カルシウムの応用分野

産業分野
アルミニウム、銅、鉛との合金を作るために使用されます。ベリリウムの還元剤、合金の脱酸剤、油の脱水素剤としても使用されます。
合金の脱酸剤、油の脱水剤、冶金の還元剤、鉄や合金鉄の脱硫・脱炭剤、電子管のゲッターとして使用されます。
生物分野
カルシウムは、酸化物から金属クロム、トリウム、ウラン、希土類元素、ジルコニウム、磁性材料のサマリウムコバルト合金、水素吸蔵材料のランタンニッケル合金、チタンニッケル合金を製造するための高温熱還元剤として使用されます。ハロゲン化物。 Ca-Si合金は炭化物の形成を防ぐために鋼に添加されます。 0.04% のカルシウムを含む鉛カルシウム合金は、高い硬度と耐食性を備えており、ケーブルのシースや電池のリード プレートとして使用されます。アルミニウム合金にカルシウムを添加すると、可塑性が向上します。カルシウムは、スズ青銅、ニッケル、鋼を製錬するための脱酸剤、電子管やテレビ受像管の脱ガス剤、有機溶剤の脱水剤、石油精製の脱硫剤、純粋な不活性ガスの脱窒剤としても使用されます。ヘリウムなど）、臭気のあるチオフェンやメルカプタンの分解。フッ化カルシウムは、光学ガラス、光ファイバー、エナメルなどの原料やフラックスとして使用されています。過酸化カルシウムは穏やかな酸化剤であり、殺菌剤、防腐剤、漂白剤として使用され、またシーリング接着剤の速乾剤としても使用されます。
人間:
カルシウムは生物にとって必須の元素です。人間の体の場合、筋肉、神経、体液、骨には Ca2+ に結合したタンパク質があります。カルシウムは人間の骨や歯の主な無機成分であり、神経伝達、筋肉収縮、血液凝固、ホルモン放出、乳分泌にも必須の元素です。カルシウムは人間の体重の約 1.4% を占め、代謝に関与しています。カルシウムは毎日補給する必要があります。人間の体内のカルシウムが不足または過剰になると、成長や健康に影響を与えます。
カルシウムは人体に最も豊富な無機塩元素です。健康な成人のカルシウムの総量は約 {{0}} グラムで、体重の約 1.5%-2.0% を占めます。カルシウムの99％は骨塩の形で骨や歯に存在し、残りは軟組織に分布しています。細胞外液中のカルシウムは、総カルシウムのわずか 0.1% しか占めません。骨はカルシウムが主に沈着する場所であるため、「カルシウム貯蔵庫」として知られています。骨カルシウムは主に、非晶質リン酸水素カルシウム (CaHPO4) と結晶質ハイドロキシアパタイト (3Ca3PO4 × Ca(OH)2) の 2 つの形態で存在します。その組成と物理的および化学的特性は、人体の生理学的または病理学的状態に応じて常に変化します。新しい骨には古い骨よりも多くのリン酸水素カルシウムが存在し、骨の成熟中に徐々にハイドロキシアパタイトに変化します。骨は、継続的な骨形成と骨溶解を通じて、骨のカルシウムと血液のカルシウムの間の動的なバランスを維持します。
通常の状況では、血液中のカルシウムのほとんどすべてが血漿中に存在します。さまざまなカルシウム調節ホルモンの作用下では、血中カルシウムは 2.25-2.75 mmol/L で比較的一定です。小児ではわずかに高く、多くの場合上限に達します。カルシウムは血漿および細胞外液中に次のような形で存在します: (1) タンパク質結合カルシウム。血液中のカルシウム全体の約40％を占めます。 (2) 拡散性結合カルシウム。クエン酸カルシウム、乳酸カルシウム、リン酸カルシウムなどの有機酸に結合したカルシウムは、生体膜を通って拡散することができ、約 13% を占めます。 (3) 無血清カルシウム。つまり、上記2種類のカルシウムと常に交換され、動的平衡状態にあるイオン化カルシウム（Ca）です。その含有量は血液のpHに関連しています。 pHが低下すると[Ca]が増加し、pHが上昇し、イオン化カルシウムが減少します。通常の生理学的 pH 範囲では、イオン化カルシウムが約 47% を占めます。 3 種類の血中カルシウムのうち、直接的な生理作用を持つのはイオン化カルシウムだけです。ホルモンはイオン化カルシウムも調節し、イオン化カルシウムレベルのフィードバックによって調節されます。
細胞内のイオン化カルシウム濃度は、細胞外のイオン化カルシウム濃度よりもはるかに低いです。細胞外イオン化カルシウムは、細胞内イオン化カルシウムの貯蔵庫です。カルシウムは細胞内に、貯蔵カルシウム、結合カルシウム、遊離カルシウムの 3 つの形態で存在します。カルシウムの約80%は細胞小器官（ミトコンドリア、筋小胞体、小胞体など）に貯蔵されています。異なる細胞小器官内のカルシウムは、互いに自由に拡散しません。カルシウムの 10% ～ 20% は細胞質に分布し、可溶性タンパク質や膜表面に結合していますが、遊離カルシウムは 0.1% にすぎません。