סידן

יסוד כימי בעל המספר האטומי 20
המונח "Ca" מפנה לכאן. אם הכוונה למשמעות אחרת, ראו CA.

סידן (Calcium) הוא יסוד מתכתי ממשפחת המתכות האלקליות העפרוריות שסמלו הכימי Ca ומספרו האטומי 20.

סידן
סקנדיום - סידן - אשלגן
Mg
Ca
Sr
   
 
20
Ca
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
     
                                         
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 20
סמל כימי Ca
סדרה כימית מתכת אלקלית עפרורית
מראה
אפור עמום/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 עריכת הנתון בוויקינתונים
דרגות חמצון 1, 2 עריכת הנתון בוויקינתונים
תכונות פיזיקליות
צפיפות 1,550 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 1,757.15K (1,484°C)
נקודת התכה 1,115.15K (842°C)
לחץ אדים 254Pa ב-1,112K
מהירות הקול 3,810 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 עריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי 1808 עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שם lime (לטינית) עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

הסידן הוא מינרל חשוב המשתתף בתהליכים ביולוגיים רבים, החל מהפעלת שרשרת מעבר אותות ועד להפעלת אנזימים חשובים. הוא היסוד האחראי על כיווץ השרירים והוא הכרחי לחיי האדם. רמות הסידן בגוף מבוקרות בקפידה.

תכונות עריכה

הסידן הוא מתכת אלקלית עפרורית רכה שצבעה אפור. סידן מתלקח בלהבה צהובה-אדומה ובחשיפה לאוויר פני השטח מגיבים עם החנקן האטמוספירי ויוצרים שכבה דקה של סידן ניטרידי (Ca3N2). סידן מגיב עם מים תוך פליטת מימן ויצירת סידן הידרוקסידי 2(Ca(OH.

שימושים עריכה

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:

היסטוריה עריכה

הסידן הוכר כבר במאה ה-1 על ידי הרומאים, שהיו משתמשים בו כסיד. הסידן בודד לראשונה מצורתו המתכתית על ידי האמפרי דייווי ב-1808 באלקטרוליזה של תערובת סידן חמצני (CaO) וכספית חמצנית (HgO).

צורה בטבע עריכה

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 עריכה

סיד (סידן חמצני - CaO) משמש בהרבה בתי זיקוק כימיים והוא מופק בחימום והוספת מים זהירה. כשסיד מעורבב עם חול הוא מתקשה והופך למלט תוך קליטת פחמן דו-חמצני.

איזוטופים עריכה

לסידן 6 איזוטופים יציבים, 40Ca ו-41Ca הרדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים של 103,000 שנים מופיעים בטבע. 97% מהסידן בטבע הוא 40Ca. איזוטופ זה הוא לעיתים תוצר דעיכה של 40K, או 40Ar. בעוד תארוך בעזרת אשלגן וארגון נפוץ בגאולוגיה, ל-40Ca אין כל שימוש. שכיחותו בטבע מנעה את שימושו בתיארוך רדיואקטיבי.

48Ca הוא איזוטופ בעל "מספר קסם" כפול, כלומר בעל כמות מקסימלית של נוקלאוטידים (20 פרוטונים ו-28 נייטרונים) בקליפות הגרעיניות, דבר ההופך אותו ליציב במיוחד. הפגזת פלוטוניום-244 (94 פרוטונים) בגרעין סידן-48, איפשרה ליצור את האטומים של היסוד פלרוביום (Z=114)[1].

סידן ביצורים חיים עריכה

  ערך מורחב – משק הסידן

חשיבותו של הסידן בביולוגיה עליונה; היסוד קיים בכל היצורים החיים, והוא חיוני לחיים. בבעלי חיים מהווה הסידן מרכיב חשוב בעצמות. שלדים מסוגים אחרים ביצורים אחרים, כגון מעטפות קשיחות בחרקים וקונכיות למיניהן, מכילים אף הם סידן.

תפקידו של הסידן בתא חשוב אף יותר, ואוניברסלי הרבה יותר: סידן הוא חומר האיתות התאי החשוב ביותר. יוני סידן מסוגלים להיכנס אל התא ולצאת ממנו דרך משאבות ותעלות הנמצאות בקרום התא. כניסה ויציאה של סידן גורמות להתנעתם או להפסקתם 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 עריכה

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 (כגבול עליון נחשב מעל 2500 מ"ג ליום). חסרים בסידן לאורך זמן עלולים להוביל למחלת הרככת (ובמבוגרים - לאוסטאומלציה, להבדיל ממחלת דלדול עצם - אוסטאופורוזיס). מסיבות אלו חשוב להקפיד על צריכה סדירה ונכונה של סידן לאורך החיים.

צריכה יומית מומלצת עריכה

גיל צריכה יומית במ"ג
עד חצי שנה 210
חצי שנה עד שנה 270
שנה עד שלוש 500
4 עד 8 800
9 עד 18 1,300
19 עד 50 1,000
51 ומעלה 1,200
נשים בהריון ומניקות 1,200
נשים בגיל המעבר 1,500

מעכבים ומשפרי ספיגה עריכה

קיימים מספר יסודות המעכבים את ספיגת הסידן בגוף (משום שהם נקשרים אליו ומורידים את ספיגתו), בהם זרחן, אשר נוכחות גבוהה שלו הוכחה כפוגעת בבניית עצם בחולדות[2] (חומצה זרחתית נמצאת באחוזים גבוהים במשקאות מוגזים), מגנזיום, ברזל ומנגן. בנוסף, ככל שרמת הסידן בגוף גבוהה יותר, כך מידת הספיגה שלו יורדת[3] ולכן כדי להגביר את ספיגתו יש לפרוס את צריכתו על פני היום ולא לקחת את כל כמות הסידן היומית בפעם אחת.

הסידן נספג דרך שני מנגנוני ספיגה עיקריים: הראשון, דרך תעלות אקטיביות אשר משופעלות על ידי ויטמין D, והשני, דרך מעבר פסיבי תלוי ריכוזים. ויטמינים נוספים אשר תורמים לספיגת סידן הם ויטמין C וויטמין A. ישנו קשר מובהק בין ספיגת הסידן וכמות האשלגן בדם. חלק מתוספי הסידן צריכים להימצא בסביבה חומצית על מנת להיספג, אך נכון להיום לא קיימות עדויות המוכיחות כי סידן מסיס נספג טוב יותר מסידן שאינו מסיס[4].

סידן יכול להופיע כמלחים שונים, מתוכם שלושת המלחים העיקריים המשמשים כתוסף תזונה הם סידן קרבונט, סידן ציטראט וסידן גלוקונט. סידן קרבונט נחשב לבעל העלות/תועלת הגבוהה ביותר[4], כיוון שעלותו היא הנמוכה ביותר מבין תוספי הסידן וספיגתו קרובה מאוד לזו של התוספים היקרים יותר.

מוצרים עתירי סידן עריכה

מוצרי חלב כמו חלב וגבינה, הם המקורות המוכרים ביותר לצריכת סידן (100 מ"ג סידן ל-100 מ"ל/גרם מוצר). גבינות מסוימות (כמו גבינה צהובה) עשירות מאוד בסידן ויכולות להגיע לכמות של 850 מ"ג סידן ל-100 גרם.

מקורות אחרים לסידן כוללים (למאה גרם מוצר):

משקאות סויה רבים מועשרים באופן מלאכותי בסידן. רוב סוגי משקה הסויה, משקה שקדים ומשקאות דומים הנמכרים ברשתות השיווק מכילים שיעור סידן דומה לחלב פרה: 100-120 מ"ג סידן ל-100 מ"ל משקה.

קישורים חיצוניים עריכה

  מדיה וקבצים בנושא סידן בוויקישיתוף

הערות שוליים עריכה