Kalsiyum, alkali toprak elementlerinden biridir.

Yerkabuğunda en bol beşinci element, üçüncü metaldir. Yeryüzünün, havanın ve okyanusların yüzde 3,22’sini oluşturur. Yerkabuğunun yüzde 4,2’si kalsiyumdur. Volkanik kayaların yüzde 3 ila yüzde 65’i kalsiyum içerir. Kimyevi reaktivitesinin yüksekliği sebebiyle doğada serbest olarak bulunmaz. Doğada genellikle karbonat, silikat, sülfat ve fosfat bileşiklerinde bulunur. En yaygın bileşikleri; kalsiyum karbonat, kalsiyum oksit, kalsiyum sülfat, kalsiyum florür, kalsiyum florofosfat ve kalsiyum klorofostattır. Yerkabuğundaki en yaygın bileşiği kireçtaşıdır (kalsiyum karbonat). Kalsiyum oksit, sönmemiş kireçtir. Diğer önemli mineralleri şunlardır; mermer, kalsit, dolamit, fluorit, fluspat, apatit, gips, fosfrit. Deniz suyunda, kabuklu canlıların kabuklarında da kalsiyum içeriği vardır.

İnsanlar, hayvanlar ve bitkiler için esansiyel yani hayati önemde bir elementtir.

Kalsiyum, ilk olarak 1808 yılında İngiliz kimyager Sir Humphrey Davy tarafından izole edilmiştir.

“Kalsiyum” kelimesi, Latince “kireç” anlamındaki “calx” ve “kalsis” sözcüğünden türetilmiştir.

Kalsiyumun kimyasal sembolü “Ca”dır. Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,07’dir.

Kalsiyum, gümüşi beyaz görünümlü bir katı metaldir. Metal kalsiyum, gümüşî parlaklıkta, yumuşak ve kırılgandır. Tel çekilebilir, dövülebilir, bıçakla kesilebilir. Kristal yapısı kübiktir.

Periyodik tabloda 2. Grup, 2. Periyot, S-Blok elementlerinden biridir.

Fiziksel ve kimyasal özellikleri bakımından daha ağır homologları stronsiyum, radyum ve baryuma benzer. Kalsiyum oksit ve kalsiyum nitrür karışımı oluşturmak için havadaki oksijen ve azot ile reaksiyona girer. Elektrik iletkenliği yüksektir. Kolayca elektron kaybedebilir; bu sebeple iyi bir indirgeyicidir.

Kalsiyumun metal formu, kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edilir. Farklı kimyasal işlemlerle de izole edilebilir.

Kullanım Alanları

Kalsiyum; endüstri, gıda, tıp, kimya sektörlerinde çok sık kullanılan ve aranan elementlerden biridir. Birçok elementin üretimi için uygulanan kimyasal işlemlerde kalsiyumun rolü vardır. En yaygın kullanımı çelik üretimidir. Çok sayıda alaşımda kalsiyumdan faydalanılır. Alüminyumlu alaşımların mekanik ve elektrik özelliklerini iyileştirir. Çelik, bakır ve nikel alaşımlarında lityum ile birlikte deoksidan olarak kullanılır. Halojenler ve oksijen bileşiklerinden metal hazırlarken indirgeyici bir madde olarak kullanılır. Atıl gazların saflaştırılmasında reaktif olarak faydalanılır. Metalürjide karbon giderici olarak kalsiyum kullanılmaktadır. Kalsiyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı onlarca ürün ve alandan bazılarını şöyle sıralayabiliriz; deniz altı ses aletleri, organik çözücüler, fotoğrafçılık, gübreler, alkolsüz içecekler, diyet gıdaları, ilaçlar, lazerler, boya, kâğıt, çimento, şeker, sır, havai fişekler, diş macunu, temizlik maddeleri…

Kalsiyumun hücresel biyoloji ve fizyolojinin devamında özel bir yeri bulunmaktadır. Fosfatlar ile birlikte kemik ve dişlerin 99% nını kalsiyum oluşturmaktadır.

Kalsiyum hücreler ve dokular arası bilgi alışverişini sağlar.  Sinir sisteminin kasa uyarı göndermesi, insülin salgılanması, hücrelerin büyümes ve çoğalaması gibi.

Her ökaryıtik hücre içerisinde kalsiyumu bağlayan "calmodulin" isimli protein bulunmakta. Calmodulin deri hücrelerinde de bulunmakta ve Ca bağlı olarak deride enzim düzenlenmesi, histamin salınımı, T lenfosit aktivasyonu, trombosit agregasyonu ve yara iyileşmesinde rol oyanamakta.

Kalsiyum deride keratinosit içerisine hızla geçmekte.

Diyetle alınan kalsiyum ve fosfat hücre dışı sıvıda ve kemikte 1:2 oranıda birikmekte.

Süt ve süt ürünleri, meyve ve yeşil sebzeler Ca açısından zengindir.  Süt Vit. D açısından zengidir ve Ca emilimini arttırmakta. 

Anormal kalsiyum seviyeleri yani yüksek ve düşük değerler görülebilmektedir. Örneğin hiperparatiroidisim nedeleri anormal yüksek aklsiyum seviyelerine hatta ölüme nden olabilmektedir. Hipoparotirodisim vitamin D eksikliği, böbrek yetmezlikleri ve beslenme düzensizlikleri kalsiyum seviyelerini düşürmekte buda tatani, kas krampları ve konvüzyona neden olabilmektedir.

Kalsiyum diğer alkali hidroksidler gibi tehlikeli olabilmektedir. Kalsiyumun oksid ve hidroksit formları yüksek konsatrasyonlarda deri ve göz ile temas ettiğinde, deride ülser ve gözde kornea hasarı ile körlük gibi problemlere yol açabileceği unutulmamalıdır.

İnsan derisinden Ca +2 iyonlarının emilimi vücudun anatomik alanına göre değişmektedir. Ön ol iç kısmında en yüksek sonrası sırası ile göğüs, saçlı deri ve uyuk derisi gelmekte.

Kalsiyum deriyi geçerek dermiste matrix arasında depolanmakta. Ancak kalsiyumun deriden emilerek sistemik dolaşıma geçmediği bilinmektedir. Uzun süreli mesleki nedenler ile derisi kalsiyuma maruz kalan kişilerde, petrol ve mineral işçileri, tarım işçileri vb, deride kalsiyum birikmekte ve calsinosis cutise neden olmaktadır. 

Normalde deride keratinositler içerisinde kalsiyum bulunmakta. Deri deskuamasyonunun (dökülme) çok yüksek olduğu hastalıklarda, psoriais gibi, deriden yoğun kalsiyum kaybı olmakta.

Ca+2 (Mg+2 ve K gibi) hücresel hemostazda, derinin bariyer fonksiyonunda ve deri hücrelerinin farklılaşmasında rol oyanamakta.

Ayrıca hücreler arası güçlü bağların oluşmasını sağlamakta.

Saçlar yapısında iç ve dış saç kılıfında uzunlamasına ve radyal olarak kalsyumun yoğun olarak bulunduğunu görmekteyiz. Saç kökü ile ucu kalsyum içeriği açısından karşılaştırıldığında saç uçlarında en yüksektir. Bunun dış kaynaklı olduğu düşünülmektedir. 

 Kalsyum terle atılmaktadır. Günlük ter ile kalsiyum kaybı ortalama 120 mg [20–365 mg). 

Kulak kirinde ise kalsyum atılabilmekte bu kuru cerumenin iöerisinde günlük 0.69–2.2 mg/g olarak ölçülmüştür.