Цинк, історія відкриття та властивості

Вступ

Цинк (Zn) в таблиці Менделєєва має порядковий номер 30. Він перебуває у четвертому періоді другої групи. Атомний вагу - 65,37. Розподіл електронів по верствам 2-8-18-2.

Цинк є синювато - білий метал, який плавиться при 419( З, а при 913( З перетворюється на пар; щільність його дорівнює 7,14 г/см3. При звичайної температурі цинк досить крихкий, але за 100-110( З він добре гнеться і прокочується в листи. На повітрі цинк покривається тонким шаром окису чи основного карбонату, що перестраховує його від подальшого окислення. Вода майже діє цинк, хоч і стоїть у ряду напруг значно лівіше водню. Це тим, що настає на поверхні цинку при взаємодії його із жовтою водою гідроокис практично нерозчинна і перешкоджає подальшому перебігу реакції. У розбавлених ж кислотах цинк легко розчиняється із заснуванням відповідних солей. З іншого боку, цинк подібно берилію та інших металам, що створює амфотерні гідроокиси, розчиняється в лугах. Якщо нагріти цинк надворі до температури кипіння, то пари його спалахують і згоряють зеленовато-білим полум'ям, створюючи окис цинку.

Трохи історії

Сполуки цинку та її сплави відомі людству з великим давнини, металевий ж цинк було отримано значно пізніше, ніж залізо, свинець і олово. Ця обставина пояснюється лише тим, що це звичайні способи плавки руди з вугіллям не досягали мети; щоб відновити цинк, їх треба швидко нагріти до температури близько 1000 градусів, але за цьому він кипить і у вигляді парів втрачається разом із димовими газами. Тільки коли навчилися конденсувати пари цинку в глиняних посудинах, стало можливих отримання металу у вільному стані. Вважають, що такий дистиляційний спосіб отримання вільного цинку уперше був винайдений в Китаї.

Латунь (сплав міді з цинком) був відомий грекам, індусам та інших народам Сходу, хто її виготовлення різних предметів домашнього побуту, художнього лиття і прикрас. Окремі предмети з латуні, які стосуються періоду за 1500 років е., знайшли в Палестині. Приготування латуні відновленням особливої землі кадмію (так називалися у минулому багато мінерали, містять цинк, різниця між які робили) вугіллям у присутності міді описують Аристотель (384- 322 рр. е.), Пліній Старший (23-79 рр. н.е.) і Гомер. Пліній Старший і Диоскрид з Аназарбуса описують лікарських препаратів, містять сполуки цинку. Ліки ці вживалися для загоєння ран і за лікуванні очних хвороб.

У доісторичних дакійских руїнах в Трансільванії знайшли ідол, відлитий з сплаву, що містить близько 87% цинку. Одержання металевого цинку з галмею Zn4(Si2O7)*H2O вперше описує Страбон (60- 20 рр. е.). Цинк у період називали тутією чи фальшивим сріблом.

Завдяки важкою виробленні цинку з руд в X-XI ст. н.е. мистецтво отримання цинку у Європі було втрачено, і він увозився сюди під назвою індійського олова із Китаю і Індії.

Наприкінці XIII в. н.е. італійський мандрівник Марко Поло описав спосіб отримання металевого цинку в Персії. У 1637 року метод виплавки цинку та її властивості описуються в китайської книзі “Циен конг кан у”. Здається, що коли метод отримання описаний у літературі, його легко могли запозичити інші народи і застосувати на своїх батьківщині. Але це не сталося. Економічна та культурна роз'єднаність народів, слабкі транспортні зв'язку, а головне, прагнення багатьох учених описувати свої відкриття незрозумілою мовою - все це перешкоджало швидкому поширенню технічних досягнень.

Вдруге отримання цинку у Європі став відомий на початку XVI століття, коли спосіб його виплавки згадують у своїх творах Георг Агрікола (1494-1555) і Теофраст Парацельс. Проте після цього цинк у Європі був великий рідкістю, що тривало майже кінця XVIII в.

Назва ж “цинк” походить від латинського слова, що означає більмо чи білий наліт, і вперше зустрічається у Парацельса в 1530 року. Роберт Бойль назвав цинк “спелтером”. В Україні цинк И. Шлаттер (1736) називав “туцией”, Ломоносов (1742) ввів назва “цинк”, але це не користувалося успіхом і цинк найчастіше називали “шпиаутер”.

У 8-му виданні “Основ хімії” (1906) Д.І. Менделєєв вживає сучасне назва цинку, але водночас ставить за дужках й те його назва - ”шпиаутер”. Із цього можна укласти, що за часів Менделєєва стару назву цинку було широко поширено.

Металевий цинк

У XVI столітті було здійснено перші спроби виплавляти цинк в заводських умовах. Але виробництво “не пішло”, технологічні труднощі виявилися непереборними. Цинк намагалися отримувати так само, як та інші метали. Руду обпікали, перетворюючи цинк в окис, потім цей окис відновлювали вугіллям...

Цинк, природно, відбудовувалося, взаємодіючи з вугіллям, але ... не вплавлявся. Не виплавлявся оскільки цей метал вже у плавильної печі випаровувався - температура його кипіння всього 906( З. На печі був повітря. Зустрічаючи його, пари активного цинку реагували з киснем, і знову утворювався вихідний продукт - окис цинку.

Налагодити цинкове виробництво Європі вдалося лише по тому, як руду стали відновлювати в закритих ретортах без доступу повітря. Приблизно так само ж “чорнової” цинк отримують користь зараз, а очищають його рафінуванням. Пірометалургічним способом здобувають нині приблизно половину виробленого у світі цинку, а решту - гідрометалургічним.

Слід пам'ятати, що суто цинкові руди у природі майже зустрічаються. Сполуки цинку (зазвичай 1-5% враховуючи метал) входить у склад поліметалевих руд. Отримані під час збагаченні руди цинкові концентрати містять 48-65% цинку, до 2% міді, до 2% свинцю, до 12% заліза. І плюс частки відсотка розсіяних і рідкісних металів...

Складний хімічний і мінералогічний склад руд, містять цинк, був з причин, якими цинкове виробництво народжувалося довго чекати і важко. У переробці поліметалевих руд і ще є невирішені проблеми... Але повернімося до пірометалургії цинку - у цьому виявляються суто індивідуальні особливості цього елементу.

При різкому охолодженні пари цинку відразу ж потрапити, минаючи ліквідність, перетворюються на тверду пил. Це трохи ускладнює виробництво, хоча елементарний цинк вважається нетоксичним. Часто буває треба зуміти зберегти цинк саме у вигляді пилу, а чи не переплавлять їх у злитки.

У піротехніку цинковий пил застосовують, щоб отримати блакитне полум'я. Цинкова пил використовується у виробництві рідкісних і шляхетних металів. У частковості, таким цинком витісняють золото і срібло з ціанистих розчинів. Хоч як парадоксально, але за отриманні самого цинку (і кадмію) гідрометалургічним способом застосовується цинковий пил - для очищення розчину сульфату міді кадмію. Але це ще все. Ви будь-коли замислювалися, чому металеві мости, прольоти заводських цехів та інші великогабаритні вироби з металу найчастіше забарвлюють в сірий колір?

Головна складова частина застосовуваної в усіх цих випадках фарби - все той самий цинкова пил. Змішана з окисом цинку і лляним олією, вона перетворюється на фарбу, яка чудово охороняє від корозії. Ця фарба при цьому дешева, пластична, добре прилипає до металу і відшаровується при температурних перепадах. Мишачий колір скоріш гідність, ніж недолік. Вироби, що покривають таким забарвленням, не бути марки й те водночас чистий.

На властивості цинку сильно позначається ступінь його чистоти. При 99,9 і 99,99% чистоти цинк добре розчиняється в кислотах. Але варто “додати” ще одне дев'ятку (99,999%), і цинк стає нерозчинним в кислотах навіть при сильному нагріванні. Цинк такий чистоти вона й великий пластичністю, може бути витягати в тонкі нитки. А звичайний цинк можна прокотити в тонкі листи, лише нагрівання його 100-150( З. Нагрітий до 250( З і від, до точки плавлення, цинк знову стає тендітним - відбувається чергова перебудова його кристалічною структури.

Листовий цинк широко застосовують у виробництві гальванічних елементів. Перший “вольтов стовп” складалася з кружалець цинку і міді. І на сучасних хімічних джерелах струму негативний електрод найчастіше робиться з цинку.

Значна роль цього елемента у поліграфії. З цинку роблять кліше, дозволяють відтворити у пресі малюнки і фотографії. Спеціально приготовлений і оброблений типографський цинк сприймає фотозображення. Це зображення у потрібних місцях захищають фарбою, і майбутнє кліше протравлюють кислотою. Зображення набуває рельєфність, досвідчені гравери підчищають його, роблять відбитки, і потім ці кліше йдуть у друковані машини.

До поліграфічного цинку пред'являють особливі вимоги: передусім він має мати мілко кристалічну структуру, особливо у поверхні зливка. Тому цинк, готовий до поліграфії, завжди виливають в закриті форми. Для “вирівнювання” структури застосовують відпал при 375( із наступним повільним охолодженням й одержання гарячої прокаткою. Суворо лімітують і присутність у такому металі домішок, особливо свинцю. Якщо його багато, то не можна буде витравити кліше оскільки це потрібно. Якщо ж свинцю менше 0,4%, важко отримати потрібну мілко кристалічну структуру. Ось у цій крайці і “ходять” металурги, прагнучи задовольнити запити поліграфії.

Цинк і сталь

Хай голосно ні називали нашого часу: “століття полімерів”, “століття напівпровідників”, “атомні століття” тощо, щодо справи ми вийшли ще із століття залізного. Цей метал продовжує залишатися основою промисловості. По виплавці чавуну і вони і він судять про мощі держави. А чавун і сталь піддаються корозії, і, попри неабиякі успіхи, досягнуті людством боротьби з “рудим ворогом”, корозія щорічно губить десятки мільйонів тонн металу.

Нанесення на поверхню сталі та чавуну тонких плівок корозостійких металів - найважливіше засіб захисту від корозії. На місці серед усіх металопокриттів - і з важливості, і за масштабами - стоять покриття цинкові. Натомість на захист стали йде 40% світового виробництва цинку!

Оцинковані відра, оцинкована жерсть з будинків - речі настільки звичні, настільки буденні, що ми, зазвичай, не замислюємося, а чому, власне, вони оцинковані, а чи не хромовані чи нікельовані? Якщо ж виникає такий запитання постає, то “залізна логіка” миттєво видає однозначну відповідь: оскільки цинк дешевше хрому і нікелю. Але справа над однієї дешевизни.

Цинкове покриття часто виявляється надійнішим, ніж інші, оскільки цинк непросто механічно захищає залізо від зовнішніх впливів, він його хімічно захищає.

Кобальт, нікель, кадмій, олово та інші метали, застосовувані для захисту заліза від корозії, у низці активності металів стоять після заліза. Це означає, що вони одержали понад стійки, ніж залізо. Цинк і хром, навпаки, активніше заліза. Хром у низці активності майже поруч із залізом (між ними лише галій), а цинк - перед хромом.

Процеси атмосферної корозії мають електрохімічну природу і пояснюються з електрохімічних позицій. Але у принципі механізмом захисту заліза цинком у тому, що цинк - метал активніший - колись, ніж залізо, реагує з агресивними компонентами атмосфери. Тобто виходить, що цинк виручає залізо, а сам гине.

Ось як і відбувається:

У присутності вологи між залізом і цинком утворюється мікрогальванопара, у якій цинк - анод. Саме він буде руйнуватися при яка виникла електрохімічному процесі, зберігаючи недоторканним основний метал. Навіть якщо його покриття порушено - з'явилася, скажімо, подряпина, - ці особливості цинкової захисту та її надійність залишаються незмінними. Адже у цій ситуації діють мікрогальванопара, у якій цинк принесений на поталу, та, крім того, зазвичай, у процесі нанесення покриття залізо і цинк реагують між собою. І найчастіше подряпина оголює саме залізо, а інтерметалічне з'єднання заліза з цинком, досить стійка до дії вологи.

Суттєвим є й склад продукту, що утворюється при “самопожертву” цинку. Активний цинк реагує з вологою повітря і водночас із які мають ньому вуглекислим газом. Утворюється захисна плівка складу ZnCO3*Zn(OH)2, має достатню хімічну стійкість, щоб захистити від реакцій і залізо, і саме цинк. Але якщо цинк кородує серед, позбавленої вуглекислоти, скажімо, в м'якій воді парового казана, то плівка потрібного складу утворитися неспроможна, й у разі цинкове покриття руйнується набагато швидше.

Які ж завдають цинк на залізо? Способів кілька. Оскільки цинк утворює сплави з залізом, швидко розчиняючи його навіть за невисоких температурах, можна наносити розпилений цинк на підготовлену сталеву поверхню зі спеціального пістолета. Можна гальванізуйте сталь (це найбільш старий спосіб), просто занурюючи їх у розплавлений цинк. До речі, плавиться він при порівняно низької температури (419,5( З). Є, звісно, електролітичні способи цинкування. Є, нарешті, метод шерардизації (по імені винахідника), застосовуваний покриття невеликих деталей складної конфігурації, коли особливо важливо зберегти незмінними розміри.

У герметично закритому барабані деталі, пересипані цинкової пилом, витримують протягом кількох годин при 350-375( З. У умовах атоми цинку досить швидко дифундують в основний матеріал; утворюється залізо цинковий сплав, шар якого “ покладено” поверх деталі, а “впроваджений” в неї.

Сплави

Вже згадувалося, що з цинком досить плутана. Але одне безперечно: сплав міді цинку - латунь - було отримано набагато раніше, ніж металевий цинк. Найдавніші латунні предмети, зроблені приблизно 1500 року е., знайдено під час розкопок в Палестині.

Приготування латуні відновленням особливого каменю - (кадмію) вугіллям у присутності міді описано у Гомера, Аристотеля, Плінія Старшого. У частковості Аристотель писав про видобутої Індії міді, яка “відрізняється від золота лише смаком”.

Справді, у досить численної групі сплавів, які мають під назвою латуней, є одна (Л-96, чи томпак), за кольором майже не відрізнити від золота. Між іншим, томпак містить менше цинку, ніж більшість латуней: цифра за індексом Л означає процентний вміст міді. Отже, частку цинку у тому сплаві доводиться максимум 4%.

Можна припустити, що метал з кадмій у давнини додавали в мідь як потім, щоб освітлити її. Змінюючи співвідношення цинку і міді, можна було одержати численні сплави з різні властивості. Невипадково латуні поділені на великі групи - альфа- і бета-латуні. У перших цинку максимум 33%. Чому 33?

Зі збільшенням змісту цинку пластичність латуні зростає, але до певної межі: латунь з 33 і більше відсотками цинку при деформуванні в холодному стані дає тріщини, 33% Zn - кордон зростання пластичності, кордон, на яких латунь стає крихкою.

Втім, могло статися що з основу класифікації латуней перебрали б інший “поріг” - все класифікації умовні, ще й міцність латуней зростає зі збільшенням у яких змісту цинку, але й до певного краю. Тут межа інший - 47-50% Zn. Міцність латуні, що містить 45% цинку, у кілька разів більше, ніж сплаву, відлитого з рівних кількостей цинку і міді.

Широкий діапазон властивостей латуней пояснюється передусім хорошою сумісністю міді цинку: вони утворюють серію твердих сплавів з різноманітною кристалічною структурою. Також різноманітно й застосування їх сплавів цієї групи. З латуней роблять конденсаторні трубки і патронні гільзи, радіатори та різноманітну арматуру, багато інших корисних речей - всього не перечислить.

І що саме особливо важливо. Запроваджений розумних межах цинк завжди покращує механічні властивості міді (її міцність, пластичність, корозійну стійкість). І чи завжди цьому він здешевлює сплав - адже цинк набагато дешевше міді. Легування робить сплав дешевшим - таке зустрінеш не часто.

Цинк і у складі іншого древнього сплаву на мідної основі. Йдеться про бронзі. Це раніше ділили чітко: мідь плюс олово - бронза, мідь плюс цинк - латунь. Тепер “межі стерлися”. Наприклад, сплав ОЦС-3-12-5 вважається бронзою, але цинку у ньому учетверо більше, ніж олова.

До цього часу ми розповідали лише про захист цинком і легованим цинком. Але є договір сплави з урахуванням цього елемента. Хороші ливарні властивості і низькі температури плавлення дозволяють відливати з цих сплавів складні тонкостінні деталі. Навіть різьблення під болти і гайки можна одержувати безпосередньо при литві, якщо маєш справу з сплавами з урахуванням цинку.

Дедалі більше дефіцит свинцю і олова змусив металургів шукати рецептури нових друкарських і антифрикційних сплавів. Доступна, досить м'який і щодо легкоплавкий цинк, природно, привернув увагу під час першого чергу. Майже тридцять років пошукових і дослідних робіт передували появі антифрикційних сплавів на цинкової основі. При невеликих навантаженнях вони помітно поступаються і бабітам і бронзам, але у підшипниках великовантажних автомобілів і залізничних вагонів, вугледробарок і землечерпалок вони почали витісняти традиційні сплави. І не лише у відносній дешевизні сплавів з урахуванням цинку. Ці матеріали чудово витримують великих навантажень на великих швидкостях в умовах, коли бабіти починають викрашуватися...

Коротко про з'єднаннях цинку

Ще за перших спробах виплавити цинк з руди у середньовічних хіміків виходив білий наліт, що у книгах на той час називали подвійно: або “білим снігом” (nix alba), або “філософської вовною” (lana philosophica). Неважко здогадатися, що це був окис цинку ZnO - речовина, яка є у помешкання кожного міського жителя наших днів.

Цей “сніг”, будучи замішаним на оліфі, перетворюється на цинкові білило - найпоширеніші з-поміж всіх білил. Окис цинку потрібна як для малярних справ, нею широко багато хто користується галузі промисловості. Скляна - щоб одержати молочного скла і (у "малих дозах) для збільшення термостійкості звичайних шибок. У гумової в промисловості й виробництві лінолеуму окис цинку використовують як заповнювач. Відома цинкова мазь насправді не цинкова, а оксиноцинкова. Препарати на основі ZnO ефективні при шкірних захворюваннях.

Нарешті, з кристалічною окисом цинку пов'язана один із найбільш великих наукових сенсацій 20-х ХХ століття. У 1924 року одне із радіоаматорів міста Томська встановив рекорд дальності прийому. Детекторним приймачем він у Сибіру приймав передачі радіостанцій Франції та Німеччини, причому чутність була чіткою, ніж в власників однолампових приймачів. Як могло статися? Річ у тім, що детекторний приймач томського любителя змонтований за схемою співробітника нижегородської радіолабораторії О.В. Лосева.

Лосєв встановив, що у коливальний контур належним чином включений кристал окису цинку, то останній посилюватиме коливання високої частоти і навіть порушувати невщухаючі коливання. У Страсбурзі наші “веселі транзисторні дні” таку страхову подію минуло би, майже непоміченим, але у 1924 року винахід Лосєва уявлялося революційним. Ось що йшлося в редакційної статті американського журналу “Radio-News”, повністю присвяченій роботі нижньогородського винахідника: ”Винахід О.В. Лосева з Державної радіо електричної лабораторії у Росії робить епоху, і тепер кристал замінить лампу!” Автор статті виявився провидцем: кристал справді замінив лампу; щоправда, це лосевський кристал окису цинку, а кристали інших речовин. Але, ніби між іншим, серед широко застосовуваних напівпровідникових матеріалів є сполуки цинку. Це її селеніди і телуриди, антимод і арсенід.

Ще важливо застосування деяких сполук цинку, передусім його сульфіду, покриття світних телеекранів, осцилографів, рентгенівських апаратів. Під впливом короткохвильового випромінювання чи електронного променя сірчистий цинк набуває здатність світитися, причому ця здатність зберігається по тому, як припинилося опромінення.

Резерфорд, вперше у зв'язку явищем післясвічення сірчистого цинку, скористався їм для підрахунку вилітаючих з ядра альфа-частинок. У нескладному пристрою, спінтарископі, вдаряючись в екран, покритий сульфідом цинку, ці частки кресали спалах, видиму оком. Якщо ж частки падають на екран досить часто, то замість спалахів з'являється постійне свічення.

Біологічна роль цинку

Фармацевти і медики шанують багато сполуки цинку. Після Парацельса донині в фармакопеї значаться очні цинкові краплі (0,25%-ний розчин ZnSO4). Як присипка здавна застосовується цинкова сіль стеаринової кислоти. Феносульфат цинку - хороший антисептик. Суспензія, в яку входять інсулін, протамін і хлорид цинку - новий ефективний засіб проти діабету, чинне краще, ніж чистий інсулін. І водночас багато сполуки цинку, насамперед, його сульфат і хлорид, токсичні.

Цинк - одне із важливих мікроелементів. І тоді водночас надлишок цинку для рослин шкідливий.

Біологічна роль цинку двояка і остаточно вияснена. Встановлено, що цинк - обов'язкова складова частина ферменту крові, карбоангідрази. Цей фермент міститься у еритроцитах. Карбоангідраза прискорює виділення вуглекислого газу легких. З іншого боку, вона допомагає перетворити частина СО2 в іон НСО3, який відіграє важливу роль обміні речовин.

Але навряд чи лише карбоангідразою обмежується роль цинку у житті тварин і людини. І коли була така, важко було б засвідчити токсичність сполук цього елемента.

Відомо, що значна частина цинку міститься у отруті змій, особливо гадюко і кобр. Але водночас відомо, що солі цинку специфічно пригнічують активність цих самих отрут, хоча, як показали досліди, під дією солей цинку отрути не руйнуються. Як пояснити таку суперечність? Вважають, що забезпечує високу зміст цинку в отруті - те засіб, яким змія від власного отрути захищається. Але таке твердження ще потребує суворої експериментальної перевірки. Чекають з'ясування і з тонкі деталі загальної проблеми “цинк і жизнь”...

Бурундуча руда

Найпоширеніший мінерал цинку - сфалерит, чи цинкова обманка ZnS. Різноманітні домішки надають цієї речовини різноманітні кольору. Певне, при цьому мінерал і називають обманкою. Цинкову обманку вважають первинним мінералом, з яких утворилися інші мінерали цього елемента: смітсоніт ZnCO3, цинкіт ZnO, каламін 2ZnO*SiO2*H2O. На Алтаї нерідко можна зустріти смугасту “бурундучу” руду - суміш цинкової обманки і бурого шпату. Шматок такий руди поодаль справді нагадує принишклого смугастого звіря.

Чи не ніч під Івана Купалу

По старовинним переказам, папороть цвіте лише ніч під Івана Купалу, і охороняє цю квітку нечиста сила. Насправді папороть як спорова рослина не цвіте взагалі, але слова “папоротеві квіти” можна зустріти зі сторінок безумовно серйозних наукових журналів. Так називають характерні візерунки цинкових покриттів. Ці візерунки виникають завдяки спеціальним добавкам сурми (до 0,3%) чи олова (до 0,5%), які вводять у ванни гарячого цинкування. На деяких заводах “квіти” отримують інакше, - притискаючи гарячий оцинкований лист до рифленому транспортеру.

Цинк - один із 15 найбільш необхідних організму мікроелементів. Загальна кількість його в організмі людини становить 1400-2400 мг, що в 2 рази менше вмісту заліза, але в 10-15 разів більше вмісту міді і в 100 разів більше кількості марганцю.

Найвищі концентрації цинку в гіпофізі, підшлунковій залозі, сітківці ока, статевих залозах, печінці, скелеті, нігтях, волоссі. У крові цинк міститься переважно в еритроцитах.

Цинк, як і селен, є потужним антиоксидантом. Селен входить до складу глютатіону - пероксидази, а цинк - супероксиддесмутази. Ці два важливі ферменти відіграють дуже велику роль в системі антиоксидантного захисту: вони не допускають внутрішньоклітинного утворення і накопичення вільних радикалів у процесі окисно-відновних реакцій. Цинк входить у молекулярну структуру інсуліну і 80 відомих ферментів, бере участь у регулюванні активності більш як 200 ферментних систем, активно впливає на імунітет, забезпечуючи синтез імуноглобулінів. Він потрібний для нормальної функції гормонів гіпофізу, які відповідають за ріст і розвиток організму.

Цинк бере участь в утворенні нуклеїнових кислот, сприяє синтезу білка і формуванню сполучної тканини, поділу і росту клітин, регенерації тканин, особливо колагенових волокон і скелета, загоєнню ран.

Цей мікроелемент у 6-8 разів більш потрібен чоловікам, аніж жінкам. Він необхідний для нормального функціонування простати, впливає на своєчасність статевого розвитку і сексуальну активність, без нього сперма має низькі показники.

Він виявляє і ліпотропну дію: нормалізує жировий обмін, підвищує інтенсивність розпаду жирів, запобігає жировій дистрофії печінки. Цинк є структурним елементом клітин слизових оболонок, впливає на смакові відчуття й апетит. Запобігає випаданню волосся, сприяє стабілізації глюкози в крові, підтримує і поліпшує зір.

Результати досліджень показали, що цинк пригнічує розмноження риновірусів людини. У разі прийому препаратів цинку тривалість застудних захворювань скорочується.

Ознаки дефіциту цинку

Нестача цинку в раціоні харчування може спричинити низку порушень в організмі:

- сповільнений ріст, карликовість;

- сухість шкіри, схильність до алергійних уражень, екземи, випадання волосся, раннє облисіння, захворювання і крихкість нігтів, білі плями на нігтях;

- різні порушення статевої функції, низька статева активність, недорозвинення статевих органів у чоловіків, простатит і аденома простати;

- передчасні пологи;

- ураження головного мозку, апатія, зниження уваги і пам'яті, депресія тощо;

- знижений апетит, втрата смакових відчуттів;

- порушення зору; нічна сліпота, розвиток короткозорості тощо;

- анемія внаслідок скорочення тривалості життя еритроцитів або недостатнє їх утворення;

- синдром хронічної втоми.

Харчові джерела цинку

Концентрація цинку у тканинах тваринного організму значно перевищує його вміст у рослинах. Для порівняння: в 100 г рослин, - 0,2-0,8 мг, а в 100 г устриць - 100 мг цинку. Високий вміст цинку в тканинах креветок, оселедців, макрелі, яловичої печінки, м'яса, в насінні гарбуза і соняшнику, ягодах чорниці, зародках пшениці, грибах, горіхах ліщини, селері, петрушці тощо. До того ж цинк із тваринних продуктів краще засвоюється, аніж із рослинних.

Наявність у рослинах фітинової кислоти різко погіршує біодоступність зв'язаного цинку. Фітинова кислота в тонкій кишці може утворювати нерозчинні комплекси з іонами магнію, кальцію і цинку, внаслідок чого ці мікроелементи не всмоктуються. Надлишок кальцію і фосфору також може гальмувати всмоктування цинку з кишечнику.

З рослинних продуктів найліпшим джерелом цинку для організму людини є олія з насіння гарбуза. Її використовують для лікування хвороб простати, травного тракту, печінки, жовчного міхура тощо.

Широковідома цинкова мазь, яку застосовують у разі захворювань шкіри, якщо шкіру треба дещо підсушити. Основним складником цієї мазі є окис цинку, який також входить до складу комбінованих мазей для лікування хвороб шкіри. Останніми десятиліттями цинк вводять до складу вітамінно-мінеральних препаратів. Із вітчизняних вітамінно-мінеральних препаратів можна рекомендувати Вітам, в якому є цинк (1,7 мг), та Есмін (есенціальні мінерали), до складу якого входить 9 мікроелементів, у тому числі цинк - 4 мг, мідь - 0,7 мг, селен - 50 мкг.

З імпортних вітамінно-мінеральних препаратів, які мають у своєму складі цинк, можна виокремити Дуовіт, у якому є 11 вітамінів і 8 мікроелементів, зокрема цинку - 3 мг в кожному драже, та два препарати, до складу яких входять майже всі вітаміни і 17 мікроелементів: Мільтріум з бета-каротином (цинку - 15 мг, селену - 25 мкг, міді - 2 мг), Теравіт антистрес (цинку - 15 мг, селену - 70 мкг, кремнію - 4 мг, гінкго білоба - 50 мг). Найбільший вміст цинку (50 мг) в препараті Вітакап.

Перед тим як купувати ці препарати, уважно прочитайте інструкції щодо їх застосування.

З монопрепаратів цинку можна за показаннями застосовувати лактат цинку, глюконат цинку або цинк у сполуці з амінокислотами - цинк хелат. Хелатна форма цинку засвоюється краще. В цих препаратах вміст цинку становить від 15 до 50 мг.

Потреба в цинку

Щоденна норма цинку становить для чоловіків 15 мг, для жінок - 12 мг, але під час вагітності чи годування груддю - 20-25 мг.

Особи, які потребують додаткового прийому цинку: вегетаріанці, люди старші 55 років (цинк гірше засвоюється), особи, які страждають від тяжких хронічних захворювань чи хронічної діареї, ті, хто часто вживає алкоголь, а також ті, що недавно перенесли хірургічні операції, травми, опіки.

У разі довготривалого прийому цинку потрібно призначити 2-3 мг міді на день або комплексні вітамінно-мінеральні препарати, до складу яких, окрім цинку, входить і мідь. Встановлено, що цинк разом із міддю сприяє ліпшому загоєнню ран і опіків.

Показання до застосування препаратів цинку:

- період статевого розвитку юнаків;

- захворювання простати, профілактика злоякісного переродження аденоми простати, сексуальні розлади у чоловіків;

- активізація репаративних процесів (загоєння ран, опіків, трофічних виразок тощо);

- захворювання шкіри (дерматози, вугри, псоріаз, облисіння);

- захворювання нервової системи, погіршення пам'яті;

- підвищення імунітету, особливо в похилому віці, часті застудні захворювання;

- порушення жирового обміну, запобігання жирової дистрофії печінки;

- профілактика короткозорості і нічної сліпоти (в комплексі з вітамінами);

- вагітність і лактація (в комплексі з вітамінами);

- захворювання травного тракту.

За всіх хронічних захворювань дія цинку ліпша в комплексі з вітамінами.

Навіщо людському організму цинк?

Біологічне значення цинку встановлено близько 130 років тому, коли вперше було доведено, що цей біоелемент потрібний для росту організму.

Запаси цинку в організмі невеликі і становлять близько 2-3 г, більша частина його міститься в кістках, шкірі, передміхуровій залозі, волоссі, сітківці ока, молочних залозах, печінці та м`язах. Він має ліпотропні та кровотворні властивості, впливає на рівень глюкози у крові, входить до складу інсуліну та багатьох ферментів, котрі забезпечують процеси дихання, зокрема карбоангідрази, яка в процесі газообміну виконує основну функцію виведення з організму вуглекислоти.

Цинк справляє біологічну дію на ріст, статевий розвиток і репродуктивну функцію, імунний стан організму, забезпечує оптимальне кровотворення, чутливість до смаку й запаху, нормальний перебіг загоювання ран. Він є структурним компонентом й активатором ферментів, бере участь у процесах біосинтезу білка і нуклеїнових кислот, підтримує стан внутрішнього середовища організму, бере участь у синтезі ДНК, потрібний для функції мозку, сприяє зниженню рівня холестерину, впливає на білковий та жировий обмін, бере участь у біосинтезі металоферментів та в утворенні клітинних структур. Препарати з цинком корисні у лікуванні шизофренії, безплідності, хвороб передміхурової залози тощо. Недостатність цинку в організмі спричиняє різку затримку росту, іншу патологію.

Підвищена потреба організму в цинку виникає у разі прийому значних доз вітаміну В6, діабету, алкоголізму, захворювань простати, в осіб похилого віку тощо. Найліпше біоелемент діє у поєднанні з вітаміном А, кальцієм і фосфором.

Найчастіше причинами розвитку гіпоцинкозу можуть бути вживання як основного продукту харчування бездріжджового хліба з борошна тонкого помелу, вживання м`яса й інших тваринних продуктів у незначній кількості, крововтрати, інтенсивне потовиділення, алкоголізм, тяжкий цироз печінки тощо.

Носіями легкозасвоюваного цинку є продукти тваринного походження (яловичина, свинина, м`ясо птиці, печінка, твердий сир, кров), а також пивні дріжджі, яйця, нежирне сухе молоко, гірчиця, пшеничні висівки, зернобобові, деякі крупи, горіхи, креветки тощо).