סידן

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

סידן

סקנדיום - סידן - אשלגן
Mg Ca Sr       20 Ca                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	20
סמל כימי	Ca
סדרה כימית	מתכת אלקלית עפרורית
מראה
לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	40.078 u
רדיוס ואן דר ואלס	197 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 8, 2
קונפיגורציה אלקטרונית	[Ar] 4s²
דרגות חמצון	1, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות	1550 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	1757.15K (1484°C)
נקודת התכה	1115.15K (842°C)
לחץ אדים	254Pa ב-1112K
מהירות הקול	3810 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.00
קיבול חום סגולי	632 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	29.8 106/m·Ω
מוליכות חום	201 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	589.8 kJ/mol
היסטוריה
מגלה	האמפרי דייווי
תאריך גילוי	1808
נקרא על שם	lime (לטינית)

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.

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. כמות הסידן המומלצת למבוגרים בדרך כלל נעה בין 700 ל-1200 מ"ג ביום. בנוסף, הגוף דורש ויטמין D כדי לספוג את הסידן במערכת.

מוצרי חלב כמו חלב 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 מועשר בסידן
• טופו
• ירקות מסוימים, כגון ברוקולי, במיה.
• סויה
• אצות ים שונות
• אגוזים וגרעינים, למשל שקדים, שומשום.
• קטניות, חומוס וכו'.
• מאכלי ים כגון צדפות וחסילונים.
• דגים בעלי עצמות רכות, סרדינים וכו'.
• חיטה מלאה

קישורים חיצוניים

• סידן ב-Webelements (באנגלית)