Цинк (Zn) – роль в организме, применение, суточная потребность, источники

Содержание
  1. История – краткая справка
  2. Понятие и особенности
  3. Плюсы и минусы
  4. Общие данные
  5. Пищевые источники цинка:
  6. ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
  7. Степень окисления цинка
  8. Биологическая роль и функции цинка в организме
  9. Применение цинка в других сферах человеческой жизни
  10. Суточная потребность
  11. Окислительно-восстановительные реакции с участием цинка
  12. Нахождение в природе
  13. Получение
  14. Оксид цинка
  15. Валентность Zn
  16. Использование цинка в гальванических элементах
  17. Квантовые числа Zn
  18. Белый налет или бельмо?
  19. Свойства металла
  20. Смесь металлов — это сплав
  21. Избыток цинка
  22. Причины переизбытка Zn
  23. Сколько нужно цинка?
  24. Симптомы дефицита цинка
  25. Кто наиболее подвержен дефициту цинка?
  26. Укрепляет иммунитет и борется с простудными заболеваниями
  27. Действует как мощный антиоксидант и помогает бороться с раком рак
  28. Поддерживает гормональный баланс
  29. Помогает бороться с диабетом
  30. Поддерживает здоровье сердца и кровеносных сосудов
  31. Предотвращает диарею
  32. Повышает репродуктивную функцию
  33. Способствует усвоению питательных веществ и пищеварению
  34. Месторождения и руды
  35. Содержание в продуктах питания
  36. Взаимодействие цинка с другими веществами
  37. Где искать цинк
  38. Производство металла

История – краткая справка

Первые изделия из латуни, являющейся сплавом меди с цинком датированы еще срединой первого тысячелетия по рождеству Христову. Это были преимущественно предметы интерьера и кухонные предметы, используемые жителями древних Греции, Индии, Китая, Египта и других развитых на то время стран. Получить чистую форму металла удалось дистилляционным способом аж в 1738 году английским ученым Уильямом Чемпионом, который уже в 1743 году запустил работу первого завода по добыче Zn.

Добыча чистейшего цинка с помощью электролитического способа стала возможна уже в 1915 году, на заводах США и Канады.

Свое название Zn – Zincum (Zinken – в переводе с немецкого «зубец») получил от швейцарского исследователя, алхимика и врача Филиппа Парацельса (1493—1541 гг).

Понятие и особенности

Для начала вашему вниманию предлагается общая характеристика цинка. Этот продукт является не только необходимым производственным металлом, но и важным биологическим элементом. В любом живом организме он присутствует до 4 % от всех элементов.Самые богатые месторождения цинка это Боливия, Иран, Казахстан и Австралия. В нашей стране одним из крупных производителей считается предприятие ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Если рассматривать цинк со стороны периодической системе Менделеева, то он относится к переходным металлам и имеет следующие характеристики:

  • Номер по порядку: 30
  • Масса: 65,37.
  • Степень окисления — +2.
  • Цвет: синевато-белый.
Цинк – это радиоактивный изотоп, для которого характерен период полураспада 244 дня.

Если рассматривать цинк со стороны простого вещества, то этот материал имеет следующие характеристики:

  • Вид материала – металл.
  • Цвет – серебристо-голубой.
  • Покрытие – защищен оксидной пленкой, под которой скрывается блеск и сияние.

Цинк содержится в коре земли. Доля металла в ней не очень большая: всего 0,0076%.

Как единичного материала цинка не существует. Он входит в состав многих руд и минералов.

  • Наиболее распространенными являются: цинковая обманка, клейофан, марматит. Кроме этого, цинк можно встретить в следующих природных материалах: вюртцит, франкленит, цинкит, смитсонит, каламин, виллемит.
  • Спутниками цинка обычно являются: германий, кадмий, таллий, галлий, индий, кадмий.
  • Наиболее популярными являются сплавы цинка и алюминия, меди, олова, никеля.

О роли цинка в нашей жизни расскажут специалист в этом видео:

Плюсы и минусы

Плюсы:

  • Хорошая жидкотекучесть, благодаря чему легко заполняются литейные формы.
  • Высокая пластичность во время проката.
  • Чистый цинк хорошо поддается ковке.
  • Благодаря своим свойствам и воздействию температуры способен принимать различные состояния.
  • Отлично защищает изделие от коррозии, благодаря чему охотно пользуется спросом в строительстве и машиностроении.

Минусы:

  • При нагреве вместе с фосфором или серой может взорваться.
  • На воздухе теряет блеск.
  • При комнатной температуре имеет маленькую пластичность.
  • Не находится в природе в чистом виде.

Общие данные

Расположение в периодической таблице Д.И. Менделеева: в старой версии — IV период, V ряд, II группа, в новой версии таблицы – 12 группа, 4 период.

  • Атомный номер – 30
  • Атомная масса – 65,38 г/моль
  • Электронная конфигурация – [Ar] 3d10 4s2
  • Температура плавления (°С) – 419,6.
  • Температура кипения (°С) – 906,2.
  • CAS: 7440-66-6.

Физико-химические свойства. Чистый Zn – это металл серебристо-белого цвета, пластичный на ощупь, который при сгибании слегка потрескивает, что обусловлено трением кристаллов. При нагревании до 100 градусов пластичность вырастает в разы, но как только в нем присутствуют примеси других минералов, резко повышается хрупкость.

При контакте с воздухом покрывается тонкой оксидной пленкой, а при воздействии высоких температур постепенно сгорает.

Пищевые источники цинка:

Животные источники:

  • Ягненок – 35% дневной нормы на 100 гр
  • Говядина – 32%
  • Цыпленок – 12,5%
  • Индейка – 12,5%
  • Йогурт (или кефир) – 12.% на 200 гр
  • Яйца – 7% дневной нормы на 1 большое яйцо
  • Лосось – 6%

Растительные источники (для веганов):

  • Нут – 32% дневной нормы на 1 чашку
  • Кешью – 23% дневной нормы на 1/4 чашки
  • Семена тыквы – 20% дневной нормы на 1/4 чашки
  • Грибы – 7% дневной нормы на 1 стакан
  • Какао-порошок – 3% дневной нормы на 1 столовую ложку

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА


Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3·10-3%, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10-2%), чем в кислых (6·10-3%). 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 сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.

Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50—60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.

Степень окисления цинка

Атомы цинка в соединениях имеют степени окисления 2, 1, 0.

Степень окисления – это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.

Биологическая роль и функции цинка в организме

В организме взрослого среднестатистического человека находится примерно 1,5-3 г цинка. Больше всего его присутствие обнаружено в мышечных тканях, печени, различных ферментах и поджелудочной железе. Причем у мужчин этого микроэлемента может быть вдвое больше, нежели у женщин.

Одна из основных функций цинка в человеке – формирование белка карбоангидраза, который присутствуя в эритроцитах (красные кровяные тельца) обеспечивает превращение углекислого газа в тканях и его обратный транспорт в легкие, откуда он и выводится с выдохом. Кроме того, в связи с тем, что Zn присутствует примерно в 400 ферментах, в большей мере ЖКТ, то без него практически невозможно нормальное усваивание пищи и превращение полезных и необходимых для организма веществ, поступаемых с продуктами.

Цинк выполняет и множество других полезных функций, среди которых:

  • Участие в синтезе многих важных гормонов – инсулина, тестостерона, эстрогена, соматропина (гормон роста) и другие;
  • Участие в репродуктивной функции у мужчин – стимулирует выработку семени, а также поддерживает функционирование и здоровье простаты;
  • Нивелирует действие различных токсинов, т.к. находится в составе вырабатываемой печенью супероксиддисмутазы, выполняющей роль очищения организма, что также важно при алкогольном и других отравлениях, инфекционных болезнях
  • Берет непосредственное участие в формировании и поддержании стабильности ДНК и РНК, что минимизирует риск отклонений в развитии и жизнедеятельности живых организмов – мутации, рак и т.д.;
  • Участие в синтезе коллагена, жизненно важного для здоровья связок, суставов, волос, кожи и других тканей;
  • Участие в формировании новых клеток, что очень важно в период роста, а также при различных травмах и воспалительных процессах т.к. помогает тканям быстрее регенерироваться;
  • В сочетании с витаминами C и A стимулирует активность иммунной системы, предотвращая развитие инфекционных и аутоиммунных болезней, уязвимость перед эмоциональными стрессами, неблагоприятными экологическими условиями пребывания;
  • Защищает нервную систему от повреждения и неврологических расстройств, улучшает умственную деятельность, поддерживает хорошее настроение, улучшает сон;
  • Участие в метаболизме витамина Е
  • Регулирует аллергический статус, предотвращая развитию сезонной аллергии, аллергического ринита и других;
  • Является антиоксидантом;
  • Повышает плотность костной ткани, помогает в борьбе с остеопорозом.

Применение цинка в других сферах человеческой жизни

  • Наносится на поверхность стальных поверхностей для предотвращения процессов коррозии (оцинковка и металлизация);
  • Используется для извлечения или восстановления золота, серебра и других металлов;
  • Применяется в изготовлении некоторых видов аккумуляторов и батареек;
  • В медицинской практике входит в состав различных антисептических и противовоспалительных средств;
  • Входит в состав латуни, масляных красок, люминофоров, оптических стекол, флюса для пайки металлов и другие.

Суточная потребность

Рекомендуемые суточные дозы цинка в зависимости от пола и возраста:

  • Младенцы до 6 месяцев – 2 мг
  • Дети от 6 месяцев до 4 лет – 3 мг;
  • Дети от 4 до 8 лет – 5 мг;
  • Дети от 8 до 14 лет – 8 мг;
  • Юноши и мужчины от 14 лет – 11 мг;
  • Девушки и женщины от 14 лет – 8-9 мг;
  • Во время беременности – 11-12 мг;
  • В период кормления грудью – 12-13 мг.

Суточная доза цинка повышается при инфекционных болезнях, стрессах, веганстве, жестких диетах, повышенной физической и умственной активностях, изменении климатических условий пребывания.

Окислительно-восстановительные реакции с участием цинка

Так как элемент в ряду активности металлов стоит перед водородом, он способен вытеснять его из молекул кислот.

Продукты реакции между цинком и кислотами будут зависеть от двух факторов:

  • вида кислоты
  • ее концентрации

Разбавленная серная кислота, которая не проявляет ярко выраженных окислительных свойств, реагирует с металлом по схеме:

H₂­SO₄ + Zn = Zn­SO₄ + H₂↑

Таким же образом протекают реакции элемента с фосфорной и разбавленной серной кислотами. Химические свойства, реакции цинка с нитратной кислотой имеют свои особенности. Разбавленный раствор азотной кислоты средней концентрации и цинк взаимодействуют между собой с образованием оксида азота (II), воды и средней соли – нитрата цинка. Концентрированная нитратная кислота с металлом реагируют таким образом, что в продуктах можно обнаружить оксид азота (IV), среднюю соль и воду.

Очень разбавленный раствор азотной кислоты и цинк в качестве восстановителя взаимодействуют между собой с образованием нитрата цинка, воды и нескольких возможных продуктов: аммиака, свободного азота или оксида азота (I).

Нахождение в природе

Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый). Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.

Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3·10-3%, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10-2%), чем в кислых (6·10-3%). 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 сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.

Цинк — важный биогенный элемент, в живых организмах содержится в среднем 5·10-4% цинка. Но есть и исключения — так называемые организмы-концентраторы (например, некоторые фиалки).

Получение

Цинк в природе как самородный металл не встречается. Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1-4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50-60 % Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, переводя сульфид цинка в оксид ZnO; образующийся при этом сернистый газ SO2 расходуется на производство серной кислоты. Чистый цинк из оксида ZnO получают двумя способами. По пирометаллургическому (дистилляционному) способу, существующему издавна, обожженный концентрат подвергают спеканию для придания зернистости и газопроницаемости, а затем восстанавливают углем или коксом при 1200—1300 °C: ZnO + С = Zn + CO. Образующиеся при этом пары металла конденсируют и разливают в изложницы. Сначала восстановление проводили только в ретортах из обожженной глины, обслуживаемых вручную, позднее стали применять вертикальные механизированные реторты из карборунда, затем — шахтные и дуговые электропечи; из свинцово-цинковых концентратов цинк получают в шахтных печах с дутьем. Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают ликвацией (то есть отстаиванием жидкого металла от железа и части свинца при 500 °C), достигая чистоты 98,7 %. Применяющаяся иногда более сложная и дорогая очистка ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет извлекать кадмий.

Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах. Обычно чистота электролитного цинка 99,95 %, полнота извлечения его из концентрата (при учете переработки отходов) 93-94 %. Из отходов производства получают цинковый купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; иногда также In, Ga, Ge, Tl.

Оксид цинка

Белый пористый порошок, желтеющий при нагревании и возвращающий свой первоначальный цвет при охлаждении – это окись металла. Химические свойства оксида цинка, уравнения реакций его взаимодействия с кислотами и щелочами подтверждают амфотерный характер соединения. Так, вещество не может реагировать с водой, но взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами. Продуктами реакций будут средние соли (в случае взаимодействия с кислотами) или комплексные соединения – тетрагидроксоцинкаты.

Оксид цинка применяют в производстве белой краски, которую называют цинковыми белилами. В дерматологии вещество входит в состав мазей, присыпок и паст, оказывающих на кожу противовоспалительное и подсушивающее действие. Большая же часть производимого оксида цинка применяется в качестве наполнителя для резины. Продолжая изучать химические свойства цинка и его соединений, рассмотрим гидроксид Zn(OH)2.

Валентность Zn

Атомы цинка в соединениях проявляют валентность II, I.

Валентность цинка характеризует способность атома Zn к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:

Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами

Валентность не имеет знака.

Использование цинка в гальванических элементах

Химические свойства цинка лежат в основе принципа действия различных видов гальванических приборов. Марганцево-цинковый элемент является наиболее распространенным в технике. Он работает благодаря прохождению окислительно-восстановительной реакции между металлом и диоксидом марганца. Из них изготавливаются оба электрода и помещаются внутрь прибора. Действующее вещество — хлорид аммония — имеет вид пасты, или же им пропитываются пористые пластины, вставленные между катодом и анодом. Воздушно-цинковый элемент представлен отрицательным цинковым электродом – катодом. Анод — это угольно- графитовый стержень, заполненный воздухом. В качестве электролита используют растворы хлорида аммония или едкого натрия.

Квантовые числа Zn

Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации, для атома Zn эти числа имеют значение N = 3, L = 2, Ml = -2, Ms = ½

Видео заполнения электронной конфигурации (gif):

Белый налет или бельмо?

Слово «цинк» первым использовал Парацельс.

Лингвистам бывает сложно отследить происхождение названий. Имя (название) нашего нынешнего героя возводят к персидскому слову «ченг» (Tschang); древнегерманское «цинко» означало бельмо на глазу (вполне соотносится с цветом металла), или Zinke — «зубец».

В разные времена и в разных странах имя металла менялось. Это были «шпиаутер», «спелтер», «тутия» (Tutia). Нынешнее имя металл получил в начале прошлого века.

Свойства металла

Наш хрупкий герой — переходный металл синевато-белого цвета. На воздухе быстро окисляется, темнеет от пленки оксида.

В таблице Менделеева этот химический элемент находится в 12 группе (по старой классификации во II группе четвертого периода).

Особенности цинка:

  • атомный номер 30;
  • атомная масса 65,38 г/моль;
  • металлический блеск;
  • непрозрачность;
  • плотность 7,14 г/см3;
  • структура кристаллической решетки гексагональная.

Химические свойства цинка обусловлены его «темпераментом». До щелочноземельных металлов ему далековато, но в реакции он вступает охотно. В реакциях проявляет степени окисления 0; +2.

  • Цинк хороший восстановитель и активный металл.
  • Наш герой охотно реагирует с разбавленной азотной кислотой, с концентрированными серной и азотной кислотами.
  • С галогенами в присутствии паров воды может воспламениться.
  • С растворами щелочей образует гидрокомплексы.
  • При температуре красного каления (550-600°С) вступает в реакцию с водой, с сероводородом. При реакции выделяется водород.

Взаимодействие с металлами происходит в расплавленном состоянии, но это мало касается химических реакций.

Свойства атома
Название, символ, номер Цинк / Zincum (Zn), 30
Атомная масса
(молярная масса)
65,38 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Ar] 3d10 4s2
Радиус атома 138 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+2e) 74 пм
Электроотрицательность 1,65 (шкала Полинга)
Электродный потенциал -0,76 В
Степени окисления
Энергия ионизации
(первый электрон)
905,8(9,39) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 7,133 г/см³
Температура плавления 419,6 °C
Температура кипения 906,2 °C
Уд. теплота плавления 7,28 кДж/моль
Уд. теплота испарения 114,8 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 25,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём 9,2 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=2,6648 c=4,9468 Å
Отношение c/a 1,856
Температура Дебая 234 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 116 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-66-6

Физические свойства цинка:

  1. Температуры плавления и кипения равны соответственно 427 и 907 ºС.
  2. Нагрев до 100-150 градусов дает возможность прокатки и вытягивания металла; чем больше примесей в металле, тем более хрупким он становится.
  3. Хотите услышать «оловянный крик» — сгибайте и разгибайте пруток или металлическую пластинку. Правда, на крик это мало похоже, скорее треск или скрип. Но для незамысловатого фокуса на вечеринке сойдет.

В природе металл состоит из пяти изотопов:

  • Zn64;
  • Zn66;
  • Zn67;
  • Zn68;
  • Zn70.

Смесь металлов — это сплав

Сплавы для промышленного использования содержат Zn-Al и Zn-Al-Cu. Почти всегда в состав добавляется магний (не более 0,1%). Сплавы цинка делятся на антифрикционные и литейные.

  • Марки антифрикционных сплавов: ЦАМ9-1,5; ЦАМ10-5.
  • Литейные марки: ЦА4, ЦА4М1, ЦА30М5.

Избыток цинка

Избыток Zn в организме также, как и его нехватка может вызвать ряд проблем со здоровьем, среди которых:

  • Расстройства со стороны органов пищеварения – тошнота, рвота, диарея, формирование язвы желудка и двенадцатиперстной кишки
  • Специфический привкус во рту, сухой кашель, сильная жажда;
  • Повышенная ломкость и выпадение волос, расслаивание ногтевой пластины;
  • Тахикардия
  • Боль в животе, пояснице или при мочеиспускании.

Причины переизбытка Zn

В связи с тем, что цинк не имеет способности накапливаться в организме, отравление ним чаще всего может быть обусловлено употреблением пищи из оцинкованной посуды, или же бесконтрольный прием лекарственных форм этого микроэлемента.

Сколько нужно цинка?

По данным Министерства сельского хозяйства США представленная ниже суточная норма потребления цинка зависит от возраста и половой принадлежности:

Младенцы:

  • 0-6 месяцев: 2 миллиграмма/сутки
  • 7–12 месяцев: 3 миллиграмма/сутки

Дети:

  • 1–3 года: 3 миллиграмма/сутки
  • 4–8 лет: 5 миллиграммов/сутки
  • 9-13 лет: 8 миллиграммов/сутки

Подростки и взрослые:

  • Мужчины в возрасте от 14 лет и старше: 11 миллиграммов/сутки
  • Женщины в возрасте от 14 до 18 лет: 9 миллиграммов/сутки
  • Женщины в возрасте от 19 лет и старше: 8 миллиграммов/сутки

Как правило, цинк доступен в различных формах, включая пастилки для рассасывания, сиропы, гели и капсулы. Цинк также содержится во многих мультивитаминах и минеральных добавках. Такие добавки могут содержать цинк в форме глюконата цинка, сульфата цинка или ацетата цинка.

По имеющимся на сегодняшний день данным, все эти формы действуют достаточно схоже, поэтому нельзя выделить один тип добавки, который превосходил бы другие.

Симптомы дефицита цинка

Дефицит цинка – состояние, распространенное по всему миру.

Дефицит цинка возникает в результате недостаточного потребления продуктов, содержащих цинк, либо при невозможности нормально усваивать и использовать полученный из пищи цинк, в результате нарушений пищеварения или крайне слабого здоровья кишечника, например, при синдроме повышенной проницаемости кишечника.

Кто наиболее подвержен дефициту цинка?

Как правило, риск дефицита цинка выше у тех, кто придерживается растительной диеты, исключающей мясо или молочные продукты, (веганы или вегетарианцы), поскольку в таком рационе отсутствуют самые главные источники цинка. Люди с серьезными проблемами с желудочным соком, хроническими проблемами с пищеварением, такими как синдром повышенной кишечной проницаемости или алкоголизм, также склонны к дефициту цинка.

И наконец, считается, что у женщин, принимающих противозачаточные таблетки или препараты гормонозаместительной терапии, риск дефицита цинка выше, поскольку данные препараты могут препятствовать связанной с гормонами роли цинка в организме.

Среди проявлений и симптомов дефицита цинка наиболее часто встречаются:

  • Изменения аппетита, включая тягу к соленому или сладкому
  • Изменения чувства вкуса и запаха
  • Потеря или набор веса
  • Облысение
  • Проблемы с пищеварением, включая диарею
  • Синдром хронической усталости
  • Бесплодие
  • Гормональные проблемы, включая ухудшение ПМС или симптомы менопаузы
  • Слабый иммунитет
  • Слабая концентрация внимания и память
  • Замедленная способность организма к заживлению ран, кожных инфекций или раздражения
  • Нарушение нормальной функции нервов

Укрепляет иммунитет и борется с простудными заболеваниями

Цинк часто используют в качестве натурального, безрецептурного средства от простуды или симптомов данной болезни. Прием цинка в течение не менее пяти месяцев снижает риск простудных заболеваний. Кроме того, принимая данную добавку во время болезни, вы быстрее придете в норму.

Исследования показывают, что цинк может препятствовать молекулярному процессу, который вызывает образование слизи и бактерий в носовых проходах. Ионический цинк, в зависимости от его электрического заряда, оказывает антивирусное действие, присоединяясь к рецепторам в носовых эпителиальных клетках и блокируя их влияние.

Исследование, проведенное Медицинским образовательным центром города Чандигарх, Индия, показало, что, если испытуемые получали цинк в течение 24 часов с момента проявления симптомов простуды, то продолжительность таких симптомов значительно снижалась, по сравнению с контрольной группой, не получавшей добавки цинка. По сравнению с контрольной группой, в группе, получавшей цинк, гораздо меньше пациентов испытывали симптомы простуды на пятый и седьмой день после первого их проявления.

Действует как мощный антиоксидант и помогает бороться с раком рак

Цинк — это эффективное противовоспалительное и антиоксидантное вещество, которое способствует уменьшению окислительного стресса, снижает вероятность развития заболеваний, а также является натуральным средством для лечения рака. Цинк поддерживает здоровое деление клеток, предотвращает мутации раковых клеток и замедляет рост опухоли, особенно у пациентов пожилого возраста.

Когда исследователи с Медицинского факультета Мичиганского университета на 50 взрослых изучали потенциальную пользу приема добавок цинка, они обнаружили, что, по сравнению с группой плацебо, у группы, принимавшей добавки цинка, значительно снизился уровень маркёров окислительного стресса. У испытуемых, не принимавших добавки цинка, наблюдался высокий уровень воспалительных цитокинов, маркёров окислительного стресса в плазме и адгезивных молекул эндотелиоцитов. В результате приема добавок цинка также значительно снизилась частота побочных эффектов и инфекций, связанных с болезнями.

Поддерживает гормональный баланс

Цинк благотворно влияет на гормональное здоровье и репродуктивную функцию, поскольку играет важную роль в производстве гормонов, например, естественным образом повышает уровень тестостерона, который имеет достаточно большое значение как для мужского, так и для женского организма. Также цинк оказывает влияние на женские половые гормоны. Более того, он даже причастен к формированию яйцеклеток и их выходу из яичников.

Женщинам цинк необходим для выработки эстрогена и прогестерона – гормонов, поддерживающих репродуктивное здоровье. И высокий, и низкий уровень эстрогена может привести к проблемам с менструальным циклом, скачкам настроения, раннему наступлению менопаузы, бесплодию. Кроме того, такое состояние даже может увеличить риск развития определенных типов рака.

Помогает бороться с диабетом

Цинк необходим для поддержания баланса множества гормонов, включая инсулин – основной гормон, участвующий в регулировании уровня сахара в крови, и выступающий в роли натурального средства для лечения диабета. Цинк положительно влияет на уровень сахара в крови, поскольку связывается с инсулином, в результате чего инсулин нормальным образом хранится в поджелудочной железе и высвобождается, когда глюкоза поступает в кровоток. Это также способствует правильному использованию пищеварительных ферментов, которые необходимы для связывания инсулина с клетками таким образом, чтобы глюкоза использовалась как источник энергии, а не запасалась организмом в виде жира.

Поддерживает здоровье сердца и кровеносных сосудов

Цинк необходим для поддержания здоровья клеток сердечно-сосудистой системы, а также снижения воспаления и окислительного стресса. Эндотелий – тонкий слой клеток, выстилающий кровеносные сосуды – частично зависит от достаточного уровня цинка. Цинк способствует здоровому кровообращению, действует как натуральное средство от повышенного артериального давления и холестерина. Кроме того, он препятствует закупорке и повреждению артерий.

Предотвращает диарею

Дефицит цинка связан с хроническими проблемами с пищеварением и острыми кишечными инфекциями. По этой причине добавки цинка являются эффективным средством для профилактики и лечения острой диареи.

Повышает репродуктивную функцию

Исследования показывают, что цинк играет важную роль в поддержании репродуктивной функции, особенно в регулировании концентрации тестостерона в сыворотке у мужчин. Ограничение и дефицит цинка у здоровых молодых людей связаны со значительным снижением концентрации тестостерона в сыворотке, что может негативно отразиться на репродуктивной способности и привести к снижению либидо. В ходе исследования, проводимого кафедрой терапии университета Уэйна, испытуемые получали добавки цинка после 20 недель ограничения приема данного вещества. В результате ученые отметили повышение концентрации тестостерона в сыворотке у большей части мужчин, принимавших участие в исследовании.

Цинк также влияет на репродуктивную способность у женщин, поскольку достаточный уровень этого элемента необходим для нормального роста яйцеклеток.

Способствует усвоению питательных веществ и пищеварению

Цинк влияет на синтез белка и необходим организму для того, чтобы эффективно использовать аминокислоты, содержащиеся в продуктах питания. Кроме того, он участвует в процессе расщепления углеводов, являющихся одним из основных источников энергии. По этой причине дефицит цинка может привести к низкому уровню энергии и адреналиновой или хронической усталости. В то же время потребление необходимого количества цинка способствует достаточному уровню энергии и здоровью обмена веществ.

Месторождения и руды

Нахождение в природе минералов, содержащих цинк, приурочено к терригенным и карбонатно-терригенным, вулканогенных формациям, известнякам и скарнам.

Происхождение металл берет в медно-цинковых, свинцово-цинковых, сульфидных рудах.

Самородный цинк существует, но встречается настолько редко, что его нельзя принимать в качестве металлургического сырья.

Извлекают руды в основном шахтным способом.

Интересно: самый большая в мире шахта, где добывают цинк — Rampura Agucha Mine — находится в штате Раджастан (Индия).

Основные руды на цинк:

  • сфалерит (цинковая обманка);
    Сфалерит
  • каламин;
  • смитсонит;
  • цинкит.

Содержание в продуктах питания

Среди продуктов, употребляемых в пищу человеком, наибольшее содержание цинка — в устрицах. Однако в тыквенных семечках содержится всего на 26 % меньше цинка, чем в устрицах. Например, съев 45 граммов устриц, человек получит столько же цинка, сколько содержится в 60 граммах тыквенных семечек. Практически во всех хлебных злаках цинк содержится в достаточном количестве и в легкоусваиваемой форме. Поэтому, биологическая потребность организма человека в цинке обычно полностью обеспечивается ежедневным употреблением в пищу цельнозерновых продуктов (нерафинированного зерна).

Содержание цинка:

  • ~0,25 мг/кг — яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все мясистые фрукты, зелёные овощи, минеральная вода.
  • ~0,31 мг/кг — мёд.
  • ~2—8 мг/кг — малина, чёрная смородина, финики, большая часть овощей, большинство морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис, свёкла обычная и сахарная, спаржа, сельдерей, помидоры, картофель, редька, хлеб.
  • ~8—20 мг/кг — некоторые зерновые, дрожжи, лук, чеснок, неочищенный рис, яйца.
  • ~20—50 мг/кг — овсяная и ячменная мука, какао, патока, яичный желток, мясо кроликов и цыплят, орехи, горох, фасоль, чечевица, зелёный чай, сушёные дрожжи, кальмары.
  • ~30—85 мг/кг — говяжья печень, некоторые виды рыб.
  • ~130—202 мг/кг — отруби из пшеницы, проросшие зёрна пшеницы, тыквенные семечки, семечки подсолнечника.

Взаимодействие цинка с другими веществами

  • Прием витаминов А, E, C, В6, фтор, пиколиновая кислота улучшают усваивание организмом Zn;
  • Большие дозы витамина В9, железа, олова, меди, свинца, кадмия, кальция, марганца, селена и ртути препятствуют усвоение организмом Zn;
  • Нарушению усвоения Zn также могут способствовать поступление следующих веществ – фосфаты, фитаты, диуретики, глюкокортикостероиды, анаболики, алкоголь, иммуносупрессоры, противозачаточные препараты, танины (чай и кофе);
  • Повышенное поступление Zn может способствовать недостатку витамина А, а также меди и железа;
  • Полноценное снабжение Zn способствует нормальному усвоению витамина E.

Где искать цинк

Месторождения в мире (разведанные и подтвержденные) обещают, что цинком человечество обеспечено на 40 лет вперед.

Запасы в природе (в порядке уменьшения) распределены следующим образом:

  • Россия;
  • Австралия;
  • Китай;
  • Перу;
  • Мексика;
  • Казахстан;
  • США;
  • Индия.

Данные могут отличаться по разным статистическим источникам.

Мелкие месторождения имеют около 70 стран, но далеко не везде металл добывают.

Добыча в России возможна в Крыму, на Дальнем Востоке, Кольском полуострове, на Камчатке. Несмотря на огромный потенциал в запасах, Россия имеет не более 3% мировой добычи, да и потребляет металла мало. В основном он идет на экспорт.

Важно: запасы и добыча — две большие разницы. Лидирует в добыче Китай, Австралия сильно уменьшила добычу. В мировой добыче цинка доля нашей страны занимает всего 2%.

Производство металла

Невысокая температура кипения замедлила развитие промышленного производства металла. Обычные способы производства (нагревом смеси руды и угля) не проходили. Цинк испарялся и в виде паров уходил из печи с дымовыми газами. Когда научились конденсировать пары, появился дистилляционный метод выплавки, а производство металла увеличилось.

Сейчас в металлургии цинковые концентраты перерабатывают двумя методами — гидро- и пирометаллургическим.

В обоих случаях вначале происходит выплавка (обжиг) обогащенной руды в печи.

С помощью огненной металлургии цинк начали получать уже давно. Способ морально устарел; сейчас с его помощью выплавляют около 20% металла.

Слитки цинка

Остальные 80% получают гидрометаллургическим (электролитическим) методом.

Выгода гидрометаллургии:

  1. Процесс высокомеханизирован.
  2. Кроме нашего героя извлекаются сопутствующие ценные элементы.
  3. Получение чистого цинка высокого качества.
Источники

  • https://medicina.dobro-est.com/tsink-zn-rol-v-organizme-simptomyi-nedostatka-istochniki.html
  • http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/tsink/osobennosti-ego-plyusyi-i-minusyi.html
  • https://russiaherb.com/zinc/
  • https://BurForum.ru/materialy/tverdost-cinka.html
  • https://k-tree.ru/tools/chemistry/periodic.php?element=Zn
  • https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/6528
  • https://TheMineral.ru/kamni/tsink

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: