Іони кальцію приймають участь в передачі нервових імпульсів в процесі звертання крові, уповільнює дію токсинів, підвищує стійкість організму до інфекцій, сприяє обміну заліза.
Частина четверта
Кальцій як елемент добувають шляхом електролізу його хлориду (СаНl). Але як елемент його вносити не можна, бо ця форма не засвоюється рослинами. Вносять кальцій не стільки для забезпечення його балансу як мікроелемента, скільки для регулювання кислотності грунту — проводять так зване вапнування.
RH+CaCO3-RCa+H2O+CO2
Разом з вапняковими матеріалами часто вносять і інші мікроелементи, бо переважна більшість добрив з вмістом кальцію природного походження.
В наступній таблиці представлені вапнякові добрива та їх властивості
| Добриво | Спосіб одержання | Форма вапна в добриві | Склад (в % на суху речовину) | Характер дії добрива | ||
| СаО і MgO | загальний вміст (СаСО3) | Домішки | ||||
| Крейда | з покладів | СаСО3 | до 56 | 90-100 | 0-10 | швидко |
| Мелений вапняк (вапнякове борошно | розмелом твердих вапняків | СаСО3 | 42-56 | 75-100 | 0-25 | повільно |
| Мелений доломітизований вапняк і доломіт | розмелом твердих доломітизованих вапняків і доломітів | СаСО3 MgСО3 | 39-54 | 79-100 | 0-25 | дуже повільно |
| Мергель | з покладів | СаСО3 інколи MgСО3 | 14-42 | 25-75 | 25-75 | повільна |
| Палене вапно (негашене) | обпалювання твердих вапняків | СаО | до 100 | - | мало | дуже швидко |
| Палене вапно (гашене, пушонка) | гашення водою паленого вапна | Са(ОН) | до 75 | - | мало | дуже швидко |
| Вапнякові туфи | з покладів | СаСО3 | близько 50 | 85-100 | 10-20 | посередня |
| Озерне вапно (гажа) | з покладів на місцях виси-хання водойм | СаСО3 | 30 і більше | 50-100 | 20 | посередня |
| Торфотуфи | з покладів | СаСО3 (+ увібраний Са) | 6-28 | 10-50 | 50 | посередня |
| Дефекат | відходи цукрових заводів | СаСО3 з домішками СаО | близько 40 | до 22 | близько 25 | посередня |
| Сапропель (вапняковий) | з покладів | СаО | 36,6 | до 12 | біля 40 | швидка |
Вапнування попереджує токсичність алюмінію, фіксує фосфор, підвищує мікробіологічну активність, зрівноважує кислотність (звичайно за умови правильного використання).
Частина п’ята
Аналіз поділяють на якісний та кількісний. Деякі сучасні фізико-хімічні методи поєднують в собі обидва типи.
Для кальцію властиві наступні хімічні реакції, за якими його визначають в грунтових витяжках, рослинах, сільськогосподарській продукції:
Карбонат амонію — осад білий, аморфний, при нагріванні кристалізується. - Са2++(NH4)2СО3-CaCO3↓+ 2NH4
Сірчана кислота (солі лужних металів): з концентрованих розчинів дає білий осад - Са2++SO42--CaSO4↓
Оксалат амонію (щавелекислий амоній) — основна якісна реакція в агрохімічному аналізі, заважають іони барію та стронцію. Дає білий осад, який розчиняється в мінеральних кислотах але нерозчинний в оцтовій кислоті. - Са2++(NH4)2С2O42--CaC2O4↓+2NH4
Забарвлення полум’я. Леткі солі (хлориди або нітрати) забарвлюють полум’я в цеглисто-червоний колір.
Для визначення вмісту разом з магнієм (жорсткість води) користуються трилоном Б, з яким ці метали утворюють комплексну сполуку синього кольору.
Ці реакції виконуються в певних комбінаціях, які дають визначення кальцію навіть при домішках споріднених елементів.
Сучасні методи дослідження:
Потенціометрія — використовується кальцієселективний електрод ЭМ-Са-01. Дає вірні дані в межах від 0,1 до 10-4. Заважають магній, барій, натрій, калій, амоній. При значних домішках використовують декілька електродів для елементів, що заважають і по різниці визначають результат. Також використовують потенціометричне титрування.
Полум’яна спектрометрія — на спектрофотометрах типа Флафо-4 з фільтром "Са" — як якісний так і кількісний аналіз. Точність в межах 10-2 – 10-9. Найякісніший та найшвидший аналіз.
Атомно-абсорбціонна спектрометрія. Все, що відноситься до п.2.
Фотоколориметрування. Використовують забарвлені комплекси з ЕДТА. Заважають деякі елементи.
Масс-спектрометрія.
Метод мічених атомів.
Експрес-метод визначення присутності карбонатів кальцію в грунтах є дія соляною кислотою. При цьому грунт в розрізі "вскіпає".
Додаткові табличні дані про біоелемент кальцій
Масова частка кальцію в земній корі, морській воді, грунті, тваринах та рослинах
| Елемент | Земна кора | Грунт | Морська вода | Рослини | Тварини |
| Са (кальцій) | 3,5 | 1,37 | 0,04 | 0,3 | 1,9 |
Середня масова частка кальцію в живій речовині (по В.І.Вернадському)
| Декада | Масова частка | Елементи |
| ІІ | 1-10 | С, N, Ca |
Фізико-хімічні властивості кальцію
| Символ | поряд-ковий номер | електронна формула | ступінь окислення в живих організмах | радіус атома, пм | радіус іона, пм | енергія іонізації, мДж/моль | стандартний електродний потенціал, В | dідносна електронегативність |
| Са | 20 | 1s22s2p63s2p64s2 | 2+ | 197 | 99 | 0.5898 | Ca2++2e-Ca-2.866 | 1.00 |
Значення логарифмів констант стійкості комплексів кальцію з деякими біолігандами
| РНК | ДНК | Тіамін | Рибо-флавин | Пірідоксин | Біотин | Нікотинамід | АТФ | АДФ | Валіноміцин | Енні-атин |
| 2,32 | 2,20 | - | - | - | - | - | 3,79 | 2,68 | 2,70 | - |
Логарифми констант стійкості комплексів кальцію з фульвокислотами (ФК)та гуміновими кислотами (ГК) при різних значеннях рН.
| Значення рН | ||||
| 3 | 3,5 | 5 | 7 | |
| ФК | 2,7 | 2,0 | 2,9 | — |
| ГК | 0 | — | 0 | 6,5 |
Середні показники зміни концентрації кальцію в рослинах під впливом гумінових кислот і в залежності від вмісту органічної речовини в субстраті
| Масова доля в субстраті | гумінова кислота | органічна речовина | |||
| 0,5 | 1,0 | 1,0 | 2,5 | 5,0 | |
| Масова доля кальцію, % | 75 | 57 | 93 | 81 | 70 |
Добуток розчинності деяких малорозчинних сполук кальцію
| Аніони | ОН— | СО32- | РО43- | S2- |
| Добуток розчинності | 6,5*10-6 | 3,8*10-9 | СаНРО4 2,7*10-7 Са(РО4)2 2*10-29 | - |
Логарифми констант стійкості кальцію з комплексонами
| Скорочена позначка | Повна назва комплексону | Логарифм константи |
| ИДА | Іміндиоцтова кислота | 2,59 |
| НТА | Нітрилоцтова кислота | 6,41 |
| ЭДТА | Етилендиамінтетраоцтова кислота | 10,70 |
| ДТПА | Диетилентетраміноцтова кислота | 10,89 |
| ТТГА | Триетиленгексаміноцтова кислота | 9,89 |
| ТПГА | Тетраетиленпентамінгептаоцтова кислота | 7,57 |
| ОЭДТА | Оскиетилендиамінтриоцтова кислота | 8,00 |
| ДБТА | Дигідроксибутилендиамінтетраоцтова кислота | 9,39 |
| ЭДДЯ | Етилендиаміндиянтарна кислота | 4,23 |
| ЭДОФА | Етилендиамін-ди(2-гідроксифенол)-диоцтова кислота | 7,20 |
| ОЭДФ | Гідроксиетилендифосфонова кислота | 6,00 |
| НТФ | Нітрилтриметиленфосфонова кислота | 6,68 |