Zn какой химический элемент

Среди других важных функций также выделяют участие в синтезе поджелудочной железой инсулина, половыми железами тестостерона и эстрогена, улучшает умственную деятельность и предотвращает иммунодефицит, что соответственно помогает организму защищаться от патогенной инфекции. Подробнее о биологической роли поговорим чуть далее.

В чистом виде цинк найти среди полезных ископаемых невозможно, а наибольшая его часть присутствует в составе таких минералов, как – сфалерит (цинковая обманка), чуть меньше в виллемите, цинките, смитсоните, каламине и других (около 66 штук). В сфалерите наш минерал можно найти в виде сульфида (ZnS). Если говорить о количестве цинка в коре Земли, то это примерно 8,3х10 -3 %. Больше всего его присутствие обнаружено в местах с термальными водами, где также присутствует много свинца. Чуть меньше его в подземных и поверхностных водах. Добыча цинка происходит прежде всего на территориях Алтайских гор, Казахстана, Ирана, Боливии и Австралии.

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 класс

Основным методом добычи цинка из минералов является электролитический, с помощью которого выходит до 99,95% чистого металла. Среди часто встречающихся отходов можно встретить такие элементы, как – свинец, кадмий, медь, серебро, германий, галлий, тантал и даже золото.

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).

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.

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.

Нехватка цинка — симптомы

Дефицит цинка в организме выражается следующими симптомами и состояниями:

• У мужчин — нарушение работы половых желез, развитие бесплодия, задержка полового развития;
• У женщин — нарушение менструальной функции и работы яичников, бесплодие;
• Повышенная утомляемость, слабость;
• Медленное заживление ран;
• Частые аллергии на различные вещества;
• Ухудшение здоровья кожи, волос, ногтей;
• Снижение настроения, склонность к депрессии, уязвимость перед стрессами;
• Нарушение функции кроветворения – анемии;
• Ухудшение зрительной функции;
• Предрасположенность к инфекциям, кожным болезням (дерматиты, фурункулы, псориаз), неврологическим расстройствам, онкологии;
• Снижение аппетита, диарея, потеря веса;
• Ранее старение.

Причины нехватки Zn

• Некачественное питание, жесткие диеты, голодовка;
• Злоупотребление алкоголем;
• Наличие глистных инвазий в кишечнике;
• Отравление организма медью, ртутью, свинцом, кадмием;
• Повышенные дозировки некоторых лекарственных препаратов – диуретиков (мочегонные), глюкокортикостероидов (гормоны), эстрогенов;

Применение цинка

Применение Zn зависит от его формы, но если говорить в общем, то с лечебной целью его целесообразно использовать в следующих случаях:

• Повышенная физическая и умственная активность;
• В комплексной терапии сахарного диабета, ВИЧ-инфекции, СПИДа;
• Лечение различных дерматозов и травм кожи – дерматиты, акне, экзема, ожоги, пролежни;
• Для улучшения зрительной функции, особенно обусловленное старением организма.

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.

Источники цинка

В каких продуктах Zn содержится больше всего?

Растительные и животные источники (мг на 100 г): дрожжи для выпекания (9,97), кунжут (7,75), белые тыквенные семечки (7,44), какао-порошок (6,81), арахис (6,68), черные подсолнечные семечки (5,3), чечевица (4,8), кедровые орехи (4,28), печень говяжья (4), овес (3,97), пшеница (3,46), яичный желток (3,11), миндаль (3), соевые бобы (3), говядина (от 3 до 8,4), сыры твердые (от 3 до 4), грецкий орех (2,73), рожь (2,65), шоколад (2,3), кокос (2,01), баранина (от 2 до 6), анчоусы (1,72), карп (1,48), сардины (1,4), горох (1,2), яйца (1,1), рис (1), икра рыбы (1), сельдя (0,99), курица (от 0,8 до 3,5), мука пшеничная (0,8), курага (0,74), хлеб (от 0,7 до 1,5), чернослив (0,46), финики (0,44), малина (0,42), брокколи (0,41), молоко (0,4), свекла (0,35), картофель (0,29), смородина черная (0,27), мёд (0,22), бананы (0,15), инжир (0,15), апельсины (0,07), грейпфрут (0,07), лимоны (0,06), яблоки (0,04).

Химические источники (Zn): «Пиколинат цинка», «Цинктерал», «Цинкит», витаминно-минеральные комплексы «Витрум».

Синтез в организме: не синтезируется.

Купить качественные витамины и минералы по лучшей цене с доставкой из США можно на всемирно известном сайте iHerb. Чтобы дополнительно получить еще и скидку 5-15% введите при оформлении заказа промокод: BAR6666

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.

Видео

Обсудить Zn и другие минералы на форуме…

Источник: medicina.dobro-est.com

Цинк

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

Изотопы

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

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

• В земной коре — 8,3⋅10 -3 %;
• В клетках живых организмов — 5⋅10 -4 %

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

Физические свойства цинка

• Металл, обладающий чрезвычайной пластичностью при 100—150 °C
• Окрас серебрено-белый
• Имеет гексагональную кристаллическую решетку
• Хрупкий в комнатных условиях
• Имеет способность издавать звук треска при сгибании пластинки (трущиеся кристаллы)
• Температура плавления – 419,6 °С
• Температура кипения – 906,2 °С

Химические свойства элемента

Цинк является классическим примером металла, проявляющего как кислотные, так и основные свойства в различных соединениях (амфотерен). На воздухе затягивается пленкой оксида. Если данный элемент в присутствии кислорода нагреть, он полностью сгорит, образовав амфотерный осадок белого цвета. Оксид цинка, в свою очередь, вступает в реакции и с растворами кислот, и с щелочами.

Обыкновенной чистоты цинк активно взаимодействует с растворами кислот и растворами щелочей. Данные реакции протекают при наличии пары капель р-ра сульфата меди как катализатора. При повышенной температуре цинк вступит в реакцию и с галогенами, образуя галогениды. Реагирует с фосфором, серой и ее аналогами. При реакции с аммиаком при температурах от 550 °С до 600 °С образует нитрид.

Вот некоторые элементы, с которыми цинк прямо не реагирует: азот, углерод, бор, кремний и водород.

Области, в которых цинк широко используется

1. Восстановление благородных металлов
2. Извлечение серебра, золота, а также других металлов из чернового свинца
3. Защита стали от коррозионных потерь
4. Источники тока
5. Полиграфия
6. Снижение температур плавления в составе припоев
7. Медицина
8. Производство масляной краски
9. Оружейное дело
10. Точная отливка масштабных изделий
11. Производство фибры
12. Изготовление люминофоров
13. Полупроводники
14. Отрава для грызунов

Биологическая роль цинка

• попросту необходим для процесса метаболизма витамина Е;
• принимает участие в синтезе таких важных гормонов как инсулин, тестостерон и гормон роста;
• требуется для производства спермы и мужских гормонов;
• имеет важное значение для нормализации работы простаты;
• нужен для расщепления алкоголя в клетках организма.

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

Также цинк может присутствовать в минеральной воде.

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

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

Источник: chemicalportal.ru

Цинк — польза и ограничения для человека

Цинк прочно прописался в жизни людей. Это и оцинкованная посуда, и сетка-рабица, и компонент витаминно-минеральных аптечных комплексов. Но металл коварен, взаимодействие с ним требует осмотрительности.

Что представляет собой

Цинк – это химический элемент, простое по составу вещество. При обычных условиях – хрупкий блестящий белый металл с голубоватостью.

По классификации цветных металлов причислен к «тяжелой» группе.

Международное обозначение – Zn (Zincum).

История

В древнем мире знали латунь (медно-цинковый сплав). Получить цинк как металл удалось к XVIII веку англичанину Вильяму Чемпиону. Он же основал первый завод. Позже его соотечественники разработали способ прокатки металла.

Однако первооткрывателем в историю вошел немец Андреас Маргграф. Он отработал схожий метод, детально прописав технологию.

В России пробную партию цинка получили к 1905 году.

Большой выбор украшений из натуральных камней и минералов со скидкой -50%

Через десять лет в Северной Америке цинк добыли электролитическим способом.

Термины zincum, zinken первым применил химик и лекарь Средневековья Парацельс. Оно созвучно немецкому слову «зубец». Так выглядят фрагменты металлического цинка.

Физико-химические характеристики

На воздухе блестящий металл покрывается пленкой-оксидом. Из-за такого химического свойства выглядит тусклым.

Свойства атома Название, символ, номер Атомная масса
(молярная масса) Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойства Ковалентный радиус Радиус иона Электроотрицательность Электродный потенциал Степени окисления Энергия ионизации
(первый электрон) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) Температура плавления Температура кипения Уд. теплота плавления Уд. теплота испарения Молярная теплоёмкость Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки Параметры решётки Отношение c/a Температура Дебая Прочие характеристики Теплопроводность Номер CAS

Цинк / Zincum (Zn), 30

65,38(2) а. е. м. (г/моль)

[Ar] 3d10 4s2

138 пм

125 пм

(+2e) 74 пм

1,65 (шкала Полинга)

-0,76 В

0; +2

905,8(9,39) кДж/моль (эВ)

7,133 г/см³

419,6 °C

906,2 °C

7,28 кДж/моль

114,8 кДж/моль

25,4 Дж/(K·моль)

9,2 см³/моль

гексагональная

a=2,6648 c=4,9468 Å

1,856

234 K

(300 K) 116 Вт/(м·К)

7440-66-6

Взаимодействие с металлами начинается при 450°С.

Главный минус металла: увеличение хрупкости в разы от малой толики примесей.

Сгибая цинковую пластинку, можно услышать треск. Его порождает структура решетки.

Нахождение в природе

Нахождение в природе самородного цинка не зафиксировано, только почти семь десятков минералов.

Самый «раскрученный» – сфалерит. Это сульфид цинка плюс примеси, придающие разноцветность.

Второе название – цинковая обманка – обусловлено трудностью определения элемента (от древнегреческого σφαλερός – обманщик). Он классифицируется как первичный, «родитель» других минералов: смитсонита, цинкита, каламина. А также «бурундучной» руды. Так окрестили жители Алтая пестрый конгломерат цинковой обманки с бурым шпатом.

Запасы

Маркеры при добыче цинка – кислые либо основные породы вулканического происхождения.

Это подвижный активный элемент: реки, термальные, грунтовые воды переносят его со свинцом, сероводородом, глинами. В результате формируется осадок из сульфидов цинка.

Крупными запасами располагают Австралия, Боливия, Казахстан, Иран.

У России это Таймыр, Красноярский край. Запасы оцениваются полумиллионом тонн.

Технология получения

Благодаря химическим и физическим свойствам металл – четвертый в мире по востребованности (впереди только железо, алюминий, медь). Мировое производство исчисляется миллионами тонн ежегодно.

Источник: jgems.ru