カルシウムは金属特性を持つ元素です。非常に反応的であるため、本質的に元素の形では発生しません。石灰石は、炭酸カルシウムまたはCaCO3を多く含む天然の鉱物です。特別な機器を必要とする多段階プロセスにより、炭酸カルシウムから純粋なカルシウムを抽出することが可能です。純粋なカルシウムは空気中の酸素と非常に迅速に反応するため、真空容器などの非反応性雰囲気に保管する必要があります。
石灰石の鉱石を細かい粉に減らし、希塩酸を加えます。これにより、石灰岩から二酸化炭素が放出され、炭酸カルシウムの純度が向上します。この混合物をろ過して、残っているシリカやその他の不溶性物質を除去します。
シュウ酸、またはH2C204をステップ1の精製石灰石鉱石に追加します。この反応は、次の反応に従って、固体のシュウ酸カルシウム、またはCaC2O4、および炭酸水、またはH2C03を生成します。CaC03+ H2C2O4-> CaC2O4 + H2CO3。
シュウ酸カルシウム沈殿物を脱イオン水ですすぎ、ビーカーに注ぎます。次の反応に従って、塩化カルシウムまたはCaCl2を生成する沈殿物に塩酸を追加します。CaC2O4+ 2HCl-> CaCl2 + 2CO2 + H2。
炭酸ナトリウム、Na2CO3をステップ3で得た塩化カルシウムに追加します。これにより、Na2CO3 + CaCl2-> CaCO3 + 2NaClの反応に従って、炭酸カルシウムまたはCaCO3が生成されます。この溶液をろ過して、炭酸カルシウム沈殿物を取得します。炭酸カルシウムを華氏248度で加熱して乾燥させます。
ステップ4の炭酸カルシウムを華氏1,832度に加熱して、石灰またはCaOを取得します。次の式は、この反応を示しています。CaCO3-> CaO + CO2。
手順5で得た石灰を真空容器に入れ、アルミニウムを追加します。この混合物を華氏2,552度に加熱して、5CaO + 2Al-> Al2O3 + 2CaO + 3Caの方程式に従って純粋なカルシウムを取得します。