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 54Zn до 85Zn. 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.

Содержание цинка таково:

  • 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

Значение цинка в биологических процессах очень велико. В целом, в организме взрослого человека содержание цинка близится к 2 г. В основном, содержится именно в составе своих соединений. Сосредоточено его содержание в таких внутренних органах как печени и простате, в поджелудочной железе, а также в мышцах. Большинство ферментов содержат цинк, также, как и велико его содержание в мужской сперме (до 10 мг на 50 мг).

Обобщенно, цинк:

  • 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 Zn2+. Отравление одним из соединений цинка – его сульфатом, может привести не только к малокровию и задержанию процесса роста, но и к бесплодию.