Химическое обозначение: Ca
Синонимы: известь, мягкий камень.
Описание: элемент 2 группы 4 периода с атомным номером 20. Мягкий металл серебристого цвета с высокой химической активностью.
Методы определения: потенциометрия, титрование, масс-спектрометрия, атомная абсорбция и эмиссия.
Методики, используемые в Испытательном центре «МГУЛАБ» для определения концентрации кальция в природных средах
| Нормативный документ на методику | Метод определения | Оборудование |
|---|---|---|
| Вода | ||
| ГОСТ Р 57165-2016 (ИСО 11885:2007) | масс-спектрометрия | AGILENT 5110 ICP-OES |
| Почва | ||
| ЦВ 5.18.19.01-2005 | масс-спектрометрия | AGILENT 5110 ICP-OES |
Распространённость: кальций в свободном виде не встречается в природе, однако распространён в составе соединений: 3,4% массы земной коры приходится на этот элемент. Кальций занимает четвёртое место по количеству образуемых минералов. Существенную часть последних составляют силикаты, алюмосиликаты, граниты, гнейсы, полевые шпаты, кальциты, ангидриты, гипсы, флюориты, апатиты и доломиты. Содержание кальция в воде обуславливает жёсткость воды.
Нормирование
В воде систем централизованного водоснабжения содержание кальция не нормируется напрямую: в водопроводной воде нормируется параметр жёсткости. Кальций, наряду с магнием и стронцием, вносит вклад в показатель жёсткости: если предположить, что вся жёсткость водопроводной воды будет обусловлена только кальцием, максимально допустимая его концентрация будет составлять 140,28 мг/л.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) кальция в различных водных объектах
| Нормирование | ПДК, мг/л |
|---|---|
|
Бутилированная вода первой категории СанПиН 2.1.4.1116-02 |
0–130 |
|
Бутилированная вода высшей категории СанПиН 2.1.4.1116-02 |
25–80 |
|
Вода систем централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01 |
— |
|
Водные объекты рыбохозяйственного значения Приказ Минсельхоза РФ № 552 |
0–180 |
|
Объекты рекреационного водопользования СанПиН 2.1.5.980-00 |
— |
|
Вода плавательных бассейнов СанПиН 2.1.2.1188-03 |
— |
|
Сточные воды в бытовых системах водоотведения Постановление Правительства РФ № 644 |
— |
|
Сточные воды в ливневых системах водоотведения Постановление Правительства РФ № 644 |
— |
Польза и вред
В потреблении воды с повышенным содержанием кальция нуждаются грудные дети (норма потребления 1,0–1,2 г в сутки) и беременные женщины (0,4–0,7 г в сутки).
Кальций участвует в:
- сокращении мышечных тканей;
- регулировании способности мембран клеток пропускать вещества и элементы;
- изменении концентрации липидов в кровяной сыворотке;
- передаче нервных импульсов;
- выделении гормонов гипофизом и надпочечниками;
- клеточном иммунитете;
- усвоении микроэлементов;
- ферментативной активности печени.
При недостатке элемента наблюдаются:
- неконтролируемые сокращения тканей мышц;
- судорожные фибрилляции сердечной мышцы;
- нарушение свёртываемости крови;
- нарушение нормального образования и формирования костей.
При избытке кальция наблюдается:
- формирование солевых твёрдых отложений кальция в почках и мочевыводящих путях;
- гиперкальциемия, формирование отложений кальция на костях и стенках сосудов;
- торможение развития скелета.
Методы очистки воды
Ионный обмен. В результате использования ион-обменных смол в воде происходит замена ионов кальция на ионы натрия.
Обратный осмос. Вместе с другими веществами обратный осмос убирает из воды кальций. Нецелесообразно использовать обратный осмос только для умягчения и при жёсткости воды более 7 мг-экв/л без предварительного умягчения.
Кипячение. Во время кипячения воды соли жёсткости, в состав которых входит кальций, осаждаются на стенках сосуда, поэтому вода становится немного мягче (т.е. содержит меньше кальция, чем исходная вода).
Кальций относится к элементам, которые характеризуются как отрицательным, так и положительным влиянием на организм человека. Поэтому необходимо контролировать содержание кальция в питьевой воде и регулировать его содержание таким образом, чтобы концентрация находились в оптимальном диапазоне.
