Značilnosti, stopnje in pomen kalcijevega cikla

On Kalcijev cikel To je obtok in skladiščenje v deželi tega elementa, ki pokriva živa bitja, litosfero in hidrosfero. Gre za sedimentni biogeokemični cikel, v katerem kalcij kroži kot mehka alkalinoterrealna kovina, pri čemer nima sodene faze.

Stopnja največjega kroženja kalcija je biološka, ​​uživajo živa bitja in se uporabljajo v njihovih strukturah in presnovi. Ko so živa bitja mrtva, se kalcij povrne v fizično okolje, ki je del zemlje in morsko dno.

Kalcij. Vir: Pumbaa (izvirno delo Grega Robsona) / CC BY-SA 2.0 UK (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/2.0/UK/Deed.v)

Obstajajo obsežna nahajališča školjk in kosti, zlasti na morskem dnu in v velikih jezerih. Te strukture se mešajo z usedlinami in v milijonih let pokrivajo zaporedne plasti.

Spodnji sedimenti so podvrženi visokim pritiskom, ki tvorijo sedimentne kamnine, ki so nato izpostavljene površini zaradi kopenskih geoloških procesov. Izpostavljene kamnine so podvržene vremenskim vplivom in eroziji, ki sproščajo kalcij, ki je integriran na tla ali ga vleče voda.

Na tleh ga v glavnem absorbirajo korenine rastlin in v morju s fitoplanktonom in drugimi organizmi. Kalcij se uporablja za različne strukturne in presnovne namene, na primer izdelava školjk.

Kalcijev cikel je pomemben, saj omogoča, da je ta element na voljo v različnih fazah, ki izpolnjujejo različne funkcije. Tako kot del strukture živih organizmov sodeluje pri oblikovanju lajšanja zemljišč, uravnava pH tal in voda in služi kot surovina za človeško industrijo.

[TOC]

Splošne značilnosti

- Kalcij

Kalcij (CA) je mehka alkalna kovina atomske številke 20 in atomske mase 40.078, katerih navadno stanje je trdno. Tvorijo okside, ki delujejo kot močne baze, in silovito reagirajo, ko pridejo v stik s kislinami.

- Vaš cikel

Kalcij izpolnjuje biogeokemični cikel sedimentnega tipa, saj mu primanjkuje plinske faze in največje rezerve so v litosferi. Tesno je povezan s cikli ogljika, vode in fosforja.

Skalna erozija

Cikel je razvit iz vremenskih vplivov in erozije apnenčastih kamnin, ki sproščajo kalcij, ki se odloži v tla. Prav tako ga je mogoče vleči v raztopini v vodi do rek, jezer in oceanov.

Deževnica Ko pridete v stik z atmosferskim CO2, tvori H2CO3, ki raztopi apnenčasto skalo z sproščanjem Ca2+ in HCO3-. Po drugi strani CO2, ki ga vleče deževnica, preoblikuje netopni karbonat v topni bikarbonat.

Absorpcija in uporaba živih bitij

Kalcij (Ca2+) na tleh absorbirajo rastline in v vodnih telesih vodni organizmi. V telesu kalcij izpolnjuje različne presnovne funkcije in ko organizmi umrejo, se vrne v fizično okolje, ki ga vlečejo z odtokom vode proti rekam, jezerom in oceanom.

Vam lahko služi: aluminijev bromid

Oblikovanje kamnin

Živalske okostja (notranje in zunanje ali lupine) se odlagajo v morskem dnu, ki je del usedlin. Plasti usedlin se pokrivajo in stisnejo v milijonih let, da tvorijo apnenčaste kamnine.

Aplnarne kamnine. Vir: ferdous/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0

Kasneje diastrofski procesi (stečaj in naraščajoči premiki zemeljske skorje) izpostavijo kamnine površini. Na ta način se cikel zapre, ker kamnine od vremenskih vplivov (delovanje podnebnih elementov) in so zahodne in erodirane.

Stopnje kalcijevega cikla

Stopnje, skozi katere se kalcij prečka v svojem ciklu za shranjevanje in kroženja. To so lubje in del zemeljskega plašča (litosfera), telesa vode (hidrosfera) in živih organizmov.

- Geološka stopnja

V geološki fazi je razdelitev v skorji in plašču, kjer se nahaja največja količina shranjevanja kalcija. Kalcij je peti najpomembnejši element v litosferi, ki predstavlja 3,5% zemeljske skorje.

Najdemo ga kot del kamnin, kot so apnenec, dolomija, marls in marmor, medtem ko apnenci in dolomiji tvorijo ogromne gorske trdne snovi po celotnem planetu. Podobno je del drugih naravnih spojin, kot sta omet in alabaster (kalcijev sulfat).

Mineral dobimo kot kalcijev karbonat (Caco3) kalcita, dolomita in drugih kristalnih oblik, kot je aragonit.

Apnenec

To je zelo obilna vrsta sedimentne kamnine, ki izvira iz starih morskih ali lakustrinskih nahajališč (jezera), sestavljenih iz kalcijevega karbonata v 99%. Te kamnine tvorijo vodoravne sloje ali deformirane z diastrofskimi gibi in njihovo vremensko vpliv povzroča nevtralna osnovna tla (pH 7 ali višje), bogato s kalcijem.

Dolomit

Sestavljen je iz sedimentne kamnine, ki nastane v morskih nahajališčih nizke globine z reakcijo kemične nadomestitve. V tem primeru magnezij sodeluje v mineralni konformaciji, ki tvori dolomit ali kalcij in magnezijev karbonat (Camg (CO3) 2).

Margas

So sedimentne kamnine, ki nastanejo z 1/3 do 2/3 kalcijevega karbonata in preostalih gline. Te kamnine trajajo na suhih območjih, saj so zelo dovzetne za vodno erozijo.

Marmor

Če so apnenčaste kamnine podvržene visokim temperaturam in tlakom v globokih plasteh Zemljine skorje, se oblikuje marmor. To je zelo kompaktna metamorfna skala z visoko stopnjo kristalizacije.

- Hidrološka stopnja

Kalcij se raztopi v rekah, jezerih in oceanih kot kalcijev klorid (v tem mediju je najpogostejši ion) in kalcijev karbonat. V oceanih je kalcijev karbonat (CACO3) stabilen na globinah, manjših od 4.500 m.

Kalcij v tem mediju najdemo v živih organizmih in v apnenčastih nahajališčih v morskem dnu. To je meja globine kompenzacije karbonata, iz katere se Caco3 raztopi in ne tvori apnenčastih nahajališč.

Vam lahko služi: serološka pipeta: značilnosti, uporabe, količine

- Biološka stopnja

Gibanje kalcija od tal do korenin. Od ksilema do listov rastline. Dhagerty/cc by-sa (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0

Na tej stopnji kalcijev cikel doseže največji obtok, saj je ključnega pomena za živa bitja, ker je Ion Ca2+ del mehanizmov izmenjave celičnih membran. Po drugi strani je bistvena sestavina kosti, zob, jajc in školjk.

Kalcijeve lupine v školjki. Vir: https: // commons.Wikimedia.org/wiki/datoteka: Bivalvia.JPG

Na ta način kalcij kroži v biosferi in ko organizmi umrejo, se vrne v usedline, da sčasoma tvorijo nove kamnine.

Človeško bitje

Izrazit element biološke faze kalcijevega cikla je vloga človeka pri uporabi tega elementa kot surovega materiala. Ta element se pridobiva, prevaža in uporablja na velike količine različnih načinov.

V rudnikih z odprtimi jamami se apnenec izvleče, da jo uporablja kot element gradnje ali brušenja in jo uporablja kot industrijsko surovino. Školjke so tudi za pripravo gnojil in drugih izdelkov.

Foraminiferozne in mehkužce

Lupine teh živali so tvorjene iz kalcijevega karbonata, kristalizirane kot kalcit ali kot aragonit. To sta dve mineralni obliki enake sestave (Caco3), vendar to kristalizirajo drugače.

Mehkužci tvorijo svoje lupine iz tekoče oblike kalcija, ki ga ločijo specializirane celice. Najbolj notranja plast lupine je Nacar, ki je nastal iz aragonitnih kristalov, pomešanih z beljakovinami osvajanja.

Pomembnost

Kroženje kalcija, ki tvori svoj značilni cikel, je bistvenega pomena za ta element živim bitjem. Zahvaljujoč procesom, ki izpuščajo kalcij iz kamnin in ga krožijo, je življenje, kot ga poznamo.

- Bistveni element za življenje

Kalcij je bistvenega pomena za življenje, saj je hkrati strukturni in presnovni element. Strukturno je temeljni del oblikovanja notranjega in zunanjega okostja.

Pri kostnih živalih je kalcij glavna sestavina kosti (notranje okostje), tudi zobje. V foraminiferjih (prosti) in mehkužcih (polže in školjk) je glavna sestavina za tvorbo zunanjega okostja, torej lupine.

Metabolizem

Kalcij je transportno sredstvo v celičnih membranah, zato ima pomembno vlogo pri presnovi. V celičnih membranah obstajajo kalcijevi kanali, ki omogočajo pasivni vnos tega elementa v celice.

Kalcijevi kanali. Vir: Ulrich Förstermann - Elsevier GmbH / javna domena

To uravnava razmerje koncentracij kalcija med notranjostjo in celico, ki aktivira različne presnovne procese. Na primer, ti mehanizmi so temeljni za delovanje živčnega in mišičnega sistema in zato izpolnjujejo ustrezno vlogo pri srčni funkciji.

- Hrana in zdravje

S človeškega vidika kalcijev cikel omogoča, da se ta element daje na voljo človeški hrani in zdravju. Predvsem pa je bistvenega pomena pri proizvodnji in pripravi mlečne hrane za otroke.

Vam lahko služi: Glucosado Serum: opis, uporabe in neželeni učinki

Podobno se njegovo zaužitje v zdravilne namene uporablja pri zdravljenju bolezni pomanjkanja kalcija, kot je osteoporoza. Ta bolezen, ki oslabi kosti, je še posebej resna pri starejših, zlasti pri ženskah.

- Biseri

Ko tuje telo vdre v ostrige, ga pokrije s hruško in tako nastane biser. Biseri dosegajo visoke vrednosti na svetovnem trgu nakita.

- Industrijska surovina

Apnenec se industrijsko uporablja za različne namene, na primer proizvodnja cementa. Ti kamni se zaradi lahkega rezbarjenja uporabljajo tudi neposredno kot gradbeni material.

Poleg tega se kalcij uporablja kot deoksidant in redoubts v različnih procesih, zlasti v metalurški industriji.

Apno

Kot živa apna, imenovana tudi gradbeni apno, so kalcijevi oksidi, ki se uporabljajo kot vezivo in gradbeno prevleko. Na enak način se uporablja pri proizvodnji mila, papirja, stekla, gume in v strojini kože.

Ima tudi različne namene v prehrambeni industriji in čiščenju vode. Medtem ko se kot dolgočasna čebela ali kalcijev hidroksid uporablja tudi v industriji in kmetijstvu.

- Regulacija pH tal

Vsebnost kalcijevih oksidov na tleh vpliva na regulacijo pH. V kmetijstvu se živa apna uporablja kot kmetijska sprememba za zmanjšanje kislosti tal in tudi kot gnojila.

- Kalcarealna voda ali trda voda

Voda Pri vožnji v kalcij in magnezijevem okolju raztopi soli teh elementov in je znana kot apnenčasta ali trda voda. Omejitev kakovosti vode je 120 mg CACO3/litro, nad katero voda velja za težko.

Voda z visoko vsebnostjo kalcija lahko povzroči zdravstvene težave, zlasti povezane s srčno -žilnim sistemom. Poleg tega trde vode proizvajajo apnenčaste nahajališča v ceveh, ki ovirajo obtok.

- Calcáreas and vodonosna jame

V apnenčastih kamninah pogosto vodne erozije tvori podzemne jamske sisteme z zanimivimi notranjimi konfiguracijami. Med njimi je nastanek stalaktitov in stalagmitov za deponiranje kalcijevega karbonata puščanja v stropih teh jam.

Ti apnenčasti sistemi izpolnjujejo tudi funkcijo filtriranja podzemne vode za svojo poroznost, ki tvorijo vodonosnike.

Reference

1. Kalow, str. (Ed.) (1998). Enciklopedija ekologije in upravljanja okolja.
2. Christopher R. In polja, c.R. (1993). Pregled nedavnega v reki sedimentologiji. Sedimentna geologija.
3. Margalef, r. (1974). Ekologija. Omega izdaje.
4. Miller, g. In Tyler, J.R. (1992). Ekologija in okolje. Uredniška skupina Iberoamérica s.Do. od c.V.
5. Odum, e.Str. in Warrett, g.W. (2006). Osnove ekologije. Peta izdaja. Thomson.