Calcium - Ca

Calcium (Ca) is een zilverwit aardalkalimetaal uit groep 2. In natuurlijk water komt het voornamelijk voor als opgeloste calciumionen (Ca²⁺), die samen met magnesium bijdragen aan de hardheid. Calciummetaal en calciumverbindingen hebben verschillende eigenschappen en toepassingen.

Eigenschappen · Toepassingen en verbindingen · Gezondheid en veiligheid · Milieu en water

Bronnen voor de eigenschappen: Royal Society of Chemistry en CIAAW. Het standaardatoomgewicht is dimensieloos; de overeenkomstige molaire massa is ongeveer 40,078 g mol⁻¹. De cijfers tussen haakjes geven de onzekerheid in de laatste cijfers aan. Natuurlijk voorkomende isotopen mogen niet worden verward met het totale aantal bekende isotopen of gezamenlijk als stabiel worden aangeduid.

Eigenschappen en voorkomen van calcium

Humphry Davy isoleerde calciummetaal voor het eerst in 1808. In natuurlijk calcium overheerst ⁴⁰Ca; volgens CIAAW dragen zes isotopen bij aan de gebruikelijke natuurlijke isotopensamenstelling. Calcium komt veel voor in mineralen en verbindingen, maar onder normale milieuomstandigheden niet als vrij metaal.

Belangrijke calciumhoudende mineralen zijn calciet en aragoniet, beide vormen van calciumcarbonaat, evenals gips, fluoriet en apatiet. Door verwering en oplossing van mineralen komt calcium in bodemwater, grondwater en oppervlaktewater terecht.

Toepassingen en belangrijke calciumverbindingen

Calciummetaal wordt gebruikt voor bepaalde metallurgische toepassingen en als reductiemiddel. Calciumverbindingen worden veel gebruikt in de bouw, landbouw, waterbehandeling en chemische industrie. Hun formules en hydratatietoestanden zijn van belang:

• Calciumcarbonaat (CaCO₃): een belangrijk bestanddeel van kalksteen en krijt, gebruikt in de bouw en als grondstof voor kalk. Geschikte calcietmedia kunnen ook worden gebruikt om mineraalarm water te conditioneren.
• Calciumoxide (CaO): ongebluste kalk, geproduceerd door kalksteen te verhitten. Bij reactie met water komt warmte vrij en ontstaat calciumhydroxide.
• Calciumhydroxide [Ca(OH)₂]: gehydrateerde of gebluste kalk, gebruikt voor pH-correctie en chemische ontharding. Het is een hydroxide, geen oxide.
• Calciumsulfaat: gips is het dihydraat, CaSO₄·2H₂O; watervrij calciumsulfaat is CaSO₄. Modelgips bestaat voornamelijk uit het hemihydraat, CaSO₄·½H₂O.

Gezondheidseffecten en veilig gebruik

Calcium als voedingsstof

Calcium ondersteunt botten en tanden, de spierfunctie, zenuwsignaaloverdracht en bloedstolling. Vitamine D bevordert de opname ervan. Bronnen zijn onder meer zuivelproducten, verrijkte voedingsmiddelen en bepaalde groenten. Ook drinkwater kan bijdragen, afhankelijk van de minerale samenstelling.

Volgens de voedingsrichtwaarden van de Amerikaanse NIH bedraagt de aanbevolen inname voor volwassenen 1.000–1.200 mg d⁻¹, afhankelijk van leeftijd en geslacht. De behoefte en de bovengrenzen voor inname variëren; dit zijn voedingsrichtwaarden, geen grenswaarden voor drinkwater. Voor calcium en magnesium gelden afzonderlijke aanbevelingen voor de inname.

Osteoporose wordt beïnvloed door leeftijd, hormonen, lichamelijke activiteit, voeding en andere factoren. Calcium alleen garandeert geen preventie. Een hoge inname via supplementen kan bijwerkingen veroorzaken en wisselwerkingen met geneesmiddelen hebben. Mensen die supplementen overwegen, met name bij nierziekte of een voorgeschiedenis van nierstenen, moeten persoonlijk medisch advies inwinnen.

Metaal, poeder en kalk

Ongebluste kalk reageert heftig met water en daarbij komt warmte vrij; gebluste kalk is alkalisch en kan de ogen en huid beschadigen. De procedures voor gebruik en noodsituaties moeten zijn afgestemd op het veiligheidsinformatieblad van het specifieke product en de blootstellingsbeoordeling voor de werkzaamheden. Brandend calciumpoeder vereist een gespecialiseerde aanpak; water en koolstofdioxide zijn ongeschikte blusmiddelen.

Calcium in het milieu en in water

Gerelateerde pagina: Calcium in water (Ca + H₂O) — voorkomen, reacties, waterkwaliteit en behandeling.

Calcium is een essentiële voedingsstof en komt veel voor in gesteenten, bodems en natuurlijke wateren. De effecten van het vrijkomen van calciumhoudende stoffen hangen af van de verbinding, de hoeveelheid en het ontvangende milieu. Lozingen van kalk kunnen bijvoorbeeld de pH veranderen en vaste stoffen doen ontstaan; het gedrag van één calciumverbinding is niet representatief voor alle vormen van het element.

Hardheid en kalkafzetting

Calcium en magnesium zijn de belangrijkste ionen die bijdragen aan de hardheid. 1 mg/L calcium komt overeen met ongeveer 2,50 mg/L als CaCO₃ bij het uitdrukken van de calciumhardheid. Dit is een equivalente uitdrukkingswijze; het betekent niet dat het water die massa aan vast calciumcarbonaat bevat.

Opgelost calcium vormt niet automatisch aanslag. De neerslag van calciumcarbonaat hangt onder meer af van de pH, alkaliniteit, temperatuur, concentratie en gasuitwisseling. Ook andere calciumzouten kunnen industriële processen beperken. Beoordeel de volledige watersamenstelling in plaats van alleen de calciumconcentratie.

De WHO stelt geen op gezondheid gebaseerde richtwaarde voor hardheid voor bij concentraties die normaal in drinkwater voorkomen. De behandeling van hard water is vaak ingegeven door operationele overwegingen en de aanvaardbaarheid voor consumenten. Hieruit volgt niet dat er voor elke watervoorziening één ideale mineraalsamenstelling bestaat.

Calcium verwijderen

• Ontharding door ionenwisseling: hierbij worden calcium en magnesium doorgaans vervangen door natrium. De hardheid neemt af, maar de totale hoeveelheid opgeloste zouten hoeft niet af te nemen.
• Ontharding door neerslagvorming: bij een gecontroleerde behandeling met kalk of kalk en soda worden bepaalde opgeloste hardheidsvormende stoffen omgezet in vaste stoffen, waarna afscheiding en pH-correctie volgen.
• Membraanbehandeling: nanofiltratie en omgekeerde osmose kunnen de calciumconcentratie verlagen. De keuze en mate van verwijdering hangen af van de membraaneigenschappen, de samenstelling van het voedingswater en de bedrijfsomstandigheden.

Gewone sedimentfiltratie verwijdert geen opgeloste calciumionen. Bij de behandeling ontstaan reststromen zoals regeneratieafvalwater, slib of membraanconcentraat, die op passende wijze moeten worden beheerd. Lees voor meer informatie onze veelgestelde vragen over waterontharders.

Calcium toevoegen na zuivering

Mineraalarm ontzilt water moet mogelijk vóór distributie worden geconditioneerd. Calcietcontactors of gecontroleerde dosering van chemicaliën kunnen calcium toevoegen en de alkaliniteit en pH aanpassen. Remineralisatie moet aan de beoogde waterkwaliteitsdoelen voldoen; op zichzelf waarborgt zij noch de microbiologische veiligheid, noch de beheersing van corrosie bij elk leidingmateriaal.

Lees meer over calcium in water en referentiegegevens over de voedingsinname.

Calciumpagina voor het laatst beoordeeld: 24 oktober 2026 door Lenntech.

Terug naar het periodiek systeem der elementen.

Bronnen en verder lezen

• RSC: eigenschappen, toepassingen en geschiedenis van calcium.
• CIAAW: atoomgewicht en natuurlijke isotopensamenstelling van calcium.
• NIH: calcium in de voeding, supplementen en gezondheid.
• ILO/WHO: Internationale chemische veiligheidskaart 1192 — pyrofoor calciumpoeder.
• NIOSH: calciumsulfaat, gips en modelgips.
• WHO: hardheid van drinkwater (PDF).
• EPA: ionenwisseling, nanofiltratie en omgekeerde osmose.
• EPA: ontharding door neerslagvorming en beheer van reststromen (PDF).
• Texas Water Development Board: calcietcontactors voor remineralisatie (PDF).