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Calcium

Le calcium est l'élément chimique de numéro atomique 20, de symbole Ca.

Calcium
Image illustrative de l’article Calcium
Calcium métallique
Position dans le tableau périodique
Symbole Ca
Nom Calcium
Numéro atomique 20
Groupe 2
Période 4e période
Bloc Bloc s
Famille d'éléments Métal alcalino-terreux
Configuration Ă©lectronique [Ar] 4s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 8, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 40,078 ± 0,004 u[1]
Rayon atomique (calc) 180 pm (194 pm)
Rayon de covalence 176 ± 10 pm[2]
Rayon de van der Waals 197,3 pm
État d’oxydation 2
ÉlectronĂ©gativitĂ© (Pauling) 1,00
Oxyde basique
Énergies d’ionisation[3]
1re : 6,113 16 eV 2e : 11,871 72 eV
3e : 50,913 1 eV 4e : 67,27 eV
5e : 84,50 eV 6e : 108,78 eV
7e : 127,2 eV 8e : 147,24 eV
9e : 188,54 eV 10e : 211,275 eV
11e : 591,9 eV 12e : 657,2 eV
13e : 726,6 eV 14e : 817,6 eV
15e : 894,5 eV 16e : 974 eV
17e : 1 087 eV 18e : 1 157,8 eV
19e : 5 128,8 eV 20e : 5 469,864 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN PĂ©riode MD Ed PD
MeV
40Ca96,941 %stable avec 20 neutrons
41Ca{syn.}
trace
103 000 aΔ0,42141K
42Ca0,647 %stable avec 22 neutrons
43Ca0,135 %stable avec 23 neutrons
44Ca2,086 %stable avec 24 neutrons
46Ca0,004 %stable avec 26 neutrons
48Ca0,187 %4,3×1019 a2ÎČ-4,27248Ti
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire Solide (paramagnĂ©tique)
Masse volumique 1,54 g·cm-3 (20 °C)[1]
SystÚme cristallin Cubique à faces centrées
Dureté (Mohs) 1,75
Couleur Argenté métallique
Point de fusion 842 °C[1]
Point d’ébullition 1 484 °C[1]
Énergie de fusion 8,54 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 153,6 kJ·mol-1
Volume molaire 26,20×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 254 Pa à 838,85 °C
Vitesse du son 3 810 m·s-1 Ă  20 °C
Chaleur massique 632 J·kg-1·K-1
ConductivitĂ© Ă©lectrique 29,8×106 S·m-1
Conductivité thermique 201 W·m-1·K-1
Divers
No CAS 7440-70-2[4]
No ECHA 100.028.344
No CE 231-179-5
Précautions
SGH[5] - [6]
SGH02 : InflammableSGH05 : Corrosif
Danger
H261, H314, P231, P232 et P422
SIMDUT[7]
B6 : MatiÚre réactive inflammableE : MatiÚre corrosive
B6, E,
NFPA 704
Transport[8]

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Calcium protégé sous atmosphÚre d'argon.

C'est un métal alcalino-terreux gris-blanc et assez dur. Il n'existe pas à l'état de corps pur dans la nature. C'est le cinquiÚme élément le plus abondant de la croûte terrestre (plus de 3 %). Il est vital pour de nombreuses espÚces : formation des os, des dents et des coquilles (il compose 1 à 2 % du poids du corps humain d'un adulte[9]). Le calcium joue également un rÎle trÚs important en physiologie cellulaire, tout en étant un poison cellulaire au-delà d'une certaine dose.

Histoire du calcium

La chaux était déjà préparée par les Romains dÚs le Ier siÚcle, mais ce n'est qu'en 1808 que le calcium fut découvert. En apprenant que Jöns Jacob Berzelius et Magnus Martin Pontin (de) avaient préparé un amalgame de calcium par électrolyse de la chaux dans du mercure, Humphry Davy fut capable d'isoler le métal impur.

Isotopes

Le calcium possĂšde 24 isotopes connus de nombre de masse variant entre 34 et 57, mais aucun isomĂšre nuclĂ©aire connu. Cinq de ces isotopes sont stables, 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca et 46Ca (mais 40Ca et 46Ca sont soupçonnĂ©s d'ĂȘtre des radioisotopes Ă  vie extrĂȘmement longue, mais aucune dĂ©sintĂ©gration n'a pour l'instant Ă©tĂ© observĂ©e), et un radioisotope (48Ca) a une demi-vie tellement longue (43×1018 annĂ©es, soit presque 3 milliards de fois l'Ăąge de l'univers) qu'il est considĂ©rĂ© pour les cas pratiques comme stable. Le calcium 40 reprĂ©sente 97 % du calcium naturel.

Caractéristiques notables

Le calcium peut ĂȘtre produit par Ă©lectrolyse du fluorure de calcium mais plus couramment par rĂ©duction sous vide de la chaux (CaO) par de la poudre d'aluminium.

Il brûle avec une flamme jaune-rouge ; exposé à l'air sec il forme une couche protectrice blanche d'oxyde et de nitrure. Il réagit violemment avec l'eau dont il déplace l'hydrogÚne et forme alors de l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2.

Applications physiques du calcium métal

Composés

Dans tous ses composés connus le calcium est présent sous la forme du cation Ca2+.

Le calcium peut aussi s'allier à différents autres métaux. L'alliage calcium-silicium, appelé silico-calcium, est un adjuvant de la préparation de certains aciers.

Dans l'alimentation

Le calcium est de loin l'élément métallique le plus abondant dans le corps (1 à 2 % en masse). Il est majoritairement entreposé dans les os, dont il fait partie intégrante. Il contribue à la formation de ces derniers, ainsi qu'à celle des dents, et au maintien de leur santé. Les mécanismes de maintien d'une concentration plasmatique normale en calcium ionisé se font, si nécessaire, aux dépens du squelette et une diminution trop importante de l'apport calcique aussi bien qu'une augmentation des excrétions entraßne un risque pour le squelette et la santé (ostéoporose chez l'adulte, rachitisme chez l'enfant, exacerbation du risque de saturnisme, etc.).

Le calcium joue aussi un rîle essentiel dans la coagulation sanguine, le maintien de la pression sanguine et la contraction des muscles, dont le cƓur, via son importance dans les fonctions neuromusculaires. Il intervient dans le fonctionnement de nombreux processus enzymatiques.

Chez l'humain, il est plus ou moins bioassimilable selon ses formes, selon l'Ăąge et l'Ă©tat hormonal de la personne, mais aussi en fonction d'inhibiteurs ou de promoteurs de l'assimilation prĂ©sent dans les aliments, deux facteurs qui sont encore mal compris et font l'objet d'Ă©tudes[10]. Le calcium ionisĂ© ou chĂ©latĂ© (par certains peptides naturellement prĂ©sent dans certains aliments) semble pouvoir ĂȘtre plus bioassimilable[11].

Importance physiologique

Le calcium intervient dans la formation des os et des dents ; son déficit va donc les affecter (ostéoporose, problÚmes de croissance). Son déficit peut provoquer l'apparition de calculs rénaux (le calcium neutralise les oxalates dans le systÚme digestif) et son excÚs risque d'augmenter le risque cardiovasculaire[12].

De plus, il intervient dans les Ă©changes cellulaires et est, de ce fait, vital. Son taux sanguin (calcĂ©mie) est extrĂȘmement rĂ©gulĂ©, pour Ă©viter des variations fatales Ă  l'organisme. Les hormones impliquĂ©es dans cette rĂ©gulation sont la parathormone et la calcitonine, bien que le rĂŽle « hormonal » de la calcitonine soit discutĂ© Ă©tant donnĂ© que son augmentation n'entraĂźne pas de modification sur le mĂ©tabolisme phospho-calcique. Il serait plus juste de considĂ©rer la parathormone et le calcitriol (dĂ©rivĂ© de la vitamine D) comme les deux principales hormones du mĂ©tabolisme phospho-calcique (voir aussi mĂ©tabolisme du calcium). Le calcium sert aussi Ă  rĂ©guler le pH corporel, il est relarguĂ© des os lorsqu'il y a une acidification du milieu interne provoquĂ©e par une consommation de produit acidifiant (protĂ©ines, laits
) et une faible consommation de vĂ©gĂ©taux, qui ont un effet alcalinisant.

Le risque de cancer du cÎlon semble diminué par un régime riche en calcium. La majorité des études épidémiologiques indiquent que les gens dont l'alimentation contient le plus de calcium ont moins fréquemment un cancer colorectal. Plus de 25 publications scientifiques montrent que le calcium diminue la cancérogenÚse colique chez les rongeurs[13]. Enfin, trois essais cliniques contrÎlés montrent que la prise d'un supplément de carbonate de calcium (1 à 2 g/j) diminue la récurrence des polypes de 15 à 30 % chez des volontaires[13] : il semble donc que le calcium prévienne le cancer colorectal.

Le calcium intervient aussi dans la contraction musculaire par l'intermédiaire de l'ion calcium Ca2+. Le calcium est stocké dans le muscle dans des citernes et est libéré sous l'influx nerveux pour activer les molécules d'actine qui vont permettre la contraction musculaire (voir myocyte).

Équilibre calcique

L'Ă©quilibre calcique est dĂ©terminĂ© par la relation entre les apports calciques d'une part, et l’absorption et l'excrĂ©tion du calcium d'autre part. Des variations relativement faibles dans l'absorption et l'excrĂ©tion du calcium peuvent neutraliser un apport Ă©levĂ© ou compenser un apport faible[14].

Les besoins nutritionnels en calcium sont ainsi essentiellement dĂ©terminĂ©s par la balance entre l'efficacitĂ© de l'absorption et le taux d'excrĂ©tion — l'excrĂ©tion se produisant par les voies intestinale (fĂšces) et rĂ©nale (urine), par la desquamation, par la perte des cheveux et celle des ongles. Chez l'adulte le taux d'absorption du calcium via le systĂšme digestif doit correspondre Ă  l'ensemble des pertes quotidiennes afin d'assurer la prĂ©servation du squelette ; chez l'enfant et l'adolescent un apport supplĂ©mentaire est nĂ©cessaire pour couvrir les besoins de l'accroissement du squelette[14].

Le métabolisme du calcium est sujet à de considérables variations inter-individuelles, à la fois en ce qui concerne l'absorption et l'excrétion du calcium, pour des raisons qui ne sont pas encore complÚtement connues mais qui incluent la vitamine D, l'apport en sodium et en protéines, l'ùge, la ménopause chez la femme. Voir infra certains de ces facteurs.

Absorption

À de bas niveaux d'apport calcique le calcium est principalement absorbĂ© par transport actif transcellulaire, tandis qu'Ă  de plus hauts niveaux d'apport une proportion de plus en plus importante du calcium est absorbĂ©e par simple diffusion paracellulaire. L'absorption varie ainsi en fonction inverse de l'apport calcique, variant de 70 % pour de trĂšs bas niveaux d'apport Ă  35 % environ pour des apports calciques importants.

En tenant compte des pertes calciques incompressibles (selles, urines, desquamation, sueur) le pourcentage net d'absorption (apports moins pertes) est nĂ©gatif pour de bas niveaux d'apport, devient positif avec l'augmentation des apports, atteint un pic Ă  environ 30 % d'absorption pour un apport quotidien d'environ 400 mg, puis recommence Ă  diminuer pour des apports allant au-delĂ  de ce taux[14].

Excrétion

La part non absorbée du calcium se retrouve principalement dans les selles, accompagnée de la part non absorbée du calcium contenu dans les sucs digestifs[14].

L'excrĂ©tion urinaire de calcium est extrĂȘmement sensible aux modifications du taux plasmique de calcium : des diminutions Ă  peine dĂ©tectables de moins de mg de calcium par litre de plasma sanguin suffisent pour induire une diminution trente fois supĂ©rieure de l'excrĂ©tion urinaire de calcium. Cette rĂ©ponse rĂ©nale trĂšs sensible Ă  la privation de calcium se combine avec la relation inverse entre apport calcique et taux d'absorption pour stabiliser la concentration plasmatique de calcium ionisĂ© (en cohĂ©rence avec son importance physiologique) et pour prĂ©server l'Ă©quilibre entre les entrĂ©es et les pertes calciques. Cependant il existe un niveau incompressible de pertes calciques dans les urines, qui dans le contexte du niveau de consommation en sel et en protĂ©ines des pays dĂ©veloppĂ©s se situe Ă  environ 140 mg/j[14].

En plus des pertes calciques urinaires et fécales, il existe des pertes à travers la desquamation, la chute de cheveux, les ongles. Ces pertes insensibles, difficiles à mesurer, seraient de l'ordre de 40 à 60 mg par jour et ne varient pas avec le niveau d'apport calcique dans l'alimentation[14].

Facteurs nutritionnels affectant les besoins en calcium

Il s'agit principalement du sodium et des protéines animales (qui tous deux augmentent les pertes calciques urinaires), et de la vitamine D du fait de son rÎle dans l'homéostasie et l'absorption du calcium[14].

Au bilan, les facteurs alimentaires qui influencent les pertes urinaires de calcium ont une influence majeure sur la balance calcique et pourraient mĂȘme ĂȘtre de plus grande importance que ceux qui influencent la disponibilitĂ© intestinale du calcium ; les pertes urinaires en calcium sont plus importantes dans les alimentations qui contiennent des apports Ă©levĂ©s en protĂ©ines animales, sulfates, sodium, cafĂ©, thĂ© et alcool, que dans les rĂ©gimes alimentaires qui en intĂšgrent des quantitĂ©s plus faibles[15].

Sodium

Le taux urinaire de calcium (calciurie) est relié à celui du sodium (natriurie) et l'administration de sodium augmente l'excrétion urinaire de calcium, possiblement parce que le sodium entrerait en compétition avec le calcium pour la réabsorption au niveau des tubules rénaux. Les restrictions en sel diminuent la calciurie, donc les besoins nutritionnels en calcium, et inversement la consommation alimentaire de sel augmente ces besoins. S'il est cependant difficile d'en déduire des recommandations nutritionnelles au niveau mondial du fait du manque de données pour beaucoup de pays[14], les études existantes montrent que chaque apport supplémentaire de deux grammes de sel alimentaire entraßne une excrétion urinaire de calcium de 30 à 40 mg en moyenne[15].

Protéines

Il est connu depuis les annĂ©es 1960 que l'apport alimentaire de protĂ©ines –- et particuliĂšrement de protĂ©ines animales[16] – augmente l'excrĂ©tion urinaire de calcium[14] - [17]. Cela est cohĂ©rent avec la constatation faite par ailleurs que la prĂ©valence des fractures de la hanche est liĂ©e aux apports en protĂ©ines animales[14] - [18]. Il a Ă©tĂ© trouvĂ© dans une population japonaise que l'excrĂ©tion de calcium est significativement corrĂ©lĂ©e positivement avec l'apport alimentaire de protĂ©ines animales, mais pas avec celui de protĂ©ines vĂ©gĂ©tales[19]. Inversement, diminuer l'apport en protĂ©ines animales diminue les pertes urinaires en calcium[20].

Le mĂ©canisme par lequel les protĂ©ines animales influent sur l'excrĂ©tion du calcium n'est pas complĂštement compris. Une augmentation du taux de filtration glomĂ©rulaire en rĂ©ponse aux apports protĂ©iques a Ă©tĂ© suggĂ©rĂ©, mais ne semble pas pouvoir en l'Ă©tat actuel des connaissances expliquer Ă  lui seul cette constatation[14]. Le mĂ©canisme considĂ©rĂ© comme le plus important par la majoritĂ© des Ă©tudes est l'effet de la charge acide contenue dans les aliments d'origine animale (due notamment aux acides aminĂ©s sulfurĂ©s contenus en quantitĂ© plus importante dans les protĂ©ines animales, et Ă  la concentration plus importante en ions phosphates)[15] - [21], du fait qu'une charge acide est, sur le long terme, compensĂ©e entre autres par la fixation des ions H+ par les phosphates acides libĂ©rĂ©s par le mĂ©tabolisme phosphocalcique osseux, ceci entraĂźnant la libĂ©ration conjointe de carbonate de calcium osseux. La complexation dans les tubules rĂ©naux du calcium par les ions sulfates et phosphates relarguĂ©s par le mĂ©tabolisme des protĂ©ines jouerait Ă©galement un rĂŽle[14] - [15]. Le taux urinaire de calcium est significativement reliĂ© Ă  celui du phosphate urinaire et la plus grande partie du phosphore contenu dans les urines des personnes adoptant un mode d'alimentation occidental provient des aliments d'origine animale ingĂ©rĂ©s[14]. Cela est Ă©galement observĂ© pour le sulfate urinaire, mĂȘme si l'effet est probablement moins important que celui des ions phosphates.

Quoi qu'il en soit, aucune conclusion définitive ne peut encore se dégager de la lecture de la littérature scientifique pour expliquer la corrélation positive entre l'apport en protéines d'origine animale et l'augmentation de la calciurie et de la prévalence des fractures. Nombreux d'ailleurs sont les auteurs à insister sur le besoin d'études complémentaires, malgré des décennies de recherche sur ce point.

Régimes riches en produits végétaux

Des études ont montré que les pertes urinaires en calcium sont plus faibles dans les régimes alimentaires alcalins, riches en légumes et fruits ou en bicarbonates[15] - [22].

Bien qu'il soit considéré dans certaines études que les produits à base de soja ont un taux de phytates élevé pouvant réduire l'absorption du calcium, d'autres études n'ont pas constaté de différence clinique selon que l'alimentation comprenne du lait de vache ou de soja[15].

Les phytates, présents dans l'enveloppe de nombreuses céréales ainsi que dans certaines noix, certaines graines, certains légumes, peuvent former des sels de calcium insolubles dans l'appareil gastro-intestinal[15].

Les oxalates (que l'on peut trouver par exemple dans les épinards, la rhubarbe, les noix, l'oseille) en excÚs peuvent précipiter le calcium dans l'intestin ; ainsi, s'il a été démontré que la biodisponibilité du calcium des légumes verts pauvres en oxalates (par exemple chou ou brocoli) est supérieure à celle du lait de vache[22], à l'inverse le calcium des épinards ou du cresson est moins bien absorbé[15].

Si ces facteurs ont généralement une faible importance dans les régimes alimentaires[14] - [15], leur importance dans un régime végétalien strict pourrait équilibrer les effets bénéfiques d'une baisse de l'excrétion urinaire du calcium due à un faible apport en protéines animales[17].

Les tanins (tels que ceux du thé) peuvent également former des complexes réduisant l'absorption du calcium.

Lait animal

Le lactose du lait, pris séparément, favorise l'absorption du calcium ; cependant son effet est contrebalancé par celui des protéines animales également contenues dans le lait. Finalement, le lactose du lait contribue peu à l'amélioration de l'absorption en calcium et aucune étude ne montre que le calcium du lait est plus efficacement absorbé que celui de n'importe quel sel de calcium. La proportion absorbée de calcium du lait dépasse rarement 40%[15].

Eaux minérales

Il n'a pas été démontré que le calcium des eaux minérales, sous forme de bicarbonate ou de sulfate, est mieux absorbé que d'autres sources de calcium[15].

Apports recommandés

Apports nutritionnels mondiaux en calcium chez les adultes (mg/jour)[23].
  • <400
  • 400-500
  • 500-600
  • 600-700
  • 700-800
  • 800-900
  • 900-1000
  • >1000

Les recommandations nutritionnelles de la FAO se basent sur les relations entre l'apport calcique et l'absorption et l'excrĂ©tion du calcium, dĂ©terminĂ©es par une analyse des Ă©tudes existantes. L'Ă©quilibre, selon la FAO, est atteint avec un apport quotidien de 520 mg en tenant compte des pertes fĂ©cales incompressibles, qui montent Ă  840 mg en tenant compte des pertes urinaires et celles liĂ©es Ă  la desquamation, et Ă  1 100 mg lorsque les pertes liĂ©es Ă  la mĂ©nopause sont incluses[14].

La prise en compte des apports alimentaires en protĂ©ines animales a un effet majeur sur les besoins nutritionnels en calcium, les deux Ă©tant positivement corrĂ©lĂ©s[14]. Elle contribue Ă©galement Ă  rapprocher les apports recommandĂ©s en calcium des apports calciques rĂ©els observĂ©s dans une grande partie des populations au niveau mondial. En ce qui concerne le sodium, si les apports en sel dans le rĂ©gime alimentaire Ă©taient rĂ©duits, les besoins en calcium pourraient diminuer Ă  un niveau aussi bas que 450 mg/j. Une meilleure attention portĂ©e au taux de vitamine D (par une exposition suffisante au soleil ou par des apports suffisants) pourrait encore diminuer les besoins nutritionnels en calcium[14].

Les apports nutritionnels conseillĂ©s sont finalement de 900 mg par jour chez l'adulte[24] qui consomme une alimentation occidentale. Une Ă©tude de l'OMS montre que les ANC varient sensiblement entre les pays dĂ©veloppĂ©s[25]. ParallĂšlement, les apports journaliers recommandĂ©s sont de 800 mg par jour (pour une femme adulte)[26].

Selon l'OMS[27] et la FAO[28], un besoin de calcium beaucoup plus bas (500 mg/jour) est observĂ© chez les personnes ayant une alimentation beaucoup plus vĂ©gĂ©tarienne, qui s'exposent suffisamment au soleil (vitamine D) et qui ont une activitĂ© physique non sĂ©dentaire. En effet, l'ingestion d'acides aminĂ©s soufrĂ©s (comme la mĂ©thionine) en grandes quantitĂ©s augmenterait la dĂ©perdition de calcium dans les urines. Ces acides aminĂ©s soufrĂ©s se trouvent en grande quantitĂ© dans les viandes, les poissons, les Ɠufs, les charcuteries.

Conséquences d'un excÚs de calcium

Une Ă©tude portant sur une cohorte de population en SuĂšde a mis en Ă©vidence une mortalitĂ© plus Ă©levĂ©e pour les femmes ingĂ©rant plus de 1 400 mg de calcium par jour, en particulier sous forme de supplĂ©ment[29]. Par ailleurs, plusieurs Ă©tudes Ă©tablissent une corrĂ©lation entre une forte ingestion de calcium et une incidence Ă©levĂ©e de cancer de la prostate[30].

Présence dans les aliments

Le calcium est présent dans de nombreux aliments de consommation courante.

Les produits laitiers constituent actuellement la principale source de calcium alimentaire (plus des deux tiers des aliments consommés) des pays occidentaux. Le calcium y est présent sous une forme permettant une absorption intestinale de l'ordre de 30 %, mais augmentant l'excrétion urinaire de calcium[20]. Les produits trÚs riches en calcium et en phosphore entraßnent une hypercalcémie et hyperphosphatémie temporaires, avec une inhibition de la synthÚse de vitamine D.

D'autres aliments contiennent du calcium : eau du robinet, amandes, pistaches, dattes, persil, figues, cresson, cacao, pissenlit, oranges, haricots secs, jaune d'Ɠuf, graines de sĂ©same (tahini), graines de pavot, brocoli, choux, Ă©pinard (les lĂ©gumes Ă  feuilles vertes en gĂ©nĂ©ral), certains poissons


Selon la plupart des sources[15] - [31] - [32] - [33] - [34], le calcium du lait est absorbé à environ 30 %.

Pour l'Ă©valuation de la biodisponibilitĂ© rĂ©elle, il faut aussi tenir compte des facteurs alimentaires qui influencent la perte urinaire du calcium absorbĂ©. Ainsi, l'absorption simultanĂ©e de phosphore diminue l'excrĂ©tion urinaire de calcium. À l'inverse, les composants « acidogĂšnes » du rĂ©gime, comme les sulfates (en particulier dans les eaux minĂ©rales sulfatĂ©es calciques), augmentent la calciurie (Ă©limination de calcium par voie urinaire).

Enfin, la fixation du calcium absorbé dans le tissu osseux (prévenant l'ostéoporose) dépend de nombreux autres facteurs, en particulier hormonaux (voir ci-dessus).

En tant que médicament

L'absorption de calcium sous forme de comprimĂ©s permet d'augmenter son apport journalier si ce dernier n'est pas optimal. Il est parfois associĂ© Ă  la prise de vitamine D. L'intĂ©rĂȘt d'une supplĂ©mentation en calcium chez une personne non dĂ©nutrie n'est cependant pas Ă©tabli : la densitĂ© minĂ©rale osseuse n'augmente que peu, mĂȘme si le calcium est associĂ©e Ă  la prise de vitamine D et ne progresse plus aprĂšs un an[35]. Il n'existe, par ailleurs, pas de diminution du risque de fracture[36]. L'effet secondaire le plus notĂ© reste une constipation[37]. Le syndrome des buveurs de lait, dans sa forme moderne, est dĂ» principalement Ă  la consommation de carbonate de calcium : c'est la troisiĂšme cause d'hypercalcĂ©mie et la seconde cause d'hypercalcĂ©mie sĂ©vĂšre[38]. Cette supplĂ©mentation pourrait ĂȘtre associĂ©e avec un risque majorĂ© de maladies cardio-vasculaires[39] - [40], mĂȘme si cette donnĂ©e reste discutĂ©e[41] - [42].

Mais les médicaments destinés à l'ostéoporose servent aussi à soigner les maladies telles que l'anorexie ou boulimie afin de subvenir au manque de nutriments équilibrés dans le corps dus à l'absence de ceux-ci du fait des problÚmes que cela engendre.

Pour la femme en mĂ©nopause et les personnes ĂągĂ©es, les apports journaliers recommandĂ©s de calcium sont de 1 200 Ă  1 500 mg.

Production industrielle

Le calcium est produit par aluminothermie de la chaux, c’est-Ă -dire une rĂ©action d'oxydo-rĂ©duction oĂč la chaux − l’oxyde de calcium CaO − est rĂ©duite par l'aluminium dans des fours oĂč l'on Ă©tablit le vide.

De façon simplifiée :

On introduit dans le four des pastilles formĂ©es Ă  partir d'un mĂ©lange de chaux et de poudre d'aluminium. Le four est chauffĂ© Ă©lectriquement ou Ă  l'aide d'un combustible fossile. Le calcium formĂ© au cours de la rĂ©action se dĂ©gage sous forme de vapeur, et l'on dispose(dans le circuit d'aspiration Ă©tablissant le vide dans le four) un condenseur oĂč il vient se dĂ©poser. Le rĂ©sidu de la rĂ©action est de l'aluminate de calcium (combinaison d'alumine et de chaux).

Usages industriels

Ils sont nombreux et parfois anciens. Ainsi depuis la préhistoire le calcium (issu de la craie et transformé par la calcination, de l'hydratation, du frittage, la recarbonatation ou la micronisation
) est présent dans les mortiers, ciments, enduits, pigments, agents fondants, charges minérales, dont comme correcteurs de rhéologie utilisés dans de nombreuses peintures, encres, polymÚres plastiques et caoutchouc, etc. Des carbonates de calcium (et de magnésium) sont utilisés (calcins) dans l'industrie du verre, de la céramique et dans la production de fonte. Le sucre est purifié par l'Industrie du sucre au moyen d'oxyde de calcium et d'hydroxyde de calcium. L'Industrie papetiÚre utilise le stéarate de calcium comme enduit de couchage pour donner un aspect lisse à la surface des papiers glacés. L'hydroxyde de calcium est un réactif utilisé pour fabriquer industriellement la gélatine.

Plus rĂ©cemment le calcium, ou des molĂ©cules Ă  base de calcium se sont montrĂ©s ĂȘtre un bon substitut :

  • au plomb ou au cadmium (trĂšs toxiques et plus chers) utilisĂ© comme additif du PVC dans les menuiseries PVC.
  • au lithium et au cobalt (toxiques, explosif pour le lithium et plus rares) des batteries lithium-ion utilisĂ©es dans les tĂ©lĂ©phones portables et beaucoup d'autres appareils Ă©lectroniques[43]. L'industrie Ă©tudie des prototypes de piles Ă  anodes de calcium remplaçant les piles avec anodes en lithium, mais jusqu'en 2018, l'Ă©lectrolyte appropriĂ© manquait encore. En 2019 Ă  l'Institut Helmholtz d'Ulm (Allemagne), Zhirong Zhao-Karger & al. ont pu associer deux composĂ© de calcium et de fluor, et non seulement ce matĂ©riau (un type nouveau de sel de calcium ) se montre meilleur conducteur d'Ă©lectricitĂ© que tous les Ă©lectrolyte calciques connus jusqu'alors, mais de plus, il le fait avec une tension supĂ©rieure Ă  celle des autres Ă©lectrolytes Ă  base de calcium. On espĂšre pourvoir ainsi produire des batteries peu coĂ»teuses et efficaces pouvant stocker l'Ă©lectricitĂ© issues de sources intermittentes (Ă©oliennes et solaires)[43].

Commerce

La France, en 2014, est nette importatrice de calcium, d'aprĂšs les douanes françaises. Le prix moyen Ă  la tonne Ă  l'import Ă©tait de 3 700 €[44].

Notes et références

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. (en) Beatriz Cordero, VerĂłnica GĂłmez, Ana E. Platero-Prats, Marc RevĂ©s, Jorge EcheverrĂ­a, Eduard Cremades, Flavia BarragĂĄn et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Trans.,‎ , p. 2832-2838 (DOI 10.1039/b801115j)
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