Цинк — тридцатый по порядку химический элемент II группы периодической системы Менделеева. Обозначается «Zn» и классифицируется, как переходной металл.
Цинк относится к металлам древности, дата и место открытия которых теряются в столетиях. По одним источникам, первые упоминания о нем археологи находили в индийских манускриптах, относящихся к V веку до н.э., по другим, в Египте в I веке до нашей эры.
Само слово «цинк» упоминается в средневековых трудах алхимика и философа Парацельса в XVI веке н.э. Как только не называли этот металл за его историю. Его называли и смитсонит, и виллемит. Латинское же zincum переводится как белый налет или бельмо на глазу. В России термин «цинк» ввел Михаил Васильевич Ломоносов в 1742 году.
Цинк применяется в медицине, как противовоспалительное и антисептическое средство. Сплавы с цинком находят и промышленное применение: в машиностроении, для производства цинковых белил, в качестве антикоррозийных покрытий для стали, в изготовлении аккумуляторов и батареек.
Цинк в промышленности
Технология производства цинка
В природе металл встречается в виде сульфида с примесями меди, железа и кадмия. В чистом виде цинк не добывают. Он присутствует в составе сульфидных руд и минеральных пород: сфалерите, вюртците, цинките. Также содержится в литейных сплавах с алюминием, медью (латунью), никелем.
Цинк выплавляют на заводе. Для производства металлического цинка используют пирометаллургический и гидрометаллургический процессы. Сульфидные руды перерабатывают, в результате чего они распадаются на отдельные элементы: цинк и другие составные части. Полученный цинковый концентрат подвергают обжигу.
Характеристики цинка: физические и химические свойства
Цвет цинка — сине-белый.
Температура плавления — 419°С.
Температура кипения (переходит в состояние пара) — 913 °С.
В спокойном состоянии — хрупкий металл (плотность цинка 7130 кг/м3).
Пластичность появляется при 100°С.
Атомная масса цинка — 65.382 а.е.м.
Цинк образует кислородные соединения, оксидируется и образует пленку.
Цинк не вступает в реакцию с щелочами и кислотами.
Такие свойства делают цинк уникальным металлом. При разных температурах он меняет свое состояние.
Области применения цинка
Основными производственными сферами использования цинка являются:
- Получение сплавов с добавлением цинка;
- Производство оцинкованной стали;
- Цинк является основным легирующим элементом для латуни;
- Производство химикатов.
Также металл находит широкое применение в прочих производствах:
- Данный металл используется для извлечения золота и серебра.
- При помощи цинка производят энергоемкие воздушные и автомобильные аккумуляторы.
- Цинк является важным элементов при создании аккумуляторов и батареек.
- Селенид цинка участвует в производстве оптических стекол.
- Используется в качестве антикоррозийного материала.
- Сульфиды и окиси цинка применяются для создания гибких экранов, деталей автомобилей и оружия.
- Металл применяется для производства цинковых матриц в сфере полиграфической печати.
- Сульфид цинка обнаруживает лучи радиации.
- В состав многих красящих смесей для ремонта входит цинк, в особенности в белила и белую краску.
- При производстве бытовых оцинкованных изделий: ведра, тазы, посуда.
Цинк в медицине
Биологическая роль и функции цинка в организме
Согласно исследованиям ученых, в организме взрослого человека цинк содержится в размере:
- у женщин — 1,5 грамма
- у мужчин — 2,5-3 грамма
Процентное соотношение цинка в организме:
- в коже — 20%
- в костно-мышечной системе — 60%
Основная функция элемента для человеческого организма — это формирование карбоангидраза в эритроцитах для поддержания кислотно-щелочного равновесия. Этот белок обеспечивает преобразование углекислого газа и обратное его перемещение в легкие для последующего выдоха. Цинк, будучи частью 400 пищеварительных ферментов, влияет на полноценное усвоение микроэлементов из пищи.
Помимо основного свойства, цинк выполняет следующие функции:
- Влияет на синтез гормонов. Цинк оказывает влияние на: активность тройных гормонов гипофиза; обмен липидов и холестерина; действие инсулина в крови.
- Есть данные об участии металла в кроветворении, в формировании новых клеток. Это важные функции в период роста и для регенерации тканей.
- Для мужчин особо важен этот микроэлемент, поскольку активно способствует выработке тестостерона. Цинк стимулирует образование семенной жидкости и оказывает положительное влияние на здоровье простаты.
- Является антиоксидантом, нейтрализует действие токсинов и свободных радикалов, предотвращая развитие рака.
- Цинк управляет воспроизводством ДНК и РНК.
- Участвует в синтезе коллагена. Этот фибриллярный белок составляет основу соединительной ткани: суставы, сухожилия, кожа, кости, хрящи. Обеспечивает их прочность и эластичность.
- Цинк «успокаивает» нервную систему, улучшает умственную деятельность, положительно влияет на сон.
- Цинк — ключ к иммунитету. Участвует в метаболизме витаминов А, С, Е, помогает при борьбе с проявлениями аллергии.
Продукты питания, богатые цинком
Цинк из пищи и витаминов всасывается в верхней части кишечника посредством белковых соединений из желудочного сока. Этот микроэлемент обязательно должен быть в рационе мужчин, беременных, кормящих женщин и детей в период их активного роста.
ТОП-10 продуктов питания по содержанию цинка в мкг на 100 грамм:
1. | Зародыши пшеницы | 17.000 |
2. | Семена кунжута | 7.800 |
3. | Овсянка | 6.200 |
4. | Яичный желток | 5.600 |
5. | Говяжья печень | 5.000 |
6. | Арахис | 4.800 |
7. | Горох лущеный | 2.440 |
8. | Мясо кролика | 2.300 |
9. | Цельнозерновой пшеничный хлеб | 2.130 |
10. | Гречневая крупа | 2.000 |
Суточная норма потребления цинка
При правильном питании гипоцинкоз (недостаток цинка) человеку не опасен. Лишь при возникновении проблем с всасыванием солей цинка из кишечника и выведением его из организма, могут возникать нарушения обменного характера.
Недостаток цинка часто встречается у детей в период активного роста и у младенцев на грудном вскармливании. В молоке, к сожалению, малое количество необходимого для развития элемента.
У больных сахарным диабетом наблюдается повышенное выделение цинка с мочой и, соответственно, более низкое его содержание в организме.
Для повышения уровня цинка в организме рекомендуется не только добавлять в рацион продукты, богатые этим элементом, но и принимать цинкосодержащие препараты.
Рекомендуемые суточные дозы цинка в зависимости от пола и возраста:
- Новорожденные — 2 мг
- Малыши от 6 мес. до 5 лет — 3 мг
- Дели до 8 лет — 5 мг
- Подростки 8-14 лет — 8 мг
- Мужчины — 15 мг
- Женщины — 10 мг
- Беременные женщины — 15 мг
- Кормящие мамы — до 20 мг
Цинк — незаменимый питательный элемент, обладающий антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, участвующий во множестве биологических процессов человеческого организма.
Как вам статья?