钙离子和钾离子共同作用调节气孔闭合：气孔关闭时，关闭信号会刺激钙离子进入胞质溶胶，使膜去极化，打开阴离子通道，释放氯离子和苹果酸。依照此原理，阴离子的丧失会进一步去极化，打开钾离子通道，钾离子就被动地伸出到临近的副卫细胞和表皮细胞，气孔就关闭。
人体中的钙
钙是人体内含量最多的一种无机盐。正常人体内钙的含量为1200~1400克，约占人体重量的1.5~2.0%，其中99%存在于骨骼和牙齿之中。另外，1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，与骨钙保持着动态平衡。机体内的钙，一方面构成骨骼和牙齿，另一方面则可参与各种生理功能和代谢过程，影响各个器官组织的活动。
钙除了是骨骼发育的基本原料，直接影响身高外，还在体内具有其他重要的生理功能。这些功能对维护机体的健康，保证正常生长发育的顺利进行具有重要作用。钙与镁、钾、钠等离子保持一定比例，使神经、肌肉保持正常的反应；钙可以调节心脏搏动，保持心脏连续交替地收缩和舒张；钙能维持肌肉的收缩和神经冲动的传递。
在机体中，有许多种酶需要钙的激活，才能显示其活性。血液的凝固、细胞粘附、肌肉的收缩活动也都需要钙。
钙的分布和性质
钙在自然界中分布广泛，它以化合物的形态存在，如石灰石、白垩、大理石、石膏、磷灰石等。
钛——不寻常的金属
什么是钛
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
20世纪50~60年代，发展航空发动机用的主要是高温钛合金和机体用的结构钛合金；70年代开发出一批耐蚀钛合金；80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
钛是一种不寻常的金属材料，它拥有众多的优点，是个“多面手”。据统计，目前世界上每年用于宇宙航行的钛，已达一千吨以上。极细的钛粉，还是火箭的好燃料，所以钛被誉为宇宙金属、空间金属。人们对它抱有莫大的希望，将它称作“未来的金属”。
钛的发现
1791年，英国化学家格雷戈尔在研究钛铁矿和金红石时发现了钛。1795年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他给这种新元素起名叫“钛”。
格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的不是金属钛，而是粉末状的二氧化钛。因为钛的氧化物极其稳定，而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合，所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛的分布
在地球表面10千米厚的地层中，含钛达千分之六，比铜多61倍，在地壳中的含量排第十位。随便从地下抓起一把泥土，其中都含有千分之几的钛，世界上有很多储量超过1000万吨的钛矿。世界各处的海滩上有数亿吨的砂石，钛和锆就混杂在砂石中，经过海水千百万年昼夜不停地淘洗，把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起，在漫长的海岸边形成了一片片钛矿层和锆矿层。
钛的性质
钛具有金属光泽，有延展性。钛的主要特点是密度小，机械强度大，容易加工。钛有良好的抗腐蚀性能，不受大气和海水的影响。钛在常温下不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀，只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。
钛的用途
钛的强度大，在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛合金的抗拉强度和密度之比都超过优质钢。钛合金有很好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，因此其多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。
碳化钛是新型的硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面的应用非常广泛。
利用钛和锆对空气的强大吸收力，可以除去空气，造成真空。比方说，利用钛制成的真空泵，可以把空气抽到只剩下十万亿分之一。
钛白——世界上最白的颜料
钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃、釉料、珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
二氧化钛是世界上最白的物质，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。此外，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的材料。
钛对人体的危害
人体吸入钛后会对上呼吸道有刺激性，引起咳嗽、胸部紧束感或疼痛。在生产钛金属的过程中，接触四氯化钛及其水解产物对眼和上呼吸道粘膜有很大的刺激作用。长期作用可形成慢性支气管炎。
钒——才能出众的金属
钒有金属“维生素”之称，最初大多应用于钢铁，后来在非钢铁领域的应用越来越广泛，其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
特别的钒
在地壳中，钒的含量并不少，平均在每两万个原子中，就有一个钒原子，比铜、锡、锌、镍的含量都多，但钒的分布非常分散，几乎没有含量较高的矿床。
在海水中，在海胆等海洋生物体内，在磁铁矿中，在多种沥青矿物和煤灰中；在落到地球的陨石和太阳的光谱线中，人们都发现了钒的踪影。
钒的发现
元素钒是矿物学家安德列斯·曼努尔·德·里欧于1801年在含有钒的铅试样中首先发现的。由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色，所以被取名为“爱丽特罗尼”，即“红色”的意思。但是当时有人认为这是被污染的元素铬，所以没有被人们认可。到了1831年，瑞典人尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆重新发现了钒，同年德国化学家弗里德里希·维勒证实了德·里欧的发现。1869年，英国化学家亨利·英弗尔德·罗斯科用氢还原亚氯酸化钒，首次得到了纯的钒。
钒的用途
钒物理性能和化学性能十分优异，这使得钒的用途也变得异常广泛，因而被称为金属“维生素”。早期，钒的运用大多是在钢铁品质的提升上，如通过细化钢的组织和晶粒，提高晶粒粗化温度，进而使得钢的强度增加、韧性提高和耐磨性更佳。之后，人们再生产实践中又逐渐发现了钒在钛合金中的优异改良作用，于是钒又被应用在了航空航天领域，从而使得航空航天工业取得了突破性的进展。随着人类科学技术水平的飞速发展，人类对新材料的要求也在日益提高。钒在非钢铁领域的应用也愈加广泛，其范围涵盖了航空航天、化学、电池、颜料、玻璃、光学、医药等众多领域。
五光十色的钒化合物
钒化合物的颜色五光十色，有绿的、红的、黑的、黄的；绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。比如说，化合价是二的钒盐般都是紫色的，三价钒盐是绿色的，四价钒盐是浅蓝色的，而五氧化二钒常是红色的。
我们的世界，需要各种各样的颜色来装扮。这些色彩缤纷的钒化合物，可以用来制造各种各样的颜料，用它们能把我们的生活打扮得更美丽。
如果把钒盐加入玻璃中，就能生产出非常好看的彩色玻璃。把钒盐加入墨水中，就能制造出各种彩色墨水。
钒的化合物不但有丰富的色彩，还有极强的毒性。如果人体内的钒盐过多，就会得病。但让人意外的是，如果在牛和猪的饲料中加入微量的钒盐，却能使它们的食量增加，脂肪层加厚。
钒与人体健康
钒是人体正常生长所需的矿物质，钒有多种价态，有生物学意义的是四价和五价态。四价态钒为氧钒基阳离子，易与蛋白质结合形成复合物，而防止被氧化。五价态钒为氧钒基阳离子，易与其他生物物质结合形成复合物，在许多生化过程中，钒酸根能与磷酸根竞争，可取代磷酸根。
钒对骨和牙齿的正常发育及钙化有关，能增强牙对龋牙的抵抗力。钒还可以促进糖代谢、红细胞生长等作用。因此钒缺乏时可出现牙齿、骨和软骨发育受阻。肝内磷脂含量少、营养不良性水肿及甲状腺代谢异常等。
钒的传说
说起钒的发现，还有这样一段故事。在1830年的时候，著名的德国化学家弗里德里希·维勒在分析墨西哥出产的一种铅矿时，断定这种铅矿中有一种当时人们还未发现的新元素。但是，在一些因素的干扰下，他没能继续研究下去。
此后不久，瑞典化学家塞夫斯特瑞姆发现了这一新元素——钒。维勒白白地失去了发现新元素的大好机会，感到很失望。于是他把事情的经过写信告诉了自己的老师，著名的瑞典化学家贝采里乌斯，贝采里乌斯给他回了一封非常巧妙的信。
信上说：“在北方极远的地方，住着一位名叫‘钒’的女神。一天她正坐在桌子旁边时，门外来了一个人，这个人敲了一下门。但女神没有马上去开门，想让那个人再敲一下。没想到那个敲门的人一看屋里没动静，就转身回去了。看来这个人对他是否被请进去，显得满不在乎。女神感到很奇怪，就走到窗口，看看到底谁是敲门人。她自言自语道：原来是维勒这个家伙！他空跑一趟是应该的，如果他不那么无礼，他就会被请进来了。
“过后不久，又有一个敲门的人来了。由于这个人很热心地、激烈地敲了很久，女神只好把门打开了。这个人就是塞夫斯特瑞姆，他终于发现了‘钒’。”
铁——现代化学工业的基础
什么是铁？
铁是一种化学元素，它的化学符号是Fe，原子序数是26，是我们日常最常用的一种金属。它是过渡金属的一种。是地壳含量第二高的金属元素。人体中也含有铁，另外，铁还常被用做姓氏等。
铁的最早发现和使用
人类最早发现的铁是陨石，在人类没有大量获得生铁时，铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵金属。
西亚赫梯人最早发现和掌握炼铁技术。中国最早的人工冶炼铁是在春秋战国之交的时期。迄今为止，中国目前已知最早的生铁制品是江苏六合县春秋墓出土的铁条、铁丸。
铁的发现和大规模使用，把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的发展。现在，铁是最有用、最廉价、最丰富、最重要的金属。工农业生产中，装备制造、铁路车辆、道路、桥梁、轮船、码头、房屋、土建均离不开钢铁构件。
铁的性质
铁是一种光亮的银白色金属，有很好的延展性和导热性，也能导电。纯铁既能磁化，又可去磁，而且都很迅速。铁的化学性质较活泼，是一种良好的还原剂。铁中若有杂质，在潮湿的空气中易锈蚀，在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。
铁与少量的碳可以制成合金——钢，其磁化之后不易去磁，是优良的硬磁材料，同时也是人造磁的主要原料和重要的工业材料。
铁在潮湿空气中很容易发生电化学腐蚀，若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
人体中的铁
铁元素是构成人体所必需的元素。成人体内约有4~5克铁，以血红蛋白、肌红蛋白以及其他化合物的形式存在，其余为储备铁。储备铁主要以铁蛋白的形式储存在肝、脾和骨髓中。
缺铁的征兆
国外有人做过调查，发现在25~50岁育龄妇女中，有40~60%的人有全身乏力，无精打采，早上不想起床而晚上又辗转难眠，情绪易波动、郁闷不乐，常常表现为突然不能自禁的流泪哭泣、记忆力减退、注意力不集中等症状。究其原因系缺铁，这些症状因多发生于家庭主妇身上，所以称之为“主妇综合征”。补充铁剂后，上述症状可显著改善。
植物中的铁
铁是植物制造叶绿素时不可缺少的催化剂。如果一盆花缺少铁，花就会失去艳丽的颜色，失去芳香，叶子也会发黄枯萎。一般土壤中也含有不少铁的化合物。铁是土壤中的一个重要组分，大多数铁氧化物在土壤颗粒中以不同程度的微结晶形式存在。
铁的主要食物来源
在很多食物中都有铁的存在，比如说动物血、肝脏、牛肾、大豆、黑木耳、芝麻酱、牛肉、羊肉、蛤蜊、牡蛎、红糖、蛋黄、猪肾、羊肾、干果、啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麦、鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶、蚕豆、瓜子。此外用铸铁锅煮番茄或其他酸性食物，也可增添铁质，铁锅会把有益于健康的铁深入食物内，因此我们提倡厨房多使用铁锅。
铜——最古老的金属
铜是最早炼出来和用来制造工具的金属。早在史前时代，人们就开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、工具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
自然界的铜
铜是一种存在于地壳和海洋中的金属。铜在地壳中的含量比较少，一般约为0.01%，个别铜矿床中铜的含量可以达到3~5%，这在金属中含量排第17位。自然界中的铜，多数以铜矿物的形式存在，常见的有黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿等。
铜化合物
铜的化合物主要有硫酸铜、醋酸铜、氧化铜和氧化亚铜、氯化铜和氯化亚铜等，在农牧业、工业和医疗卫生等各个领域都有广泛应用。其中应用最广的是硫酸铜，由于呈蓝色，俗称蓝矾。它往往也是生产其他许多盐类的原料。
人类应用铜化合物的历史可追溯到5000多年前，考古发现古埃及人已使用硫酸铜做染色时的媒染剂，一直沿用至今。
铜的自然属性
自然界中的铜有自然铜、氧化铜矿和硫化铜矿三种。自然铜及氧化铜的储量少，现在世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。铜具有许多优良的物理化学特性，例如其热导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，并且具有可塑性、延展性。
纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。铜能与其他金属形成合金，形成的合金主要分成三类：黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，白铜是铜钴镍合金。
铜在古代的应用
在古代，人们发现了天然铜，用石斧将其砍下来之后，用锤打的方法把它加工成物件。
在我国距今4000年前的夏朝已经开始使用天然铜。1957年和1959年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件，经分析，铜器中铜含量高达99.63~99.87%，属于纯铜。1933年，在河南省安阳县殷虚发掘中，考古人员发现了古代生产铜的证据，说明3000多年前我国古代劳动人民从铜矿取得铜的过程。
因为炼铜制成的物件太软，容易弯曲，并且很快就钝，于是人们便把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多，比纯铜坚硬，历史上称这个时期为青铜时代。
铜在现在的用途
铜被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。