Источник цинка в питании и промышленности¶

Источник цинка — объект, вещество, продукт или процесс, из которого организм человека, животного, растение либо технологическая установка получают цинк (химический элемент Zn, атомный номер 30). В зависимости от контекста термин применяется в трёх основных значениях: источник цинка в питании (пищевые продукты и добавки), источник цинка в природе (минералы и руды) и источник цинка в технике (сырьё для металлургии и химической промышленности). Цинк относится к эссенциальным (жизненно необходимым) микроэлементам: он входит в состав более 300 ферментов, участвует в синтезе белка, работе иммунной системы, заживлении тканей и обмене нуклеиновых кислот.

¶Цинк как химический элемент

Цинк — переходный металл синевато-белого цвета, температура плавления 419,5 °C, плотность 7,13 г/см³. В земной коре его содержание оценивается примерно в 0,0076 % (по массе). В природе цинк не встречается в самородном виде, а образует минералы, главным образом сульфидные. Металл химически активен: на воздухе покрывается защитной плёнкой оксида, реагирует с кислотами и щелочами.

¶Природные источники: минералы и руды

Основным минеральным источником цинка служит сфалерит (цинковая обманка, ZnS) — на него приходится значительная доля мировой добычи. Реже используются:

• смитсонит (ZnCO₃) — карбонат цинка, продукт окисления первичных руд;
• гемиморфит (каламин, Zn₄Si₂O₇(OH)₂·H₂O) — силикат цинка;
• цинкит (ZnO) — оксид цинка;
• вюртцит — редкая полиморфная модификация сульфида цинка.

Полиметаллические руды, содержащие цинк вместе со свинцом, медью, серебром и кадмием, служат комплексным сырьём. Крупные месторождения разрабатываются в Австралии, Китае, Перу, Мексике, Индии и Казахстане. В России цинк добывают преимущественно на месторождениях Урала, Забайкалья и Северного Кавказа.

¶Источники цинка в питании

Для человека главный источник цинка — пища животного и растительного происхождения. Наиболее богаты цинком:

Биодоступность цинка выше из продуктов животного происхождения. Растительные источники содержат фитаты, которые связывают микроэлемент и снижают его усвоение. Улучшают всасывание цинка белки животного происхождения и витамин A, затрудняют — избыток меди, железа и кальция.

Суточная потребность взрослого человека составляет 10–15 мг; для беременных и кормящих женщин — до 20–25 мг. При дефиците цинка развиваются задержка роста, нарушения иммунитета, дерматиты, потеря вкусовой чувствительности, выпадение волос.

¶Цинксодержащие добавки и препараты

При недостаточном поступлении с пищей применяются фармакологические источники цинка: сульфат цинка (ZnSO₄), глюконат цинка, пиколинат цинка, оксид цинка, ацетат цинка. Препараты выпускаются в виде таблеток, капсул, сиропов и растворов. Оксид цинка наружно используется в дерматологии как подсушивающее и противовоспалительное средство. Сульфат цинка входит в состав глазных капель и растворов для полосканий. Дозировки и продолжительность приёма определяет врач, поскольку избыток цинка токсичен и нарушает усвоение меди.

¶Технологические источники цинка

В промышленности цинк получают двумя основными способами:

• пирометаллургический — обжиг сульфидного концентрата с последующей восстановительной плавкой;
• гидрометаллургический (электролитический) — выщелачивание обожжённого концентрата серной кислотой и электролиз раствора. Этот метод даёт около 85 % мирового производства.

Вторичным источником цинка служит металлолом, включая отработанные аккумуляторы, кровельные материалы и оцинкованную сталь. Рекуперация цинка из отходов экономически выгодна и снижает нагрузку на рудную базу.

¶Значение и применение цинка

Цинк используется для антикоррозионных покрытий (гальванизация стали), в производстве латуни и бронзы, в литейном деле, при изготовлении аккумуляторов, красок (цинковые белила), косметики и солнцезащитных средств. В сельском хозяйстве цинксодержащие микроудобрения повышают урожайность и качество зерна. В медицине цинк применяется для профилактики респираторных инфекций и лечения кожных заболеваний.

¶Дефицит и избыток

Дефицит цинка — распространённое явление в регионах с преимущественно растительным рационом. Группы риска: дети, беременные, пожилые люди, вегетарианцы, пациенты с заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Избыточное поступление цинка вызывает тошноту, анемию, снижение иммунитета и нарушение работы поджелудочной железы. Баланс микроэлемента регулируется через кишечную абсорбцию и почечную экскрецию.

¶Источники

• Большая российская энциклопедия. Статья «Цинк».
• Рекомендуемые нормы потребления микроэлементов, методические рекомендации Роспотребнадзора.
• Химическая энциклопедия. Том 5.
• Материалы по минералогии и металлургии цветных металлов.