Цинкв природних умовє метал сріблясто-білого кольору (див. фото). Він досить крихкий при кімнатній температурі, при підвищенні до 100-150 градусів Цельсія метал стає більш пластичним. Цинк плавиться за температури 692°C, а закипає при 1180°C.

Цинк відомий ще з давніх-давен у Греції, Єгипті, Китаї та Індії, де його використовували в сплаві з міддю - латунню. У чистому вигляді було виділено лише у середині 18 століття.

Походження назви точно не встановлене, є кілька версій. Наприклад, з латини zincum перекладається як «білий наліт» і походить від давньонімецького цинку, що означає більмо на оці. Т.к. одержують його осадженням на алюмінієвих катодах. Саме назву «цинк» закріпили за елементом лише в 1920-х роках.

У природі його знаходять у вигляді солей у складі мінералів. Використовується в промисловості як захисний шар від корозії, захисту тканин, протигрибкового засобу. Також його застосовують у виробництві порцеляни та цементу для лікування зубів.

Дія цинку, його роль організмі

Дія макроелемента обумовлена ​​його знаходженням у складі більш ніж сорока ферментів. Цинк – один із найважливіших елементівдля життєдіяльності людини, він грає важливу роль організмі! Ще в стародавньому Єгипті його використовували у складах для загоєння ран. Сьогодні вчені довели, що цинк бере участь безпосередньо в зміцненні імунітету, підтримці рівня гормонального фону, а також він стабілізує зростання. Ця хімічна речовина міститься в клітинах крові, м'язових тканинах, кістках, печінці, нирках і навіть у сітківці очей. Елемент сприяє не просто тривалій життєдіяльності, але ще й допомагає зберігати молодість і позбавлятися втоми.

Цинк виявляється в організмі разом з їжею і таким чином потрапляє в тонкий кишечник, звідки після всмоктування з кров'ю заноситься в печінку, а потім розноситься по всіх клітинах організму.

Раніше згаданий хімічний елемент здійснює функції антиоксидантів і фахівці зазначають, що сьогодні навіть у молодих людей сильно знижено їх кількість. Це впливає на ендокринну систему та жіночу репродуктивність. Дівчата зі зниженим рівнем цинку страждають від нестачі вироблення статевих гормонів і продовжують зростати, коли решта їхніх однолітків вже зупиняється в зростанні. Відзначаються вони дуже довгі кінцівки і зовнішня інфантильність, порушуються відкладення жирових клітин. Крім того, порушується менструальний цикл.

У чоловіків цинк дозволяє контролювати зростання передміхурової залози і служить профілактикою розвитку аденоми простати, чоловічої безплідності. Крім того, саме цей макроелемент активує діяльність сперматозоїдів та статевих гормонів взагалі.

У літньому віці рівень цинку необхідно підвищувати, інакше можуть виникати втрата слуху, прогрес розвитку атеросклерозу, часті інфекційні захворювання. Крім того, достатня кількість елемента позитивно позначається на функції мозку (увага, пам'ять та ін.).

Дуже велика кількість макроелемента, як не дивно, міститься у волоссі. Навіть більше ніж у крові та нирках. Якщо виникають проблеми з волосяним покривом (випадання, ламкість, тьмяність), варто подумати про поповнення корисної речовини. Всім відомо, що вітамін А впливає на зовнішню привабливість. Але трапляється так, що навіть посилений прийом ретинолу не вирішує проблем зі шкірою, волоссям та нігтями. Просто цинк є, свого роду, активатором вітамінів А та Е. Таким чином, без нього не можуть проходити процеси регенерації шкірних покривів, роботи сальних залоз та здорового росту волосся та нігтів. Також елемент допомагає боротися з висипом вугрів.

При ревматизмі також варто подбати про прийом цинку. Згідно науковим експериментам, група хворих з ревматизмом та артритом, приймаючи цей елемент, вже через три місяці помітили ослаблення болю та запалення суглобів настільки, що могли спокійно здійснювати тривалі прогулянки.

Не тільки шкіра, нігті та волосся потребують цинку. Він також необхідний зубам для профілактики інфекційних захворювань ясен та ротової порожнини.

Цікавий факт: висока смертність новонароджених хлопчиків часто буває викликана дефіцитом елемента і це пов'язано з проблемами засвоєння цього елемента матір'ю під час вагітності. Також можливі викидні, гестоз. Потреби жіночої статі значно менші.

Підсумки: цинк міститься в крові, кістках та тканинах організму. Впливає він на розвиток імунної системи, зір (у комплексі з вітамінами В), роботу нервової системи, зростання, розмноження, кровотворення та обмін речовин. Крім того, він вкрай необхідний спортсменам для вироблення тестостерону, оскільки збільшує витривалість та силу м'язів.

Жінки порадіють тому факту, що цинк зберігає їхню молодість та привабливий зовнішній вигляд, а під час вагітності допомагає уникнути ускладнень.

Завдяки регенеративним та антиоксидантним властивостям, макроелемент вже 5000 років тому використовувався для загоєння ран та опіків. І навіть зараз його додають у мазі, креми та лосьйони.

Добова норма (потреба чоловіків та жінок у даній речовині)

Добову норму макроелемента було визначено лише у 1970-х роках. Вона становить 15 мг для чоловіків та 12 мг для жіночої статі.Хоча деякі фахівці заявляють про норму, яка перевищує сучасну у 2-3 рази. А статистика каже, що більшість населення планети не отримує навіть заявлених дозувань.

Є кілька факторів, при яких буде потрібна посилена доза: вагітність і годування, фізичні та психологічні навантаження, вік. Дозування має визначати лише лікар.

Необхідно враховувати, що прийом протизаплідних препаратів, лікування кортизоном та зловживання надто солодкою та солоною їжею призводить до малої засвоюваності цинку. А ось вітамін В6 і магній, навпаки, є найближчими помічниками даного елемента.

Ознаки нестачі (дефіциту) цинку в організмі

Нестача макроелемента може бути викликана низкою причин, такими як погане засвоєння, недолік надходження з їжею та водою, порушення роботи щитовидної залози та ендокринної системи, хвороби печінки. Також приводом може бути велика кількість білків, фітину (виникає при вживанні соєвого білка) і селену в продуктах харчування. Але не тільки їжа може викликати таку проблему – фізичні та моральні навантаження, стресові ситуації, нестабільний спосіб життя і розмаїтість шкідливих звичок можуть сильно позначитися на засвоєнні елементів і якість життєдіяльності.

В організмі відбувається великий перевитрата цинку при запаленнях та онкологічних утвореннях бронхів, передміхурової залози, лейкозі. Це з тим, що з лікуванні цих хвороб відбувається активне зростання клітин, у якому бере участь елемент.

Є ще цілий перелік можливостей виникнення дефіциту цинку:

Дефіцит елемента досить небезпечна і може викликати найскладніші захворювання:

• всілякі патології шлунково-кишкового тракту;
• нервозність, швидка стомлюваність, порушення сну;
• депресивні стани; виникнення схильності до алкогольної залежності;
• гіперактивність;
• втрата апетиту та смакових відчуттів, нюху;
• зменшується гострота зору;
• недокрів'я;
• хвороби шкіри, на кшталт вугрів, дерматитів, екземи, виразок, псоріазу;
• ураження нігтьових пластин (розшаровування, поява білих плям), волосяного покриву (лупа, уповільнення росту волосся, рясне випадання, облисіння);
• розвиток цукрового діабету внаслідок зниження рівня гормону інсуліну;
• затримка статевого дозрівання, особливо у хлопчиків, згодом може розвинутись імпотенція та аденома простати;
• розвиток патологій під час вагітності чи взагалі безпліддя;
• дестабілізація імунної системи та, відповідно, часті респіраторні захворювання та алергічні реакції;
• передчасне старіння всього організму.

Нещодавно були проведені дослідження, які показали, що нестача цинку здатна викликати розвиток епілепсії, особливо якщо відсутній і другий компонент – таурін.

Дуже важливо дотримуватися раціону харчування дітей, адже брак елемента може призвести до зупинки зростання. У деяких країнах Сходу часто можна зустріти людей карликового зростання саме через вищевказану причину.

Зустрічаються мазі для загоєння ран з високим змістомцинку. Але набагато доцільніше наситити їжу елементом, т.к. він впливатиме на організм у цілому, що сприятиме природній регенерації. При прийомі цинковмісних таблеток, в першу чергу необхідна консультація лікаря, і не слід забувати, що макроелементи засвоюються лише в органічному вигляді.

Ця здатність до відновлення дуже потрібна в післяопераційний період. При прийнятті багатої кількості цинку за тиждень до операції допоможе відновитися за більш короткий період. Особливо після гінекологічних втручань та видалення мигдаликів.

Виразки слизових оболонок мають на увазі вживання в їжу легкої вареної їжі, що збільшує нестачу цинку, а також вчені звернули увагу, що такі захворювання можуть самоліквідуватися при лікуванні цинком. Це говорить про те, що вони були викликані неврозами та дієтами, що виводять елемент.

Під час вагітності часто жінки помічають зміну смакових уподобань. Саме в цей момент варто посилити прийом цинку, адже у цей час відбувається формування та розвиток плаценти.

Сучасна екологічна ситуаціяпризводить до того, що дефіцит цинку відчуває майже все населення. Тому кожному варто подбати про додатковий його прийом.

Надлишок цинку та отруєння ним: які симптоми?

Надлишок макроелемента може наступити при вживанні не менше 2 грам. А при прийомі більше 200 г цинк є засобом, що викликає блювання. Тривалий прийом 150 мг на день погіршує імунітет і сприяє розвитку виразкових утворень у шлунку. Гострі отруєння відзначаються виникненням блювотних рефлексів, діареєю та появою специфічного присмаку у ротовій порожнині.

Причинами таких явищ можуть бути тривалі контакти зі сполуками на виробництві, прийом препаратів, що містять цинк, неузгоджений з лікарем або порушення обміну речовин на клітинному рівні.

Цікавий факт: токсичне отруєння цинком можна отримати при приготуванні та подальшому зберіганні їжі в оцинкованому посуді.

Звертайте увагу на такі ознаки, якщо вищезазначені моменти мали місце: занепад імунної системи, патології волосся, шкіри та нігтів, хворобливі відчуттяу шлунку, порушення роботи простати, підшлункової залози та печінки.

При більш серйозних отруєннях можуть виникати посилене серцебиття, біль у поперековому відділі та при сечовипусканні. Велика ймовірність підвищення вмісту холестерину у судинах.

Багато вчених сьогодні вважають, що передозування елемента в органах людини практично неможливе, т.к. він не токсичний і не здатний накопичуватися у вигляді надлишків у тканинах. Особливо цьому не зможе сприяти цинк із продуктів. Швидше в даний час можна говорити про катастрофічний дефіцит у всього людства, про що говорить зростання характерних захворювань та патологій.

Взаємодія з іншими речовинами

Взаємодія цинку коїться з іншими речовинами відбувається на рівні «ворог-помічник». До перших можна віднести такі елементи як мідь, ртуть, залізо, кальцій, селен. Також погано діє процес засвоєння танін, що міститься в чаї та каві, алкоголь, лікування кортизоном та вживання протизаплідних препаратів, діуретиків, анаболічних стероїдів.

Така корисна речовина як клітковина може призводити до того, що втрати спожитого цинку складуть до 80%. Тому вегетаріанцям варто звернути увагу до цей факт, т.к. через споживання великої кількості фруктів та овочів, що містять клітковину та щавлеву кислоту, потрапляють у зону ризику.

До групи помічників можна віднести вітамін В6, С, А та Е. Ще може сприяти засвоєнню піколінової кислоти та фтору.

Прийом комплексу цинк+вітамін В6+марганець сприяють зменшенню ризику деяких видів шизофренії.

Джерела в їжі

Продукти, що містять цинк, відносяться і до тварин, і до рослинних джерел. Насамперед це морепродукти, м'ясо тварин та птиці, яйця, сир. З овочів варто відзначити томати, часник, імбир, буряк, картопля, а з фруктів та ягід – апельсини, грейпфрути, інжир, яблука, смородина, вишня. Ще не забувайте вживати зернові продукти, типу пророслої пшениці, висівок, бобових.

Важливе джерело цинку це будь-які види горіхів та насіння соняшника, гарбузові, гриби, дріжджі.

Здавалося б, що така кількість їжі, багатої на необхідний макроелемент повинен повністю справлятися з проблемою нестачі. Але все частіше точаться розмови про проблему дефіциту цинку для людства.

Однак не забувайте, що вміст елемента в рослинних продуктах є досить низьким. До того ж засвоюється лише мала частина, що надходить із їжею. Тому підтримання вегетаріанської дієти має бути правильно збалансовано. Така їжа часто вирощується на збіднених ґрунтах, до того ж проходить таку обробку та очищення в промислових умовах, що в ній не залишається і дещиці корисних елементів.

Наприклад, хліб можна їсти, приготувавши його на опарі, а не дріжджах. Такі продукти знешкоджують дію фітину, що міститься у соєвих та бобових продуктах. Додайте в раціон вироби з борошна грубого помелу, висівки та зерна, що проросли. У даному питанніголовне не перестаратися, адже всі ці речовини містять у великому обсязі клітковину і можуть витісняти такий корисний для організму цинк.

Народний засіб для заповнення дефіциту елемента являє собою лише настій з березового листя. Просто та дуже доступно, а що найголовніше, ефективно!

Препарати на основі цинку

В аптеках сьогодні можна знайти препарати, які допомагають заповнювати «проріхи» у надходженні макроелемента. Але обмовимося відразу, що застосування їх має відбуватися лише з дозволу лікаря, т.к. легко можна заробити отруєння та порушити весь хімічний баланс в організмі.

Як препарати застосовують сульфат і окис цинку у вигляді крапель, розчинів, присипок, мазей і паст. Їх застосовують при коньюктивіті, ларингіті, шкірних хворобах. Також можна використовувати як дезінфікуючий та підсушуючий засіб.

Препарати у вигляді свічок активно лікують геморой та тріщини у задньому проході. Чоловіки можуть застосовувати ліки для боротьби з облисінням у вигляді таблеток та у вигляді місцевого засобу.

Зараз працюють над випуском лікарських засобів із вмістом цинку у вигляді аерозолів та шампунів.

Показання до призначення

Показання до призначення макроелемента є цілим списком:

• Високі фізичні навантаження – збільшується витривалість та силові показники.
• Акне – при зовнішньому застосуванні.
• Вікові порушення сітківки очей (макулярна дегенерація).
• Цукровий діабет (як допоміжний компонент).
• ВІЛ/СНІД (аналогічно).
• Дерматити, рани, опіки, екземи, пролежні – для зовнішнього застосування.

Цинк(лат. Zincum), Zn, хімічний елемент ІІ групи періодичної системиМенделєєва; атомний номер 30, атомна маса 65,38, синювато-білий метал. Відомо 5 стабільних ізотопів з масовими числами 64, 66, 67, 68 та 70; найпоширеніший 64 Zn (48,89%). Штучно отримано ряд радіоактивних ізотопів, серед яких найбільш довгоживучий 65 Zn з періодом напіврозпаду Т ½ = 245 діб; застосовується як ізотопний індикатор.

Історична довідка.Сплав Цинка з міддю - латунь - був відомий ще давнім грекам та єгиптянам. Чистий Цинк довгий час не вдавалося виділити. В 1746 А. С. Маргграф розробив спосіб отримання металу прожарюванням суміші його оксиду з вугіллям без доступу повітря в глиняних вогнетривких ретортах з подальшою конденсацією парів Цинка в холодильниках. У промисловому масштабі виплавка Цинку розпочалася у 17 столітті.

Поширення цинку в природі.Середній вміст Цинк у земної кори(кларк) - 8,3 · 10 -3 % за масою, в основних вивержених породах його дещо більше (1,3 · 10 -2 %), ніж у кислих (6 · 10 -3 %). Відомо 66 мінералів цинку, найважливіші з них - цинкіт, сфалерит, віллеміт, каламін, смітсоніт, франк-лініт ZnFe 2 O 4 . Цинк – енергійний водний мігрант; особливо характерна його міграція у термальних водах разом із Рb; з цих вод осідають сульфіди Цинку, що мають важливе промислове значення. Цинк також енергійно мігрує у поверхневих та підземних водах; головним осадником йому є H 2 S, меншу роль грає сорбція глинами та інші процеси. Цинк – важливий біогенний елемент; в живій речовині міститься в середньому 5·10 -4 % цинку, але є й організми-концентратори (наприклад, деякі фіалки).

Фізичні властивості Цинку.Цинк – метал середньої твердості. У холодному стані тендітний, а при 100-150 ° С дуже пластичний і легко прокочується в листи і фольгу завтовшки близько сотих часток міліметра. При 250 ° С знову стає крихким. Поліморфних модифікацій немає. Кристалізується в гексагональній решітці з параметрами а = 2,6594, з = 4,9370. Атомний радіус 1,37Å; іонний Zn 2+ -0,83Å. Щільність твердого цинку 7,133 г/см 3 (20 °С), рідкого 6,66 г/см 3 (419,5 °С); t пл 419,5 ° С; t кіп 906 °С. Температурний коефіцієнтлінійного розширення 39,7·10 -3 (20-250 °С), коефіцієнт теплопровідності 110,950 вт/(м ·К) 0,265 кал/см·сек·°С (20 °С), питомий електроопір 5,9·10 - 6 ом·см (20 °С), питома теплоємністьЦинку 25,433 кдж/(кг К.) . Межа міцності при розтягуванні 200-250 Мн/м 2 (2000-2500 кгс/см 2 ), відносне подовження 40-50%, твердість Брінеллю 400-500 Мн/м 2 (4000-5000 кгс/см 2 ). Цинк діамагнітний, його питома магнітна сприйнятливість -0,175 · 10-6.

Хімічні властивості.Зовнішня електронна конфігурація атома Zn 3d 10 4s 2 . Ступінь окислення у сполуках +2. Нормальний окислювально-відновний потенціал, що дорівнює 0,76, характеризує Цинк як активний металта енергійний відновник. На повітрі при температурі до 100 ° С Цинк швидко тьмяніє, покриваючись поверхневою плівкою основних карбонатів. У вологому повітрі, особливо у присутності СО 2 відбувається руйнування металу навіть при звичайних температурах. При сильному нагріванні на повітрі чи кисні Цинк інтенсивно згоряє блакитним полум'ям з утворенням білого диму оксиду цинку ZnO. Сухі фтор, хлор і бром не взаємодіють з Цинком на холоді, але у присутності водяної пари метал може спалахнути, утворюючи, наприклад, ZnCl 2 . Нагріта суміш Цинкового порошку з сіркою дає сульфід Цинк ZnS. Сульфід Цинк випадає в осад при дії сірководню на слабокислі або аміачні водні розчини солей Zn. Гідрид ZnH 2 виходить при взаємодії LiАlН 4 з Zn(CH 3) 2 та іншими сполуками Цинку; металоподібна речовина, що розкладається при нагріванні на елементи. Нітрид Zn 3 N 2 - чорний порошок, що утворюється при нагріванні до 600 ° С в струмі аміаку; на повітрі стійкий до 750 ° С, вода його розкладає. Карбід Цинку ZnC 2 отримано при нагріванні Цинку в струмі ацетилену. Сильні мінеральні кислоти енергійно розчиняють Цинк, особливо при нагріванні з утворенням відповідних солей. При взаємодії з розведеною НCl та H 2 SO 4 виділяється Н 2 , а з НNО 3 - крім того, NO, NO 2 , NH 3 . З концентрованою НCl, H 2 SO 4 та HNO 3 Цинк реагує, виділяючи відповідно Н 2 , SO 2 , NO та NO 2 . Розчини та розплави лугів окислюють Цинк з виділенням Н 2 та утворенням розчинних у воді цинкітів. Інтенсивність дії кислот та лугів на Цинк залежить від наявності у ньому домішок. Чистий Цинк менш реакційноздатний по відношенню до цих реагентів через високу перенапругу на ньому водню. У воді солі Цинки при нагріванні гідролізуються, виділяючи білий осад гідрооксиду Zn(OH) 2 . Відомі комплексні сполуки, що містять Цинк, наприклад, SО 4 та інші.

Отримання Цинку.Цинк добувають з поліметалевих руд, що містять 1-4% Zn у вигляді сульфіду, а також Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руди збагачують селективною флотацією, отримуючи цинкові концентрати (50-60% Zn) та одночасно свинцеві, мідні, а іноді також піритні концентрати. Цинкові концентрати обпалюють у печах у киплячому шарі, переводячи сульфід Цинку в оксид ZnO; сірчистий газ SO 2, що утворюється при цьому, витрачається на виробництво сірчаної кислоти. Від ZnO до Zn йдуть двома шляхами. За пірометалургійним (дистиляційним) способом, що існує здавна, обпалений концентрат піддають спіканню для надання зернистості і газопроникності, а потім відновлюють вугіллям або коксом при 1200-1300 ° С: ZnO + С = Zn + CO. Пари металу, що утворюються при цьому, конденсують і розливають у виливниці. Спочатку відновлення проводили тільки в ретортах із обпаленої глини, що обслуговуються вручну, пізніше стали застосовувати вертикальні механізовані реторти з карборунду, потім – шахтні та дугові електропечі; із свинцево-цинкових концентратів Цинк одержують у шахтних печах із дмухом. Продуктивність поступово підвищувалась, але Цинк містив до 3% домішок, у т. ч. цінний кадмій. Цинк дистиляції очищають ліквацією (тобто відстоюванням рідкого металу від заліза і частини свинцю при 500 °С), досягаючи чистоти 98,7%. Іноді більш складне і дороге очищення ректифікацією дає метал чистотою 99,995% і дозволяє витягувати кадмій.

Основний спосіб отримання Цинку - електролітичний (гідрометалургійний). Обпалені концентрати обробляють сірчаною кислотою; одержуваний сульфатний розчин очищають від домішок (осадженням їх цинковим пилом) і електролізують у ваннах, щільно викладених усередині свинцем або вініпластом. Цинк осідає на алюмінієвих катодах, з яких його щодобово видаляють (здирають) і плавлять в індукційних печах. Зазвичай чистота електролітного цинку 99,95%, повнота вилучення його з концентрату (при обліку переробки відходів) 93-94%. З відходів виробництва одержують цинковий купорос, Pb, Cu, Cd, Au, Ag; іноді також In, Ga, Ge, Tl.

Застосування цинку.Близько половини виробленого цинку витрачається на захист сталі від корозії (цинкування). Оскільки Цинк у ряді напруг стоїть до заліза, то при попаданні оцинкованого заліза в корозійне середовище руйнується Цинк. Завдяки хорошим ливарним якостям та низькій температурі плавлення з Цинк відливають під тиском різні дрібні деталі літаків та інших машин. Сплави міді з цинком - латунь, нейзильбер, а також цинка зі свинцем та іншими металами широко застосовуються в техніці. Цинк дає із золотом та сріблом інтерметаліди (нерозчинні у рідкому свинці) і тому Цинк застосовується для рафінування свинцю від благородних металів. У вигляді порошку Цинк служить відновником у ряді хіміко-технологічних процесів: у виробництві гідросульфіту, при осадженні золота з промислового ціаністого розчину, міді та кадмію при очищенні розчинів цинкового купоросу та інших. Багато сполук Цинку є люмінофорами, наприклад, три основні кольори на екрані кінескопа залежать від ZnS·Ag ( синій колір), ZnSe·Ag (зелений колір) та Zn 3 (PO 4) 2 ·Mn (червоний колір). Важливими напівпровідниковими матеріалами є з'єднання Цинку типу A II B VI - ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO. Найбільш поширені хімічні джереластруму мають як негативний електрод Цинк.

Цинк у організмі.Цинк як один із біогенних елементів постійно присутній у тканинах рослин та тварин. Середній вміст Цинку в більшості наземних та морських організмів- тисячні частки відсотка. Багаті Цинком гриби, особливо отруйні, лишайники, хвойні рослини та деякі безхребетні морські тварини, наприклад, устриці (0,4% сухої маси). У зонах підвищених вмістів Цинка в гірських породахзустрічаються концентруючі Цинк про галмейні рослини. В організм рослин Цинк надходить із ґрунту та води, тварин – з їжею. Добова потреба людини у Цинку (5-20 мг) покривається за рахунок хлібопродуктів, м'яса, молока, овочів; у немовлят потреба в Цинку (4-6 мг) задовольняється з допомогою грудного молока.

Біологічна рольЦинк пов'язана з його участю у ферментативних реакціях, що протікають у клітинах. Він входить до складу найважливіших ферментів: карбоангідрази, різних дегідрогеназ, фосфатаз, пов'язаних з диханням та іншими фізіологічними процесами, протеїназ та пептидаз, що беруть участь у білковому обміні, ферментів нуклеїнового обміну (РНК- та ДНК-по-лімераз) та інших. Цинк відіграє істотну роль у синтезі молекул інформаційної РНК на відповідних ділянках ДНК (транскрипція), у стабілізації рибосом та біополімерів (РНК, ДНК, деякі білки).

У рослинах поряд з участю в диханні, білковому та нуклеїновому обмінах Цинк регулює ріст, впливає на утворення амінокислоти триптофану, підвищує вміст гіберелінів. Цинк стабілізує макромолекули різних біологічних мембран і може бути їх інтегральною частиною, впливає на транспорт іонів, бере участь у надмолекулярній організації клітинних органел. У присутності Цинку у культурі Ustilago sphaerogena формується більша кількістьмітохондрій, при нестачі Цинку у Euglena gracilis зникають рибосоми. Цинк необхідний для розвитку яйцеклітини і зародка (за його відсутності не утворюється насіння). Він підвищує посухо-, жаро- та холодостійкість рослин. Недолік Цинка веде до порушення розподілу клітин, різним функціональним хворобам - побіленню верхівок кукурудзи, розеточності рослин та інших. У тварин, крім участі у диханні та нуклеїновому обміні, Цинк підвищує діяльність статевих залоз, впливає на формування скелета плода. Показано, що недолік Цинку у грудних щурів зменшує вміст РНК та синтез білка у мозку, уповільнює розвиток мозку. Зі слини привушної залози людини виділено цинксодержащий білок; передбачається, що він стимулює регенерацію клітин смакових цибулин мови та підтримує їх смакову функцію. Цинк відіграє захисну роль організмі при забрудненні середовища кадмієм.

Дефіцит Цинк в організмі веде до карликовості, затримки статевого розвитку; при його надмірному надходженні в організм можливі (за експериментальними даними) канцерогенний вплив і токсична дія на серце, кров, гонади та ін. Виробничі шкідливості можуть бути пов'язані з несприятливим впливом на організм як металевого цинку, так і його сполук. При плавці цинковмісних сплавів можливі випадки ливарної лихоманки. Препарати Цинку у вигляді розчинів (сульфат Цинку) та у складі присипок, паст, мазей, свічок (окис Цинку) застосовують у медицині як в'яжучі та дезінфікуючі засоби.

Без «захисту» їх з'їдає корозія. Рятує саме цинк. Біло-блакитний метал наносять на основу тонкою плівкою.

На слуху прикметник оцинкований». Його часто підставляють до слів: — цебра, покриття для дахів, дріт. В таблиці хімічних елементівцинк знаходиться перед .

Це означає, що він активніший, тобто першим вступає у реакції з повітрям.

Корозія, як відомо, викликається саме зіткненням вологи з атмосфери з металом.

Метал цинкперший бере він удар, рятуючи метал, розташований під ним. Тому відра саме оцинковують, а не покривають або .

Ці елементи розташовані після заліза. Вони дочекаються, поки цей метал зруйнується і вже потім почнуть розпадатися самі.

Атомний номерцинку – 30. Це цифра 2-ої групи 4-го періоду таблиці хімічних речовин. Позначення металу – Zn.

Він складова частинагірських руд, мінералів, переноситься водою і навіть міститься в живих тканинах.

Так, наприклад, метал активно накопичують деякі різновиди фіалок. Але, виділити чистий цинквдалося лише у 18-му столітті.

Зробив це німець Андреас Сигізмунд Маргграф. Він розжарив суміш оксиду цинкус.

Досвід вдався, тому що проводився без доступу повітря, тобто кисню. Резервуаром для реакції став вогнетривкий посуд з .

Отримані металеві пари хімік помістив у холодильник. Під впливом низьких температур частинки цинкуосіли на його стінки.

Родовища та видобуток цинку

Тепер же щороку у світі добувають близько 10 мільйонів тонн блакитного металу у чистому вигляді. Його вміст у земній корі 6-9%.

Ці відсотки розподілили між собою 50 країн. У лідерах Перу, США, Канада, Узбекистан, але найбільше родовищ цинкув Австралії та .

На кожну з цих країн припадає приблизно 3 десятки мільйонів тонн металу із порядковим номером 30.

Однак у майбутньому на перше місце в рейтингу може стати океан. Основні запаси цинкузосереджені у його водах, його дні.

Розробляти, щоправда, морське родовище ще навчилися. Технології є, але вони надто дорогі.

Тому майже 3 мільйони тонн цинку так і лежать на дні Червоного моря, не кажучи вже про запаси Карибського басейну та Серединно-Атлантичного хребта.

Застосування цинку

Цинк потрібен. Метал додають на основі . Мінімальні дози цинкуроблять їх тягучими, що легко піддаються, слухняними в руках майстра.

30-ий елемент також освітлює виріб, тому часто використовується для створення так званого .

Проте, із цинком головне не переборщити. Навіть 3 десятих вмісту металу зробить неміцним, тендітним.

Знижує метал та температуру плавлення сплаву. Сполуки міді з цинком, відкриті, ще древньому Єгипті, застосовують у виробництві. Сплав дешевий, легко обробляється, привабливо виглядає.

Через невисоку температуру плавлення цинк став «героєм» мікросхем і всіляких .

Він, як і олово, легко та міцно з'єднує дрібні деталі між собою. При низьких температурах метал крихкий, але вже за 100-150 градусів стає тягучим, податливим.

Цим фізичним властивістю цинкута користуються промисловці та майстри кустарного виробництва.

Цікаво, що при ще більшому розжаренні, наприклад, до 500 градусів, елемент знову перетворюється на ламкий і ненадійний.

Низька планка плавлення фінансово вигідна промисловцям. Палива треба менше, переплачувати за дороге обладнання немає потреби.

Економлять і на обробці отриманих «виливків» із цинку. Їхня поверхня часто навіть не вимагає додаткового полірування.

Метал активно використовують у автомобільній галузі. Сплави на основі цинку йдуть на ручки дверей, кронштейни, декор салону, замки, оформлення дзеркал, корпуси склоочисників.

В автомобільному сплаві цинкувисокий відсоток. Останній робить з'єднання більш зносостійким і міцним.

Окис цинку додають автомобільні покришки. Без неї гума виходить низької якості.

Провідну роль економіки багатьох країн грають чавун і . Їхнє виробництво немислимо без цинку. У латуні його від 30 до 50 відсотків (залежно від різновиду сплаву).

Латунь йде не лише на дверні ручки. З неї виготовляють і посуд, для , змішувачів та високотехнічного обладнання для заводів різних профілів.

Широко використовують і цинкові листи. Вони є основою друкованих форм у поліграфії.

Листи йдуть на виготовлення джерел струму, труб, покриттів для дахів та ринв для стічних вод.

Цинк – складова частина багатьох барвників. Так, окис цинку використовують як білу фарбу. До речі, саме таке покриття використовують у космонавтиці.

Для ракет, супутників необхідні барвники, що відбивають світло, а це найкраще роблять склади на основі цинку.

Він незамінний і у справі боротьби з радіацією. Під її променями сульфід металу спалахує, видаючи присутність небезпечних частинок.

Зазіхнули на елемент цинкта фармацевти. Цинк – антисептик. Його додають у мазі для новонароджених, загоювальні склади.

Більше того, деякі медики впевнені, що цинк, вірніше, його нестача викликає шизофренію.

Тому, заклинають лікарі, обов'язково треба вживати продукти, які містять метал.

Найбільше цинку у морепродуктах. Не дарма поклади металу зберігаються в океанських глибинах.

• Позначення – Zn (Zincum);
• Період – IV;
• Група – 12 (IIb);
• Атомна маса – 65,39;
• Атомний номер – 30;
• Радіус атома = 138 пм;
• Ковалентний радіус = 125 пм;
• Розподіл електронів - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2;
• t плавлення = 419,88 ° C;
• t кипіння = 907 ° C;
• Електронегативність (по Полінгу/по Алпреду та Рохову) = 1,65/1,66;
• Ступінь окиснення: +2, 0;
• Щільність (н. у.) = 7,13 г/см 3;
• Молярний об'єм = 9,2 см3/моль.

Цинк люди використовували ще до нашої ери як його сплаву з міддю - латуні. Вперше чистий цинк вдалося виділити англійцю Вільяму Чемпіону у 18 столітті.

У земній корі цинку міститься 8,3 10 -3 % за масою. Багато цинку міститься в термальних джерелах, у тому числі відбувається осадження сульфідів цинку, мають важливе промислове значення. Цинк відіграє активну роль життя тварин і рослин, будучи важливим біогенним мікроелементом.

Рис. Будова атома цинку.

Електронна конфігурація атома цинку - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 (див. Електронна структура атомів). Передостанній електронний шар атома цинку повністю заповнений, а на зовнішньому шарі знаходиться два s-електрони, які взаємодіють з іншими елементами, тому в з'єднаннях цинк проявляється ступінь окислення +2. (Див. Валентність). Цинк має високу хімічну активність.

Фізичні властивості цинку:

• блакитно-білий метал;
• крихкий за н. у.;
• при нагріванні більше 100°C добре кується та прокочується;
• має хорошу тепло-і електропровідність.

Хімічні властивостіцинку:

• на повітрі швидко окислюється, покриваючись тонкою плівкою оксиду цинку, що оберігає метал від подальшої реакції;
• при нагріванні реагує з киснем, хлором, сіркою, утворюючи оксиди, хлориди, сульфіди відповідно:
  2Zn + O2 = 2ZnO; Zn + Cl 2 = ZnCl 2; Zn+S=ZnS.
• реагує з розведеною сірчаною кислотою та розчинами кислот неокислювачів, витісняючи з них водень:
  Zn + H 2 SO 4(Рзб.) = ZnSO 4 + H 2; Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2;
• реагує з азотною та концентрованою сірчаною кислотою, відновлюючи азот або сірку відповідно:
  Zn + H 2 SO 4(кнц.) = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
• реагує при нагріванні з розчинами лугів, утворюючи гідроцинкати: Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2;
• витісняє менш активні метали (див. електрохімічний ряд напруг металів) із розчинів їх солей: Zn + CuCl 2 = ZnCl 2 + Cu.

Отримання цинку:

• чистий цинк одержують електролізом його солей;
• промисловим способом цинк одержують із сульфідних руд:
  • на першому етапі отримують оксид цинку, піддаючи руду окислювальному випалюванню: 2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + 2SO 2 ;
  • на другому етапі оксид цинку відновлюють вугіллям за високої температури: ZnO + C = Zn + CO.

Застосування цинку:

• як антикорозійне покриття металевих виробів (цинкування);
• для виготовлення сплавів, що широко застосовуються в машинобудуванні;
• в АКБ та сухих елементах;
• у лакофарбовій промисловості (виготовлення цинкових білил);
• як відновник у реакціях органічного синтезу.

У резолюції конференції Американського товариства прогресу науки записано: «Оскільки нестача цинку в організмі людини негативно впливає на його здоров'я, порушує ріст і розвиток людського організму і викликає багато інших хворобливих станів, слід визнати цинк життєво необхідним для людини елементом».

Історія застосування цинку як біологічно активного мінералу сягає глибокої давнини. Цинковою маззю користувалися при шкірних хворобах і для прискорення загоєння ран ще в Стародавньому Єгипті 5000 років тому. Однак серйозне вивчення ролі цього мінералу в біологічних процесах почалося лише в середині ХХ століття після того, як було випадково виявлено, що у щурів, які отримали опіки, рани стали гоїтися набагато швидше, коли до їхньої дієти додали трохи цинку.

Значення цинку для людини

Цинк є одним із життєво важливих мікроелементів. Він необхідний нормального функціонування будь-якої клітини організму. У нормі в організмі людини має бути близько 2-3 г цинку. Велика його частина знаходиться в шкірі, печінці, нирках, у сітківці ока, а у чоловіків, крім того, у передміхуровій залозі.

Цинк входить до складу ферментів та комплексів, що забезпечують найважливіші фізіологічні функції організму:

Освіта, зростання та метаболізм (обмін речовин) клітин, синтез білків, загоєння ран;

активізацію імунних реакцій, спрямованих проти бактерій, вірусів, пухлинних клітин;

Засвоєння вуглеводів та жирів;

Підтримка та покращення пам'яті;

Підтримка смакової та нюхової чутливості;

Забезпечення стабільності сітківки та прозорості кришталика ока;

Нормальний розвиток та функціонування статевих органів.

Людина отримує цинк значною мірою з їжею. Організму необхідно 10-15 мг цього мінералу щодня.

З зернових та бобових цинк засвоюється гірше, ніж з м'яса та риби.

Фрукти та овочі, як правило, бідні цинком. Отже, у вегетаріанців і людей, які вживають в їжу недостатню кількість продуктів, що містять цей мікроелемент, може розвинутись його дефіцит.

Тривале вживання надто солоної або надто солодкої їжі також може скоротити вміст цинку в організмі.

Недолік цинку – причина захворювань. Нестача цинку може бути пов'язана не тільки з неправильним харчуванням.

Низький рівень цинку у крові характерний низки захворювань. До них відносяться атеросклероз, цироз печінки, рак, хвороби серця, ревматизм, артрит, діабет, виразкова хвороба шлунка та 12-палої кишки, виразки на тілі, зниження функції щитовидної залози. Прийом певних ліків, наприклад, деяких протизаплідних таблеток та гормональних препаратів, препаратів кальцію (особливо жінками старшого віку), також може зменшувати вміст цинку в організмі.

Нестача цинку в організмі проявляється такими симптомами:

Уповільнення зростання у дітей

Пізніше статеве дозрівання,

Імпотенція у чоловіків та стерильність у жінок,

Погане загоєння ран,

Дратівливість та втрата пам'яті,

Поява вугрів,

Осередкове випадання волосся,

Втрата апетиту, смакових відчуттів та нюху,

Ломкість нігтів,

Часті інфекції,

Порушення засвоєння вітамінів А, С та Е,

Підвищення рівня холестерину.

При дефіцит цинку на нігтях з'являються білі плями. Це явище називається лейконіхією. Часто ця ознака супроводжує підвищену стомлюваність, зниження опірності до інфекційних, алергічних та деяких інших захворювань.

Цинк у похилому віці

Встановлено, що з віком рівень цинку в організмі знижується. Запаморочення, постійний шум у вухах, прогресуюча втрата слуху, крихкість капілярів шкіри, які часто зустрічаються у людей похилого віку, - все це можливі наслідки дефіциту цинку. З нестачею цинку пов'язують також віковий прогрес атеросклерозу, ослаблення імунітету та затяжні інфекційні хвороби. Тому людям похилого віку треба уважно стежити за тим, чи достатньо вони отримують цинку.

Цинк впливає на згадку

Прийом цинку в похилому віці покращує функції мозку: пам'ять, концентрацію уваги, кмітливість та ін.

Цинк при аденомі простати

Цинк показаний при збільшенні передміхурової залози (аденома простати). Він сприяє її зменшенню та полегшує симптоми захворювання. При аденомі рекомендують приймати глюконат, аспартат або піколінат цинку по 50 мг 2-3 рази на день. А лікарі-натуропати радять літнім чоловікам для профілактики та лікування початкових стадій цієї хвороби з'їдати вранці та ввечері по одній жмені гарбузового насіння.

Цинк та вітамін А

Відомо, що при нестачі вітаміну А шкіра стає сухою, лущиться. Однак нерідко ударні дози вітаміну А не вирішують проблеми. Це відбувається в тому випадку, коли в організмі не вистачає цинку, який активізує засвоєння цього вітаміну. Тому якщо прийом вітаміну А не допомагає повернути шкірі здоровий вигляд, додайте до свого раціону продукти, що містять цинк.

Цинк проти вугрів

Цинк допомагає позбутися вугрової висипки. Приймаючи сульфат або аспартат цинку, можна позбутися навіть застарілих вугрів, які вперто не подаються лікуванню.

Цинк при ревматизмі

Встановлено, що рівень цинку у крові хворих на ревматизм і артрит нижчий, ніж у крові здорових. Вчені провели цікавий експеримент. Групу з 24 літніх хворих на хронічний ревматизм з деформацією суглобів розділили на дві підгрупи. Половина хворих, крім звичайних ліків, протягом 12 тижнів отримувала по 50 мг сульфату цинку, інші його не отримували. Вже через 3-5 тижнів ті, хто отримував цинк, відчули себе значно краще: у них ослабли біль, стали менше набрякати суглоби. Через 12 тижнів покращилася рухливість суглобів вранці, і хворі могли здійснювати тривалі прогулянки. У контрольній групі, яка не отримувала цинк, помітних покращень не зазначено.

Цинк у період вагітності

Зуби та цинк

Дефіцит цинку послаблює стійкість ясен до проникнення бактерій, у результаті може розвинутися гінгівіт чи періодонтит - хронічні інфекційні захворювання ясен. Для профілактики цих захворювань корисно регулярно полоскати рот розбавленим водним розчиномкомплексної солі цинку, а також є продукти, багаті на цей мінерал.

Цинк та зір

В експериментах на тваринах та в клінічних дослідженнях встановлено, що дефіцит цинку порушує засвоєння глюкози клітинами кришталика ока та сприяє утворенню катаракти. Лікарі радять при цьому захворюванні зробити аналіз крові на вміст цинку. Якщо аналіз показує, що цього мікроелемента в організмі мало, слід змінити харчування, включивши в нього продукти з високим вмістом цинку.

З дефіцитом цинку пов'язане ще одне захворювання очей – макулодистрофія сітківки. Як мовилося раніше, концентрація цинку в сітківці очі вище, ніж у багатьох інших органах. Він бере участь у важливих біохімічних реакціях сітківки, а також сприяє засвоєнню вітаміну А, необхідного для підтримки зору.

Цинк та чоловіче безпліддя

При чоловічому безплідді зазвичай утворюється мало сперматозоїдів та (або) вони недостатньо рухливі. В результаті знижується ймовірність запліднення яйцеклітини і, отже, зачаття. Однією з причин безплідності, а також зниження секреції чоловічого статевого гормону – тестостерону, може стати дефіцит цинку в організмі.

Остеопороз та нестача цинку

Цинк посилює дію вітаміну D і сприяє кращому засвоєнню кальцію, тому його дефіцит призводить до остеопорозу - ослаблення кісток та підвищення їхньої ламкості, особливо у людей похилого віку.

Вплив цинку на ракові пухлини

Навіть невелика нестача цинку в організмі може знизити здатність імунної системи протистояти пухлинним клітинам. У хворих на рак легенів, рак передміхурової залози та рак прямої кишки часто буває знижений рівень цинку. Багата цинком дієта та прийом препаратів цинку, наприклад аспартату або піколінату цинку, по 50 мг 3 рази на день – хороша профілактика цих тяжких захворювань.

Медичні препарати з цинком

Свічки з цинком застосовують при тріщинах у задньому проході та геморої.

При осередковому облисіння (гніздової алопеції) призначають по 0,02-0,05 г окису цинку всередину 2-3 рази на день після їди в таблетках та змащування уражених ділянок цинковою маззю.

Для лікування грибкових захворювань шкіри застосовують мазь, що містить цинкову сіль ундециленової кислоти.

В аптеках продаються лікарські препарати цинку: сульфат цинку та окис цинку. Сульфат цинку застосовують як антисептичний і в'яжучий засіб при кон'юнктивіті (0,1-0,5% очні краплі) і хронічному катаральному ларингіті (змазування або пульверизація 0,25-0,5%-ним розчином). Окис цинку застосовують зовнішньо у вигляді присипок, мазей, паст при шкірних захворюваннях(Дерматите, виразках, попрілості тощо) як в'яжучий, підсушуючий і дезінфікуючий засіб. На основі окису цинку випускають мазі (цинкову та цинко-нафталанову), пасти (цинкову та цинко-іхтіолову), присипки (дитячу і від пітливості ніг).

Вчені продовжують працювати над створенням нових лікарських засобів та харчових добавок на основі цинку. Нещодавно в Центральному шкірно-венерологічному інституті в Москві були проведені клінічні випробування нового вмісту цинк препарату «Скін-кап», що випускається у вигляді аерозолю, крему та шампуню.

Цей препарат призначений для лікування псоріазу шкіри волосистої частини голови та гладкої шкіри, а також себорейного дерматиту та екземи. На думку фахівців, створення «Скін-капу» є проривом у лікуванні такого. тяжкого захворюванняяк псоріаз.

У Японії на основі цинку створено принципово новий препарат для лікування виразкової хвороби шлунка та 12-палої кишки – «ПолаПреЦинк». Він позбавляє виразок, що не подаються лікуванню іншими методами.

Зараз вчені успішно працюють над створенням на основі цинку нових препаратів для профілактики та лікування аденоми передміхурової залози, ішемічної хвороби серця та інших хвороб, яким більшою мірою схильні люди старшого віку.

Фізіологічна потреба в Цинку, мг на добу:

У методичні рекомендаціїМР 2.3.1.2432-08 про норми фізіологічних потреб в енергії та харчових речовин для різних груп населення Російської Федерації від 18.12.2008 р. наводяться такі дані:

Верхній допустимий рівень споживання Цинка встановлений у 25 мг на добу

Продукти багаті цинком, Zn

Найменування продукту	Цинк, Zn, мг	%РСП
Ядра насіння гарбуза звичайного та гарбуза великоплідного, сушені	7,81	65,1%
Какао-порошок	7,1	59,2%
Печінка куряча	6,6	55%
кедровий горіх	4,28	53,8%
Печінка бараняча	6	50%
Соняшник-насіння	5	41,7%
Печінка яловича	5	41,7%
Язик яловичий	4,84	40,3%
Горіх-пекан	4,53	37,8%
Какао-боби	4,5	37,5%
Какао терте	4,5	37,5%
Насіння льону	4,34	36,2%
кедровий горіх	4,28	35,7%
Горіх бразильський не бланшований, сушений	4,06	33,8%
Сир швейцарський	4	33,3%
Сир радянський	4	33,3%
Сир чеддер	4	33,3%
Сир голландський, круглий	4	33,3%
Сир російський	4	33,3%
Печінка свиняча	4	33,3%
Овес, зерно продовольче	3,61	30,1%
Сир Рокфор	3,5	29,2%
Сир м'який	3,5	29,2%
Сир дорогобузький	3,5	29,2%
Сир камамбер	3,5	29,2%
Сир адигейський	3,5	29,2%
Перепілка	3,41	28,4%
Арахіс	3,27	27,3%
Яловичина, грудинка (м'якоть)	3,24	27%
Яловичина, вирізка	3,24	27%
Яловичина, кромка	3,24	27%
Яловичина, котлетне м'ясо	3,24	27%
Яловичина 1 кат.	3,24	27%
Яловичина, поперекова частина (тонкий край)	3,24	27%