Кальций является элементом с металлическими свойствами. Это очень реактивный, поэтому он не встречается в элементарной форме в природе. Известняк - это природный минерал с высоким содержанием карбоната кальция или CaCO3. Можно извлечь чистый кальций из карбоната кальция с помощью многостадийного процесса, требующего специального оборудования. Чистый кальций очень быстро реагирует с кислородом в воздухе, поэтому его следует хранить в нереакционноспособной атмосфере, например в вакуумном контейнере.
Уменьшите известняковую руду до мелкого порошка и добавьте разбавленную соляную кислоту. Это заставит известняк испускать углекислый газ и повысить чистоту карбоната кальция. Отфильтруйте эту смесь, чтобы удалить оставшийся кремнезем и другие нерастворимые вещества.
Добавьте щавелевую кислоту или H2C204 к рафинированной известняковой руде со стадии 1. Эта реакция приведет к образованию твердого оксалата кальция, или CaC2O4, и водной углекислоты, или H2C03, в соответствии со следующей реакцией: CaC03 + H2C2O4 -> CaC2O4 + H2CO3.
Промойте осадок оксалата кальция деионизированной водой и вылейте его в стакан. Добавляют соляную кислоту к осадку, который произведет хлорид кальция или CaCl2, согласно следующей реакции: CaC2O4 + 2HCl -> CaCl2 + 2CO2 + H2.
Добавьте карбонат натрия, Na2CO3, к хлористому кальцию, который вы получили на шаге 3. Это даст карбонат кальция или CaCO3 в соответствии со следующей реакцией: Na2CO3 + CaCl2 -> CaCO3 + 2NaCl. Фильтруют этот раствор для получения осадка карбоната кальция. Нагрейте карбонат кальция при температуре 248 градусов по Фаренгейту, чтобы высушить его.
Нагрейте карбонат кальция со стадии 4 до 1832 градусов по Фаренгейту, чтобы получить известь или CaO. Следующее уравнение показывает эту реакцию: CaCO3 -> CaO + CO2.
Поместите известь, полученную на шаге 5, в вакуумный контейнер и добавьте алюминий. Нагреть эту смесь до 2552 градусов по Фаренгейту, чтобы получить чистый кальций в соответствии с этим уравнением: 5CaO + 2Al -> Al2O3 + 2CaO + 3Ca.