В каких продуктах много циркония

Цирконий – металл, серебристо-белого цвета, с неярким, но особенным блеском, а называется по имени минерала, из которого выделен химиками XVIII-XIX веков.

Циркон – природный минерал, из тех, что называют самоцветами, и стоит он почти столько же, сколько сапфир – то есть, довольно дорого, но не дороже алмаза, «младшим братом» которого его стали называть за яркий и переливчатый блеск. В Средневековье украшения с ним были популярны: честные ювелиры называли циркон «несовершенным алмазом», а недобросовестные выдавали его за алмазы настоящие, хотя алмазной твёрдости в этом минерале нет – даже настоящие ценители украшений иногда ошибались.

Сегодня циркон вытеснен фианитом – его синтетическим аналогом, полученным советскими учёными в 70-е годы XX века. По составу фианит сильно отличается от настоящего циркона, но в ювелирной промышленности именно он теперь используется в качестве заменителя алмазов – блестит он не хуже, чем циркон. Используется фианит и в химической промышленности, и в стоматологии – его пыль входит в состав керамики, из которой делаются красивые зубы.

У некоторых разновидностей настоящего циркона блеск скорее золотисто-жёлтый, чем серебристый, поэтому многие учёные думают, что своё название он получил от персидского «царгун» – «золотоцветный», хотя есть и другие версии, но точно никто так и не знает.
Астрологи не прошли мимо циркона, и ещё в средние века минерал считали талисманом, способным оберегать своего владельца от бед и помогать ему, а также улучшать память и другие умственные способности, развивать сообразительность, усиливать тягу к знаниям, приносить успех в творчестве и удачу в торговых делах.

Считается, что циркон улучшает зрение и снимает утомление – возможно, именно это его свойство использовалось производителями известных в России несколько лет назад циркониевых браслетов. Цирконий позиционировался ими, как металл, снижающий повышенное давление, но медики заявляют, что реальными терапевтическими свойствами эти браслеты не обладают, и медицинскими изделиями их считать нельзя. Стоит сказать, что определённые результаты всё же были, но об этом чуть позже.

Назвать цирконий редким элементом нельзя – в земной коре его немало, но он довольно широко рассеян, и крупных залежей почти нет. Природных соединений циркония, в которых он присутствует в виде солей или оксидов, современным учёным известно около 40, но минералов – меньше 30, причём только два из них – циркон и бадделеит, применяемый в производстве огнеупорных материалов и керамики, имеют промышленное значение.

Больше всего сырья, из которого можно получать цирконий, обнаружено в Америке – США и Бразилии, Западной Африке, Индии и Австралии. На территории России тоже есть запасы минералов, содержащих цирконий – они расположены в Сибири и на Урале.

Циркониевые сплавы сегодня находят применение в очень серьёзных сферах промышленности: входят в состав ядерных реакторов, используются в ракето- и самолётостроении; в изготовлении сверхпроводящих магнитов, применяемых в строительстве термоядерных реакторов и создании сложных медицинских приборов.

Другие отрасли тоже используют цирконий и его соединения: металлургия – он применяется в литейном деле; машиностроительная промышленность – как металл, стойкий к коррозиям; в электронике; в кожевенной промышленности – как дубильное вещество; пиротехническое и военное производство.

Тугоплавкость циркония – его двуокись плавится при 2680°С – позволяет изготавливать из него самые разные огнеупорные изделия: не только кирпичи для плавильных печей и тиглей, но и тугоплавкое стекло, и жаропрочные эмали, и все эти изделия не боятся ни очень высоких, ни очень низких температур.

Плавильные печи, построенные с использованием циркониевых огнеупоров в начале XX века, служат до сих пор: в таких печах можно долгие годы работать без ремонта.

Небольшое добавление циркония повышает твёрдость стали и прочность меди; прочность и устойчивость магния и алюминия; цирконий используется в изготовлении электровакуумных приборов.

Минерал, с древних времён известный на Цейлоне, называли гиацинтом, и считали его родственником рубинов и топазов, но в 1789 году немецкий химик Мартин Клапрот исследовал этот самоцвет, и выделил новое вещество – «цирконовую землю»; позже то же самое сделал француз де Морво. Металлический цирконий, но не слишком чистый, был получен знаменитым Берцелиусом в 1824 году; вещество было хрупким – в нём было много примесей, и обработке этот цирконий тоже не поддавался.

Выделить чистый металлический цирконий не удавалось около 100 лет: в 1914 году это было сделано, но примеси всё равно оставались; и в 1925 году голландские учёные, наконец, получили настоящий цирконий – пластичный и легко обрабатываемый металл.

Разумеется, нам очень интересно узнать о биологическом значении циркония – но вот его-то как раз и нет; то есть, учёные поясняют, что он даже биоэлементом не считается, и в структуре наших клеток его тоже нет – важным элементом он не является точно.

Однако, благодаря своей высокой стойкости к различным воздействиям, цирконий стал для нас важным: в медицине он сегодня применяется очень широко – даже титан, известный медицинский металл, несколько меньше устойчив к биологическим средам – а его устойчивость можно назвать практически вечной.

Из циркония создают высококачественные хирургические инструменты; зубные, суставные и костные протезы – в России впервые были изготовлены импланты из циркония, тогда как во всех развитых странах широко применяются сплавы титана.

Титан прекрасно зарекомендовал себя, но сплавы с цирконием обладают более высокой стойкостью к коррозии, отличаются высокой прочностью и биологической совместимостью. Пластичность циркония позволяет хирургам обеспечивать высочайшее качество – даже при сложных множественных переломах костей структуру тканей удаётся восстановить без малейших сдвигов, кости быстро и правильно срастаются, а послеоперационные раны скорее заживают.

Даже в такой серьёзной сфере медицины, как нейрохирургия, цирконий используется с большим успехом: во время операций на мозге используются не только циркониевые инструменты, но также кровоостанавливающие зажимы и нити для швов. В челюстно-лицевой хирургии тоже применяются циркониевые свёрла, винты, скобы, пластины и т.д.

Интересный нюанс: специалистами установлено, что циркониевые серьги способствуют заживлению мочек ушей после прокалывания – ранки заживают на несколько дней раньше, чем при ношении золотых серёжек.

Ещё замечено, что бижутерия с цирконием при длительном ношении улучшает общее самочувствие, и особенно это проявилось у пациентов с переломами, артрозами и артритами, заболеваниями позвоночника, экземами, дерматитами и другими кожными проблемами; гипертоники тоже чувствовали улучшение – давление у них снижалось, и они принимали меньше лекарств. Кстати, использовались как пластины или пояса, так и циркониевые браслеты – оздоровительный эффект всё-таки имеет место быть.

Цирконий в продуктах

Конечно, в нашем организме цирконий есть – примерно 1 мг, и поступает он с водой и пищей. В продуктах он может содержаться в микроскопических количествах: в некоторых растительных маслах, баранине, чае, красном перце, бобах, рисе, пшенице, овсянке и т.д.

Недостаток и избыток циркония

У медиков нет данных о недостатке или дефиците циркония в организме; ничего не известно и о летальной дозе. Но повышенное содержание циркония бывает: при работе в машиностроительной, литейной и атомной промышленности, производстве косметики и средств гигиены. Дезодоранты с цирконием могут вызывать кожную аллергию, но сегодня их уже перестали выпускать; иногда были аллергические реакции и на циркониевые браслеты.

Проявляется избыток циркония по-разному: от раздражения кожи до острой пневмонии и фиброза лёгких. Если десятки лет работать на циркониевом производстве, то возникает стойкая общая интоксикация организма.
При этом посуда с цирконием абсолютно безопасна, и отличается высоким качеством – свои гигиенические свойства она сохраняет практически вечно.
При избытке циркония в организме обычно назначается симптоматическое лечение, или он выводится с помощью комплексообразователей – соединений, проникающих внутрь клеток, и очищающих их от радиоактивных веществ.

Гатаулина Галина
для женского журнала InFlora.ru

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал InFlora.ru обязательна

Цирконий в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток

Цирконий (Zr) – химический элемент с атомным номером 40. В элементарном виде представляет собой блестящий серебристо-белый металл, очень пластичный и устойчивый к коррозии.

Впервые о возможном существовании этого химического элемента люди узнали в 1789 году, когда немецкий химик М.Г. Клапрот проводил опыты над минералом цирконом и выделил оксид неизвестного ранее металла (отсюда становится совершенно понятным происхождение названия рассматриваемого химического элемента). Но получить цирконий в чистом виде ему так и не удалось. Впервые за него это сделал шведский химик Берцелиус в 1824 году, а химический чистый металл удалось получить только в начале ХХ столетия.

Цирконий не такой уж редкий химический элемент, и его соединения в земной коре встречаются довольно часто, хотя точная массовая доля пока не установлена. По различным оценкам она составляет 170-250 г на тонну. Концентрация циркония в морской воде порядка 5·10-5 мг/л. Всего насчитывается около 40 минералов циркония, представленных в основном его оксидами и силикатами. Самыми распространенными из них являются уже упомянутый циркон (смесь силиката и оксида циркония), бадделеит (оксид циркония), эвдиалит (комплексное соединение оксидов, гидроксидов и хлоридов натрия, кальция, железа, марганца и циркония).

В минералах цирконию почти всегда сопутствует гафний, который по химическим свойствам очень похож на цирконий, и также располагается в четвертой побочной подгруппе, но не пятого, а уже шестого периода Периодической системы Д.И. Менделеева. В этом отношении цирконий и гафний соотносятся друг с другом как натрий и калий.

Самые крупные месторождения минералов циркония обнаружены в США, Бразилии, Индии и Австралии. Что касается России, то на ее долю приходится около 10% известных запасов циркония. Месторождения циркония разрабатываются в Мурманской, Томской, Тамбовской, Нижегородской и Читинской областях.

Цирконий – удивительно стойкий металл. С соляной кислотой он вообще никак не реагирует, а с серной только при концентрации последней свыше 50% и при температуре свыше +100оС. Щелочам он также не “по зубам”, и цирконий – единственный в природе металл, который не взаимодействует даже со щелочами, содержащими аммиак. Азотная кислота и царская водка начинают растворять его только при температуре свыше +100оС. В такой адской смеси золото давно бы уже растворилось, а цирконий едва взаимодействует с ней.

Мелкодисперсный цирконий обладает высокой взрыво- и пожароопасностью из-за того, что самовоспламеняется на воздухе. При нагревании до температуры 250оС цирконий начинает гореть на воздухе, при этом выделяется колоссальное количество тепла и света. При горении развивается температура 4650оС, при этом практически нет никакого дыма. Это свойство циркония используется для создания пиротехнических изделий, правда, игрушка получается очень дорогой. Поэтому гораздо чаще в пиротехнике используется металлический магний.

Соединения циркония также востребованы людьми. Так, минерал циркон отличается высокой твердостью и сильным алмазным блеском, поэтому может служить заменителем бриллиантов в украшениях, который не сразу отличишь от этого самого дорогого камня. Он может иметь золотистый, зеленый, серый, коричневый оттенки или быть бесцветным. Однако сфера применения циркона в ювелирном деле быстро сокращается, поскольку на смену ему приходит намного более дешевый и универсальный фианит – синтетический диоксид циркония, который впервые был получен в Физическом институте Академии наук СССР (ФИАН), от названия которого и появилось соответствующее слово – “фианит”. Фианит в процессе синтеза имеет гораздо более предсказуемые свойства (размер, цвет, твердость), за что пользуется большим спросом.

Роль циркония в организме человека

Вопреки засилью информации о якобы чудодейственных свойствах циркония и изделий из него, он не играет абсолютно никакой биологической роли в организме не только человека, но и известных нам живых существ, чем, кстати, и ценится. Биологической инертностью обладает не только металлический цирконий, но и обнаруженные в природе минералы циркония, в основе которых оксид и силикат циркония. Говоря другими словами, химическая инертность циркония настолько высока, что он не может взаимодействовать с тканями и жидкостями организма. 

Исходя из сказанного, циркониевые браслеты, которые по сей день рекламируются как якобы средство лечения гипертонии, не имеют никакой терапевтической эффективности. Если какие-то улучшения у их владельцев и наступают, то исключительно благодаря субъективному действию эффекта плацебо.

Тем не менее, цирконий сыграл свою роль в укреплении здоровья людей, правда, косвенную. Поскольку он биологически инертен, из него создают высококачественные хирургические инструменты, импланты и протезы (зубные, костные, суставные), хирургическую проволоку. Россия – первая в мире страна, которая стала использовать цирконий в медицинских целях – изготовила из этого металла импланты. Однако в силу высокой стоимости получения и, соответственно, дороговизны циркония на мировом рынке, пока первые позиции среди материалов для имплантов и протезов прочно удерживает титан и его сплавы.

В последние годы в моду стала входить циркониевая посуда, однако она очень дорогая и поэтому позволить ее себе может далеко не каждая семья. Циркониевая посуда практически вечная, поскольку не подвержена коррозии.

Источники циркония в организме человека

Несмотря на то, цирконий не играет ровным счетом никакой биологической роли, он обнаружен в организме человека. В организме взрослого человека присутствует примерно 1 мг циркония. Попадает он к нам вместе с пищей и водой, где содержится в микроскопических количествах. Цирконий обнаружен в следующих продуктах питания:

• растительные масла;
• баранина;
• чай;
• красное вино;
• бобы;
• рис, пшеница, овес.

Нехватка циркония в организме человека

Информация о дефиците циркония в организме отсутствует по вышеуказанной причине: он не играет никакой биологической роли.

Избыток циркония в организме человека

В больших количествах цирконий может вызвать аллергические реакции на коже, а в тяжелых случаях возможна острая пневмония и даже фиброз легких.

Причинами изыбка циркония в организме могут быть:

• работа на вредном производстве в литейно, машиностроительной и атомной промышленности;
• использование циркониевых браслетов;
• использование дезодорантов с цирконием (в нашей стране выпуск прекращен) и работа на производстве по их изготовлению.