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:
1. Карбонат амонію — осад білий, аморфний, при нагріванні кристалізується. Са2++(NH4)2СО3àCaCO3↓+ 2NH4
2. Сірчана кислота (солі лужних металів): з концентрованих розчинів дає білий осад Са2++SO42-àCaSO4↓
3. 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-àCaC2O4↓+2NH4
4. Забарвлення полум’я. Леткі солі (хлориди або нітрати) забарвлюють полум’я в цеглисто-червоний колір.
5. 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:
1. 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.
2. 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.
3. Атомно-абсорбціонна спектрометрія. Все, що відноситься до п.2.
4. Фотоколориметрування. Використовують забарвлені комплекси з ЕДТА. Заважають деякі елементи.
5. Масс-спектрометрія.
6. 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++2eàCa-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 |