Vápnik

Vápnik ("calcium") je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Ca a protónové číslo 20. 
Je to mäkký, ľahký kov, ktorý patrí medzi kovy alkalických zemín. Búrlivo reaguje s kyslíkom i vodou, preto sa s ním v prírode stretávame len v podobe zlúčenín.
Ako biogénny prvok je jedným zo základných stavebných kameňov buniek všetkých živých organizmov na Zemi. Je tiež najvýznamnejšie zastúpeným kovom v organizmoch. 
Slovenský aj latinský názov je odvodený od názvu vápna a vápenca (lat. "calx"). Soli vápnika farbia plameň do červena. Vápnik objavil v roku 1808 sir Humphry Davy.
Výskyt v prírode.
Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami vápnika a to len s mocenstvom Ca2+.
Zemská kôra je z veľkej časti tvorená horninami, v ktorých vápnik tvorí podstatnú zložku. Podľa posledných dostupných údajov tvorí vápnik 3,44,2% zemskej kôry a je piatym najviac zastúpeným prvkom. V morskej vode je jeho koncentrácia iba 0,4 g Ca/l a vo vesmíre pripadá na jeden atóm vápniku približne pol miliónu atómov vodíka.
Výroba a využitie.
Kovový vápnik sa priemyselne vyrába elektrolýzou taveniny chloridu alebo fluoridu vápenatého. Ďalším produktom tejto reakcie je elementárny chlór alebo fluór, ktorý je ihneď ďalej spracovávaný v chemickej výrobe.
Elementárny vápnik vykazuje veľmi silné redukčné vlastnosti a jemne rozptýlený kov sa využíva na redukcie v organickej syntéze ale i redukčnej výrobe iných kovov, napr. uránu, zirkónia alebo tória.
Veľká reaktivita kovového vápnika slúži v metalurgii na odstraňovanie malých množstiev síry a kyslíka z taveniny železa a pri výrobe ocele.
Zlúčeniny a ich využitie.
Zásadný význam majú zlúčeniny vápniku v stavebníctve. Termickým rozkladom vápenca vzniká oxid vápenatý, CaO, známy ako pálené vápno.
CaCO3 → CaO + CO2
Reakciou páleného vápna s vodou vzniká hydroxid vápenatý Ca(OH)2, čiže hasené vápno.
CaO + H2O → Ca(OH)2
Hasené vápno je v stavebníctve zložkou mnohých dôležitých pojivých prvkov ako je napr. malta, omietkové zmesi atď. Pri ich aplikácii dochádza k reakcii zásaditého vápna so vzdušným oxidom uhličitým za vzniku pôvodného uhličitanu vápenatého CaCO3.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Podobné, i keď obmedzenejšie využitie má sadra, teda hemihydrát síranu vápenatého CaSO4 · ½ H2O. Táto zlúčenina sa vyrába termickým rozkladom sadrovca CaSO4 · 2 H2O a po zmiešaní s vodou dochádza k opätivnej hydratácii a vzniká žiarivo biela, pomerne pevná a tvrdá hmota. Má všestranné využitie v stavebníctve, pri výrobe kópií rôznych predmetov (v zubnom lékarstve) atď. Podľa podmienok pri výrobe sadry a prísad pri jej tuhnutí je možné docieliť celú škálu výsledných produktov s rôznou tvrdosťou, rýchlosťou tuhnutia, farbou a pod.
Vápno i sadra sú zložkami pri výrobe dnes pravdepodobne najbežnejšieho stavebného materiálu – cementu. Po zmiešaní s pieskom a vodou vzniká pevná, tvrdá a odolná hmota – betón, s ktorou sa stretávame denne ako materiálom na konštrukciu moderných stavieb a základným materiálom ciest, leteckých pristávacích dráh, železničných pražcov a pod.
Chlorid vápenatý normálne viaže 2 molekuly vody CaCl2 · 2 H2O. Zahriatim je možné kryštalickú vodu odstrániť a látku použiť na sušenie organických tekutín alebo plynov.
Fosforečnany vápenaté, napr. CaHPO3, sa používajú ako priemyselné hnojivá, dodávajúce rastlinám fosfor a vápnik.
Zlúčenina vápnika s uhlíkom - karbid vápenatý, CaC2 reakciou s vodou uvoľňuje acetylén a bol v minulosti používaný na svietenie v lampách, tzv. karbidkách.
Biologický význam vápnika.
Vápnik patrí medzi biogénne prvky, ktoré sú nevyhnutné pre všetky živé organizmy. V telách stavovcov je základnou súčasťou kostí a zubov, nachádza sa ale i vo svaloch, krvi a ďalších telesných tkanivách.
Tvrdé schránky — škrupiny a mušle rozmanitých tvarov a veľkostí chrániace telá rôznych morských i sladkovodných ulitníkov a lastúrnikov sú tvorené z veľkej časti predovšetkým zlúčeninami vápnika.
Mohutné koralové útesy, ktoré po stáročia vytvárajú morské polypy z triedy koralovcov, sú zvyšky vápenitých kostier týchto uhynutých živočíchov. V našej prírode sa najčastejšie stretávame so slimákmi, ktorých ich vápenitá ulita chráni pred predátormi.
V ľudskej potrave predstavuje vápnik veľmi podstatnú zložku. Pretože je nevyhnutný pre zdravý vývin a rast kostí a zubov, je dôležité, aby sa pravidelne vyskytoval predovšetkým v jedálnom lístku detí a mládeže. Dôležitý pritom nie je len dostatok samotného vápnika, ale i vitamínu D, ktorý pomáha pri ukladaní vápnika do kostnej hmoty. Nedostatok niektorého z týchto faktorov je príčinou krivice (rachitídy). Starším ľuďom ubúda vápnik z kostnej hmoty, čo sa prejavuje ako tzv. osteoporóza (rednutie kostí). Kosti sú krehké, ľahko sa lámu a zlomeniny sa naopak ťažko a veľmi zdĺhavo hoja.
Uvádza sa, že denná dávka vápnika by mala činiť 8001 000 mg denne, ženy počas dojčenia ešte asi o 500 mg viac. Hlavným zdrojom vápnika v ľudskej potrave je mlieko a mliečne výrobky. Okrem toho je vápnik vo zvýšenej miere prítomný vo väčšine listovej zeleniny, semenách, orechoch, ovsených vločkách a v minerálnych vodách. Je potrebné si uvedomiť, že ľudská strava má byť celkovo vyvážená a spolu s prísunom dôležitého množstva vápnika musí obsahovať i dostatok ostatných minerálnych zložiek (napr. horčíka alebo fosforu).