کیلشیم

کیلشیم (calcium) ایک کیمیائی عنصر ہے، جس کا جوہری عدد 20 اور کمیت 40.078  گ/مول ہے۔ اس عنصر کو انگریزی نظام میں Ca کی علامت سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ کیلشیم ہلکے خاکستری رنگ کا ایک قلوی خاکی دھات ہے، جو قشر ارض کی کمیت کے اعتبار سے پانچویں سب سے زیادہ پائی جانے والی دھات ہے۔ اسی طرح صوداصر (sodium)، سبزداد (chloride)، مگنیصر (magnesium) اور سلفیٹ (sulfate) کے بعد کیلشیم کمیت و مولریت کے اعتبار سے سمندری پانی میں سب سے زیادہ حل شدہ آئونی ذرہ ہے۔
کیلشیم نامیات کے لیے انتہائی اساسی عنصر کا درجہ رکھتا ہے، بالخصوص خلوی فعلیات میں جب کیلشیم آیونی ذرہ ²⁺Ca خلمائعی وظائف (cytoplasm functions) کے اندر و باہر بہت سے خلوی عملیات (cellular processes) کے لیے بطور اشارہ حرکت پزیر ہوتا ہے اس وقت یہ عنصر اہم ترین کردار ادا کرتا ہے۔

کیلشیم,  ₂₀Ca

کیلشیم کے طیفی خطوط
General properties
Pronunciation	/ˈkælsiəm/ KAL-see-əm
Appearance	ہلکا خاکستری، نقرئی
کیلشیم in the دوری جدول
Mg ↑ Ca ↓ Sr اُشنانصر ← کیلشیم → اسکینصر
جوہری عدد (Z)	20
Group, period	group 2 (alkaline earth metals), period 4
Block	s-block
Standard atomic weight (Ar)	40.078(4)
برقی تشکیل	[Ar] 4s2
Electrons per shell	2, 8, 8, 2
Physical properties
Phase	ٹھوس
نقطۂ انجماد	1115 کیلون ​(842 °C, ​1548 °F)
نقطہ کھولاؤ	1757 K ​(1484 °C, ​2703 °F)
کثافت near درجہ حرارت کمرہ	1.55 g/cm3
when liquid, at m.p.	1.378 g/cm3
سخانۂ ائتلاف	8.54 جول فی مول
Heat of	154.7 kJ/mol
Molar heat capacity	25.929 J/(mol·K)
بخاری دباؤ پ (پاسکل) 1 10 100 1 کے 10 کے 100 کے  دح پر (کیلون) 864 956 1071 1227 1443 1755
Atomic properties
تکسیدی عددs	+2, +1 ​مضبوط اساسی اکسید
برقی منفیت	Pauling scale: 1.00
تائین توانائی	(more)
جوہری رداس	empirical: 197 پیکومیٹر
Covalent radius	176±10 pm
وانڈروال رداس	231 pm
Miscellanea
قلمی ساخت	​مکعب مرکزی الوجہ مکعب مرکزی الوجہ crystal structure for کیلشیم
آواز کی رفتار thin rod	3810 m/s (at 20 °C)
حرارتی پھیلاؤ	22.3 µm/(m·K) (at 25 °C)
حر ایصالیت	201 W/(m·K)
مزاحمیت	33.6 n Ω·m (at 20 °C)
مقناطیسیت	دومقناطیسی
Young's modulus	20 GPa
Shear modulus	7.4 GPa
Bulk modulus	17 GPa
Poisson ratio	0.31
موس پیمانہ	1.75
Brinell hardness	167 MPa
کیمیائی شعبۂ اخلاص اندراجی عدد	7440-70-2
Main isotopes of کیلشیم
ہم جا Abun­dance ہاف لائف (t1/2) اشعاعی تنزل Pro­duct 40Ca 96.941% 20 تعدیلوں کیساتھ Ca مستحکم ہے 41Ca trace 1.03×105 y ε - 41K 42Ca 0.647% 22 تعدیلوں کیساتھ Ca مستحکم ہے 43Ca 0.135% 23 تعدیلوں کیساتھ Ca مستحکم ہے 44Ca 2.086% 24 تعدیلوں کیساتھ Ca مستحکم ہے 45Ca syn 162.7 d β− 0.258 45Sc 46Ca 0.004% >2.8×1015 y β−β− ? 46Ti 47Ca syn زیپٹو سیکنڈ β− 0.694, 1.99 47Sc γ 1.297 - 48Ca 0.187% >4×1019 y β−β− ? 48Ti

خصوصیات

طبیعی خصوصیات

کیلشیم ایک نرم سفید سرمئی دھات ہے۔ یہ ایک ٹھوس اور مبہم ہے۔ یہ ایک قلوی خاکی دھات ہے۔ اس کا پگھلنے کا نقطہ زیادہ تر دیگر رد عمل شدے دھاتوں سے زیادہ گرم ہے۔ یہ سیسے سے تھوڑا سخت ہے۔ اس میں دو ایلوٹروپ ہیں۔ یہ تانبے کے ساتھ ساتھ بجلی بھی نہیں چلاتا، لیکن وزن میں بہت ہلکا ہے۔

کیمیائی خصوصیات

یہ ہائیڈروجن (hydrogen) اور کیلشیم آبکسید (calcium hydroxide) پیدا کرنے کے لیے پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جب اسے پاؤڈر کیا جاتا ہے تو یہ پانی کے ساتھ بہت تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جب یہ ایک ٹکڑا میں ہوتا ہے تو یہ آہستہ آہستہ رد عمل شروع کر دیتا ہے کیونکہ کیلشیم آبکسید (calcium hydroxide) ایک کوٹنگ بناتی ہے جو کیلشیم پر تحلیل نہیں ہوتی۔ اگر کیلشیم آبکسید میں تھوڑا سا تیزاب ملایا جائے تو یہ اسے تحلیل کر دیتا ہے، جس سے کیلشیم بہت تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ جب سرخی مائل شعلہ بنانے کے لیے پاؤڈر کیا جاتا ہے تو یہ جل جاتا ہے۔ یہ کیلشیم اکسید (calcium oxide) بناتا ہے۔ گرم ہونے پر یہ کیلشیم نطرداد (calcium nitrate) بھی بناتا ہے۔ یہ ہالوجن کے ساتھ رد عمل ظاہر کرکے کیلشیم ہالائڈ جیسے کیلشیم سبزداد (calcium chloride) کو سبزانیہ (chlorine) بنا سکتا ہے۔

کیمیائی مرکبات

کیلشیم 2+ تکسیدی حالت میں کیمیائی مرکبات بناتا ہے۔ کیلشیم کے مرکبات بے رنگ ہوتے ہیں۔ زیادہ تر کیلشیم مرکبات زہریلے نہیں ہوتے۔ وہ دراصل انسانی جسم میں درکار ہیں۔ جہاں تک کیلشیم کے آئن جاتے ہیں وہ غیر فعال ہیں۔ کیلشیم اکسید (calcium oxide) کو لائم لائٹ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، جس میں شعلہ حرارتی کیلشیم اکسید (calcium oxide) ہوتا ہے اور یہ بہت چمکدار بناتا ہے۔

ہم جا

کیلشیم میں 6 قدرتی طور پر پائے جانے والے ہم جا (کیلشیم-40، کیلشیم-42، کیلشیم-43، کیلشیم-44، کیلشیم-46 اور کیلشیم-48) ہیں، جن میں سے کیلشیم-28 بہت تھوڑا سا تابکار ہے جس کی نصف زندگی تقریباً 64 کونٹلیئن (quintillion) سال ہے۔ کیلشیم-41، کیلشیم-45 اور کیلشیم-47 کے نشانات کائناتی شعاعوں کو مارنے والے جواہر (atoms) سے بنائے جاتے ہیں اور انھیں کائناتی نویدے (nuclides) کہا جاتا ہے۔ کیلشیم-41 زمین کی پرت کی اوپری تہوں میں کیلشیم-40 کے تعدیلہ محرک (neutron activation) سے بنایا گیا ہے اور اس کی نصف زندگی 1 لاکھ 2 ہزار سال ہے۔ چونکہ یہ اشنانصر-41 میں گر جاتا ہے، یہ نظام شمسی کی بے ضابطگیوں کا ایک اہم اشارہ ہے۔

کیلشیم-40 سب سے زیادہ پرچر ہم جا ہے (تمام قدرتی کیلشیم کا 96%)، کیونکہ یہ اشعاعی اشنانصر-40 سے آتا ہے، جس کی نصف زندگی 1.25 ارب سال ہے۔ تاہم، کیلشیم-46 کے ساتھ، یہ نظریاتی طور پر غیر مستحکم ہے لیکن نصف زندگی کے ساتھ اس کا کبھی زوال نہیں دیکھا گیا۔

واقعہ

زمین میں

کیلشیم زمین میں دھات کے طور پر نہیں پایا جاتا۔ یہ بہت رد عمل ہے۔ کیلشیم فحمید (calcium carbonate)، جسے کیلسائٹ بھی کہا جاتا ہے، سب سے عام کیلشیم معدنیات ہے۔

خلیوں میں

یہ جاننا ضروری ہے کہ خلیے کیسے کام کرتے ہیں۔ بہت سے خلیوں کی سطح پر کیلشیم کے چینلوں ہوتے ہیں۔ یہ وہ سوراخ ہیں جہاں کیلشیم کے آئن خلیوں میں داخل ہو سکتے ہیں۔ خلیے کو کام کرنے کو کہا جاتا ہے اور یہ چینلوں کھولتا ہے۔ ایک بار خلیے میں کیلشیم آئن بہت سے لحمیوں (proteins) کو مخصوص کام کرنے کے لیے متحرک کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب یہ پٹھوں کے خلیوں میں جاتا ہے، تو یہ ان کو سکڑتا ہے (مختصر کریں تاکہ پٹھے کھنچ جائیں۔) جب یہ عصبی خلیوں میں جاتا ہے، تو یہ برقی محرکات کو متحرک کرتا ہے جو پیغامات بھیجتے ہیں۔ جب یہ سفید خون کے خلیوں میں جاتا ہے تو یہ انھیں جراثیم سے لڑنے پر مجبور کرتا ہے۔

کیلشیم کے آئن خلیات کے لیے اہم ہیں، لیکن بہت زیادہ کیلشیم کے آئن خراب ہو سکتے ہیں۔ اگر کسی خلیے کو ضرورت سے زیادہ کیلشیم کے آئن مل جائے تو وہ مر سکتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ خلیوں میں کیلشیم کے آئن کی مقدار بہت زیادہ منظم ہوتی ہے۔ اس کے برعکس، کافی کیلشیم آئن خراب نہیں ہے۔ مناسب طریقے سے کام کرنے کے لیے خلیات کے پاس صحیح مقدار ہونی چاہیے۔

بعض اوقات خلیے غیر صحت مند ہوتے ہیں اور انھیں نئے، صحت مند خلیات سے تبدیل کرنے کے لیے جسم کے لیے مرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس سے سارا جسم صحت مند رہتا ہے۔ خلیے جانتے ہیں کہ انھیں کب مرنا چاہیے اور وہ کئی طریقوں سے اپنی زندگی کے چکر کو ختم کرنے کے لیے رد عمل کو متحرک کر سکتے ہیں۔ جب ایسا ہوتا ہے تو اسے استماتت (apoptosis) کہا جاتا ہے، جسے 'پروگرام شدہ خلیے کا موت' بھی کہا جاتا ہے (منصوبہ بند خلیے کا موت۔) ایک طرح سے خلیے کیلشیم کے آئنوں کی زہریلی سطح کو لے کر استماتت کو پورا کرتے ہیں۔

کیلشیم انسانی جسم کے لیے بہت ضروری ہے۔

کیلشیم کا ذخیرہ

ہڈیوں میں انسانی جسم میں زیادہ تر کیلشیم کے آئن ہوتے ہیں۔ اگر ہمیں اپنے خون، پٹھوں یا دیگر بافتوں کے لیے زیادہ کیلشیم کی ضرورت ہو تو یہ ہڈیوں سے آتا ہے۔ اگر ہمارے پاس اضافی کیلشیم ہے تو یہ ہڈیوں میں چلا جاتا ہے۔

کیلشیم بطور عنصر انسانی جسم میں نہیں پایا جاتا، صرف کیلشیم کے آئن کیمیائی مرکبات کی شکل میں پایا جاتا ہے۔

کیلشیم کا ضابطہ

حیاتیات کو کیلشیم کے آئن کی سطح کو بہت اچھی طرح سے تضبیط (control) میں رکھنے کی ضرورت ہے۔ اعلی کیلشیم کی سطح خراب ہے اور کم کیلشیم کی سطح خراب ہے۔

جسم اسے تبدیل کرکے تضبیط کرتا ہے کہ:

• ہم اپنے کھانے کتنا کیلشیم حاصل کرتا ہے
• ہم پیشاب میں کتنا کیلشیم کھو دیتا ہے
• ہڈیوں میں کتنا کیلشیم ڈالا جاتا ہے

جسم میں کیلشیم کی تضبیط کو کیلشیم تحول کہا جاتا ہے۔ بہت کم کیلشیم آسٹیو پوروسز کا سبب بنتا ہے۔

جسم بہت سے انگیزے (hormones) کے ساتھ کیلشیم کی سطح کو تضبیط کرتا ہے۔

تیاری

کیلشیم دھات پگھلے ہوئے کیلشیم سبزداد (calcium chloride) کے برق پاشیدگی کے ذریعے بنائی جاتی ہے۔ اسے پگھلنے کے لیے بہت گرم ہونا پڑتا ہے۔ کیلشیم دھات مائع ہے۔

استعمال

عنصر

کیلشیم دیگر دھاتوں کی کمی میں استعمال ہوتا ہے۔ اسے دیگر دھاتوں کے ساتھ بھرت بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

کیمیائی مرکبات

کیمیا میں کیلشیمی مرکبات بھی ضروری ہیں۔ چیزیں بنانے کے لیے یہ ضروری ہے۔ یہ سیمنٹ کا ایک حصہ ہے جو خرسانے (concrete) بنانے کے لیے درکار ہوتا ہے۔

مزید دیکھیے

• فہرست عناصر