钙

克里斯•史密斯

大家好，欢迎来到本周的节目元素中的化学我是克里斯·史密斯。本周，轮到元素给我们水泥、巴黎石膏、我们自己的骨头、坚硬的牙齿和坚硬的水了。

凯伦Faulds

牛奶，奶酪，酸奶，菠菜，杏仁。它们有什么共同之处?当然是钙!但是，当有人提到钙时，我们大多数人立即想到食物(我个人认为旧的牛奶电视广告对此负责)，它实际上在我们生活中发挥的作用要大得多。钙无处不在。人体平均含钙约1公斤，其中99%储存在骨骼中。它是地壳中第五丰富的元素，广泛存在于碳酸钙，更常见的是石灰石。它也是海水中含量第五高的溶解离子。

钙以拉丁词calx命名，意为石灰，是元素周期表第2组中发现的一种活性银色金属元素。1808年，当汉弗莱·戴维爵士电解石灰和氧化汞的混合物时，它首次在英国被分离出来。今天，我们通过电解熔融盐(如氯化钙)来获得钙。一旦暴露在空气中，单质钙会迅速形成灰白色的氧化物和氮化物涂层。不像镁在美国，钙很难被点燃，但一旦被点燃，它就会燃烧出明亮的高强度红色火焰。

然而，钙的化合物比元素本身更有用。可追溯到公元975年的文献显示，当时的巴黎石膏(一种硫酸钙)被用来固定骨折。氧化钙(也称为石灰或生石灰)是砂浆和水泥的主要成分。使用氧化钙生产水泥的做法早已为人所知;罗马人用过它，埃及人也用它建造了吉萨大金字塔和图坦卡蒙之墓。氟化钙还以不溶性和在宽波长范围内透明而闻名，这使得它可以用于制造细胞和红外和紫外光谱仪的窗口。

我们的饮用水也含有钙离子——在所谓的硬水地区更是如此。硬水是指含有高比例钙和镁离子(2 +)的水。钙通常在流经石灰石和白垩中的碳酸钙或其他矿藏中的硫酸钙时进入水中。虽然有些人不喜欢硬水的味道，但硬水通常对你的健康无害。虽然它确实会让你的水壶毛茸茸的!有趣的是，啤酒的味道(我很喜欢的东西)似乎与所用水的钙浓度有关，据说好啤酒的钙浓度应该高于自来水的钙浓度。

钙是一种必需元素，这意味着它是生命过程中绝对必要的元素。这也是以前的牛奶电视广告想要告诉我们的。通过生物矿化过程，钙被用来生成骨骼、贝壳和牙齿中所含的矿物质。磷酸钙(也称为羟基磷灰石)是骨骼和牙齿的矿物成分，是生物体如何制造“活的”复合材料的一个特别好的例子。事实上，骨骼的不同性质(如硬度)是由有机成分的不同数量产生的，主要是一种叫做胶原蛋白的纤维蛋白，羟基磷灰石与胶原蛋白有关。骨骼在我们身体中的功能不仅是结构支撑，也是钙的中心存储。因此，在怀孕期间，骨骼往往会在一个被称为脱矿的过程中被掠夺钙。骨头不会永远存在;一个严重的医学问题是骨质疏松症，这是骨质脱钙。随着年龄的增长，骨质流失使得骨骼在压力下更容易断裂，这种情况主要发生在老年人，尤其是女性身上。

钙离子作为细胞内信使在高等生物中也起着至关重要的作用。钙通量^{2 +}触发细胞中的酶反应，以响应从生物体其他地方接收到的激素或电信号。钙在帮助血液凝固方面也很重要。当伤口突然出血时，血小板聚集在伤口处，试图阻止血液流动。钙、维生素K和一种叫做纤维蛋白原的蛋白质有助于血小板形成凝块。如果你的血液中缺乏钙或其他营养物质，你的血液凝固需要比正常情况下更长的时间。

如果某种元素对动物很重要，那么这种检测极少量某种元素的能力对动物来说是一种非常有用的适应能力。例如，寄居蟹住在二手贝壳上，随着年龄的增长，它们会变成更新、更大的贝壳。寄居蟹不仅能通过感觉，而且显然还能通过测量贝壳周围水中溶解的碳酸钙的微量含量来识别适合自己的贝壳。它们可以很容易地区分含有碳酸钙的天然外壳和由硫酸钙制成的含钙复制品。寄居蟹检测到的钙的浓度是4ppm或更低，这是惊人的低。

所以，从坚固的牙齿和骨骼，到美味的啤酒，再到确保寄居蟹找到完美的家，你可以看到钙真的是一个必不可少的元素。

克里斯•史密斯

嗯，我很喜欢喝硬水，当地的啤酒也很好喝，尽管我喝了不少水壶——实际上，罗素霍布斯的股价上涨可能要归功于我。嗯,也许吧。这是斯特拉斯克莱德大学的Karen Faulds讲述的钙的故事。下周，如果你是一种元素你会是哪一种?

帕特贝利

如果我必须选择一个人来代表黄金，那么我猜他可能是一个雄心勃勃的年轻股票经纪人，有点浮华，不擅长建立关系。为氦——一个声音有点尖，但渴望加入贵族行列的仙女般的金发女郎。和硼？嗯，乍一看是个无聊的中年会计，也许穿着棕色灯芯绒和粗花呢夹克。但在业余时间，他有一个意想不到的一面——跳伞，而且是一个高度可疑的社会的一员，沉迷于交换伴侣。

克里斯•史密斯

你可以在下周的元素中的化学．我是克里斯·史密斯，谢谢收听，再见。