カルシウム

同位体	NA	半減期	DM	DE M eV	DP
⁴⁰Ca	96.941%	中性子20個で安定
⁴¹Ca	{syn.}	103,000年	ε	0.421	⁴¹K
⁴²Ca	0.647%	中性子22個で安定
⁴³Ca	0.135%	中性子23個で安定
⁴⁴Ca	2.086%	中性子24個で安定
⁴⁶Ca	0.004%	中性子26個で安定
⁴⁸Ca	0.187%	>6×10¹⁸年	β^-	4.272	⁴⁸Ti

注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

カルシウム（calcium）は、原子番号 20 の元素。元素記号 Ca。周期表第2族アルカリ土類金属元素の一種。「カルシウム」の名は、「石、砂利」を意味するラテン語「calx」に由来する。

銀白色の金属で、常温、常圧の安定結晶構造は面心立方構造 (FCC)。比重は 1.55、融点は摂氏 839°C、沸点は摂氏 1494°C（融点、沸点は異なる実験値あり）。常温で酸素やハロゲン元素と反応する。常温で水ともゆるやかに反応（アルコールとも反応）。アンモニア（液体）に溶ける。石灰岩等に含有されている。原子価は 2価。

また、ヒトの必須元素で、生体内には約1kgあり、99%は骨や歯として存在する。1日当たりの必要量は約500mgである。妊娠期の女性はカルシウム吸収量が増加するためカルシウムを普段よりも追加して摂取する必要はない^[1]。マグネシウムも同時に摂取しなければ意味がないとされる。脳の活動を促す働きがあり、骨の主成分でもある。筋肉の収縮には、カルシウムイオンがトロポニンという蛋白質に結合することが不可欠である^[2]。カルシウムイオンは細胞内液には殆ど存在せず、細胞外からのカルシウムイオンの流入や、細胞内の小胞体に蓄えられたカルシウムイオンの放出は、様々なシグナルとしての生理的機能がある。

歴史[編集]

1808年にハンフリー・デービー（Humphrey Davy）が、石灰を溶融電解することにより、金属カルシウムを単体分離することに成功した。

用途[編集]

生石灰（酸化カルシウム）という用途に多用され、古代では建材としてモルタルの製造に用いた。石灰は食品乾燥剤として非常に身近であり、煎餅や海苔などの容器の中に封入されている。また、骨の主成分であり、人体にも必須の元素であるため、食物を通じて摂取する。カルシウムが不足すると健康に悪影響があるため、カルシウムを補助するための食品や薬品等も販売されている。

カルシウム補助食品のうたい文句に、「血液中のカルシウム濃度が不足すると精神不安定に陥る」というものがある。しかし、血液中のカルシウム濃度が低下すると骨のカルシウムが溶け出し、健康な人では常にほぼ一定に保たれている。よって、カルシウム補助食品をとってイライラが収まるという説は医学的に見て間違いである。仮にカルシウム不足でいらいらする状態に置かれるとすれば、それ以前に重度の骨粗鬆症になるだろう。

工業用途としては、高い化学反応性を利用し、製鉄において鋼鉄の物性を向上させる目的で（脱リンや脱硫に有用）カルシウムが使われ、鉛やアルミニウム、トリウムやウラン、サマリウムの精錬にも使われる。希ガスの精錬の際は、脱窒素剤としても使用されている。マグネシウム合金にごく少量カルシウムを添加することで耐熱性が向上するために改良剤として利用がある。さらには、真空管内の残留ガス（酸素や窒素）を捕獲除去するゲッターとしての用途など、多くの場面で用途があるが、全体での需要量としてはマグネシウムに劣る。