Цинк (Zincum, Zn) — химический элемент и микроэлемент для организма человека, играющий важную роль практически во всех физико-химических процессах, прежде всего в построении различных ферментов, РНК и ДНК.
Другие важные функции включают участие в синтезе инсулина поджелудочной железой, тестостерона и эстрогенов половыми железами, повышает умственную работоспособность и предотвращает ослабление иммунитета, что в свою очередь помогает организму защищаться от болезнетворных инфекций. Биологическая роль обсуждается более подробно ниже.
Чистый цинк не содержится в минералах, но больше всего его в сфалерите (цинковый крючок), несколько меньше в виллемите, цинкорите, смитсоните, каламине и других минералах (около 66). В сфалерите наш минерал может быть в форме сульфида (ZnS). Если речь идет о количестве цинка в земной коре, то оно составляет около 8,3×10 -3 %. Больше всего его находится в местах с термальными водами, где также много свинца. Несколько меньше его в подземных и поверхностных водах. Цинк добывают в основном в Горном Алтае, Казахстане, Иране, Боливии и Австралии.
Основным методом получения цинка из полезных ископаемых является электролитический метод, при котором получают металл чистотой до 99,95%. Наиболее распространенными отходами являются такие элементы, как свинец, кадмий, медь, серебро, германий, галлий, тантал и даже золото.
История – краткая справка
Первые изделия из латуни, сплава меди и цинка, относятся к середине первого тысячелетия до нашей эры. В основном это были предметы интерьера и кухни, которыми пользовались жители Древней Греции, Индии, Китая, Египта и других развитых стран того времени. Чистый вид металла был получен еще в 1738 г. английским ученым Вильямом Чемпионом, который в 1743 г. начал работу над первой фабрикой по извлечению Zn.
Чистейший цинк можно было получить электролитическим методом еще в 1915 г. на заводах США и Канады.
Zn — Zincum (Zinken — в переводе с немецкого «цинк») — своим названием обязан швейцарскому исследователю, алхимику и врачу Филиппу Парацельсу (1493—1541).
Общие данные
В периодической таблице Д.И. Менделеева, в старом варианте таблицы он располагался в четвертом периоде, ряд V, группа II; в новой версии таблицы он помещен в группу 12, период 4.
- Атомный номер — 30
- Атомный вес — 65,38 г/моль.
- Электронная конфигурация — [Ar] 3d10 4s2
- Температура плавления (°С) — 419,6
- Температура кипения (°С) — 906,2.
- КАС: 7440-66-6.
Физико-химические свойства. Чистый Zn представляет собой серебристо-белый металл, податливый на ощупь и слегка растрескивающийся при сгибании из-за трения между кристаллами. При нагревании до 100 градусов его пластичность многократно возрастает, но при смешении с другими минералами резко возрастает его хрупкость.
Он покрывается тонким слоем оксида при контакте с воздухом и постепенно сгорает при воздействии высоких температур.
Биологическая роль и функции цинка в организме
В среднем в организме взрослого человека содержится примерно 1,5-3 грамма цинка. Большинство из них содержится в мышечных тканях, печени, различных ферментах, поджелудочной железе. У мужчин цинка может быть в два раза больше, чем у женщин.
Одной из основных функций цинка у человека является образование белка карбоатгидразы, который присутствует в эритроцитах (красных кровяных тельцах) и обеспечивает превращение углекислого газа в тканях и его обратный транспорт в легкие, где он выводится с выдохом. Более того, поскольку Zn присутствует примерно в 400 ферментах, в основном в пищеварительном тракте, без него практически невозможно нормально переваривать пищу и преобразовывать из пищи полезные и необходимые вещества.
Цинк имеет много других полезных функций, в том числе:
- Участие в синтезе многих важных гормонов – инсулина, тестостерона, эстрогенов, соматропина (гормона роста) и других;
- Участие в мужской репродуктивной функции — стимулирует выработку спермы, поддерживает работу и здоровье простаты;
- Отменяет действие различных токсинов, так как входит в состав вырабатываемой печенью супероксиддисмутазы, играющей в организме очистительную роль, что также немаловажно при алкогольных и других отравлениях и инфекционных заболеваниях;
- Непосредственно участвует в формировании и поддержании стабильности ДНК и РНК, что сводит к минимуму риск нарушений развития и жизнедеятельности живых организмов — мутаций, новообразований и т.п.;
- Участвует в синтезе коллагена, необходимого для здоровья связок, суставов, волос, кожи и других тканей;
- Участвует в образовании новых клеток, что очень важно при росте, а также при различных травмах и воспалительных процессах, так как помогает тканям быстрее регенерировать;
- В сочетании с витаминами С и А стимулирует деятельность иммунной системы, предупреждая развитие инфекционных и аутоиммунных заболеваний, подверженность эмоциональным стрессам, неблагоприятным условиям внешней среды;
- Защищает нервную систему от повреждений и неврологических расстройств, повышает умственную работоспособность, поддерживает хорошее настроение и помогает заснуть;
- Участвует в метаболизме витамина Е;
- Регулирует аллергическое состояние, предупреждая развитие сезонной аллергии, аллергического ринита и др.;
- Это антиоксидант;
- Он увеличивает плотность костей и помогает бороться с остеопорозом.
Применение цинка в других сферах человеческой жизни
- Наносится на поверхность стальных поверхностей для предотвращения коррозионных процессов (оцинковка и металлизация);
- Используется при извлечении или реставрации золота, серебра и других металлов;
- Используется в производстве некоторых видов батарей и аккумуляторов;
- В медицинской практике используется в составе различных антисептических и противовоспалительных средств;
- Он входит в состав латуни, масляных красок, люминофоров, оптических стекол, флюсов для пайки металлов и др.
Суточная потребность
Рекомендуемые суточные дозы цинка в зависимости от пола и возраста:
- Детям до 6 месяцев — 2 мг
- Детям от 6 мес до 4 лет — 3 мг;
- Детям от 4 до 8 лет – 5 мг;
- Детям от 8 до 14 лет – 8 мг;
- Мальчики и мужчины в возрасте 14 лет и старше – 11 мг;
- Девушки и женщины 14 лет и старше — 8-9 мг;
- При беременности 11-12 мг;
- При грудном вскармливании — 12-13 мг.
Суточная доза цинка увеличивается при инфекционных заболеваниях, стрессах, веганстве, строгих диетах, повышенной физической и умственной активности и изменении климатических условий.
Нехватка цинка — симптомы
Дефицит цинка проявляется следующими симптомами и жалобами:
- У мужчин — дисфункция желез, развитие бесплодия, задержка полового развития;
- У женщин — нарушение менструального цикла и функции яичников, бесплодие;
- Повышенная утомляемость, слабость;
- Медленное заживление ран;
- Частая аллергия на различные вещества;
- Ухудшение здоровья кожи, волос, ногтей;
- Подавленное настроение, склонность к депрессиям, подверженность стрессам;
- Нарушение кроветворения — анемия;
- Ухудшение зрительных функций;
- Предрасположенность к инфекциям, кожным заболеваниям (дерматиты, фурункулы, псориаз), неврологическим расстройствам, онкологическим заболеваниям;
- Снижение аппетита, диарея, похудание;
- Раннее старение.
Причины нехватки Zn
- Плохое питание, жесткие диеты, голодовки;
- Злоупотребление алкоголем;
- Заражение глистами в кишечнике;
- Отравление организма медью, ртутью, свинцом, кадмием;
- Повышенные дозы некоторых лекарственных препаратов – диуретиков (диуретиков), глюкокортикостероидов (гормонов), эстрогенов;
Применение цинка
Применение Zn зависит от его формы, но обычно он показан в терапевтических целях в следующих случаях:
- Повышенная физическая и умственная активность;
- При лечении сахарного диабета, ВИЧ-инфекции, СПИДа;
- Лечение различных дерматозов и поражений кожи – дерматитов, угрей, экзем, ожогов, пролежней;
- Для улучшения зрительных функций, особенно в связи с процессами старения организма.
Избыток цинка
Избыток Zn, как и дефицит Zn, может вызвать ряд проблем со здоровьем, в том числе:
- Нарушения пищеварения – тошнота, рвота, диарея, образование язвы желудка и двенадцатиперстной кишки;
- Особый привкус во рту, сухой кашель, сильная жажда;
- Повышенная ломкость и выпадение волос, расшатывание ногтевой пластины;
- Тахикардия;
- Боль в верхней части живота, пояснице или при мочеиспускании.
Причины переизбытка Zn
Поскольку цинк не накапливается в организме, отравление цинком обычно вызывается употреблением пищи из оцинкованной тары или приемом внутрь неконтролируемых доз этого микроэлемента.
Источники цинка
В каких продуктах больше всего цинка?
Растительные и животные источники (мг на 100 г): пекарские дрожжи (9,97), кунжут (7,75), белые семена тыквы (7,44), какао-порошок (6,81), арахис (6,68), черные семена подсолнечника (5,3), чечевица (4,8). , кедровые орехи (4,28), говяжья печень (4), овес (3,97), пшеница (3,46), яичный желток (3,11), миндаль (3), соевые бобы (3), говядина (от 3 до 8,4), твердый сыр (3). до 4), грецкие орехи (2,73), рожь (2,65), шоколад (2,3), кокос (2,01), баранина (от 2 до 6), анчоусы (1,72), карп (1,48), сардины (1,4), горох (1,2), яйца (1,1), рис (1), икра рыб (1), сельдь (0,99), курица (0,8-3,5), мука пшеничная (0,8), абрикосы (0,74), хлеб (0,7-1,5), сливы (0,46) , финики (0,44), малина (0,42), брокколи (0,41), молоко (0,4), свекла (0,35), картофель (0,29), черная смородина (0,27), мед (0,22), бананы (0,15) , инжир (0,15), апельсины (0,07), грейпфруты (0,07), лимоны (0,06), яблоки (0,04).
Химические источники (Zn): «Цинка пиколинат», «Цинктерал», «Цинкат», Витрум комплексы витаминов и минералов.
Синтез в организме: Не синтезируется.
