Domaines d'application du calcium

Domaine industriel
Il est utilisé pour fabriquer des alliages avec de l’aluminium, du cuivre et du plomb. Il est également utilisé comme agent réducteur pour le béryllium, agent désoxydant pour les alliages et agent déshydrogénant pour les huiles.
Il est utilisé comme agent désoxydant pour les alliages, agent déshydratant pour les huiles, agent réducteur pour la métallurgie, agent désulfurant et décarburant pour le fer et les ferroalliages et getter dans les tubes électroniques.
Domaine biologique
Le calcium est utilisé comme agent réducteur thermique à haute température pour produire du chrome métallique, du thorium, de l'uranium, des éléments de terres rares, du zirconium, des matériaux magnétiques, des alliages samarium-cobalt, des matériaux absorbant l'hydrogène, des alliages lanthane-nickel et des alliages titane-nickel à partir d'oxydes et halogénures. Des alliages Ca-Si sont ajoutés à l'acier pour empêcher la formation de carbures. Les alliages plomb-calcium contenant 0,04 % de calcium ont une dureté et une résistance à la corrosion élevées et sont utilisés comme gaines de câbles et plaques de plomb de batterie ; l'ajout de calcium aux alliages d'aluminium peut améliorer la plasticité. Le calcium est également utilisé comme désoxydant pour la fusion du bronze à l'étain, du nickel et de l'acier, comme agent dégazant dans les tubes électroniques et les tubes cathodiques de télévision, comme agent déshydratant pour les solvants organiques, comme agent désulfurant pour le raffinage du pétrole, comme agent dénitrifiant pour les gaz inertes purs ( comme l'hélium), et la décomposition des thiophènes et mercaptans odorants. Le fluorure de calcium est utilisé comme matière première pour le verre optique, la fibre optique et l'émail, ainsi que comme fondant. Le peroxyde de calcium est un oxydant doux, utilisé comme agent stérilisant, conservateur et blanchissant, et est également utilisé comme agent à séchage rapide pour sceller la colle.
Les humains :
Le calcium est un élément essentiel pour les organismes. Pour le corps humain, il existe des protéines liées au Ca2+ dans les muscles, les nerfs, les fluides corporels et les os. Le calcium est le principal composant inorganique des os et des dents humaines, et est également un élément essentiel pour la transmission nerveuse, la contraction musculaire, la coagulation sanguine, la libération d'hormones et la sécrétion de lait. Le calcium représente environ 1,4 % de la masse corporelle humaine et participe au métabolisme. Le calcium doit être complété quotidiennement ; un apport insuffisant ou excessif de calcium dans le corps humain affectera la croissance et la santé.
Le calcium est l’élément salin inorganique le plus abondant dans le corps humain. La quantité totale de calcium chez un adulte en bonne santé est d'environ {{0}} grammes, ce qui représente environ 1,5 %-2.0 % du poids corporel. 99 % du calcium existe dans les os et les dents sous forme de sels osseux, le reste étant distribué dans les tissus mous. Le calcium présent dans le liquide extracellulaire ne représente que 0,1 % du calcium total. Les os sont le principal site de dépôt de calcium, c’est pourquoi ils sont appelés « réserves de calcium ». Le calcium osseux existe principalement sous deux formes : l’hydrogénophosphate de calcium amorphe (CaHPO4) et l’hydroxyapatite cristalline (3Ca3PO4×Ca(OH)2). Sa composition et ses propriétés physiques et chimiques changent constamment avec les conditions physiologiques ou pathologiques du corps humain. Il y a plus d’hydrogénophosphate de calcium dans les os nouveaux que dans les os anciens, et il se transforme progressivement en hydroxyapatite au cours de la maturation osseuse. Les os maintiennent un équilibre dynamique entre le calcium osseux et le calcium sanguin grâce à une ostéogenèse et une ostéolyse continues.
Dans des circonstances normales, presque tout le calcium présent dans le sang se trouve dans le plasma. Sous l'action de diverses hormones régulatrices du calcium, la calcémie est relativement constante à 2,25-2,75 mmol/L. Il est légèrement plus élevé chez les enfants et se situe souvent à la limite supérieure. Le calcium existe dans le plasma et le liquide extracellulaire des manières suivantes : (1) Calcium lié aux protéines. Il représente environ 40 % du calcium sanguin total. (2) Calcium lié diffusable. Le calcium lié aux acides organiques, tels que le citrate de calcium, le lactate de calcium et le phosphate de calcium, peut diffuser à travers les membranes biologiques et représente environ 13 %. (3) Calcium sans sérum. C’est-à-dire du calcium ionisé (Ca), qui est constamment échangé avec les deux types de calcium ci-dessus et est en équilibre dynamique. Son contenu est lié au pH sanguin. Lorsque le pH diminue, [Ca] augmente, le pH augmente et le calcium ionisé diminue. Dans la plage de pH physiologique normale, le calcium ionisé représente environ 47 %. Parmi les trois types de calcium sanguin, seul le calcium ionisé a un effet physiologique direct. Les hormones régulent également le calcium ionisé et sont régulées par la rétroaction des niveaux de calcium ionisé.
La concentration intracellulaire de calcium ionisé est bien inférieure à la concentration extracellulaire de calcium ionisé. Le calcium ionisé extracellulaire est le réservoir de stockage du calcium ionisé intracellulaire. Le calcium existe sous trois formes dans les cellules : le calcium stocké, le calcium lié et le calcium libre. Environ 80 % du calcium est stocké dans les organites (tels que les mitochondries, le réticulum sarcoplasmique, le réticulum endoplasmique, etc.). Le calcium dans les différents organites ne diffuse pas librement entre eux. 10 à 20 % du calcium est distribué dans le cytoplasme, lié aux protéines solubles et aux surfaces membranaires, tandis que le calcium libre ne représente que 0,1 %.