Цирконій в організмі людини: роль, джерела, нестача і надлишок
Цирконій (Zr) - хімічний елемент з атомним номером 40. У елементарному вигляді являє собою блискучий сріблясто-білий метал, дуже пластичний і стійкий до корозії.
Вперше про можливе існування цього хімічного елемента люди дізналися в 1789 році, коли німецький хімік М.Г. Клапрот проводив досліди над мінералом цирконом і виділив оксид невідомого раніше металу (звідси стає абсолютно зрозумілим походження назви даного хімічного елемента). Але отримати цирконій в чистому вигляді йому так і не вдалося. Вперше за нього це зробив шведський хімік Берцеліус в 1824 році, а хімічний чистий метал вдалося отримати тільки на початку ХХ століття.
Цирконій не такий вже рідкісний хімічний елемент, і його сполуки в земній корі зустрічаються досить часто, хоча точна масова частка поки не встановлена. За різними оцінками вона становить 170-250 г на тонну. Концентрація цирконію в морській воді близько 5 · 10 -5 мг / л. Всього налічується близько 40 мінералів цирконію, представлених в основному його оксидами і силікатами. Найпоширенішими з них є вже згаданий циркон (суміш силікату і оксиду цирконію), баделеїт (оксид цирконію), Евдіаліт (комплексне з'єднання оксидів, гідроксидів і хлоридів натрію, кальцію, заліза, марганцю і цирконію).
У мінералах цирконію майже завжди супроводжує гафній, який за хімічними властивостями дуже схожий на цирконій, і також розташовується в четвертій побічної підгрупи, але не п'ятого, а вже шостого періоду періодичної системи Д.І. Менделєєва. В цьому відношенні цирконій і гафній співвідносяться один з одним як натрій і калій.
Найбільші родовища мінералів цирконію виявлені в США, Бразилії, Індії та Австралії. Що стосується Росії, то на її частку припадає близько 10% відомих запасів цирконію. Родовища цирконію розробляються в Мурманської, Томської, Тамбовської, Нижегородської і Читинської областях.
Цирконій - дивно стійкий метал. З соляною кислотою він взагалі ніяк не реагує, а з сірчаної тільки при концентрації останньої понад 50% і при температурі понад +100 оС лугів він також не "по зубах", і цирконій - єдиний в природі метал, який не взаємодіє навіть з лугами, що містять аміак. Азотна кислота і царська горілка починають розчиняти його тільки при температурі понад +100 о С. У такій пекельній суміші золото давно б уже розчинилося, а цирконій ледь взаємодіє з нею.
Мелкодісперсний цирконій має високу вибухо-і пожежну небезпеку через те, що самозаймається на повітрі. При нагріванні до температури 250 ° С цирконій починає горіти на повітрі, при цьому виділяється колосальна кількість тепла і світла. При горінні розвивається температура 4650 ° С, при цьому практично немає ніякого диму. Це властивість цирконію використовується для створення піротехнічних виробів, правда, іграшка виходить дуже дорогою. Тому набагато частіше в піротехніці використовується металевий магній.
З'єднання цирконію також затребувані людьми. Так, мінерал циркон відрізняється високою твердістю і сильним алмазним блиском, тому може служити замінником діамантів в прикрасах, який не відразу відрізниш від цього самого дорогого каменю. Він може мати золотистий, зелений, сірий, коричневий відтінки або бути безбарвним. Однак сфера застосування циркону в ювелірній справі швидко скорочується, оскільки на зміну йому приходить набагато дешевший і універсальний фианит - синтетичний діоксид цирконію, який вперше був отриманий в Фізичному інституті Академії наук СРСР (ФІАН), від назви якого і з'явилося відповідне слово - "фианит ". Фіаніт в процесі синтезу має набагато більш передбачувані властивості (розмір, колір, твердість), за що користується великим попитом.
Роль цирконію в організмі людини
Всупереч засиллю інформації про нібито чудодійні властивості цирконію і виробів з нього, він не грає абсолютно ніякої біологічної ролі в організмі не тільки людини, а й відомих нам живих істот, що, до речі, і цінується. Біологічної інертністю володіє не тільки металевий цирконій, а й виявлені в природі мінерали цирконію, в основі яких оксид і силікат цирконію. Говорячи іншими словами, хімічна інертність цирконію настільки висока, що він не може взаємодіяти з тканинами і рідинами організму.
Проте, цирконій зіграв свою роль у зміцненні здоров'я людей, правда, непряму. Оскільки він біологічно інертний, з нього створюють високоякісні хірургічні інструменти, імплантати та протези (зубні, кісткові, суглобові), хірургічну дріт. Росія - перша в світі країна, яка стала використовувати цирконій в медичних цілях - виготовила з цього металу імпланти. Однак через високу вартість отримання і, відповідно, дорожнечу цирконію на світовому ринку, поки перші позиції серед матеріалів для імплантів і протезів міцно утримує титан і його сплави.
В останні роки в моду стала входити цирконієва посуд, проте вона дуже дорога і тому дозволити її собі може далеко не кожна сім'я. Цирконієва посуд практично вічна, оскільки не піддається корозії.
Джерела цирконію в організмі людини
Незважаючи на те, цирконій не грає зовсім ніякої біологічної ролі, він виявлений в організмі людини. В організмі дорослої людини присутні приблизно 1 мг цирконію. Потрапляє він до нас разом з їжею і водою, де міститься в мікроскопічних кількостях. Цирконій виявлений в таких продуктах харчування:
Брак цирконію в організмі людини
Інформація про дефіцит цирконію в організмі відсутній по вищевказаній причині: він не грає ніякої біологічної ролі.
Надлишок цирконію в організмі людини
У великих кількостях цирконій може викликати алергічні реакції на шкірі, а в важких випадках можлива гостра пневмонія і навіть фіброз легенів.
Причинами ізибка цирконію в організмі можуть бути:
- робота на шкідливому виробництві в ливарно, машинобудівної та атомної промисловості;
- використання цирконієвих браслетів;
- використання дезодорантів з цирконієм (в нашій країні випуск припинений) і робота на виробництві по їх виготовленню.
Здоров'я і психологія Северодвинск 89210796296