Calcio
Elemento
químico, Ca, de número atómico 20; es el quinto elemento y el tercer
metal más abundante en la corteza terrestre. Los compuestos de calcio
constituyen 3.64% de la corteza terrestre. El metal es trimorfo, más
duro que el sodio, pero más blando que el aluminio. Al igual que el
berilio y el aluminio, pero a diferencia de los metales alcalinos,
no causa quemaduras sobre la piel. Es menos reactivo químicamente
que los metales alcalinos y que los otros metales alcalinotérreos.
La distribución del calcio es muy amplia; se encuentra en casi todas
las áreas terrestres del mundo. Este elemento es esencial para la
vida de las plantas y animales, ya que está presente en el esqueleto
de los animales, en los dientes, en la cáscara de los huevos, en el
coral y en muchos suelos. El cloruro de calcio se halla en el agua
del mar en un 0.15%.
Los
iones calcio disueltos en el agua forman depósitos en tuberías y calderas
cuando el agua es dura,
es decir, cuando contiene demasiado calcio o magnesio. Esto se puede
evitar con los ablandadores de agua.
El
calcio metálico se prepara en la industria por electrólisis del cloruro
de calcio fundido. Éste se obtiene por tratamiento de los minerales
de carbonato con ácido clorhídrico o como un desperdicio del proceso
Solvay de los carbonatos. El metal puro puede ser maquinado en torno,
hilado, serrado, extruido; se le puede convertir en alambre, prensar
y amartillar en placas.
El
calcio forma una película fina de óxido y nitruro en el aire, la cual
lo protege de un ataque posterior. Se quema en el aire a temperatura
elevada para producir principalmente nitruro.
El
metal producido en forma comercial reacciona fácilmente con el agua
y los ácidos y produce hidrógeno que contiene cantidades notables
de amoniaco e hidrocarburos como impurezas.
El
metal se emplea en aleaciones de aluminio para cojinetes, como auxiliar
en la remoción del bismuto del plomo, así como controlador de
carbono grafítico en el hierro fundido. Se emplea también como
desoxidante en la manufactura de muchos aceros; como agente reductor
en la preparación de metales como el cromo, torio,
zirconio y uranio,
y como material de separación para mezclas gaseosas de nitrógeno y
argón.
El
óxido de calcio, CaO, se produce por descomposición térmica de los
minerales de carbonato en altos hornos, aplicando un proceso de lecho
continuo. El óxido se utiliza en arcos de luz de alta intensidad (luz
de cal) a causa de sus características espectrales poco usuales y
como agente deshidratante industrial. La industria metalúrgica hace
amplio uso del óxido durante la reducción de aleaciones ferrosas.
El
hidróxido de calcio, Ca(OH)2, tiene muchas aplicaciones
en donde el ión hidroxilo es necesario. En el proceso de apagado del
hidróxido de calcio, el volumen de cal apagada [Ca(OH)2]
se expande al doble que la cantidad de cal viva inicial (CaO), hecho
que lo hace útil para romper roca o madera.
La
cal apagada es un absorbente excelente para el dióxido de carbono,
al producir el carbonato que es muy insoluble.
El
siliciuro de calcio, CaSi, preparado en horno eléctrico a partir de
cal, sílice y agentes reductores carbonosos, es útil como agente desoxidante
del acero. El carburo de calcio, CaC2, se produce al calentar
una mezcla de cal y carbón a 3000ºC (5432ºF) en un horno eléctrico
y es un acetiluro que produce acetileno por hidrólisis. El acetileno
es el material base de un gran número de productos químicos importantes
en la química orgánica industrial.
El
carbonato de calcio puro existe en dos formas cristalinas: la calcita,
de forma hexagonal, la cual posee propiedades de birrefrigencia, y
la aragonita, de forma romboédrica. Los carbonatos naturales son los
minerales de calcio más abundantes. El espato de Islandia y la calcita
son formas esencialmente puras de carbonato, mientras que el mármol
es impuro y mucho más compacto, por lo que puede pulirse. Tiene gran
demanda como material de construcción. Aunque el carbonato de calcio
es muy poco soluble en agua, tiene una solubilidad considerable en
agua que contenga dióxido de carbono disuelto, ya que en estas soluciones
forma el bicarbonato al disolverse. Este hecho explica la formación
de cavernas, donde los depósitos de piedra caliza han estado en contacto
con aguas ácidas.
Los
halogenuros de calcio incluyen el fluoruro fosforescente, que es el
compuesto de calcio más abundante y con aplicaciones importantes en
espectroscopia. El cloruro de calcio posee, en la forma anhidra, capacidad
notoria de delicuescencia que lo hace útil como agente deshidratante
industrial y como factor de control de tolvaneras en carreteras. El
hipoclorito de calcio (polvo blanqueador) se produce en la industria
al pasar cloro dentro de una solución de cal, y se ha utilizado como
agente blanqueador y purificador de agua.
El
sulfato de calcio dihidratado es el yeso mineral, constituye la mayor
porción del cemento Portland, y se ha empleado para reducir la alcalinidad
de los suelos. Un hemihidrato del sulfato de calcio se produce por
calentamiento del yeso a temperaturas altas, y se vende con el nombre
comercial de estuco de París.
El
calcio es un constituyente invariable de todas las plantas, ya que
es esencial para su crecimiento. Lo contienen como constituyente estructural
y como ion fisiológico. El calcio se encuentra en el tejido blando,
en fluidos tisulares y en la estructura del esqueleto de todos los
animales. Los huesos de los vertebrados contienen calcio en forma
de fluoruro de calcio, carbonato de calcio y fosfato de calcio.
Efectos del
Calcio sobre la salud
Cuando
hablamos del calcio algunas veces nos referimos a él con el nombre
de cal. Es comúnmente encontrado en la leche y productos lácteos,
pero también en frutos secos, vegetales, etc. Es un componente esencial
para la preservación del esqueleto y dientes de los humanos. También
asiste en funciones de los nervios y musculares. El uso de más de
2,5 gramos de calcio por día sin una necesidad médica puede llevar
a cabo el desarrollo de piedras en los riñones, esclerosis y problemas
en los vasos sanguíneos.
La falta
de calcio es una de las causas principales de la osteoporosis. La osteoporosis
es una enfermedad caracterizada por una fragilidad
de los huesos producida por una menor cantidad de sus componentes minerales, lo
que disminuye su densidad.
Al
contrario de lo que mucha gente piensa, dentro de nuestros huesos se desarrolla
una gran actividad biológica. Continuamente los huesos se están
renovando y el tejido óseo viejo se está continuamente reemplazando por tejido
nuevo. Durante la niñez y la adolescencia se crea más tejido óseo que
el que se destruye. Sin embargo, en algún momento, posiblemente cercano a
los 30 o 35 años de edad el proceso se invierte y comenzamos a perder más
tejido óseo del que podemos reemplazar. En las mujeres al llegar la
menopausia (cesación
natural de la menstruación) se acelera el proceso ya que los ovarios dejan de producir la hormona
femenina conocida como estrógeno, una de cuyas funciones es preservar la masa
ósea.
La evidencia sugiere que, en
condiciones normales, para preservar la masa ósea se necesitan unos 1.000
miligramos (mg) diarios de calcio tanto para hombres como para mujeres que no
han llegado a la menopausia. Pasada la menopausia se necesitan unos 1.500
mg.
Las principales fuentes de
calcio son los productos lácteos. Entre las fuentes de origen vegetal se
encuentran vegetales verdes como el brécol y las espinacas. También
contienen calcio la col, la coliflor, las habichuelas, las lentejas y las nueces.
El calcio trabaja conjuntamente
con el magnesio para formar nueva masa ósea. Si se han de ingerir
suplementos de calcio estos deben combinarse con magnesio en proporción de 2 a
1, es decir, si se ingieren 1.000 mg de calcio se deberán ingerir 500 mg de
magnesio. Algunas buenas fuentes de magnesio en la dieta son los guineos o
bananos, los mariscos, los granos integrales, las nueces, las habichuelas, el
salvado de trigo, las semillas y los vegetales de color verde.
Otras medidas importantes para
la prevención de la osteoporosis son:
- Hacer ejercicio regularmente
(al menos tres veces por semana)
- Ingerir cantidades adecuadas
de manganeso, ácido fólico, vitamina B6, vitamina B12, omega 3 (que ayuda
a incrementar la absorción de calcio en los huesos y a estimular la
producción de nuevo tejido óseo) y vitamina D (que estimula la absorción
del calcio en el intestino delgado)
- No abusar del azúcar, las
grasas saturadas y las proteínas
animales
- No abusar del alcohol, la
cafeína, ni de las bebidas gaseosas
-
No fumar
Otros
factores que aumentan las posibilidades de padecer osteoporosis son el factor
hereditario y el stress.
Efectos ambientales
del Calcio
El fosfato de
calcio es muy tóxico para los organismos acuáticos.
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