钙 • 碱土金属

钙元素 XPS 主峰:Ca2p
干扰峰:Mg KLL
常见化学状态的结合能:

化学状态结合能 Ca2p3/2 / eV
CaCO3347.2
Ca3(PO4)2347.4

以外来 C1s 谱峰(284.8 eV)作为基准进行荷电校正。

实验信息

  • 当样品中的镁浓度较高时,采集 Ca2s 以及 Ca2p 区域谱图。

XPS 光谱解读

  • 当样品中含有镁时,检查 Ca2s 谱峰,避免将 Mg KLL 谱峰误判为 Ca2p 谱峰。
  • Ca 的几种典型化合物之间的化学位移较小(<1eV)。
    • 在化学测定方面的用途有限。
  • Ca2p 峰具有明显的自旋轨道分裂峰 (Δ 碳酸盐=3.5 eV)。
  • 在 Ca2p 区域有时可见卫星能量损失特征峰。
    • 例如,对于 CaCO3,可以观察到较强的卫星峰,但是对于磷酸钙,卫星峰就比较弱。

基本信息说明

  • 作为一种反应活性较高的金属,钙基本上以化合物的形式存在。
  • 长时间暴露于 X 射线下,CaCO3 可能会降解,生成 CaO+CO2
  • 氧化钙或氢氧化钙等钙化合物可能与大气中的 CO2 发生反应,形成碳酸盐。

crystal structure关于本元素

符号:Ca
发现时间:1808年
命名起源:拉丁语 calcis
外观:银白色
发现人:Humphrey Davy 爵士
来源于:白垩、石灰岩、大理石

熔点:1112.15 K
沸点:1757.15 K
密度[kg/m3]:1550
摩尔体积:26.20 × 10-6 m3/mol
中子:20
壳层结构:2,8,8,2
电子构型:[Ar]4s2
氧化态:2
质子/电子:20
晶体结构: 面心立方

H. Davy 于1808年首次分离出钙。钙是地壳中含量第五丰富的元素,是活生物体细胞的重要成分,也是高等生物体骨骼和牙齿形成的重要组成成分。除了作为活生物体的必需元素外,钙还用作钍、锆和铀提取中的还原剂以及铝合金生产中的合金剂。化学精炼工艺通常使用生石灰 (CaO),其也是水泥中的重要组成成分。地表上的钙化合物(如石灰岩)溶于水后形成石洞(包括钟乳石和石笋),其也是形成硬水的主要原因。

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