Calcium Ca

Découverte

Les composés du calcium sont utilisés depuis la préhistoire. La cuisson du calcaire produit la chaux, que les Égyptiens, les Grecs et les Romains employaient dans les enduits et les mortiers ; le béton romain reposait sur de la chaux mélangée à de la cendre volcanique. Le plâtre de gypse était utilisé dans les constructions égyptiennes, et la craie sert depuis longtemps à dessiner et à écrire.

La chaux ne pouvait être décomposée ni par la chaleur ni par les réactifs chimiques, et Lavoisier la classa parmi les « terres ». En 1808, Humphry Davy, s'appuyant sur une méthode suggérée par Jöns Jacob Berzelius et Magnus Pontin, électrolysa un mélange de chaux et d'oxyde de mercure pour former un amalgame de calcium, puis distilla le mercure pour obtenir une petite quantité de calcium métallique. Le calcium pur en plus grandes quantités ne fut produit qu'au début du XXe siècle.

Origine du nom

Davy tira le nom du latin calx (génitif calcis), qui signifie chaux ou pierre calcaire. La même racine se retrouve dans le mot calcul, d'après les petits cailloux autrefois utilisés pour compter. Le symbole est Ca.

Principales utilisations

• Construction : le calcaire, la chaux et le ciment, tous des composés du calcium, comptent parmi les matériaux les plus utilisés sur Terre.
• Sidérurgie : la chaux élimine des impuretés comme le phosphore et le soufre, et le calcium métallique est ajouté pour désoxyder et affiner l'acier.
• Production de métaux : le calcium métallique réduit les oxydes ou fluorures de métaux comme l'uranium et le thorium.
• Charges et plâtre : le carbonate de calcium sert de charge dans le papier, les plastiques et le dentifrice, et le gypse permet de fabriquer les plaques de plâtre.
• Batteries et alliages : de petites quantités de calcium renforcent les grilles de plomb de certaines batteries au plomb.

Isotopes

Le calcium possède six isotopes naturels. Le calcium 40 en représente environ 97 % ; le calcium 42, le calcium 43, le calcium 44 et le calcium 46 sont stables, et le calcium 48 a une vie si longue qu'il se comporte comme stable. Le calcium 48 possède un noyau inhabituellement riche en neutrons et particulièrement stable, et des faisceaux de cet isotope ont servi à créer les éléments superlourds 114 à 118. Le calcium 41, radioactif (demi-vie d'environ 100 000 ans), est étudié pour dater les os, et le calcium 45 (environ 163 jours) sert de traceur en biologie.

Dans la vie quotidienne

Le corps d'un adulte contient environ un kilogramme de calcium, dont environ 99 % dans les os et les dents. Le reste agit comme messager à l'intérieur des cellules, déclenchant la contraction musculaire, la transmission nerveuse et la coagulation sanguine. Les produits laitiers, le tofu, les petits poissons mangés avec leurs arêtes et les légumes à feuilles en sont de bonnes sources, et la vitamine D aide l'organisme à l'absorber.

L'eau dure est riche en calcium et laisse du tartre dans les bouilloires, et le type de calcul rénal le plus courant est l'oxalate de calcium.