Цинк

Факторы, влияющие на содержание в продуктах цинка

Варить, жарить, хранить пищу можно без ущерба содержанию в ней цинка. Однако некоторые виды обработки все же лишают пищу этого ценного элемента. Например, при изготовлении муки (размол крупы) теряется до 80% минерала. Кроме того, цинк удаляется из пищи в процессе рафинирования продуктов.

Почему возникает дефицит цинка

Среди причин недостатка минерала называют следующие:

• Заболевания, сопровождающиеся усиленным потоотделением

• Высокие нагрузки

• Прием мочегонных средств

• Патология органов пищеварения, препятствующая нормальному всасыванию ценных элементов

• Злоупотребление алкоголем

• Интенсивное потребление углеводов

• Послеоперационные состояния, парентеральное питание, различные виды ожогов

• Дисбактериоз

• Псориаз и другие заболевания кожи

• Наличие у человека кишечных паразитов.

Химия в середине XIX века

К середине девятнадцатого века учеными было открыто свыше пятидесяти химических элементов, высчитаны их атомные массы, изучены свойства и способы соединения с другими веществами. Все это стало следствием открытия главного химического закона – периодического закона Д. И. Менделеева. Новшества этого ученого заключались в том, что закономерность изменения свойств химических элементов при увеличении объема массы атомов была выявлена до появления какого-либо объяснения этого феномена.

На сегодняшний день открытия Менделеева не потеряли своей значимости. Открытие новых химических элементов и проведение современных исследований только больше укрепили основные позиции ученого. Периодическая таблица химических элементов, созданная на основе этого закона, – главный путеводитель в изучении свойства любого химического элемента.

Применение

Цинк является одним из наиболее востребованных металлов в мире: он находится на третьем месте по объему добычи среди цветных металлов, уступая только меди и алюминию. Этому способствует и его невысокая цена. Чаще всего его применяют для защиты от коррозии и в качестве части сплава, например, латуни.

1. В металлургии цинк особенно ценен. Его наносят тонким слоем на стальную поверхность многих металлоконструкций, чтобы полностью защитить их от ржавчины на механическом и химическом уровне. На это расходуется до 40% от всей добычи. Поскольку цинк, в отличие от никеля, кобальта, олова и кадмия, активнее железа, он первым начинает контактировать с недружелюбной внешней средой, полностью защищая основу.
2. Чистый металл используют для восстановления благородных металлов после добычи путем выщелачивания. Также с его помощью происходит добыча золота и серебра из чернового свинца.
3. Цинк является наиболее электроположительным металлом, практически не реагирующим на воду. Это позволило создать большое число разнообразных химических источников тока: воздушно-цинковые, серебряно-цинковые, ртутно-цинковые, «сухие» элементы Лекланше.
4. Цинковую пыль используют в фейерверках и пиротехнике для создания голубого огня, в краске, особенно в цинковых белилах — для антикоррозийной защиты и лучшего прилипания к основе. Она же применяется для вытеснения драгоценных металлов из цианистых растворов и для очистки раствора сульфата цинка от кадмия и меди.
5. В полиграфии цинк применяют для отливки шрифтов и печать иллюстраций: цинкография применяется с XIX века. При этом типографское клише готовится на цинковой основе с небольшим — не более 5% — добавлением других металлов. Перед каждым травлением пластину отжигают и прокатывают в нагретом состояние.
6. В медицине оксид цинка используют в качестве антисептика в мазях «Паста Лассара», «Судокрем», «Цинковая мазь», а также в качестве присыпки, зубных паст и материала для цементирования зубов. Применяют металл для создания бактерицидных потолков и самоочищающихся поверхностей. Раньше цинк применяли для фотокаталитической очистки воды в промышленных масштабах.

Роль азота в биологии, круговорот азота

На Земле азот претерпевает ряд трансформаций, в которых участвуют и биотические (связанные с жизнью) и абиотические факторы. Из атмосферы и почвы азот поступает в растения, причем не напрямую, а через микроорганизмы. Азотфиксирующие бактерии удерживают и перерабатывают азот, превращая его в форму, легко усваиваемую растениями. В организме растений азот переходит в состав сложных соединений, в частности – белков.

По пищевой цепи эти вещества попадают в организмы травоядных, а затем – хищников. После гибели всего живого азот вновь попадает в почву, где подвергается разложению (аммонификации и денитрификации). Азот фиксируется в грунте, минералах, воде, попадает в атмосферу, и круг повторяется.

Список литературы

1. Габриелян О. С. Химия. 8 класс: Учеб. для общеобразоват. Учеб. Заведений. — 4-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2000. — 208 с.: ил.

2. Колтун М. М. Мир химии: Научно-художественная лит-ра / Оформ. Б. Чупрыгин. — М.: Дет. лит., 1988.- 303 с.: ил., фотоил.

3. Концепции современного естествознания: Сер. «Учебники и учебные пособия» / Под ред. С. И. Самыгина. — Ростов н/Д: «Феникс», 1997. — 448 с.

4. Современная мультимедиа-энциклопедия «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2004» / «Кирилл и Мефодий» 2002, 2003, с изменениями и дополнениями, «МультиТрейд», 2004.

• Система Дело
• Нейронная сеть
• Система «Дело»
• Монитор (Классификация и отличительные особенности мониторов)
• Правила и ошибки по отношению к форме аргументации и критики
• Гибкая методология разработки программного обеспечения («Скрам»)
• Язык как способ представления информации, двоичная форма представления информации, ее особенности и преимущества
• Жизненный цикл организации..
• Новая экономика: ее суть и факторы развития
• Понятие дипломатических привилегий и иммунитетов
• Современное мировое хозяйство: понятие и сущность; структура, субъекты и тенденции развития
• Правовые основы использования информационных систем

Месторождения и получение

Самородного цинка в природе не существует. Сегодня используется около 70 минералов, из которых его выплавляют. Самый известный — сфалерит (цинковая обманка), который содержится в незначительных количествах в организме человека и животных, а также в некоторых растениях. Больше всего — в фиалке.

Цинковые минералы добывают в Казахстане, Боливии, Австралии, Иране, России. Лидеры по производству — Китай, Австралия, Перу, США, Канада, Мексика, Ирландия, Индия.

На сегодняшний день самый популярный метод получения чистого металла — электролитический. Чистота получаемого металла почти стопроцентная (возможны лишь небольшие примеси в объёме не более нескольких сотых процента. В целом они незначительны, поэтому такой цинк считается чистым).

Общее производство цинка во всём мире оценивается примерно в более чем десять миллионов тонн в год.

Смеси и сплавы

Самым известным и востребованным сплавом является латунь. Это смесь меди с добавлением цинка, иногда встречаются и олово, никель, марганец, железо, свинец. Плотность латуни достигает 8700 кг/м3. Температура, нужная для плавления, держится на отметке 880 C о — 950 C о: чем больше в ней содержание цинка, тем она ниже. Сплав отлично сопротивляется неблагоприятной внешней среде, хоть и чернеет на воздухе, если не покрыта лаком, прекрасно полируется и сваривается контактной сваркой.

Существует два вида латуни:

1. Альфа-латунь: более пластична, хорошо гнется в любом состоянии, но сильнее изнашивается.
2. Альфа+бета-латунь: деформируется только при нагревании, при этом более износостойка. Часто сплавляют с магнием, алюминием, свинцом и железом. Это позволяет увеличить прочность, но уменьшает пластичность.

Сплав Zamak или Zamac состоит из цинка, алюминия, меди и магния. Само название образовано из первых букв латинских названий: Zink — Aluminium — Magnesium — Kupfer / Cuprum (Цинк-Алюминий-Магний-Медь). В СССР сплав был известен как ЦАМ: Цинк-Алюминий-Медь. Активно применяется в литье под давлением, плавление начинается при низкой температуре (381 C о — 387 C о) и имеет низкий коэффициент трения (0,07). Обладает повышенной прочностью, что позволяет получать изделия сложной формы, которые не боятся сломаться: дверные ручки, клюшки для гольфа, затворы огнестрельного оружия, строительную фурнитуру, застежки разных видов и рыболовные снасти.

Небольшой процент цинка (не более 0,01%) содержится в гартовых сплавах, применяемых в полиграфии для отливки типографских шрифтов и линеек, печатных форм и машинного набора. Это устаревшие смеси, на место которых пришел чистый цинк с небольшим добавлением примесей.

Невысокая температура, которая требуется для плавления цинка, часто компенсируется за счет сплавов с другими металлами, но бывает и наоборот. Если температура, необходимая для плавления «чистого» металла, составляет 419,5 C о, то сплав с оловом снижается до 199 C о, а с оловом и свинцом — до 150 C о. И хотя такие сплавы можно паять и варить, чаще всего смеси с цинком применяют только для заделки имеющихся дефектов из-за их слабой прочности. Например, сплав олова, свинца и цинка рекомендуется применять только на никелированных изделиях.

Чаще всего цинковые сплавы применяют для создания карбюраторов, рам спидометров, радиаторных решеток, гидравлических тормозов, насосов и декоративных элементов, деталей для стиральных машин, миксеров и кухонного оборудования, часовых корпусов, пишущих машинок, кассовых аппаратов и бытовой техники. Эти детали нельзя применять в промышленном производстве: при повышении температуры до 100 C о прочность изделия снижается на треть, а твердость — почти на 40%. При понижении температуры до 0 C о цинк становится слишком хрупким, что может привести к поломке.

Соли цинка

Практически все соли, которые не являются двойными и комплексными, то есть не содержат посторонних окрашенных ионов, — это бесцветные кристаллические вещества. Самыми популярными в плане использования человеком являются следующие из них.

1. Хлорид цинка — ZnCL2. Другое название соединения — паяльная кислота. Внешне представляет собой белые кристаллики, хорошо впитывающие влагу воздуха. Используется для очищения поверхности металлов перед пайкой, получения фибры, в батарейках, для пропитки дерева перед обработкой в качестве дезинфектора.
2. Сульфид цинка. Белый порошок, быстро желтеющий при нагревании. Имеет высокую температуру плавления, в отличие от чистого металла. Используется при производстве люминесцирующих составов, наносимых на экраны, панели и прочие предметы. Является полупроводником.
3. Фосфид цинка — распространенная отрава, применяемая для избавления от грызущих животных (мышей, крыс).
4. Смитсонит, или карбонат цинка — ZnCO3. Бесцветное кристаллическое соединение, нерастворимое в воде. Применяется в нефтехимическом производстве, а также в реакциях получения шелка. Является катализатором в органических синтезах, используется в качестве удобрения для почв.
5. Ацетат цинка — (CH3COO)2Zn. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые во всех растворителях любой природы. Находит широкое применение как в химической, так и в медицинской и пищевой промышленности. Используется для лечения нозафарингита. Применяется в качестве пищевой добавки Е650 — освежает дыхание, предупреждает появление налета на зубах, когда входит в состав жвачки. Его же используют для протравливания красителей, консервации древесины, производства пластмасс и прочих органических синтезах. Практически везде играет роль ингибитора.
6. Йодид цинка — белые кристаллы, используемые в рентгенографии, в качестве электролита в аккумуляторах, как краситель для электронных микроисследований.
7. Черные или темно-зеленые кристаллы, которые невозможно получить прямым синтезом, так как цинк с азотом не реагирует. Образуются из аммиаката металла. При высоких температурах разлагается с высвобождением цинка, поэтому применяется для его получения.
8. Нитрат цинка. Бесцветные гигроскопичные кристаллы. Применение цинка в таком виде осуществляется в текстильной и кожевенной промышленностях для протравки тканей.

Биологическая роль цинка

Функции цинка:

• Главная роль цинка заключается в том, что он является незаменимой составной частью множества ферментов, которые участвуют в огромном количестве обменных процессов и физиологических реакций

• Входит в состав гормона инсулина, необходим для поддержания нормального углеводного обмена, для профилактики диабета, нормализации уровня глюкозы в крови

• Участвует в образовании белков, аминокислот и ДНК, а также в превращениях жиров и поддержании нормального веса

• Способствует росту и развитию в детском и подростковом возрасте

• Участвует в процессах образования половых гормонов, помогает регулировать процессы полового созревания, важен для наступления беременности, для увеличения жизнеспособности и улучшения свойств сперматозоидов

• Оказывает поддерживающее воздействие на иммунную систему, играет значимую роль в образовании и развитии клеток иммунитета, повышает устойчивость организма к вирусам и бактериям

• Проявляет самостоятельное противовоспалительное действие

• Имеет важное значение в осуществлении минерального обмена, способствует увеличению прочности костей

• Предположительно, оказывает противораковое воздействие

• Действует как антиоксидант, препятствует развитию заболеваний и преждевременного старения

• Оказывает косметические эффекты: обеспечивает хорошее состояние волос, ногтей и кожи

• Повышает устойчивость организма к этиловому спирту

• Улучшает усвоение и эффекты витаминов Е и А

• Улучшает состояние зубов

• Защищает головной мозг от возрастных заболеваний

• Позитивно влияет на течение беременности и формирование нервной системы и других органов плода

• Поддерживает кислотно-щелочное равновесие

• Вступает во взаимодействие с медью, и вместе они отвечают за выработку специальных липопротеинов крови.

Слайд 18Br2 — химическая активность брома меньше, чем у фтора и хлора,

но все же достаточно велика в связи с тем, что бром обычно ис­пользуют в жидком состоянии и поэтому его исходные концентрации при прочих равных условиях больше, чем у хлора. Являясь более «мягким» реагентом, бром находит широкое применение в органической химии.Отметим, что бром, так же, как и хлор, растворяется в воде, и, частично реагируя с ней, образует так называемую «бромную воду».

I2 — иод существенно отличается по химической активности от остальных галогенов. Он не реагирует с большинством неметаллов, а с металлами медленно реагирует только при нагревании. Взаимодействие же иода с водородом происходит только при сильном нагревании, реакция является эндотермической и сильно обратимой. Водный раствор иода называется «иодной водой». Иод способен растворяться в растворах иодидов с образованием комплексных анионов

Сферы использования

Химический элемент неон до сих пор применяется в вывесках и рекламных баннерах, при этом для получения разных цветов его смешивают и с другими веществами. Вместе с гелием он используется при изготовлении лазеров, самостоятельно – для производства фотоаппаратуры.

Жидкий неон обладает лучшей теплоемкостью, чем гелий, и стоит гораздо дешевле. Вместе с водородом его применяют в качестве хладагента для различных холодильных установок. Криогенные камеры на основе этих газов необходимы в медицине для замораживания живых тканей. Смесь неона и гелия используется для облегчения состояния пациентов с затруднением дыхания, для этого ее распространяют в комнатах которые наполняют безазотным воздухом.

Слайд 19Таким образом, химическая активность галогенов последовательно уменьшается от фтора к астату.

Каждый галоген в ряду F — At может вытеснять последующий из его соединений с водородом или металлами, то есть каждый галоген в виде простого вещества способен окислять галогенид-ион любого из последующих галогенов.
Астат ещё менее реакционноспособен, чем иод. Но и он реагирует с металлами (например с литием). При диссоциации образуются не только анионы, но и катионы At+ .

Mn — Характерные степени окисления марганца: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (степени окисления +1, +5 малохарактерны). При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде. Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды. Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители.

Химические свойства

При обычных условиях поверхность куска металла мгновенно покрывается серо-белым тусклым налетом — оксидом цинка. Это происходит от того, что кислород воздуха мгновенно окисляет чистое вещество.

Если же долгое время хранить чистый металл на открытом влажном воздухе, то произойдет его разрушение под действием углекислого газа. Как простое вещество цинк реагирует с:

• галогенами;
• халькогенами;
• кислородом;
• кислотами;
• щелочами;
• аммиаком и аммонием (его солями);
• более слабыми металлами.

Не вступает в реакции с азотом. Если же взять химически абсолютно чистый цинк, то он не реагирует ни с чем из перечисленных веществ.

Очевидно, что цинк — металл амфотерный. При реакциях со щелочами образует комплексные соединения — гидроксоцинкаты.

Негативные последствия приема добавок цинка

Прием большого количества цинка в течение длительного периода времени может помешать поглощению организмом других важных минеров, например, меди. В результате это может привести к подавлению иммунной системы и нарушению формирования клеток крови.

Чаще всего при приеме умеренно высоких доз цинка возникают только кратковременные и незначительные симптомы. Некоторые люди, использующие цинк в форме спрея для носа или геля, отмечают изменения в способности чувствовать запах и вкус продуктов, что также может отразиться на аппетите. Помимо этого, цинк может вызывать тошноту, несварение желудка, диарею, колики в животе и рвоту. Как правило, такие побочные эффекты возникают в течение 3-10 часов с момента приема добавки. К счастью, после прекращения приема цинка все симптомы проходят достаточно быстро.

Изучить отзывы, а также купить цинк, можно в магазине iHerb.

Этот абзац содержит рекламную ссылку. Вы получите от нас скидку при оформлении первого заказа, а магазин выплатит нам небольшой процент от прибыли с вашей покупки. Это позволяет вам сэкономить, а нам поддерживать работу сайта и редакции. Спасибо!

Историческая справка

В чистом виде металл удалось получить лишь в первой половине XVIII века в 1738 году в Великобритании при помощи дистилляционного способа. Его открывателем стал Уильям Чемпион. Промышленное производство началось через 5 лет, а в 1746 году в Германии химик Андреас Сигизмунд Маргграф разработал и в деталях описал собственный способ получения цинка. Он предлагал использовать метод прокаливания смеси окиси металл с углем в огнеупорных ретортах из глины без доступа воздуха. Последующая конденсация паров должна была проходить в холодильнике. Из-за подробного описания и кропотливых разработок Маргграфа часто называют первооткрывателем вещества.

В начале XIX века был найден способ выделения металла путем прокатки при 100 C о-150 C о. В начале следующего века научились добывать цинк электролитическим способом. В России первый металл получили только в 1905 году.

Производство цинка

Как было сказано выше, чистого вида данного элемента в природе нет. Он добывается из иных пород, таких как руда – кадмий, галлий, минералы – сфалерит.

Металл получают на заводе. Каждый завод имеет свои отличительные особенности производства, поэтому оборудование для получения чистого материала различно. Оно может быть таким:

• Роторы, расположенные вертикально, электролитные.
• Специальные печи с достаточно высокой температурой для обжига, а также специальные электропечи.
• Транспортёры и ванны для электролиза.

В зависимости от принимаемого метода добычи металла, задействовано соответствующее оборудование.

Особенности выплавки

оо

Цинк получают из полиметаллических руд, в которых может содержаться до 4% элемента. Если руды были обогащены селективной флотацией, из них можно получить до 60% цинковых концентратов, остальное будет занято концентратами других металлов. Цинковые концентраты обжигают в печах в кипящем слое, после чего сульфид цинка переходит в оксид, и выделяется сернистый газ. Последний идет в расход: из него получают серную кислоту.

Чтобы перевести оксид цинка в сам металл, используют два способа.

1. Дистилляционный или пирометаллургический. Концентрат обжигают, затем подвергают спеканию, чтобы придать газопроницаемости и зернистости и восстанавливают при помощи кокса или угля при воздействии температуры в 1200-1300 C о. Во время реакции образуются пары металла, который конденсируют и разливают в изложницы. Чистота цинка достигает 98,7%, после можно повысить ее до 99,995% при помощи ректификации, но последний способ достаточно дорогой и сложный.
2. Электролитический или гидрометаллургический. Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой, раствор очищают от примесей при помощи цинковой пыли и подвергают электролизу в выложенных изнутри свинцом или винипластом ваннах. Цинк оседает на алюминиевых катодах, откуда его собирают и плавят в индукционных печах. Чистота металла, полученного этим способом, достигает 99,95%.

В живых организмах

В теле человека содержится около 2 граммов цинка, около 400 ферментов содержат его. К последним относятся ферменты, катализирующие гидролиз белков, сложных эфиров и лептидов, полимеризацию РНК и ДНК, образование альдегидов. Чистый элемент содержится в мышцах, поджелудочной железе и печени. В день мужчинам требуется 11 мг цинка, женщинам — 8 мг.

В организме цинк выполняет следующие функции:

1. Нормализует деятельность простаты;
2. Способствует метаболизму витамина Е;
3. Принимает участие в синтезе анаболических гормонов: гормоне роста, инсулине, тестостероне и других;
4. Участвует в продукции мужских гормонов и спермы;
5. Помогает расщепить алкоголь в организме.

При недостатке элемента в организме наблюдается быстрая утомляемость, раздражительность, потеря памяти, снижение зрения и веса без объективной причины, приступы аллергии, депрессивное состояние. Происходит понижение уровня инсулина и накопление в теле некоторых элементов: железа, свинца, меди, кадмия.

Что такое неон?

В Периодической таблице Менделеева этот элемент располагается в восьмой группе под номером десять. Он обозначается символом Ne. В качестве простого вещества он представляет собой одноатомный газ, который не имеет запаха, цвета и вкуса.

Он существует в виде трех изотопов 20Ne, 21Ne и 22Ne, стабильных по своей природе. Чаще всего встречается именно нуклид 20Ne. В атмосфере нашей планеты его распространенность составляет почти 90%, а то время как у изотопа 22Ne – 9,25 %, а у изотопа 21Ne – только 0,27 %. Последние два изотопа образуются в основном благодаря космическому излучению, которое воздействует на ядра натрия, кремния, алюминия и других элементов. Именно поэтому на Земле они чаще всего присутствуют в воздухе, а не в воде или земной коре. Источник образования на нашей планете Неона-20 до сих пор не известен. Кроме этих изотопов, известно выделяют около 16 нестабильных нуклидов с периодом распада от 9 зептосекунд до 3,38 минуты.

«Химические элементы и их знаки»

Ключевые слова конспекта:Химические элементы, знаки химических элементов.

В химии очень важным является понятие «химический элемент» (слово «элемент» по-гречески означает «составная часть»). Чтобы понять его сущность, вспомните, чем различаются смеси и химические соединения.

Например, железо и сера свои свойства в смеси сохраняют. Поэтому можно утверждать, что смесь порошка железа с порошком серы состоит из двух простых веществ — железа и серы. Так как химическое соединение сульфид железа образуется из простых веществ — железа и серы, то хочется утверждать, что сульфид железа тоже состоит из железа и серы. Но познакомившись со свойствами сульфида железа, мы понимаем, что этого утверждать нельзя. Это сложное вещество, образовавшееся в результате химического взаимодействия, обладает совершенно другими свойствами, нежели исходные вещества. Потому что в состав сложных веществ входят не простые вещества, а атомы определённого вида.

ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — это определённый вид атомов.

Так, например, все атомы кислорода независимо от того, входят ли они в состав молекул кислорода или в состав молекул воды, — это химический элемент кислород. Все атомы водорода, железа, серы — это соответственно химические элементы водород, железо, сера и т. д.

В настоящее время известно 118 различных видов атомов, т. е. 118 химических элементов. Из атомов этого сравнительно небольшого числа элементов образуется огромное многообразие веществ. (Понятие «химический элемент» будет уточнено и расширено в дальнейших конспектах).

Пользуясь понятием «химический элемент», можно уточнить определения простых и сложных веществ: ПРОСТЫМИ называют вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента. СЛОЖНЫМИ называют вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.

Следует различать понятия «простое вещество» и «химический элемент», хотя их названия в большинстве случаев совпадают. Поэтому каждый раз, когда мы встречаем слова «кислород», «водород», «железо», «сера» и т. д., нужно понимать, о чём идёт речь — о простом веществе или о химическом элементе. Если, например, говорят: «Растворённым в воде кислородом дышат рыбы», «Железо — это металл, который притягивается магнитом», это значит, что речь идёт о простых веществах — кислороде и железе. Если же говорят, что кислород или железо входит в состав какого-либо вещества, то имеют в виду кислород и железо как химические элементы.

Химические элементы и образуемые ими простые вещества можно разделить на две большие группы: металлы и неметаллы. Примерами металлов служат железо, алюминий, медь, золото, серебро и др. Металлы пластичны, имеют металлический блеск, хорошо проводят электрический ток. Примерами неметаллов служат сера, фосфор, водород, кислород, азот и др. Свойства неметаллов разнообразны.

Знаки химических элементов

Каждый химический элемент имеет своё название. Для упрощённого обозначения химических элементов используют химическую символику. Химический элемент обозначают начальной или начальной и одной из последующих букв латинского названия данного элемента. Так, водород (лат. hydrogenium — гидрогениум) обозначают буквой Н, ртуть (лат. hydrargyrum — гидраргирум) — буквами Hg и т. д. Предложил современную химическую символику шведский химик Й. Я. Берцелиус в 1814 году

Сокращённые буквенные обозначения химических элементов — это знаки (или символы) химических элементов. Химический символ (химический знак) обозначает один атом данного химического элемента.

Конспект урока «Химические элементы и их знаки».

Следующая тема: «Относительная атомная масса».

Фосфор (P)

Фосфат — это остаток фосфорной кислоты эмпирической формулы – PO 3 -4. Молярная масса – 94,973 г / моль. Он состоит из одного центрального атома фосфора, окруженного четырьмя атомами кислорода (тетраэдрическое расположение). Биохимически элемент называется неорганическим фосфатом и обозначается P i. 

Фосфаты содержатся в организме в виде высокоэнергетических (макроэргических) соединений АТФ, АДФ. Во время фосфорилирования АТФ до АДФ фосфат может присоединяться к другим соединениям, таким образом метаболизируя процессы в клетках, активируя каскады передачи сигналов, транспорт веществ и работу мышц. Фосфат — это общее название солей и сложных эфиров фосфорной кислоты.

Регуляции обмена фосфора в организме человека

Фосфат поддерживает прочность костей скелета и зубов, постоянный состав тканевых жидкостей, участвует в метаболизме АТФ, входит в состав фосфолипидов и нуклеиновых кислот в клеточных мембранах.

Фосфор содержится во многих продуктах питания. При неподходящем для парентерального питания развитии развиваются гипофосфатемия и синдром перекармливания. Гипофосфатемия может возникать при сепсисе, заболеваниях печени, алкоголизме, диабетическом кетоацидозе и при приеме алюминийсодержащих препаратов. Всасывание фосфора в организме ухудшается, если в рационе много пищевых волокон.

При употреблении большого количества продуктов с фосфором, его концентрация в сыворотке крови увеличивается. Баланс фосфора также нарушается при заболевании почек. Соотношение P / Ca должно составлять 1,5:1.

Продукты, содержащие фосфор: молоко и молочные продукты (кроме масла), крупы и крупяные продукты, мясо и мясные продукты, рыба, орехи, фрукты и овощи.

Продукты, содержащие фосфор

Рекомендуемая суточная доза составляет 900 мг.

В продуктах питания

Элемент имеется в мясе, сыре, кунжуте, устрицах, шоколаде, бобовых, овсянке, подсолнечных и тыквенных семечках, часто присутствует в минеральной воде. Наибольший процент цинка содержится в следующих продуктах (из расчета на 100 грамм):

1. Устрицы (до 40 мг), анчоусы (1,72 мг), осьминог (1,68 мг), карп (1,48 мг), икра (до 1 мг), сельдь (около 1 мг).
2. Тыквенные семечки (10 мг), кунжут (7 мг), подсолнечные семечки (5,3 мг), арахис (4 мг), грецкие орехи (3 мг), миндаль (3 мг).
3. Говядина (до 8,4 мг), баранина (до 6 мг), говяжья печень (4 мг), свинина (до 3,5 мг), курица (до 3,5 мг).
4. Какао-порошок без сахара и подсластителей (6,81 мг), чистый горький шоколад (2,3 мг), шоколадные конфеты (до 2 мг в зависимости от количества и вида шоколада).
5. Чечевица (4,78 мг), овес (3,97 мг), пшеница (3,46 мг), соевые бобы (3 мг), рожь (2,65 мг), хлеб (до 1,5 мг), зеленый горошек (1,24 мг), горох (1,2 мг), ростки бамбука (1,1 мг), рис (1 мг), злаковое печенье (до 1 мг).
6. Твердый сыр (до 4 мг).

Девятнадцатый век в истории развития химической науки

В начале девятнадцатого века многие ученые стали вновь обращать свои взоры в античные мысли. Так, в начале XIX века Джон Дальтон, исходя из предположений Демокрита, выдвигает свою атомную теорию. Наблюдая за непохожими друг на друга процессами превращения веществ, ученые пришли к заключению, что абсолютно все вещества состоят из мельчайших частичек – атомов и молекул. Впоследствии было открыто, что важнейшей характеристикой этих частиц является масса.

В это же время открываются основные химические законы, которые уточнялись в последующие столетия, трансформировались с учетом новых познаний, но тем не менее не потеряли своего значения в химической науке. Перечислим данные законы:

• постоянства химического состава;
• сохранения массы;
• кратного и объемного отношения.

В один из основных законов физики и химии данного века превращается гипотеза Авогадро, а также сформулированный немного позже газовый закон. Эти два положения открыли способ установления стандартной шкалы атомных масс. Отметим, что данными шкалами пользуются и по сегодняшний день.

Железо (Fe)

Железо всасывается в двенадцатиперстной кишке. Когда организму требуется Fe, он транспортируется из старых эритроцитов через слизистую с помощью трансферрина в костный мозг и другие ткани. Избыток железа абсорбируется и хранится в виде ферритина или гемосидерина в печени, селезенке и костном мозге. 

Гемосидерин – это железосвязывающий белок в организме млекопитающих. Накапливается в печени и селезенке (гемосидероз), особенно при повышенном распаде эритроцитов или всасывании железа (гемохроматоз) при сильном кровотечении. В печени может накапливаться до 50 г гемосидерина (в норме 120–300 мг).

Поглощение неишемического железа зависит от его растворимости в кишечнике, оно всасывается только на 1-20%, что зависит от съеденной пищи. Нехимическое железо также можно разделить на двухвалентное и трехвалентное (двухвалентное лучше усваивается).

При нехватке железа в организме ухудшается снабжение тканей кислородом, возникают головные боли, слабость, звон в ушах, учащенное сердцебиение, бледность кожи. Нарушается рост волос и ногтей, они слабеют и ломаются. При повышенном дефиците железа развивается анемия и изменяется уровень эритроцитов и гемоглобина.

Головные боли при нехватке железа в организме

Железо необходимо для производства эритроцитов, оно участвует в снабжении организма кислородом, входит в состав мышечного белка миоглобина, а также в некоторые ферменты, задействованные в иммунной системе.

Для усвоения железа из пищи необходимы Витамин С и фолаты. Железо лучше усваивается из мясных продуктов, поскольку мясо содержит его в виде гемоглобина. Железо хуже усваивается из растительных продуктов. 

Дефицит железа начинается, когда его недостаточно поступает с пищей или его слишком много теряется. Потеря железа может быть связана с обильным менструальным кровотечением, хроническим желудочно-кишечным кровотечением, язвой желудка или двенадцатиперстной кишки, раком кишечника, геморроем. Дефицит железа также вызывается нарушением всасывания из-за желудочно-кишечных заболеваний. 

Одновременный прием добавок железа и кальция и антацидов не рекомендуется, так как это ухудшает абсорбцию железа. Между приемами этих лекарств рекомендуется выдержать не менее одного-двух часов. 

Прием железа в более высоких дозах может вызвать побочные эффекты — запор, тошноту, вздутие живота. При приеме добавок железа фекалии могут приобрести черный цвет. Это не опасно — изменения цвета дает оставшееся неабсорбированное железо в кишечнике. Если препараты железа вызывают тошноту, рекомендуется принимать их во время еды

При этом важно учитывать, что высокие дозы добавок Fe мешают усвоению других микроэлементов, например, Zn

Рекомендуемая ежедневная норма Fe составляет около 10 мг для мужчин, около 15 мг для женщин.  Потребность в железе увеличивается во время беременности и кормления грудью до 20-25 мг.

Дефицит железа развивается в 3 этапа, и его оценка важна на каждом этапе.

• Fe истощается. Уровень сывороточного ферритина менее чем 12 мкг / л. Остальные критерии оценки Fe остаются нормальными.
• Дефицит железа в эритропоэзе. Запасы Fe истощены и не удовлетворяют потребности производства гемоглобина. Уровень ферритина и трансферрина составляет <16%. Уровень гемоглобина в норме.
• Железодефицитная анемия. У женщин гемоглобин <115 ммоль / л; мужчины <130 ммоль / л. Эритроциты маленькие и гипохромные. Средний объем эритроцитов (MCV) <77 мкл и средний гемоглобин в эритроцитах (MCH) <27 мкг.

Дефицит железа (анемия) – самое распространенное расстройство пищевого поведения в мире. Симптомы: бледность рта, век, слизистых оболочек, ногтей, тахикардия, в тяжелых случаях отеки, повышенная утомляемость, одышка при физических нагрузках, бессонница, головокружение, анорексия, парестезии пальцев рук и ног.

Железодефицитная анемия

Суточная норма Fe зависит от вида пищи.

• Очень хорошие источники железа: мясо, особенно субпродукты, рыба, яйца, мясные экстракты.
• Хорошие источники железа:хлеб и мука, крупы, овощи (темно-зеленые), бобовые, орехи, сухофрукты (чернослив, инжир, абрикосы), дрожжи, отруби, цельнозерновой хлеб, бобовые.