×

Предупреждение

JUser: :_load: Не удалось загрузить пользователя с ID: 488

Цинк

Латинское название:  Zincum.

Международное название: zinc.

Русское (украинское) название: цинк.

Описание

Химический элемент II группы периодической системы Д.И.Менделеева, ковкий металл синевато-белого цвета.

Номер по Периодической системе химических элементов Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА: 30.

Атомная масса: 65,38.

Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и 70; наиболее распространён 64Zn (48,89%). Искусственно получены 9 радиоактивных изотопов, среди которых наиболее долгоживущий 65Zn с периодом полураспада T1/2 = 245 сут; применяется как изотопный индикатор.

Среднее содержание цинка в земной коре - 8,3×10-3% по массе, в основных изверженных породах его несколько больше (1,3×10-2%), чем в кислых (6×10-3%). Известно 66 минералов, содержащих цинк. Важнейшие из них - цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит.

Цинк - энергичный водный мигрант. Особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом. Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение.

Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах. Главным осадителем для него является H2S, меньшую роль играет сорбция глинами и др. процессы.

Физические свойства

Цинк - металл средней твёрдости. В холодном состоянии хрупок, при 100-150°C пластичен и легко прокатывается в листы и фольгу толщиной около сотых долей миллиметра. При 250 °C вновь становится хрупким.

Полиморфных модификаций не имеет. Кристаллизуется в гексагональной решётке с параметрами а = 2,6594 , с = 4,9370 .

Атомный радиус 1,37 ; ионный Zn2+ - 0,83.

Плотность твёрдого цинка 7,133 г/см3 (при 20°C), жидкого 6,66 г/см3 (при 419,5°C).

Температура плавления цинка -  419,5°C, кипения - 906°C. Температурный коэффициент линейного расширения 39,7×10-6 (20-250°C).

Коэффициент теплопроводности - 110,950 вт/(м×К) 0,265 кал/см×сек×°C (20 °C).

Удельное электросопротивление - 5,9×10-6 ом×см (20 °C).

Удельная теплоёмкость - 25,433 кдж/(кг×К) [6,07 кал/г×оС)].

Предел прочности при растяжении - 200-250 Мн/м2 (2000-2500 кгс/см2), относительное удлинение - 40-50%, твёрдость по Бринеллю -  400-500 Мн/м2 (4000-5000 кгс/см2).

Цинк диамагнитен, его удельная магнитная восприимчивость - 0,175×10-6.

Химические свойства

Внешняя электронная конфигурация атома Zn 3d104s2. Степень окисления в соединениях +2.

Нормальный окислительно-восстановительный потенциал, равный 0,76 в, характеризует цинк как активный металл и энергичный восстановитель.

На воздухе при температуре до 100°C Ц. быстро тускнеет, покрываясь поверхностной плёнкой основных карбонатов. При сильном нагревании на воздухе или в кислороде цинк интенсивно сгорает голубоватым пламенем с образованием окиси ZnO.

Сухие фтор, хлор и бром не взаимодействуют с цинком, но в присутствии паров воды и перечисленных элементов цинк может воспламениться, образуя, например, ZnCl2.

Нагретая смесь порошка цинка с серой образует сульфид цинка (ZnS).

Сильные минеральные кислоты быстро растворяют цинк, особенно при нагревании, с образованием соответствующих солей.

Растворы и расплавы щелочей окисляют цинк с выделением водорода  и образованием растворимых в воде цинкатов.

Распространение цинка в живой природе

Цинк, являясь одним из биогенных элементов, постоянно присутствует в различных тканях человека, животных, растений.

Среднее содержание цинка в большинстве организмов составляет тысячные доли процента (среднем 5×10-4%).

Цинком богаты грибы, особенно ядовитые, устрицы (до 0,4%), некоторые растения (например, фиалки).

В организм растений цинк поступает из почвы и воды, животных - с пищей.

Суточная потребность человека в цинке - 5-20 мг.

Биологическая роль цинка. Фармакологическое действие

Биологическая роль цинка в организме человека связана с его участием в ферментативных реакциях, протекающих в клетках. Он входит в состав важнейших ферментов: карбоангидразы, различных дегидрогеназ, фосфатаз, связанных с дыханием и другими физиологическими процессами, протеиназ и пептидаз, участвующих в белковом обмене, ферментов нуклеинового обмена (РНК- и ДНК-полимераз).

Цинк играет существенную роль в синтезе молекул информационной РНК на соответствующих участках ДНК (транскрипция), в стабилизации рибосом и биополимеров (РНК, ДНК, некоторые белки).

Ионы Zn2+ в составе ферментов вызывают поляризацию молекул воды и органических веществ, содействуя их депротонированию по реакции:

Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+

Цинк оказывает специфическое воздействие на иммунную систему человека, является иммуностимулятором, обладает выраженной антиоксидантной активностью. 

Из-за дефицита цинка могут возникнуть заболевания простаты у мужчин, расстройства психики, сердечные болезни, катаракта, ухудшение слуха, обоняния и вкуса. Недостаток этого микроэлемента может также привести к развитию остеопороза, плохому пищеварению, различным симптомам дисбаланса сахара в крови, плохому заживлению ран, усталости и нарушению функций иммунной системы. Дефицит цинка в организме ведёт к карликовости, задержке полового развития.

Содержание цинка в продуктах питания

Примерное содержание цинка в продуктах (на 100 г):

Орехи и семечки:

  • тыквенные семечки — 10 мг,
  • кунжут — 7 мг,
  • семена подсолнечника — 5.3 мг,
  • миндаль — 3 мг,
  • грецкие орехи — 3 мг.

Мясо и субпродукты:

  • говяжья печень — 4 мг,
  • говядина — 3 — 8.4 мг,
  • баранина 2-6 мг,
  • курица — 0.8 — 3.5 мг,
  • свинина — 0.8-3.5 мг.

Бобовые:

  • чечевица — 4.78 мг,
  • арахис — 4 мг,
  • горох – 2,5-3 мг,
  • соевые бобы — 3 мг.

Молочные продукты:

  • твердый сыр — 3-4 мг,
  • йогурт — 0.7-0.8 мг,
  • молоко — 0.4 мг.

Злаки и продукты из них:

  • овес — 3.9 мг,
  • пшеница — 3.4 мг,
  • рожь — 2.65 мг,
  • рис — 1 мг,
  • хлеб — 0.7 — 1.5 мг,
  • печенье — 0.5-1 мг,
  • мука пшеничная — 0.8 мг,
  • овсяная мука – 2,5-4 мг,
  • ржаная мука – 2-2,5 мг.

Рыба и морепродукты:

  • устрицы - 16-40 мг,
  • анчоусы — 1.72 мг,
  • осьминог — 1.68 мг,
  • карп — 1.48 мг,
  • сельдь — 0.99 мг.

Овощи и фрукты:

  • зелёный горошек — 1.24 мг,
  • ростки бамбука — 1.10 мг,
  • кукуруза (вареная, консервированная) — 0.5-0.6 мг,
  • финики — 0.44 мг,
  • малина — 0.42 мг,
  • брокколи — 0.41 мг,
  • свекла — 0.35 мг,
  • картофель — 0.29 мг,
  • чёрная смородина — 0.27 мг,
  • бананы — 0.15 мг,
  • апельсины — 0.07 мг,
  • грейпфрут — 0.07 мг,
  • лимоны — 0.06 мг,
  • яблоки — 0.04 мг.

Также цинк часто присутствует в минеральной воде.

Противопоказания и токсичность

Не выявлены. В научной и специальной литературе противопоказания не описаны.

В редких случаях (при индивидуальной непереносимости) соединения цинка могут спровоцировать аллергическую реакцию.

При больших передозировках возможно (по экспериментальным данным) канцерогенное влияние и токсическое действие цинка на сердце, кровь, гонады и др.

Список продуктов, содержащих соединения цинка

  1. Диетическая добавка «Трибилус Форте»  

Источники информации

  1. Краткая химическая энциклопедия, т. 5, М., 1967.
  2. Лакерник М. М., Пахомова Г. Н., Металлургия цинка и кадмия, М., 1969.
  3. Севрюков Н. Н., Кузьмин Б. А., Челищев Е, В., Общая металлургия, М., 1976.
  4. Парибок Т. А., О роли цинка в метаболизме, в сборнике: Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине, М., 1974.
  5. Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 378.
  6. Ковальский В. В., Геохимическая экология, М., 1974.
  7. Школьник М. Я., Микроэлементы в жизни растений, Л., 1974.
  8. А. В. Скальный. Цинк и здоровье человека. — РИК ГОУ ОГУ, 2003.
  9. Пейве Я. В., Микроэлементы и ферменты, в сборнике: Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов, Рига, 1976.
  10. Bowen Н. J. М., Trace elements in biochemistry, L. - N. Y., 1966.
  11. Движков П. П., Соединения цинка, в кн.: Многотомное руководство по патологической анатомии, под ред. А. И. Струкова, т. 8, кн. 1, М., 1962.
  12. Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева, [т.] 2, М. - Л., 1965.
  13. Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Цинк
  14. Hoover, Herbert Clark (2003), «Georgius Agricola de Re Metallica», Kessinger Publishing, с. 409, ISBN 0766131971.
  15. Gerhartz, Wolfgang (1996), «Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry» (5th ed.), VHC, с. 509, ISBN 3527201009.
Другие материалы в этой категории: « Плоды граната Якорцы стелющиеся »

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить