住在石头里的元素

在首都天安门广场，巍立着用汉白玉雕成的人民英雄纪念碑。华表和白玉桥也都是用汉白玉雕成的。汉白玉是大理石中的一种。这些洁白如玉的石头里，住着一种金属元素—钙。

不光是大理石里住着这种金属元素。瞧瞧你的周围：那砌墙的石灰、刷墙的白垩、脚下的水泥地、雪白的石膏像……里头都住着钙。当然，这钙是呈化合物的状态存在着。

金属钙是英国化学家戴维和瑞典化学家贝采利乌斯在1808年制得的。单质钙是银白色的金属，比锂、钠、钾都要硬、重，在842℃熔化。

金属钙的化学性质很活泼。在空气中，钙会很快被氧化，蒙上一层氧化膜。加热时，钙会燃烧，射出砖红色的、美丽的光芒。钙和冷水的作用较慢；在热水中会发生激烈的化学反应，放出氢气。钙也很容易与卤素、硫、氮等元素化合。

在工业上，金属钙的用途很有限，如作为还原剂，用来制备其他金属；用作脱水剂，制造无水酒精；在石油工业上，用作脱硫剂；在冶金工业上，用它去氧或去硫。然而，钙的化合物，却有着极为广泛的用途，特别是在建筑工业上。

还是从大理石说起吧。大理石是很名贵的建筑材料，因盛产于我国云南省大理市而得名，别的地方也出产，但也叫“大理石”。大理石是石灰石的一种。石灰石的化学成分是碳酸钙。石灰石大都是青灰色，坚硬、很脆。在大自然中，常常一大片地区的地层都是由石灰岩组成的。石灰石被用来修水库、铺路、筑桥。如河南省林县著名的“红旗渠”，就是用当地盛产的石灰石砌成的。

石灰石在石灰窑中，和焦炭混合在一起燃烧后，制成生石灰。生石灰的化学成分是氧化钙。生石灰是白色的石头，它很有趣，一遇水就会发生激烈的化学反应，变成白色的粉末—熟石灰，同时放出大量的热。在建筑工地上，你常可以看见人们往生石灰中加水。这时，如果往生石灰水里放个鸡蛋，足以把它煮熟。熟石灰的化学成分是氢氧化钙，能溶于水。石灰水，就是氢氧化钙溶液。石灰水刷在墙上，起初并不怎么白，过一会儿后，会越来越白。这是一个有趣的循环：熟石灰和空气中的二氧化碳作用，重新变成了碳酸钙；然而，人们在石灰窑中，却是用石灰石来烧成生石灰。燃烧时，石灰石放出二氧化碳，变成了氧化钙。

硫酸钙也是钙的重要化合物，俗名石膏。在工业上，人们用石膏做成各种模型，来浇铸金、银、铝、镁、铜以及这些非铁金属的合金。石膏还被大量用来制造各种石膏像。不过，天然的石膏矿并不是雪白色的致密固体，外貌倒是像石蜡，它是含水结晶体。生石膏燃烧后，才变成熟石膏。天然水，如河水、湖水、江水中，常含有一些可溶性的钙化合物，如碳酸氢钙。这种水，被称为硬水。硬水给人们带来不少麻烦，用它烧开水，原先溶解在水中的碳酸氢钙受热会转化成不溶性的碳酸钙，沉淀出来，变成锅垢。工厂里的锅炉如果锅垢太厚了，就不仅浪费燃料，而且会因受热不均匀引起爆炸；用它洗衣服，碳酸氢钙会和肥皂起化学作用，变成硬脂酸钙沉淀出来，浪费肥皂。为了克服硬水的这些缺点，人们常要把硬水软化，如加入苏打，便可以使碳酸氢钙变成碳酸钙沉淀出来滤掉。也有的用煮沸的方法使硬水软化。

钙是人体和动物必不可缺的元素。人和动物的骨骼的主要成分便是磷酸钙。血液中也含有一定量的钙离子，没有它，皮肤划破了，血液不易凝结。据测定，人一昼夜需摄取0.7克钙。在食物中，以豆腐、牛奶、蟹、肉类含钙较多。婴儿比成年人更需要钙，因为婴儿在不断发育中，骨骼在不断长大。因此，医生常给婴儿、孕妇吃些钙糖片。植物也很需要钙，尤其是烟草、荞麦、三叶草需要更多的钙。

在大自然中，钙是存在最普遍的元素之一。在所有的化学元素中，钙在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝、铁，居第五位。