De kalciumcykel Det är cirkulationen och lagringen av detta element på jorden, som omfattar levande varelser, litosfären och hydrosfären. Det är en sedimentär biogeokemisk cykel där kalcium cirkulerar som en mjuk jordalkalimetall som saknar ett gasformigt stadium..
Stadiet med den största cirkulationen av kalcium är det biologiska, eftersom det konsumeras av levande varelser och används i deras strukturer och metabolism. När levande varelser är döda återintegreras kalcium i den fysiska miljön som en del av jorden och havsbotten.
Det finns omfattande avlagringar av skal och ben, särskilt på havsbotten och i de stora sjöarna. Dessa strukturer blandas med sediment och över miljontals år täcks av successiva lager.
De nedre lagren av sediment utsätts för högtrycksbildande sedimentära bergarter som sedan exponeras för ytan på grund av markbundna geologiska processer. Utsatta stenar utsätts för vittring och erosion och släpper ut kalcium som integreras i jorden eller tvättas bort av vatten..
I jorden absorberas den huvudsakligen av växternas rötter och i havet av fytoplankton och andra organismer. Kalcium används för olika strukturella och metaboliska ändamål, till exempel tillverkning av skal.
Kalciumcykeln är viktig eftersom den gör det möjligt för detta element att vara tillgängligt i sina olika stadier och uppfylla olika funktioner. Att vara en del av strukturen hos levande organismer, deltar således i bildandet av markreliefen, reglerar pH i mark och vatten och fungerar som råvara för mänsklig industri.
Artikelindex
Kalcium (Ca) är en jordalkalisk mjuk metall med atomnummer 20 och atommassa 40.078, vars vanliga tillstånd är fast. Bildar oxider som fungerar som starka baser och reagerar våldsamt vid kontakt med syror.
Kalcium uppfyller en sedimentär biogeokemisk cykel, eftersom den saknar en gasfas och de största reserverna finns i litosfären. Det är nära besläktat med kol-, vatten- och fosforcyklerna.
Cykeln utvecklas från vittring och erosion av kalkhaltiga stenar som frigör kalcium som deponeras i jorden. På samma sätt kan den transporteras upplöst i avrinningsvatten till floder, sjöar och hav..
När regnvatten kommer i kontakt med atmosfärisk CO2 bildar det H2CO3 som löser kalksten och frigör Ca2 + och HCO3-. Å andra sidan omvandlar koldioxid som transporteras av regnvattnet det olösliga karbonatet till lösligt bikarbonat..
Kalcium (Ca2 +) i jorden absorberas av växter och i vattenkroppar av vattenlevande organismer. I kroppen uppfyller kalcium olika metaboliska funktioner och när organismer dör återvänder det till den fysiska miljön som transporteras av avrinningsvatten till floder, sjöar och hav..
Djurskelett (inre och yttre eller skal) deponeras på havsbotten som en del av sedimenten. Sedimentlagren täcks och komprimeras under miljontals år för att bilda kalkhaltiga stenar..
Senare diastrofiska processer (brott och uppåtgående rörelser av jordskorpan) utsätter stenarna för ytan. På detta sätt är cykeln stängd, eftersom klipporna återigen vittrar (klimatelementens verkan) och förvitras och eroderas.
Stegen som kalcium går igenom i dess lagrings- och cirkulationscykel bestäms av de fack där dessa processer förekommer. Dessa är jordskorpan och en del av jordens mantel (litosfär), vattenkroppar (hydrosfär) och levande organismer.
I det geologiska stadiet, uppdelat i skorpan och manteln, är det där den största mängden kalciumlagring finns. Kalcium är det femte mest förekommande elementet i litosfären och utgör 3,5% av jordskorpan.
Det finns en del av stenar som kalksten, dolomit, marmel och marmor medan kalksten och dolomiter bildar stora bergskedjor över hela planeten. På samma sätt är det en del av andra naturliga föreningar som gips och alabaster (kalciumsulfat).
I mineralform erhålls det som kalciumkarbonat (CaCO3) från kalcit, dolomit och andra kristallina former såsom aragonit..
Det är en mycket rik typ av sedimentär berg som härstammar från forntida marina eller lakustrina avlagringar (sjöar), som består av 99% kalciumkarbonat. Dessa stenar bildar horisontella skikt eller deformeras av diastrofiska rörelser och deras vittring ger upphov till neutrala till grundjordar (pH 7 eller högre), rik på kalcium..
Den består av ett sedimentärt berg som bildas i grunda marina avlagringar genom en kemisk substitutionsreaktion. I detta fall deltar magnesium i mineralkonformationen och bildar dolomit eller kalciummagnesiumkarbonat (CaMg (CO3) 2).
De är sedimentära bergarter som bildas av 1/3 till 2/3 av kalciumkarbonat och resten av leror. Dessa stenar kvarstår i torra områden, eftersom de är mycket känsliga för vattenerosion..
Om kalkstenar utsätts för höga temperaturer och tryck i djupa lager av jordskorpan, bildas marmor. Detta är en mycket kompakt metamorf sten med hög kristalliseringsgrad.
Kalcium löses i floder, sjöar och hav som kalciumklorid (som är den vanligaste jonen i detta medium) och kalciumkarbonat. I haven är kalciumkarbonat (CaCO3) stabilt på mindre än 4500 m djup.
Kalcium i detta medium finns i levande organismer och i kalkstenavlagringar på havsbotten. Detta är djupgränsen för karbonatkompensation, varefter CaCO3 löses upp och inte bildar kalkstenavlagringar..
I detta skede når kalciumcykeln sin största cirkulation och är livsviktig för levande varelser eftersom den som en Ca2 + -jon är en del av cellmembranets utbytesmekanismer. Å andra sidan är det en viktig beståndsdel av ben, tänder, äggskal och skal..
På detta sätt cirkulerar kalcium i biosfären och när organismer dör återvänder det till sedimenten för att bilda nya bergarter över tiden..
Ett enastående element i det biologiska steget i kalciumcykeln är människans roll i att använda detta element som råvara. Detta element extraheras, transporteras och används i stora mängder på olika sätt.
I öppna gruvor utvinns kalksten för att använda den som ett byggelement eller för att slipa den och använda den som en industriell råvara. Skalarna slipas också för att förbereda gödselmedel och andra produkter.
Skallen från dessa djur är bildade av kalciumkarbonat, kristalliserade som kalcit eller aragonit. Dessa är två mineralformer av samma komposition (CaCO3) men som kristalliserar annorlunda..
Blötdjur bildar sina skal från en flytande form av kalcium som utsöndras av specialiserade celler. Skalets innersta skikt är pärlan bildad av aragonitkristaller blandade med conchiolinproteinet.
Cirkulationen av kalcium, som bildar sin karakteristiska cykel, är väsentlig för att göra detta element tillgängligt för levande varelser. Tack vare de processer som frigör kalcium från stenar och får det att cirkulera, finns det liv som vi känner det.
Kalcium är viktigt för livet, eftersom det är både ett strukturellt och ett metaboliskt element. Strukturellt är det en grundläggande del i konformationen av både inre och yttre skelett.
I beniga djur är kalcium huvudkomponenten i benen (inre skelett), även i tänderna. I foraminifera (protister) och blötdjur (sniglar och musslor) är det huvudingrediensen för bildandet av det yttre skelettet, det vill säga skalen.
Kalcium är ett transportmedel i cellmembran, så det spelar en viktig roll i ämnesomsättningen. I cellmembran finns kalciumkanaler som tillåter passivt inträde av detta element i celler.
Detta reglerar förhållandet mellan kalciumkoncentrationerna mellan insidan och utsidan av cellen, vilket aktiverar olika metaboliska processer. Till exempel är dessa mekanismer viktiga för nerv- och muskelsystemets funktion och spelar därför en relevant roll i hjärtfunktionen..
Ur mänsklig synvinkel gör kalciumcykeln det möjligt att göra detta element tillgängligt för mat och människors hälsa. Framför allt är det viktigt vid produktion och beredning av mejeriprodukter för barn..
På samma sätt används dess intag för medicinska ändamål vid behandling av kalciumbristsjukdomar såsom osteoporos. Denna benförsvagande sjukdom är särskilt allvarlig hos äldre, särskilt hos kvinnor..
När en främmande kropp invaderar ostron täcker den den med pärlemor och därmed bildas en pärla. Pärlor når höga värden på smycken marknaden över hela världen.
Kalksten används industriellt för olika ändamål, till exempel tillverkning av cement. Dessa stenar används också direkt som byggmaterial på grund av deras enkla snidning..
Dessutom används kalcium som deoxideringsmedel och reduktionsmedel i olika processer, särskilt inom metallindustrin..
Som kalk, även kallad byggkalk, är de kalciumoxider som används som bindemedel och beläggning i konstruktionen. På samma sätt används den vid tillverkning av tvål, papper, glas, gummi och i lädergarvning..
På samma sätt har den olika användningar inom livsmedelsindustrin och vid vattenbehandling. Medan den är släckt kalk eller kalciumhydroxid används den också inom industri och jordbruk..
Halten av kalciumoxider i jorden påverkar regleringen av pH. I jordbruket används kalk som jordbruksändring för att minska jordens surhet och även som gödningsmedel.
När vatten cirkulerar i miljöer som är rik på kalcium och magnesium, löser det upp salter av dessa element och är känt som kalkhaltigt eller hårt vatten. Vattenkvalitetsgränsen är 120 mg CaCO3 / liter, över vilken vattnet anses vara hårt.
Vatten med högt kalciuminnehåll kan orsaka hälsoproblem, särskilt relaterat till hjärt-kärlsystemet. Dessutom producerar hårt vatten kalkhaltiga avlagringar i rören som hindrar cirkulationen..
I kalkrika bergarter bildar vattenerosion ofta underjordiska grottsystem med intressanta interna konfigurationer. Bland dessa sticker bildandet av stalaktiter och stalagmiter ut på grund av kalciumkarbonatavlagringar från läckorna i taket i dessa grottor..
Dessa kalkhaltiga system uppfyller också funktionen att filtrera grundvattnet på grund av dess porositet och bilda akviferer..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.