Оксид цинка в жизни человека

метки: Свойство, Сульфат, Химический, Окись, Оксид, Состав, Организм, Pasta

Раздел I. Латинское и русское название. Молекулярная и структурная формулы

Латинское название оксида цинка — Zinci oxydum.

Молекулярная формула: ZnO.

Структурная формула: Zn=O.

Фармакологическая группа.

Фармакологической группой оксида цинка считаются антисептические и дерматотропные средства.

Антисептические средства (антисептики)

Обеззараживание изделий многократного медицинского назначения складывается из нескольких этапов: дезинфекция, предстерилизационная очистка и стерилизация.

Дезинфекция, Предстерилизационная очистка, Стерилизация —

биоцидами

Биоциды должны отвечать ряду требований. Они должны действовать не только на бактерии и грибы, но и быть активными в отношении спор, вирусов гепатита и иммунодефицита человека, микобактерий туберкулеза. Важно, чтобы экспозиция препарата была по возможности более короткой.

Антисептическое средство не должно обладать местным раздражающим действием, минимальными аллергизирующими и токсическими свойствами, минимально всасываться с места его нанесения.

Дезинфицирующее средство не должно вызывать коррозии металлов и повреждать другие материалы, входящие в состав медицинского оборудования, сохранять активность в присутствии органических веществ (крови, слизи, мочи и т.д.), не оказывать токсического и аллергизирующего действия на медицинский персонал, легко отмываться с обрабатываемой поверхности, не иметь раздражающего действия и запаха. Кроме того, дезинфицирующее средство должно быть простым в применении, хорошо растворяться в воде, иметь длительный срок хранения и быть экологически безопасным и недорогим.

Согласно этим требованиям, круг химических соединений, которые могут быть использованы в стоматологической практике в качестве антисептиков и дезинфектантов, весьма ограничен. Каждое из этих соединений имеет свои преимущества и недостатки.

В процессе использования биоцидов у многих микроорганизмов может формироваться устойчивость к тем или иным антисептикам и дезинфектантам. Различные микроорганизмы обладают неодинаковой чувствительностью к биоцидам.

История открытия.

Сплав цинка с медью — латунь — был известен ещё в Древней Греции, Древнем Египте, Индии (VII в.), Китае (XI в.).

Долгое время не удавалось выделить чистый цинк. В 1738 году в Англии Уильямом Чемпионом был запатентован дистилляционный способ получения цинка. В промышленном масштабе выплавка цинка началась также в XVIII в.: в 1743 году в Бристоле вступил в строй первый цинковый завод, основанный Уильямом Чемпионом, где получение цинка проводилось дистилляционным способом. В 1746 А. С. Маргграф в Германии разработал похожий на способ Чемпиона дистилляционный способ получения чистого цинка путём прокаливания смеси его окиси с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. Маргграф описал свой метод во всех деталях и этим заложил основы теории производства цинка. Поэтому его часто называют первооткрывателем цинка.

Свойства и получение цинка

... ректификацией дает металл чистотой 99,995 % и позволяет извлекать кадмий. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный ... дутьем. Производительность постепенно повышалась, но цинк содержал до 3 % примесей, в том числе ценный кадмий. Дистилляционный цинк очищают ликвацией (то есть отстаиванием ...

В 1805 году Чарльз Гобсон и Чарльз Сильвестр из Шеффилда запатентовали способ обработки цинка — прокатка при 100—150 градусах. Первый в России цинк был получен на заводе «Алагир» 1 января 1905 года. Первые заводы, где цинк получали электролитическим способом, появились в 1915 году в Канаде и США.

Цинк является тем элементом, который человек знает и использует с древних времен. Наиболее распространенным минералом является карбонат цинка, или каламин. Как любой карбонат, каламин при нагревании, точнее прокаливании, разлагается на оксид цинка и углекислый газ. Оксид цинка широко применялся в медицине, например, при лечении глазных болезней. Оксид цинка легко можно восстановить до свободного цинка. Но получить цинк в виде металла удалось значительно позже чем были получены основные металлы древности: олово, свинец, железо, медь. Для восстановления цинка из оксида углем, необходима температура около 1100 °С. Температура же кипения цинка всего 906 °С. Следствием этого являлось то, что цинк просто напросто испарялся, его невозможно было уловить.

Цинк человеком применялся для приготовления латуни, сплава меди и цинка. Латунь применялась повсеместно, и в Китае, и в Индии, и в Греции и в Риме. Историки и археологи установили, что впервые получили латунь римляне. Это произошло во времена правления императора Августа, в начале нашей эры по летоисчислению. И этот способ применялся до XIX века. Когда был получен цинк, установить точно не удалось. В развалинах Дакии археологами нашли идола, который содержал более 27% цинка. Предположительно, цинк получали как побочный продукт при получении латуни.

Искусство получения цинка в Европе было утеряно В X—XI вв.Но цинк требовался для получения латуни, поэтому его приходилось завозить из Китая и Индии. Первое промышленное производство было открыто в Китае. Но способ был очень простым. Для получения цинка каламин засыпали в глиняные горшки, которые плотно закрывались, складывались в пирамиду, промежутки между ними заполнялись углем и нагревались горшки до высоких температур. Горшки нагревались докрасна. После данной операции горшки охлаждали, разбивали их и извлекали металлический цинк в виде слитков.

В Европе цинк стали получать вторично в XVI веке. Задачей химиков бало совершенствование способов получения металлического цинка. Огромная заслуга в этом принадлежит А. Маргграфу, который занимался методами выделения цинка из природных минералов.

Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium II. Это слово, вероятно, восходит к нем. Zinke, означающее «зубец» (кристаллиты металлического цинка похожи на иглы).

Расчет процесса электролиза цинка из сульфатного раствора

... путем, для очистки растворов от меди и кадмия перед электролизом растворов цинка. Оксид цинка широко используют при производстве ... золотом, цинк используется в металлургии для извлечения благородных металлов. Цинковая пыль применяется для осаждения золота и серебра из растворов при их получении гидрометаллургическим ...

Физико-химические свойства.

Оксид цинка — белый, желтеющий при нагревании порошок. Кристалл при комнатной температуре бесцветен.

Молекулярный вес: 81,37

Температура плавления:

при давлении 52 атмосферы — около 2000° C

при атмосферном давлении и 1950° C — возгоняется

Плотность:

в порошке 5,5 — 5,6 г/смі

в виде кристалла 5,7 г/смі.

Растворимость в воде:

при 18° C — 0,00052 г/100 мл

при 29° C — 1,6·10-4 г/100 мл

Оксид цинка является прямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 3,36 эВ.

При нагревании вещество меняет цвет: белый при комнатной температуре, оксид цинка становится жёлтым. Объясняется это уменьшением ширины запрещенной зоны и сдвигом края в спектре поглощения из УФ-области в синюю.

Оксид цинка амфотерен — реагирует с кислотами с образованием солей, при взаимодействии с растворами щелочей образует комплексные три- тетра- и гексагидроксоцинкаты (Na ₂ [Zn(OH)₄ ], Ba₂ [Zn(OH)₆ ]):

[Zn(OH) ₃ ]^— + OH^— [Zn(OH)₄ ]^2-

Оксид цинка растворяется в водном растворе аммиака, образуя комплексный аммиакат:

ZnO + 4NH ₃ + Н₂ О — [Zn(NH₃ )₄ ](OH)₂

При сплавлении с щелочами и оксидами металлов оксид цинка образует цинкаты:

ZnO + 2NaOH Na ₂ ZnO₂ + H₂ O

ZnO + CoO CoZnO ₂

При сплавлении с оксидами бора и кремния оксид цинка образует стекловидные бораты и силикаты:

ZnO + B ₂ O₃ Zn(BO₂ )₂

ZnO + SiO ₂ ZnSiO₃

Биологическое значение минеральных веществ нисколько не меньше, чем витаминов, и организм человека нуждается в некоторых количествах и того, и другого в полном объёме.

Минеральные вещества входят в состав ферментов, гормонов, тканей организма человека. Они играют большую роль в пластических процессах, в формировании и построении тканей организма, особенно скелета, поддержании кислотно-щелочного равновесия, содержатся в межтканевых и межклеточных жидкостях, придавая им свойства, необходимые для оптимального течения процессов обмена.

Минералы регулируют состав внутриклеточной жидкости, участвуют в формировании клеток крови, костей, участвуют в процессах формирования нервной системы и тонуса мышц сердечно-сосудистой системы.

Концентрация минералов в организме человека не одинакова. Химические элементы, содержание которых исчисляется граммами, называют макроэлементами, а элементы в очень малых концентрациях — микроэлементами.

Высокая концентрация цинка находится в гипофизе, поджелудочной железе, сетчатке глаза, половых железах, печени, скелете, ногтях, волосах, но больше всего цинка содержится в сперме. Этим объясняется развитие бесплодия, замедление процессов полового созревания и снижение сексуальных способностей, возникающих при дефиците цинка. В крови цинк находится, главным образом, в эритроцитах — до 80%. В костной ткани содержится до 20% всего цинка. Цинк является важным веществом для поддержания и улучшения зрения. Содержание цинка в глазах человека достигает 21 мг.

Медь и цинк в организме

... Действие меди на углеводный обмен проявляется посредством ускорения процессов окисления глюкозы, торможения распада гликогена в печени. Медь входит в состав многих важнейших ферментов, таких как цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбиназа и др. Медь ...

Микроэлемент цинк крайне необходим для организма человека. Его биологическое значение куда сложнее, чем у других микроэлементов. Цинк участвует в процессах энзимогенеза и в регуляции более чем 200 ферментных систем. При этом цинк играет роль катализатора, он активизирует фермент, регулирует его структуру и непосредственно участвует в процессе образования нуклеиновой кислоты, протеина, деления клетки, роста и регенерации.

Цинк полностью прекращает развитие вирусной инфекции, если захватить ее на начальных стадиях.

Цинк входит в состав ряда важнейших ферментов, гормонов, т.е. обеспечивает основные жизненные процессы в клетках, органах и тканях:

• кроветворение;
• регуляцию деления клеток;
• синтез нуклеиновых кислот (ДНК и РНК)
• регуляцию Т-клеточного иммунитета;
• синтез инсулина поджелудочной железы;
• синтез полового гормона тестостерона;
• синтез белков печени;
• синтез пищеварительных ферментов;
• образование белков памяти в ЦНС;
• рост волос и ногтей;
• рост и развитие организма;
• процессы регенерации (заживления) кожи;
• окислительно-восстановительные реакции;
• формирование коллагеновых волокон (прочность кожи и сосудов).

Норма ежедневного приёма цинка: в среднем — 10-20 мг; беременным до 30 мг; младенцу — 3,5 мг; ребенку — 10 мг; подростку — 15 мг; в случае заболевания — до 25 мг.

В продуктах питания среднее содержание цинка составляет (мкг на 100 г съедобной части продукта):

• в печени говяжьей — 5000,
• печени свиной — 4000,
• говядине — 3240,
• желтке куриного яйца — 3105,
• сыре голландском — 3000,
• в горохе лущеном — 2440,
• мясе кролика — 2310,
• хлебе пшеничном из целого зерна — 2132,
• курах (тушки) — 2055,
• крупе гречневой — 2050,
• окуне морском — 1534,
• треске — 1020.

  Применение в медицине.

Противопоказания. Побочные действия.

Свойства оксида цинка обусловливают его широкое применение в химической, фармацевтической промышленности. Оксид цинка нашёл широкое применение в создании абразивных зубных паст и цементов в терапевтической стоматологии, в кремах для загара и косметических процедурах, в производстве электрокабеля, искусственной кожи и резинотехнических изделий. Кроме того, применение распространено в шинной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей промышленностях. Оксид цинка применяют при производстве стекла и керамики.

Радиоактивный цинк

^6sm Zn получают облучением нейтронами в ядерном реакторе цинковых мишеней природного состава или мишеней, обогащенных по изотопу ⁶⁸ Zn, по ядерной реакции ⁶⁸ Zn(n,v) ^69ra Zn. «Zn получают в ядерном реакторе облучением нейтронами природного цинка по реакции ⁶⁴ Zn(n,v) «Zn или на ускорителе заряженных частиц облучением меди протонами или дейтронами по реакциям ^M Cu (р, п) ⁶⁵ Zn или ^t5 Cu (d, 2n) ⁶⁵ Zn.

По радиотоксичности ^69m Zn и ⁶⁵ Zn относятся к группе В. Введённый в организм животных радиоактивный цинк накапливается преимущественно в гипофизе, печени, поджелудочной и предстательной железах; выделяется цинк главным образом через желудочно-кишечный тракт.

Особенности производственного процесса ОАО «Челябинский ...

... производства составляет около 46%. ОАО "Челябинский цинковый завод" является частью цинковой промышленности России и мира. Челябинский цинковый завод - ведущий российский поставщик высококачественного цинка и сплавов на его основе, ... на выщелачивание обожженного концентрата и вельц-окиси. 3. Плавка катодного цинка. Полученный при электролизе катодный цинк переплавляется в чушки и блоки определенной ...

В соединениях цинк проявляет валентность +2. Во влажном воздухе и воде этот металл стабилен вплоть до температуры 200°, его окислению препятствует поверхностная пленка гидрокарбонатов. Цинк реагирует с кислотами и щелочами, аммиаком, солями аммония, влажными молекулярными хлором и бромом, при нагревании — с молекулярным кислородом.

Ион Zn ²⁺ гораздо прочнее связывается с большинством органических соединений, чем ион Mg²⁺ и стремится образовать четыре ковалентные связи тетраэдрической симметрии; в отличие от магния, который быстро и обратимо взаимодействует с ферментами, Цинк обнаруживает тенденцию к прочному связыванию с ферментным белком.

Ионы Zn ²⁺ необходимы для функционирования карбоангидразы, термолизина, дипептидаз, щелочной фосфатазы, РНК- и ДНК-полимераз, некоторых альдолаз, алкогольдегидрогеназ и супероксиддисмутазы. Известно, что цинк связывается с гексамерами инсулина. У многих плотоядных животных и человека отражающий слой за сетчаткой содержит кристаллы цинк-цистепнового комплекса. Установлено, что с цинком конкурируют ионы меди Cu²⁺ и кадмия Cd²⁺ . Ионы Cd²⁺ очень токсичны и обладают способностью накапливаться в корковом веществе почек, вытесняя цинк.

Определение цинка в биологическом материале проводят методами эмиссионной, атомно-абсорбционной, рентгеновской спектроскопии и другими методами качественного и количественного анализа.

Цинка окись используется в качестве компонента лекарственных средств, применяемых в дерматологии. Обладает противовоспалительным, подсушивающим, адсорбирующим, вяжущим и антисептическим действием. Применяют наружно в виде присыпки, мази, пасты, линимента. Является одним из компонентов ряда комплексных дерматологических и косметических препаратов, таких как «Цинковая мазь», «Паста Лассара» и пр.

Фармакологическое действие: образует альбуминаты и денатурирует белки. При нанесении на пораженную поверхность уменьшает явления экссудации, воспаления и раздражения тканей, образует защитный барьер от действия раздражающих факторов.

Может применяться при дерматите, в том числе пелёночном, опрелостях, потнице, поверхностных ранах и ожогах (солнечные ожоги, порезы, царапины), язвенных поражениях кожи (трофических язвах), пролежнях, экземе в стадии обострения, простом герпесе, стрептодермии.

Характеристика.

Показания. «Пеленочный» дерматит, опрелость, потница, поверхностные раны, ожоги, дерматит, язвенные поражения кожи, пролежни; экзема в стадии обострения, простой герпес, стрептодермия, трофические язвы.

Применение Цинка окиси., Противопоказания. Гиперчувствительность., Побочные эффекты Цинка окиси., Особые указания., Лекарственные средства. Лекарственные формы. Лекарственные препараты.

Цинка окись в отличие от цинка сульфата обладает в основном адсорбирующими свойствами и оказывает относительно слабое антисептическое и вяжущее действие. Последнее обусловлено весьма низкой степенью диссоциации окиси цинка по сравнению с цинка сульфатом. По той же причине после приёма внутрь цинка окиси не наблюдается рвотного эффекта и признаков резорбтивного действия ионов цинка. Цинка окись применяют наружно как адсорбирующее, вяжущее и антисептическое средство.

Реферат получение цинка

... кадмий. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают ... пары его воспламеняются и сгорают зеленовато-белым пламенем, образуя окись цинка. 1 Общие сведения Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30. Он ...

Цинка окись

Окись цинка входит также в состав ряда готовых лекарственных форм:

Гальманин (Galmaninum)

• цинка окиси 10 ч.,
• салициловой кислоты 2 ч.,
• талька и крахмала по 44 ч.

Линимент окиси цинка (Linimentum Zinci oxydi)

• цинка окиси 1 ч.,
• масла подсолнечного 1,5 ч.

Мазь цинковая (Unguentum Zinci)

• цинка окиси 1 ч.,
• вазелина 9 ч.

Мазь цинко-нафталанная с анестезином (Unguentum Zinci naphthalanum cum Anaesthesino)

• мази цинковой 79,2 г,
• мази нафталанной 15,8 г
• анестезина 5 г.

Паста цинковая (Pasta Zinci)

• цинка окиси 1 ч.,
• крахмала 1 ч.,
• вазелина 2 ч.

Паста салицилово-цинковая (Pasta Zinci-salicylata; паста Лaccapa)

• цинка окиси 25 ч.,
• крахмала пшеничного 25 ч.,
• салициловой кислоты 2 ч.,
• вазелина 48 ч.

Паста цинко-нафталанная (Pasta Zinci-naphthalani)

• цинка окиси 1 ч.,
• крахмала 1 ч.,
• мази нафталанной 2 ч.

Паста цинко-ихтиоловая (Pasta Zinci-ichthyoli)

• цинка окиси 24,4 г,
• ихтиола 2,5 г,
• крахмала 24,4 г,
• вазелина 48,7 г.

Присыпка детская (Aspersio puerilis)

• цинка окиси 1 ч.,
• крахмала 1 ч.,
• талька 8 ч.

«Нео-Анузол» (Suppositoria «Neo-Anusolum»).

биоцид оксид цинк минеральный

А. Макгграф Линимент окиси цинка, Гальманин Присыпка детская Мазь цинковая, Паста цинковая Паста салицилово-цинковая