Цинк

Области, в которых цинк широко используется

Биологическая роль цинка

Цинк – химический элемент побочной подгруппы второй группы (по новой классификации – 12-й группы 4-го периода) периодической системы Менделеева. Обозначает буквами Zn и имеет атомный номер 30. Название элемента в первую очередь отмечается в трудах Парацельса, который обозвал его «zincum», а уже данное слово корнями уходит в немецкое Zinke – «зубец». Цинк считается переходным металлом.

Изотопы

Цинк имеет множество изотопов: от 54 Zn до 85 Zn. Однако, лишь пятеро из них стабильны, а другие претерпевают распад в определенный период.

В мире установлено 66 различных цинковых минерала, среди которых цинкит, каламин и др. Широко распространенным считается сфалерит, по-другому – цинковая обманка. Ее считают прародителем многих других минералов.

Содержание цинка таково:

В земной коре — 8,3⋅10 -3 %;

В клетках живых организмов — 5⋅10 -4 %

Также, цинк активно мигрирует в воде, более важную роль играет его миграция в термальной воде, откуда выделяются сульфиды цинка, широко использующиеся в промышленности. Цинк в природе как самостоятельный металл в естественном виде не встречается.

Физические свойства цинка

Металл, обладающий чрезвычайной пластичностью при 100—150 °C

Окрас серебрено-белый

Имеет гексагональную кристаллическую решетку

Хрупкий в комнатных условиях

Имеет способность издавать звук треска при сгибании пластинки (трущиеся кристаллы)

Температура плавления – 419,6 °С

Температура кипения – 906,2 °С

Химические свойства элемента

Цинк является классическим примером металла, проявляющего как кислотные, так и основные свойства в различных соединениях (амфотерен). На воздухе затягивается пленкой оксида. Если данный элемент в присутствии кислорода нагреть, он полностью сгорит, образовав амфотерный осадок белого цвета. Оксид цинка, в свою очередь, вступает в реакции и с растворами кислот, и с щелочами. Обыкновенной чистоты цинк активно взаимодействует с растворами кислот и растворами щелочей. Данные реакции протекают при наличии пары капель р-ра сульфата меди как катализатора. При повышенной температуре цинк вступит в реакцию и с галогенами, образуя галогениды. Реагирует с фосфором, серой и ее аналогами. При реакции с аммиаком при температурах от 550 °С до 600 °С образует нитрид. Вот некоторые элементы, с которыми цинк прямо не реагирует: азот, углерод, бор, кремний и водород.

Области, в которых цинк широко используется

Восстановление благородных металлов

Извлечение серебра, золота, а также других металлов из чернового свинца

Защита стали от коррозионных потерь

Источники тока

Полиграфия

Снижение температур плавления в составе припоев

Медицина

Производство масляной краски

Оружейное дело

Точная отливка масштабных изделий

Производство фибры

Изготовление люминофоров

Полупроводники

Отрава для грызунов

Биологическая роль цинка

Значение цинка в биологических процессах очень велико. В целом, в организме взрослого человека содержание цинка близится к 2 г. В основном, содержится именно в составе своих соединений. Сосредоточено его содержание в таких внутренних органах как печени и простате, в поджелудочной железе, а также в мышцах. Большинство ферментов содержат цинк, также, как и велико его содержание в мужской сперме (до 10 мг на 50 мг).

Обобщенно, цинк:

попросту необходим для процесса метаболизма витамина Е;

принимает участие в синтезе таких важных гормонов как инсулин, тестостерон и гормон роста;

требуется для производства спермы и мужских гормонов;

имеет важное значение для нормализации работы простаты;

нужен для расщепления алкоголя в клетках организма.

Рекомендуется в рационе взрослого человека употреблять до 11 мг цинка для мужчин и 8 мг для женщин в день. Во время возрастающей половой активности, это потребление возрастает аж до 70 мг. Цинк потребляется нами в таких привычных продуктах питания как семечки (тыквенные и подсолнечные), кунжут, мясо, сыр, шоколад и других. Также, присутствие цинка возможно и в минеральной воде.

Также цинк может присутствовать в минеральной воде.

Стоит учитывать и то, что дефицит цинка приводит к ряду расстройств. Здесь возможны и утомляемость, и потеря памяти, состояние депрессии, различные аллергические заболевания и другое.

Однако, цинк обладает не только благотворительными свойствами, но и некой токсичностью. При поступлении в организм в превышающих необходимую дозу количествах, возможно отравление из-за токсичного действия ионов Zn 2+ . Отравление одним из соединений цинка – его сульфатом, может привести не только к малокровию и задержанию процесса роста, но и к бесплодию.