Цинк в промышленности и медицине. Биологическая роль и функции цинка в организме

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.

Область применения цинка

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

Область применения 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

Область применения цинка

 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

Область 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.

Область применения цинка

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%

Область применения цинка

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

Область применения цинка

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 пшеницы17.000
2.Семена кунжута7.800
3.Овсянка6.200
4.Яичный желток5.600
5.Говяжья печень5.000
6.Арахис4.800
7.Горох лущеный2.440
8.Мясо кролика2.300
9.Цельнозерновой пшеничный хлеб2.130
10.Гречневая крупа2.000

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.

Область применения цинка

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.

Область применения цинка

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.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here