Цинк (zn)

Хелатный цинк польза. Цинк — польза, формы, суточные дозы. Какой цинк выбрать на iHerb?

Цинк – это минерал, который помогает клеткам бороться с бактериями и вирусами. Он способствует заживлению ран, помогает нормально работать органам, ответственным за восприятие запаха и вкуса, а также важен для правильного роста человеческого организма. Цинк входит в состав более 300 ферментов, участвует в процессах синтеза и распада углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот. Этот минерал поддерживает иммунную систему, используется при лечении малярии и заболеваний, причиной которых являются паразиты. Кроме того, есть доказательства того, что цинк помогает бороться с вирусом герпеса. Еще он является популярным средством лечения простуды. Исследования показали, что его прием уменьшает симптомы простудных заболеваний на 50%. Цинк играет ключевую роль в поддержке зрения и он присутствует в глазах в высоких концентрациях. Его дефицит может привести к изменениям в сетчатке, ночной слепоте, катаракте, возрастной потере зрения. ПРИЕМ И ДОЗИРОВКА Ц ИНКА: Исследованиями последних лет выявлена способность высоких доз цинка нарушать усвоение меди и тем самым способствовать развитию анемии. В связи с этим не желательно превышать рекомендованную суточную дозу. В соответствии с Методическими рекомендациями «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», разработанными ГУ НИИ питания РАМН: — среднее потребление 7,5-17,0 мг/сутки. — верхний допустимый уровень 25 мг\сутки — физиологическая потребность для взрослых – 12 мг/сутки — физиологическая потребность для детей – от 3 до 12 мг/сутки Рекомендуемый курс приема — 1 месяц. При приеме препарата дольше 1 мес. может нарушиться усвоение меди, поэтому необходимо дополнительно использовать препараты с медью, из расчета на 30 мг цинка — 2 мг меди

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИНКА С ОСТОРОЖНОСТЬЮ И ПОСЛЕ КОНСУЛЬТАЦИИ С ВРАЧОМ: — беременность, кормление грудью, детский возраст — диабет — большие дозы цинка могут снизить уровень сахара в крови — гемодиализ — ревматоидный артрит ЛЕКАРСТВЕННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ: — антибиотики – цинк снижает их поглощение и эффективность, в связи с чем разница между приемом должна быть не менее 1 часа. — кальций, медь, железо, витамин В9 – уменьшают усвоение цинка — цинк хорошо сочетается с витамином B2, витамином B6, а также способствует лучшему усвоению витамина А КАК ВЫБРАТЬ ЦИНК? Существует множество разных форм цинка, которые различаются степенью биодоступности ( какой процент цинка действительно организм сможет усвоить на свои нужды ), а также наличием/отсутствием побочных эффектов

Самые лучшие формы– хелат, пиколинат и цитрат, монометионин. Средние по усваиваемости – ацетат, глюконат. Самые худшие– сульфат и оксид. Помимо плохого усвоения, они сильно раздражают слизистую ЖКТ и могут вызвать рвоту.

Польза и вред

Польза и вред цинка в организме человека напрямую связаны с проявлениями, характерными для дефицита или избытка вещества.

Недостаточное употребление цинка более вредно для здоровья человека, поэтому в определенные периоды времени следить за правильностью употребления продуктов и минеральных добавок нужно с особой тщательностью.

Особую опасность таит в себе избыток цинка, поступающий в организм из воздуха или при тактильном контакте. С превышением норм сталкиваются сварщики и люди, занятые на химическом производстве. Длительный контакт с веществом в больших дозах может вызвать симптомы профицита. И если они имеют место, то пострадавшего следует лечить. Ввиду того что молоко препятствует усвоению цинка, именно его следует пить ежедневно. Данная норма даже закреплена в нормативных документах, касающихся работы во вредных условиях.

В заключение статьи о цинке, природном веществе со многими полезными свойствами для человеческого организма, хочется сказать следующее: соблюдение правил питания, режима дня и рациональное употребление витаминных комплексов позволит не только продлить жизнь, но и сделать ее радостной.

Получение

Цинк в природе как самородный металл не встречается.

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

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

Функции и действие цинка

Переоценить пользу химического элемента невозможно. Цинк — неизменный участник тысяч процессов, которые происходят в организме. Действие Zn в следующем:

• Влияние на ощущение вкуса и запаха. Ученые пришли к выводу, что Zn связан с участками мозга, отвечающими за обоняние и ощущение вкуса. Вот почему нехватка вещества проявляется сбоями в работе вкусовых рецепторов,  а также приводит к снижению остроты нюха. В таких случаях назначается дополнительный прием цинксодержащих продуктов или специальных препаратов.
• Улучшение памяти. Рассматривая вопрос, для чего нужен цинк, стоит отметить роль этого металла в вопросе укрепления памяти. Регулярное поступление Zn вместе с продуктами питания и добавками активизирует мозговую деятельность, ускоряет передачу сенсорных импульсов, повышает работоспособность «серого вещества». При этом исследования доказали, что его нехватка приводит к ухудшению памяти.
• Укрепление иммунной системы. Цинк важен для иммунитета человека. Его действие направлено на стимуляцию и укрепление общих защитных сил организма. Вот почему Zn часто назначается в сочетании с аскорбиновой кислотой. Вместе они быстрее помогают в борьбе с простудой и гриппом. Влияние цинка на организм человека настолько велико, что в случае его приема на начальном этапе болезни, удается быстрей побороть инфекции.
• Улучшение зрения. Научным путем доказано, что Zn играет не последнюю роль в работе сетчатки и главного ее элемента — макулы. Регулярное поступление элемента в рацион гарантирует оптимальную концентрацию вещества в тканях и крови, защиту от болезней глаз. Так, для быстрого снятия раздражения требуется прием 30 мг Zn в сутки на протяжении месяца.
• Омоложение кожи. Благодаря благотворному влиянию на внешний слой эпидермиса, Zn получил звание главного витамина красоты. Его действие направлено на улучшение цвета и внешнего вида кожи. Доказано, что минерал — главный участник переработки жирных кислот, влияющих на процесс регенерации. Кроме того, цинк в организме человека регулирует выработку кожного сала — компонента многих косметических мазей.
• Укрепление ногтей. Чтобы понять, хватает ли в организме Zn, достаточно оценить состояние ногтевых пластин. Минерал участвует в синтезе белка и, как следствие, обеспечивает правильный рост ногтевых пластин и тканей. Если ногти ломкие и слабые, то это говорит о необходимости что-то изменить в рационе, добавить в него цинкосодержащие продукты.
• Улучшение состояния волос. Одно из наиболее важных действий Zn (в первую очередь для женщин) — ускорение процесса роста волос, улучшение их внешнего вида. Опыт показал, что выпадение волос легко предупредить путем приема препаратов с Zn или с помощью специальных диет.
• Нормализация гормональной системы. Цинк для организма — главный регулятор гормональной системы. Благодаря его участию производится утилизация и продуцирование инсулина. Действие Zn направлено на защиту клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин. Кроме того, металл участвует в обменных процессах, происходящих в семенниках, яичниках, гипофизе, щитовидной железе и прочих органах человека.
• Улучшение усвояемости витаминов. В случае поступления минерала в полном объеме в организмом лучше принмиается ретинол и токоферол.
• Помощь в формировании ребенка. Медики знают, чем полезен цинк для женщины в период беременности. Доказано, что достаточное поступление элемента в кровь гарантирует нормальное формирование костей, сердечной мышцы, головного мозга, глаз, неба, легких и прочих органов у ребенка. Кроме того, стабильное поступление Zn в период вынашивания ребенка снижает риск выкидыша.
• Ускорение деления клеток. Исследования показали, что цинк — главный участник производства ДНК. Кроме того, элемент участвует в нормализации структуры клеток — ДНК, рибосом и РНК. По этой причине поступление минерала обязательно для регенерации костей, ногтей и волос.

Получение

Цинк в природе как самородный металл не встречается.

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

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

Свойства металла и использование в производстве

Цвет чистого металла — серебристо-белый. Довольно хрупок при температуре двадцать-двадцать пять градусов (т.е. комнатной), особенно если содержит примеси. При нагревании до 100 — 150 градусов по Цельсию металл становится пластичным и ковким. При разогревании выше чем сто-сто пятьдесят градусов хрупкость опять возвращается.

• Температура плавления цинка — 907 градусов по Цельсию.
• Относительная атомная масса цинка — 65,38 а. е. м. ± 0,002 а. е. м.
• Плотность цинка — 7,14 г/см3.

Металл цинк занимает четвертое место по использованию в различных сферах производства:

1. Он применяется при добыче и обработке золотой и серебряной руды.
2. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
3. Важную роль металл играет в батарейках и аккумуляторах.
4. С помощью цинковых пластинок печатаются иллюстрации в журналах и книгах.
5. В медицине цинковая окись используется как антисептик.
6. Применяется в автомопроизводстве.

Свойства металла

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

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

Особенности цинка:

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

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

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

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

Физические свойства цинка:

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

В природе металл состоит из пяти изотопов:

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

Смесь металлов — это сплав

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

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

Цинк — история появления и статус элемента

Точно неизвестно — кому, где и когда удалось впервые обнаружить цинк. Однако археологами обнаруживались цинковые сплавы в местах, относящихся к доисторическим временам. Достоверно известно – древние римляне производили медные монеты, состав которых включал это вещество, правда, с примесями.

Минуло почти тысяча лет, прежде чем люди начали использовать цинк в качестве металла как такового. Историки предполагают — впервые производство металла отметилось в Индии XIII века. Ещё спустя 300 лет, на территории Китая началось производство цинка в крупных масштабах.

Современная история начала производства цинка исчисляется от середины XVIII века. Первым 1737 году разработал и запатентовал процесс производства чистого цинка английский металлург Уильям Чампион. Производство в огромных промышленных масштабах осуществлялось путём плавки каламина древесным углем.

Между тем вещество окончательно было признано химическим элементом в 1746 году, благодаря усилиям немецкого химика по имени Андреас Сигизмунд Маргграф. Немецкий учёный использовал методы, подобные тем, что использовал Чемпион, с целью детального изучения цинка в стенах лаборатории.

Цинк и кофе. Шоколад, чай и кофе с добавлением цинка, возможно, способны укрепить здоровье

Цинк — это микроэлемент, необходимый для поддержания здоровья. Исследователи в Университете Эрлангена-Нюрнберга, работая совместно с профессором Кристианом Голдсмитом из Обернского университета в Алабаме обнаружили, что цинк способен защитить от супероксида (перекиси), вызывающего оксидативный стресс, если принимать его совместно с веществом, содержащимся в вине, кофе, чае и шоколаде. Это вещество относится к группе гидрохинонов, содержащихся в полифенолах, то есть в веществах, ответственных за запах и вкус в растениях. Цинк активирует гидрохиноны, образуя естественную защиту от супероксида, который является побочным продуктом процесса клеточного дыхания. Супероксид повреждает биомолекулы, например, протеины и липиды, а также геном. Считается, что супероксиды играют роль в процессе старения и развитии некоторых заболеваний, таких как воспаления, рак, и нейродегенеративные болезни.

Новый металлический комплекс против супероксида

Сами по себе гидрохиноны не способны разрушить супероксид. Совместно же с цинком они образуют комплекс, который имитирует фермент супероксида дисмутазу (SOD). Этот фермент защищает организм от процессов деградации, вызываемых окислением, и оказывает антиоксидантный эффект. Таким образом, супероксид будет метаболизирован и не причинит вреда организму; и удастся избежать оксидативного стресса.

Шоколад, кофе и чай — с добавкой цинка

Впервые действие этого фермента было воспроизведено без помощи редоксактивных переходных металлов, таких как марганец, железо, медь или никель. Хотя такие металлы тоже могут оказывать антиоксидантный эффект, но их положительное воздействие нивелируется тем фактом, что в больших дозах они способны даже усилить оксидативный стресс. Цинк значительно менее токсичен, чем упомянутые переходные металлы, поэтому новые лекарства или добавки будут иметь значительно меньше побочных эффектов. Также выглядит оправданным добавление цинка в пищу, которая содержит натуральный гидрохинон, для улучшения здоровья.

«Вполне возможно появление вина, кофе, чая и шоколада с добавкой цинка. Но только вот любое присутствие алкоголя разрушает положительный эффект этого сочетания», — подчёркивает Ивана Иванови-Бурмазови.

Состав лекарственного средства

Препарат содержит одно действующее вещество, смешанное с мазевой основой.

Активный ингредиент

Действующее вещество в фармакологии носит название «цинка оксид» (Zinci oxydum). Неорганическое соединение с формулой ZnO выглядит как белый или слегка желтоватый порошок. Вещество входит в состав цинковой мази, аналогов в виде пасты и крема. Активный компонент практически не растворяется в воде и спирте.

Каждые 100 гр. цинковой мази содержат 10 гр. цинка оксида. Мазевая основа отечественных препаратов — 90 гр. медицинского вазелина. При смешивании компонентов получают густое мазеобразное вещество белого цвета.

Мазевая основа

Вазелин — дерматопротекторное средство, смягчающее и защищающее кожу. Вещество в последние годы приобрело «дурную славу» у косметологов. Вазелин считают комедогеном из-за способности создавать непроницаемую пленку на коже.

Мазевая основа плохо впитывается, трудно смывается водой. Жирное вещество с минеральным маслом и парафином оставляет на коже маслянистый блеск, пачкает белье.

Производители дерматологических препаратов и косметологических средств чаще используют менее водоотталкивающие и более дорогие ингредиенты.

Анна Марголина, кандидат биологических наук, автор книг по косметологии, отметила в одной из своих статей, что от вазелина рано отказываться. Вещество обеспечивает защитные свойства оксида цинка, удешевляет производство лекарственных препаратов.

Цены на отечественную цинковую мазь в баночках и тюбиках по 25 и 30 гр. составляют 35-57 рублей. Препараты импортного производства содержат 10-20% действующего вещества. Стоимость зарубежных аналогов в 10 раз выше.

Атом и молекула цинка. Формула цинка. Строение атома цинка:

Цинк (лат. Zincum, от нем. Zinke – «зубец») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Zn и атомным номером 30. Расположен в 12-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе второй группы), четвертом периоде периодической системы.

Цинк – амфотерный металл. Относится к группе переходных металлов. Относится к цветным металлам.

Как простое вещество цинк при нормальных условиях представляет собой хрупкий металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Молекула цинка одноатомна.

Химическая формула цинка Zn.

Электронная конфигурация атома цинка 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2. Потенциал ионизации (первый электрон) атома цинка равен 906,4 кДж/моль (9,394197(6) эВ).

Строение атома цинка. Атом цинка состоит из положительно заряженного ядра (+30), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 30 электронов. При этом 28 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку цинк расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома цинка – на s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома цинка состоит из 30 протонов и 35 нейтронов.

Радиус атома цинка (вычисленный) составляет 142 пм.

Атомная масса атома цинка составляет 65,38(2) а. е. м.

Цинк с давних пор широко используется человеком.

Химические свойства гидроксида цинка. Химические реакции гидроксида цинка:

Гидроксид цинка является амфотерным основанием, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.

Гидроксид цинка – слабое нерастворимое основание.

Химические свойства гидроксида цинка аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида цинка и гидроксида натрия:

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄].

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.

2. реакция гидроксида цинка и гидроксида калия:

Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂[Zn(OH)₄].

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия.

3. реакция гидроксида цинка и ортофосфорной кислоты:

3Zn(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Zn₃(PO₄)₂ + 6H₂O.

В результате реакции образуются ортофосфат цинка и вода.

4. реакция гидроксида цинка и азотной кислоты:

Zn(OH)₂ + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2H₂O.

В результате реакции образуются нитрат цинка и вода.

Аналогично проходят реакции гидроксида цинка и с другими кислотами.

5. реакция гидроксида цинка и йодоводорода:

Zn(OH)₂ + 2HI → ZnI₂ + 2H₂O.

В результате реакции образуются йодид цинка и вода.

6. реакция гидроксида цинка и оксида углерода:

2Zn(OH)₂ + CO₂ → Zn₂(OH)₂CO₃ + H₂O.

В результате реакции образуется дигидроксид-карбонат цинка и вода. В ходе реакции гидроксид цинка используется в виде суспензии.

7. реакция термического разложения гидроксида цинка:

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O (t = 100-250 °C).

В результате реакции образуются оксид цинка и вода.