Биологическая роль

Цинк:

• необходим для продукции спермы и мужских гормонов^[8]

• необходим для метаболизма витамина E, который является предшественником половых гормонов и включается в продукцию тестостерона.

• важен для нормальной деятельности простаты.

• участвует в синтезе разных анаболических гормонов в организме, включая инсулин, тестостерон и гормон роста^[8].

• необходим для расщепления алкоголя в организме, так как входит в состав алкогольдегидрогеназы.^[8]

Содержание в продуктах питания

Среди продуктов, употребляемых в пищу человеком, наибольшее содержание цинка — в устрицах. Однако в тыквенных семечках содержится всего на 26 % меньше цинка, чем в устрицах. Например, съев 45 граммов устриц, человек получит столько же цинка, сколько содержится в 60 граммах тыквенных семечек. Практически во всех хлебных злаках цинк содержится в достаточном количестве и в легкоусваиваемой форме. Поэтому, биологическая потребность организма человека в цинке обычно полностью обеспечивается ежедневным употреблением в пищу цельнозерновых продуктов (нерафинированного зерна).

Содержание цинка:

• ~0,25 мг/кг — яблоки, апельсины, лимоны, инжир, грейпфруты, все мясистые фрукты, зелёные овощи, минеральная вода.

• ~0,31 мг/кг — мёд.

• ~2—8 мг/кг — малина, чёрная смородина, финики, большая часть овощей, большинство морских рыб, постная говядина, молоко, очищенный рис, свёкла обычная и сахарная, спаржа, сельдерей, помидоры, картофель, редька, хлеб.

• ~8—20 мг/кг — некоторые зерновые, дрожжи, лук, чеснок, неочищенный рис, яйца.

• ~20—50 мг/кг — овсяная и ячменная мука, какао, патока, яичный желток, мясо кроликов и цыплят, орехи, горох, фасоль, чечевица, зелёный чай, сушёные дрожжи, кальмары.

• ~30—85 мг/кг — говяжья печень, некоторые виды рыб.

• ~130—202 мг/кг — отруби из пшеницы, проросшие зёрна пшеницы, тыквенные семечки, семечки подсолнечника.

Основные проявления дефицита цинка

Недостаток цинка в организме приводит к ряду расстройств. Среди них раздражительность, утомляемость, потеря памяти, депрессивные состояния, снижение остроты зрения, уменьшение массы тела, накопление в организме некоторых элементов (железа, меди, кадмия, свинца), снижение уровня инсулина, аллергические заболевания, анемия и другие ^[9].

Для оценки содержания цинка в организме определяют его содержание в волосах, сыворотке и цельной крови.

Токсичность

При длительном поступлении в организм в больших количествах все соли цинка, особенно сульфаты и хлориды, могут вызывать отравление из-за токсичности ионов Zn²⁺. 1 грамма сульфата цинка ZnSO₄ достаточно, чтобы вызвать тяжелое отравление. В быту хлориды, сульфаты и оксид цинка могут образовываться при хранении пищевых продуктов в цинковой и оцинкованной посуде.

Отравление ZnSO₄ приводит к малокровию, задержке роста, бесплодию.

Отравление оксидом цинка происходит при вдыхании его паров. Оно проявляется в появлении сладковатого вкуса во рту, снижении или полной потере аппетита, сильной жажде. Появляется усталость, чувство разбитости, стеснение и давящая боль в груди, сонливость, сухой кашель.

Химические свойства:

Цинк является довольно активным металлом. 1. Легко взаимодействует со многими неметаллами: кислородом, галогенами, серой, фосфором:

2Zn + О2 = 2ZnО (оксид цинка)

Zn + Сl2 = 2ZnCl2 (хлорид цинка)

Zn + S = ZnS (сульфид цинка)

3Zn + 2Р = Zn3Р2 (фосфид цинка)

2. При нагревании взаимодействует с водой и сероводородом с выделением водорода:

Zn + Н2О = ZnО + Н2

Zn + Н2S = ZnS + Н2

3. Взаимодействует с щелочами:

— при сплавлении с ними образуются соли цинковой кислоты — цинкаты.

Zn + 2NаОН(крист.) = Nа2ZnО2 + Н2

— при взаимодействии с водным раствором щелочи образуется комплексная соль цинковой кислоты (гидроксоцинкат натрия)

Zn + 2NаОН + 2Н2О = Na[Zn(ОН)4] + Н2

4. Взаимодействует с кислотами:

— с серной кислотой с образованием различных веществ в зависимости от концентрации кислоты

Zn + 2Н2SО4 (конц.) = ZnSО4 + SО2 + 2Н2О

3Zn + 4Н2SО4(разб.) = 3ZnSО4 + S + 4Н2О

4Zn + 5Н2SО4(сильно разб.) = 4ZnSО4 + Н2S + 4Н2O — с азотной кислотой с образованием разных веществ в зависимости от концентрации кислоты:

Zn + 4НNО3 (конц.) = Zn(NO3)2 + 2NО2 + 2Н2O

4Zn + 10НNО3(разб.) = 4Zn(NО3)2 + N2О + 5Н2О

4Zn + 10НNО3(сильно разб.) = 4Zn(NО3)2 + NН4NО3 + ЗН2О

Взаимодействие с неметаллами

При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:

2Zn + O2 = 2ZnO.

При поджигании энергично реагирует с серой:

Zn + S = ZnS.

С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:

Zn + Cl2 = ZnCl2.

При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:

Zn + 2P = ZnP2

или 3Zn + 2P = Zn3P2.

С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.

Взаимодействие с водой

Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Zn + H2O = ZnO + H2.

Взаимодействие с кислотами

В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2;

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония:

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:

Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O;

Zn + 4HNO3 = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Взаимодействие со щелочами

Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

при сплавлении образует цинкаты:

Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2.

Взаимодействие с аммиаком

С газообразным аммиаком при 550–600°С образует нитрид цинка:

3Zn + 2NH3 = Zn3N2 + 3H2;

растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:

Zn + 4NH3 + 2H2O = [Zn(NH3)4](OH)2 + H2.

Взаимодействие с оксидами и солями

Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:

Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4;

Zn + CuO = Cu + ZnO.