סידן

סקנדיום - סידן - אשלגן   Mg Ca Sr       הטבלה המחזורית
כללי
מספר אטומי	20
סמל כימי	Ca
סדרה כימית	מתכת אלקלית עפרורית
צפיפות	1550 kg/m3
מראה	לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	40.078 amu
רדיוס ואן דר ואלס	197 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 8, 2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
טמפרטורת התכה	1115.15K (842°C)
טמפרטורת רתיחה	1757.15K (1484°C)
לחץ אדים	254Pa ב-1112K
מהירות הקול	3810 מטר לשנייה ב293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.00
קיבול חום סגולי	632 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	29.8 106/m·Ω
מוליכות תרמית	201 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	589.8 kJ/mol

סידן (Calcium) הוא יסוד ממשפחת המתכות האלקליות העפרוריות שסמלו הכימי Ca ומספרו האטומי 20.

סידן הוא מינרל חשוב. סידן משתתף באינספור תהליכים ביולוגיים. החל מאיתות תאי ועד להפעלת אנזימים חשובים. הוא היסוד האחראי על כיווץ השרירים והוא הכרחי לחיי האדם. רמות הסידן בגוף מבוקרות בקפידה.

תכונות

הסידן הוא מתכת אלקלית עפרורית רכה שצבעה אפור. סידן מתלקח בלהבה צהובה-אדומה וכשנחשף לאוויר מתעטף בCa₃N₂. סידן מגיב עם מים תוך פליטת מימן ויצירת סידן הידרוקסידי ( ₂(Ca(OH).

שימושים

מלחי סידן רבים הם חומרים ידועים שבהם משתמשים בחיי היום-יום: גיר (לסימון) וגבס (סידן גופרתי), אבן גיר (סידן פחמתי), סיד (סידן חמצני; קרוי גם ליים) ועוד. שימושים נוספים:

• לסידן חשיבות במיצוי מתכות כמו אורניום, צירקוניום ותוריום.
• סידן עוזר לסלק חמצן, גופרית ופחמן מסגסוגות.
• לסידן חשיבות בייצור סגסוגות של אלומיניום, בריליום, נחושת, עופרת ומגנזיום.
• ייצור מלט וטיח בתעשיית הבנייה.
• הבסיס לייצור אור דרומנד

היסטוריה

הסידן הוכר כבר במאה ה-1 על ידי הרומאים כשהם היו מכינים סיד. הסידן בודד לראשונה מצורתו המתכתית על ידי האמפרי דייווי ב-1808 באלקטרוליזה של תערובת סידן חמצני (CaO) וכספית חמצנית (HgO).

צורה בטבע

הסידן הוא היסוד החמישי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ. צורתו השכיחה ביותר היא אבן הגיר. נוכחות של אבן גיר באזור גאוגרפי מסוים מעידה בדרך-כלל על כך שבעבר הרחוק היה האזור מכוסה ים; מרבצי אבן הגיר מורכבים ממיליוני בעלי חיים ימיים אשר מתו, התפרקו ושקעו לקרקעית הים. עובדה זו מעידה על השכיחות הרבה של הסידן בגופם של יצורים חיים.

תרכובות

לסידן חמצני (CaO) שימוש בהרבה בתי זיקוק כימיים והוא מופק בחימום והוספת מים זהירה. כשCaO מעורבב עם חול הוא מתקשה והופך לטיח תוך קליטת פחמן דו-חמצני.

איזוטופים

לסידן שישה איזוטופים יציבים, סידן-40 וסידן-41 הרדיואקטיבי עם זמן מחצית החיים של 103,000 שנים מופיעים בטבע. 97% מהסידן בטבע הוא סידן-40. איזוטופ זה הוא לעתים תוצר דעיכה של אשלגן-40, או ארגון-40. בעוד תארוך בעזרת אשלגן וארגון נפוץ בגאולוגיה, לסידן-40 אין כל שימוש. השכיחות של סידן-40 בטבע מנעה את שימושו בתיארוך רדיואקטיבי.

סידן ביצורים חיים

ערך מורחב – משק הסידן

חשיבותו של הסידן בביולוגיה עליונה; היסוד קיים בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. בבעלי חיים מהווה הסידן (בצורת סידן גופרתי, אותו החומר המרכיב את הגיר והגבס) מרכיב חשוב בעצמות. שלדים מסוגים אחרים ביצורים אחרים, כגון מעטפות קשיחות בחרקים וקונכיות למיניהן, מכילות אף הן סידן.

תפקידו של הסידן בתא חשוב אף יותר, ואוניברסלי הרבה יותר: סידן הוא חומר האיתות התאי החשוב ביותר. יוני סידן מסוגלים להיכנס אל ולצאת מהתא דרך משאבות ותעלות הנמצאות בממברנה. כניסה ויציאה של סידן גורמים להתנעתם או הפסקתם של שלל תהליכים בתא: התכווצות מכנית (בתאי שריר בבעלי חיים, למשל), הפרשת חומרים מהתא, העברת אות חשמלי לתא שכן (בנוירונים, תאי העצב בבעלי חיים, למשל) ועוד.

מאגר יוני הסידן הנמצא בסביבה החיצונית של תאי הגוף באדם מגיע מן העצמות דרך מחזור הדם. הבקרה על משק הסידן, ובכלל זה כמות הסידן הנפלטת מהעצמות אל הדם, נעשית על ידי מספר אזורים במוח.

סידן בתפריט האדם

הסידן מהווה חלק חשוב מהרגלי אכילה נכונים. חסרים בסידן יכולים להשפיע לרעה על התהוות העצמות והשיניים. לחלופין, עודף של סידן בדם עלול לגרום לאבנים בכליות ולבעיות נוירולוגיות. חסרים בסידן לאורך זמן עלולים להוביל למחלת דלדול עצם (אוסטאופורוזיס). מסיבות אלו חשוב להקפיד על צריכה סדירה ונכונה של סידן לאורך החיים.

צריכה יומית מומלצת

גיל	צריכה יומית במ"ג
עד חצי שנה	210
חצי שנה עד שנה	270
שנה עד שלוש	500
4 עד 8	800
9 עד 13	1,300
14 עד 18	1,300
19 עד 50	1,000
51 ומעלה	1,200
נשים בהריון ומניקות	1,200
נשים בגיל המעבר	1,500

מעכבים ומשפרי ספיגה

תפריט העשיר בחלבונים, קפאין, אלכוהול ונתרן גורם להדלדלות בסידן.

קיימים מספר יסודות המעכבים את ספיגת הסידן בגוף (משום שהם "מתחרים" בו), בהם זרחן (המצוי למשל בבשר, דגים, ביצים ומשקאות מוגזים), מגנזיום, ברזל ומנגן. בנוסף, ככל שרמת הסידן בגוף גבוהה יותר, כך מידת הספיגה שלו יורדת, ולכן כדי להגביר את ספיגתו יש לפרוס את צריכתו על פני 5-6 ארוחות.

ויטמינים המשפרים את ספיגת סידן הנם ויטמין D (נוכחותו חיונית לספיגה), ויטמין C וויטמין A. על הסידן להימצא בסביבה חומצית על מנת להיספג. הסידן נספג היטב בצורתו הנוזלית, כיוון שכך הוא עוקף את מערכת העיכול.

לסידן שלוש צורות עיקריות: סידן ציטראט, סידן קרבונט וסידן גלוקונט. מביניהם, הסידן גלוקונט הוא המומלץ ביותר לנטילה, שכן הוא נוזלי ואינו מכיל עופרת.

מוצרים עתירי סידן

מוצרי חלב כמו חלב (300 מ"ג ל-1% שומן בכוס) וגבינה מוכרים כמקורות עיקריים לסידן (אף על פי שרבים מהם מכילים תוסף סידן מלאכותי, E341, אשר גורם לבעיות עיכול), אם כי אנשים מסוימים אלרגיים למוצרי חלב, ומספר רב עוד יותר של אנשים, במיוחד אלה שלא ממוצא אירופאי, סובלים מאי-סבילות ללקטוז ואינם מסוגלים לצרוך מוצרי חלב כלל.

מקורות אחרים לסידן כוללים:

• מיץ תפוזים (50 מ"ג)
• טופו (100 מ"ג)
• ירקות מסוימים, כגון ברוקולי, במיה.
• סויה
• אצות ים שונות
• אגוזים וגרעינים, למשל שקדים (223 מ"ג), שומשום (110 מ"ג).
• קטניות, חומוס וכו'.
• מאכלי ים כגון צדפות וחסילונים.
• דגים בעלי עצמות רכות, סרדינים (443 מ"ג) וכו'.
• חיטה מלאה

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: סידן

• סידן ב-Webelements (באנגלית)