de cualquier elemento que tiene el mismo número de protones y neutrones. En las explosiones de supernovas, el calcio se forma a partir de la reacción del carbono con diversos números de partículas alfa (núcleos de helio), hasta que el isótopo más común de calcio (que contiene 10 núcleos de helio) se ha sintetizado.
Fraccionamiento isotópico
Al igual que con los isótopos de otros elementos, una variedad de procesos fraccionar, o alterar la abundancia relativa de los isótopos de calcio. El mejor estudiado de estos procesos depende de la masa fraccionamiento de isótopos de calcio que acompaña a la precipitación de los minerales de calcio, tales como calcita , aragonito y apatita, de la solución. Isotópicamente de calcio luz se incorpora preferentemente en minerales, dejando la solución de la que el mineral precipitado enriquecido en calcio isotópicamente pesado. A temperatura ambiente la magnitud de este fraccionamiento es aproximadamente 0,25 ‰ (0,025%) por unidad de masa atómica (UMA). Diferencias de masa dependiente en la composición de isótopos de calcio convencionalmente se expresan la proporción de dos isótopos (por lo general 44 Ca / 40 Ca) en una muestra en comparación con la misma relación en un material de referencia estándar. 44 Ca / 40 Ca varía en aproximadamente un 1% entre los comunes materiales de la tierra.
Calcio fraccionamiento isotópico durante la formación mineral ha llevado a varias aplicaciones de los isótopos de calcio. En particular, la observación de 1997 por Skulan y DePaolo que los minerales de calcio son isotópicamente más ligero que las soluciones de la cual los minerales precipitan es la base de aplicaciones análogas en la medicina y en paleooceanography. En los animales con esqueletos mineralizar con calcio y la composición isotópica de calcio de los tejidos blandos refleja la tasa relativa de formación y disolución de mineral esquelético. En los seres humanos se ha demostrado que los cambios en la composición isotópica de calcio de la orina a estar relacionados con cambios en el equilibrio mineral ósea. Cuando la tasa de formación ósea excede la tasa de resorción ósea, el tejido blando se eleva 44 Ca / Ca 40. El tejido blando 44 Ca / 40 Ca cae cuando la resorción ósea supera la formación ósea. Debido a esta relación, las mediciones isotópicas de calcio de la orina o la sangre pueden ser útiles en la detección temprana de enfermedades óseas metabólicas como la osteoporosis.
Existe un sistema similar en el océano, donde el agua de mar 44 Ca / 40 Ca tiende a subir cuando la velocidad de eliminación de Ca 2+ del agua de mar por precipitación mineral supera la entrada de nuevo de calcio en el océano, y el otoño cuando la entrada de calcio excede la precipitación mineral . De ello se desprende que el aumento del 44 Ca / 40 Ca corresponde a la caída de agua de mar Ca 2 + concentración, y la caída de 44 Ca / 40 Ca corresponde al aumento de Ca 2 + concentración de agua de mar. En 1997 Skulan y DePaolo presentaron la primera evidencia de un cambio en el agua de mar 44 Ca / 40 Ca a través del tiempo geológico, junto con una explicación teórica de estos cambios. Documentos más recientes han confirmado esta observación, lo que demuestra que el agua de mar Ca 2 + concentración no es constante, y que el océano probablemente nunca se encuentra en "estado estacionario" con respecto a su entrada y salida de calcio. Esto tiene importantes implicaciones climatológicas, como el ciclo de calcio marino está estrechamente ligada a la ciclo del carbono (véase más adelante).
Ciclo geoquímico
El calcio proporciona un vínculo importante entre tectónica, el clima y la ciclo del carbono. En los términos más simples, la elevación de las montañas expone rocas Ca soportan a la meteorización química y libera Ca2 + en las aguas superficiales. Este Ca 2+ finalmente se transporta hacia el océano donde reacciona con el CO2 disuelto para formar caliza. Parte de esta piedra caliza se deposita en el fondo del mar, donde se incorpora a nuevas rocas. Disuelto CO 2, junto con carbonato y iones de bicarbonato, se denominan carbono inorgánico disuelto (DIC).
La reacción real es más complicado e implica el ión bicarbonato (HCO 3 -) que se forma cuando CO 2 reacciona con el agua en el agua de mar pH:
- Ca 2+ + 2 HCO -
3 → CaCO 3 (piedra caliza) + CO 2 + H 2 O
Tenga en cuenta que en el océano pH mayor parte del CO 2 producido en esta reacción se convierte inmediatamente de nuevo en HCO -
3. Los resultados de la reacción en un transporte neto de una molécula de CO 2 desde el océano / atmósfera en el litosfera.
El resultado es que cada ión Ca2 + liberado por la meteorización química en última instancia elimina una molécula de CO 2 desde el sistema superficial (la atmósfera, los océanos, los suelos y los organismos vivos), su almacenamiento en las rocas carbonatadas en las que es probable que se mantenga por cientos de millones de año. El desgaste de calcio de rocas así matorrales CO 2 desde el océano y la atmósfera, ejerciendo un fuerte efecto a largo plazo sobre el clima. Ciclos análogos que incluyen magnesio, y en un grado de estroncio y bario mucho más pequeño, tendrá el mismo efecto.
Como la erosión de la piedra caliza (CaCO 3) libera cantidades equimolares de Ca 2+ y CO 2, no tiene ningún efecto neto sobre el contenido de CO 2 de la atmósfera y el océano. La erosión de las rocas de silicatos como granito , por otro lado, es una red de CO 2 fregadero, ya que produce abundante Ca 2 +, pero muy poco CO 2.
Historia
Cal como material de construcción fue utilizado desde tiempos prehistóricos ir tan atrás como 7000 a 14.000 antes de Cristo. La primera fecha horno de cal se remonta a 2500 aC y fue encontrado en Tutub mesopotamia . El calcio (de América cal, calcis genitivo, que significa "cal") era conocida ya en el siglo I, cuando los antiguos romanos preparados cal como óxido de calcio. Literatura que data de 975 notas de AD que yeso (sulfato de calcio), es útil para configurar los huesos rotos. No fue aislado hasta 1808 en Inglaterra cuando Sir Humphry Davy electrolizada una mezcla de cal y óxido de mercurio. Davy estaba tratando de aislar calcio; cuando se enteró de que el químico sueco Jöns Jakob Berzelius y Pontin preparados amalgama de calcio por electrólisis cal en mercurio, trató él mismo. Trabajó con la electrólisis durante toda su vida y también descubierto / aislados de sodio , potasio , magnesio , boro y bario . El calcio metal no estaba disponible en gran escala hasta el comienzo del siglo 20a.
Aparición
El calcio no se encuentra naturalmente en su estado elemental. El calcio se presenta más comúnmente en las rocas sedimentarias en los minerales calcita , dolomita y yeso . También ocurre en ígneas y metamórficas principalmente en el minerales de silicato: plagioclasas, anfíboles, piroxenos y granates.
Aplicaciones
Se utiliza calcio
- como un agente de reducción en la extracción de otros metales, tales como el uranio , circonio , y torio .
- como desoxidante, desulfurador o decarbonizer para diversos ferrosos y no ferrosos aleaciones.
- como un agente de aleación utilizados en la producción de aluminio , berilio , cobre , plomo , y magnesio aleaciones.
- en la fabricación de cementos y morteros que deben utilizarse en construcción.
- en la fabricación de queso , donde calcio iones influyen en la actividad de renina en el logro de la coagulación de la leche.
Compuestos de calcio
- El carbonato de calcio (CaCO 3) se utiliza en la fabricación cemento y mortero, lima, caliza (normalmente utilizado en la industria del acero) y ayuda en la producción en la industria del vidrio. También tiene aplicaciones químicas y ópticas como muestras de minerales en pastas de dientes, por ejemplo.
- Solución de hidróxido de calcio (Ca (OH) 2) (también conocido como agua de cal) se utiliza para detectar la presencia de dióxido de carbono por borboteo a través de una solución. Resulta nublado donde CO 2 está presente.
- Arseniato de calcio (Ca 3 (ASO 4) 2) se utiliza en insecticidas.
- El carburo de calcio (CaC 2) se utiliza para hacer acetileno gas (para su uso en acetileno antorchas para soldadura ) y en la fabricación de plásticos .
- El cloruro de calcio (CaCl 2) se utiliza en hielo y la eliminación control de polvo en caminos de tierra, en el acondicionador para hormigón, como un aditivo en lata tomates, y para proporcionar cuerpo para automóvil neumáticos.
- Ciclamato de calcio (Ca (C 6 H 11 NHSO 3) 2) se utilizó como agente edulcorante, pero ya no está permitido para el uso debido de presuntos propiedades causantes de cáncer.
- El gluconato de calcio (Ca (C 6 H 11 O 7) 2) se utiliza como una aditivo alimentario y en vitamina píldoras.
- El hipoclorito de calcio (Ca (OCl) 2) se utiliza como una piscina desinfectante, como una agente de blanqueo, como un ingrediente en desodorante, y en alguicida y fungicida.
- Permanganato de calcio (Ca (MnO 4) 2) se utiliza en cohete propulsor líquido, textil producción, como un agente esterilizante de agua y en los procedimientos dentales.
- El fosfato de calcio (Ca 3 (PO 4) 2) se utiliza como un suplemento para los animales piensos, fertilizantes , en la producción comercial de de masa y levadura productos, en la fabricación de vidrio , y en productos dentales.
- Fosfuro de calcio (Ca 3 P 2) se utiliza en fuegos artificiales, rodenticida, torpedos y bengalas.
- El estearato de calcio (Ca (C 18 H 35 O 2) 2) se utiliza en la fabricación de cera lápices de colores, cementos, ciertos tipos de plásticos y cosméticos, como una aditivo alimentario, en la producción de materiales resistentes al agua y en la producción de pinturas.
- El sulfato de calcio (CaSO 4 · 2H 2 O) se usa como tiza común, así como, en su forma hemihidrato mejor conocido como yeso de París.
- Tungstato de calcio (CaWO 4) se utiliza en luminosa pinturas, luces fluorescentes y en Estudios de rayos X.
- Hidroxiapatita (Ca 5 (PO 4) 3 (OH), pero se suele escribir Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2) hace que el setenta por ciento de hueso. También carbonatada-calcio hidroxiapatita deficiente es el mineral principal de los cuales el esmalte dental y dentina se componen.
Nutrición
Edad | Calcio (mg / día) |
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0-6 meses | 200 |
7-12 meses | 260 |
13 años | 700 |
4-8 años | 1000 |
9-18 años | 1300 |
19-50 años | 1000 |
51-70 años (hombres) | 1000 |
51-70 años (mujeres) | 1200 |
71+ años | 1200 |
El calcio es un componente importante de una dieta saludable y un mineral necesario para la vida. La Fundación Nacional de Osteoporosis dice: "El calcio juega un papel importante en la construcción de fuertes, huesos más densos temprano en la vida y mantener los huesos fuertes y sanos en el futuro." Aproximadamente el 99 por ciento del calcio del cuerpo se almacena en los huesos y los dientes. El resto del calcio en el cuerpo tiene otros usos importantes, como algunos exocitosis, especialmente la liberación de neurotransmisores , y contracción muscular. En el sistema de conducción eléctrica del corazón, calcio reemplaza sodio como el mineral que despolariza la célula, la proliferación potencial de acción. En el músculo cardíaco, afluencia de sodio comienza un potencial de acción, pero durante el eflujo de potasio, el miocito cardiaco experimenta el influjo de calcio, prolongando el potencial de acción y la creación de una fase de meseta del equilibrio dinámico. A largo plazo La deficiencia de calcio puede llevar al raquitismo y la mala coagulación de la sangre y en el caso de una mujer menopáusica, que puede conducir a osteoporosis, en el que se deteriora el hueso y existe un mayor riesgo de fracturas. Mientras que un déficit permanente puede afectar hueso y formación de los dientes, el exceso de retención puede causar hipercalcemia (niveles elevados de calcio en la sangre), insuficiencia renal y la disminución de la absorción de otros minerales. Varias fuentes sugieren una correlación entre el consumo elevado de calcio (2.000 mg por día, o dos veces los EE.UU. cantidad diaria recomendada, lo que equivale a seis o más vasos de leche por día) y cáncer prostático. Los consumos elevados de calcio o una alta absorción de calcio se pensaba previamente para contribuir al desarrollo de cálculos renales. Sin embargo, un alto consumo de calcio se ha asociado con un menor riesgo de cálculos renales en las investigaciones más recientes. La vitamina D es necesaria para absorber el calcio.
Los productos lácteos, como la leche y el queso, son una fuente conocida de calcio. Algunas personas son alérgicas a los productos lácteos y aún más personas, en particular los de origen no indoeuropeo, son intolerante a la lactosa, lo que les impide consumir productos no fermentados lácteos en cantidades mayores de aproximadamente medio litro por porción. Otros, como veganos, evitar los productos lácteos, por razones éticas y de salud.
Existen muchas buenas fuentes vegetales de calcio, incluyendo algas marinas tales como kelp, wakame y hijiki; frutos secos y semillas como almendras , avellanas, sésamo , pistacho; blackstrap melaza; frijoles (especialmente los frijoles de soja ); higos; quinoa; okra; nabo; ; brócoli diente de león hojas; col rizada. Además, para algunas bebidas (como leche de soja o jugo de naranja) es típico para ser fortificada con calcio.
Numerosos vegetales, en particular espinacas, acelga y ruibarbo tienen un alto contenido de calcio, pero también pueden contener cantidades variables de ácido oxálico que se une al calcio y reduce su absorción. El mismo problema puede en un grado afectar la absorción de calcio a partir de amaranto, col rizada, greens de achicoria. Este proceso también puede estar relacionado con la generación de oxalato de calcio.
Una fuente de calcio es pasado por alto cáscara de huevo, que pueden molerse en un polvo y se mezcla en los alimentos o un vaso de agua.
El contenido de calcio de la mayoría de los alimentos se puede encontrar en el USDA National Nutrient Database.
Suplementos de calcio en la dieta
Los suplementos de calcio se utilizan para prevenir y tratar las insuficiencias de calcio. La mayoría de los expertos recomiendan que los suplementos de tomarse con la comida y que no más de 600 mg debe tomarse a la vez porque el porcentaje de calcio absorbido disminuye a medida que la cantidad de calcio en los suplementos aumenta. Se recomienda para difundir dosis durante todo el día. La ingesta diaria de calcio recomendada para adultos oscila 1000-1500 mg. Se recomienda tomar suplementos con comida para ayudar a la absorción.
La vitamina D se agrega a algunos suplementos de calcio. Estado adecuado de vitamina D es importante porque la vitamina D se convierte en una hormona en el cuerpo, que luego se induce la síntesis de proteínas intestinales responsables de la absorción de calcio.
- La absorción de calcio de más alimentos y suplementos dietéticos usados comúnmente es muy similar. Esto es contrario a lo que afirman muchos fabricantes de suplementos de calcio en sus materiales de promoción.
- La leche es una excelente fuente de calcio en la dieta para aquellos cuyos cuerpos tolerar porque tiene una alta concentración de calcio y el calcio en la leche se absorbe excelentemente.
- Leche de soja y otros vegetales leches se venden generalmente con calcio añadido de modo que su concentración de calcio es tan alta como en la leche.
- También diferentes tipos de jugos potenciados con el calcio están ampliamente disponibles.
- El carbonato de calcio es el suplemento de calcio más común y menos costosa. Se debe tomar con los alimentos. Depende de los bajos niveles de pH para la correcta absorción en el intestino. Algunos estudios sugieren que la absorción de calcio a partir de carbonato de calcio es similar a la absorción de calcio de la leche. Aunque la mayoría de las personas digieren carbonato de calcio muy bien, algunos podrían desarrollar malestar gastrointestinal o gas. El tomar magnesio con él puede ayudar a evitar el estreñimiento. El carbonato de calcio es 40% de calcio elemental. 1000 mg proporcionará 400 mg de calcio. Sin embargo, etiquetas de los suplementos por lo general indican la cantidad de calcio está presente en cada porción, no la cantidad de carbonato de calcio está presente.
- Los antiácidos con frecuencia contienen carbonato de calcio, y son una, suplemento de calcio de bajo costo de uso común.
- El calcio de coral es una sal de calcio derivado de los arrecifes de coral fosilizados. El calcio de coral se compone de carbonato de calcio y minerales traza.
- El citrato de calcio puede tomarse sin alimentos y es el suplemento de elección de los individuos con aclorhidria o que están tomando la histamina-2 bloqueadores o inhibidores de la bomba de protones. El citrato de calcio es de aproximadamente 21% de calcio elemental. 1000 mg proporcionará 210 mg de calcio. Es más caro que el carbonato de calcio y más de lo mismo se debe tomar para obtener la misma cantidad de calcio.
- El fosfato de calcio cuesta más de carbonato de calcio, pero menos que el citrato de calcio. La hidroxiapatita microcristalina (MH) es una de varias formas de fosfato de calcio se utilizan como un suplemento dietético. La hidroxiapatita es de aproximadamente 40% de calcio.
- El lactato de calcio tiene absorción similares como carbonato de calcio, pero es más caro. El lactato de calcio y gluconato de calcio son formas menos concentradas de calcio y no son los suplementos orales prácticos.
- Calcio quelatos son compuestos de calcio sintético, con el calcio unido a una molécula orgánica, tal como malato, aspartato, o fumarato. Estas formas de calcio pueden absorben mejor con el estómago vacío. Sin embargo, en general se absorben de manera similar al carbonato de calcio y otros suplementos de calcio común cuando se toma con alimentos. Los imitadores "quelato" la acción que lleva a cabo de alimentos naturales por mantener el calcio soluble en el intestino. Por lo tanto, con el estómago vacío, en algunos individuos, quelatos podrían, en teoría, ser absorbidos mejor.
Un estudio de investigación de los efectos del uso de suplementos de calcio personal sobre el riesgo cardiovascular en el Women Health Initiative Calcio / Vitamina D Complementación Estudio (WHI CaD Study) encontró un modesto aumento del riesgo de eventos cardiovasculares, especialmente el infarto de miocardio en las mujeres posmenopáusicas. Una amplia recomendación de calcio / vitamina D suplementos por tanto, no se justifica.
Prevención de fracturas debido a osteoporosis
Estos estudios a menudo no prueban calcio solo, sino más bien una combinación de calcio y vitamina D. Ensayos controlados aleatorios encontraron efectos tanto positivos como negativos. Los diferentes resultados pueden explicarse por dosis de calcio y las tasas subyacentes de la administración de suplementos de calcio en los grupos de control. Sin embargo, es evidente que el aumento de la ingesta de calcio promueve la deposición de calcio en los huesos, donde es más beneficioso en la prevención de las fracturas por compresión resultantes de la adelgazamiento de la osteoporótica de estructura dendrítica de los cuerpos de las vértebras, lo que es en la prevención de la más grave fracturas de hueso cortical que ocurren en la cadera y la muñeca.
La prevención del cáncer Posible
La meta-análisis realizado por el internacional Colaboración Cochrane de dos ensayos controlados aleatorios encontraron que el calcio "podría contribuir a un grado moderado a la prevención de adenomatosa pólipos de colon ".
Estudios más recientes fueron contradictorios, y uno que fue positivo para el efecto (Lappe, et al.) Hizo de control para un posible efecto anti-cancerígeno de la vitamina D , que resultó ser una influencia positiva independiente de calcio solo en el riesgo de cáncer ( véase el segundo estudio más adelante).
- La ensayo controlado aleatorio encontró que 1,000 mg de calcio elemental y 400 UI de vitamina D 3 no tuvieron ningún efecto sobre el cáncer colorrectal.
- La ensayo controlado aleatorio encontró que 1400-1500 mg suplementos de calcio y 1.100 UI de vitamina D3 reducen cánceres agregados con un riesgo relativo de 0,402.
- Observacional estudio de cohorte encontró que la ingesta alta de calcio y vitamina D se asoció con "riesgo menor de desarrollar cáncer de mama antes de la menopausia".
Peligros y toxicidad
En comparación con otros metales, el ión calcio y la mayoría de los compuestos de calcio tienen una baja toxicidad. Esto no es sorprendente dada la alta abundancia natural de compuestos de calcio en el medio ambiente y en los organismos. Calcio plantea algunos problemas ambientales graves, con piedras en el riñón el efecto secundario más común en los estudios clínicos. Intoxicación aguda de calcio es poco frecuente, y difícil de lograr a menos compuestos de calcio se administran por vía intravenosa. Por ejemplo, la vía oral dosis letal media (LD 50) para las ratas para el carbonato de calcio y cloruro de calcio son 6,45 y 1,4 g / kg, respectivamente.
El calcio metal es peligroso debido a sus reacciones a veces violentas con agua y ácidos. El calcio metal se encuentra en algunos limpiadores de drenaje, en el que funciona para generar calor y hidróxido de calcio que saponifica las grasas y licua las proteínas (por ejemplo, para el cabello) que drena bloque. Cuando se ingiere calcio metal tiene el mismo efecto en la boca, el esófago y el estómago, y puede ser fatal.
El consumo excesivo de antiácidos de carbonato de calcio / suplementos dietéticos (tales como Tums) durante un período de semanas o meses puede causar síndrome de leche y alcalinos, con síntomas que van desde hipercalcemia potencialmente mortales fallo renal. Lo que constituye el consumo "excesivo" no es bien conocida y, se presume, varía mucho de persona a persona. Las personas que consumen más de 10 gramos / día de CaCO3 (= 4 g de Ca) están en riesgo de desarrollar el síndrome de leche y alcalinos, pero la condición se ha reportado en al menos una persona que consume sólo 2,5 gramos / día de CaCO3 (= 1 g Ca), una cantidad que generalmente se considera moderada y segura.
Los suplementos orales de calcio disminuyen la absorción de tiroxina cuando se toma en cuatro a seis horas de diferencia. Por lo tanto, las personas que toman tanto de calcio como tiroxina corren el riesgo de reemplazo de hormona tiroidea inadecuada y de allí hipotiroidismo si se lo toma simultáneamente o casi simultáneamente.