Некоторые факты о других химических элементах
Галлий (Ga). Долгое время считалось, что галлий токсичен для живых организмов. Лишь в последние десятилетия это мнение опровергнуто. Легкоплавкий металл заинтересовал стоматологов. Еще в 1930 г. было впервые предложено заменить галлием ртуть в композициях для пломбирования зубов. Дальнейшие исследования и у нас, и за рубежом подтвердили перспективность такой замены. Безртутные металлические пломбы с галлием применяются в стоматологии.
Золото (Au). Говорят, золото есть повсюду, даже в виноградном вине (это обнаружил Русель Д’Арсэ еще в 1779 г.).
Давно известно свойство растений поглощать из почвы содержащиеся в ней химические вещества. Впервые «растительное» золото обнаружил в золе растений французский химик Клод Луи Бертоле. На этом свойстве основана разрабатываемая технология добычи золота из грунта с помощью бобовых, в частности люцерны. Хотя золото в растениях откладывается в виде наночастиц – гранул диаметром в миллионные части миллиметра, ученые утверждают, что вполне реально повысить содержание золота в растительных тканях до 20%.
Наличие определенного количества золота в золе растений может быть поисковым признаком для геологов. В Малой Азии золото накапливает хвощ, а в Австралии — жимолость. В шишках пихты и сосны, растущих на почвах с содержанием золота 0,00002%, его концентрация возрастает в 50 раз. Еще более страстной любительницей золота оказалась кукуруза (Zea mais), не зря прозванная королевой полей. Из 1 т золы кукурузных отходов можно извлечь до 60 г золота. Не менее активным накопителем золота оказался и неприметный хвощ (Equisetum sp.).
Обычно золото в растворимой форме является токсичным для микроорганизмов и животных. Ничтожная примесь золота в воде, недоступная для датчиков, вызывает у лягушек хорошо заметное расширение кровеносных сосудов.
Любопытно, что концентрации золота в разных районах Мирового океана далеко не одинаковы. Если в среднем в 1 т морской воды содержится 0,02 мг золота, то в Карибском море оно достигает 15–18 мг.
В настоящее время исследуется возможность использования бактерий Bacillus cereus в качестве индикатора золотоносности участков суши. В почве, богатой золотым песком, численность этих бактерий существенно увеличивается, а уровень спорообразования заметно снижается по сравнению с «бедными» участками.
Мышьяк (As).Фоновые содержания мышьяка в растениях составляют 0,13—66,7 мкмоль/кг, однако на загрязненных почвах они могут быть превышены в десятки раз.
В организме человека, особенно в волосах и ногтях, содержится от 15 до 20 мг мышьяка. Он находится во всех продуктах растительного и животного происхождения за исключением рафинированного сахара. Того количества мышьяка, которое обычно присутствует в растениях, для человека вполне достаточно.
Самым богатым источником мышьяка в пище считаются морепродукты: омары, креветки, криль, лангусты, моллюски, некоторые виды морских рыб.
Мышьяк с давних пор известен и как яд, и как лекарство. Избыток мышьяка вызывает рак гортани, глаз, белокровие. Некоторые формы аллергии обусловлены недостатком мышьяка.
Ниобий (Nb). Высокая коррозийная стойкость ниобия позволила использовать его в медицине. Ниобиевые нити не вызывают раздражения живой ткани и хорошо срастаются с ней. Восстановительная хирургия успешно использует такие нити для сшивания сухожилий, кровеносных сосудов и нервов.
Палладий (Pd). Добавкой палладия удешевляют некоторые сплавы, например один из сплавов для зубных протезов, содержащий медь, серебро, золото и платину.
Платина (Pt).Растением-индикатором, хорошо чувствующим себя на почве с высоким содержанием платины, являются астрагалы. А хвоя сосны чернеет при избытке платины в почве.
Рутений (Ru). Способностью накапливать рутений обладают некоторые виды растений, в частности он концентрируется в корнях бобовых, зверобое, клевере, одуванчике. Предполагают, что соединения рутения служат катализаторами в процессах связывания молекулярного азота воздуха в аминокислоты.
Оксид рутения (VIII) RuO4 – ядовитое соединение, сильнейший окислитель, обладаюший биологической активностью. При длительном вдыхании его паров у человека начинает кружиться голова, бывают приступы рвоты и удушья. У некоторых химиков, работавших с четырехокисью рутения, появлялись аллергические реакции, развивалась экзема.
Неорганический краситель, представляющий собой комплексный аммиачный хлорид рутения (так называемая рутениевая красная), применяют при исследованиях в анатомии и гистологии.
Торий (Th). При высоком содержании тория в почве наблюдаются аномалии роста и развития растений. У березы, ольхи, осины наблюдается гигантизм. Листья осины достигают 30 см, а диаметр ствола – 79 см.
Цирконий (Zr).При избытке циркония в почве у растений происходит омертвение тканей листьев.
Высокая коррозийная стойкость циркония позволила применять его в нейрохирургии. Из сплавов циркония делают кровоостанавливающие зажимы, хирургические инструменты и нити для наложения швов при операциях на мозге.
Литература
1. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. Изд.2-е. – М.: Высшая школа, 1975.
2. Артамонов В. Растения-индикаторы//Человек и природа, 1980. № 2.
3. Биологический энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1986.
4. Бобылева Л.Д. Мониторинговые исследования учащихся в природе//Биология в школе, 2006. № 3.
5. Вакуленко В.В. и др. Справочник цветовода. – М.: Колос, 1997.
6. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии, 9-й класс. – М.: Блик и К0, 2001.
7. Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. – М.–Л., 1963.
8. Георгиевский В.И., Анненков Б.П., Самохин В.Т. Минеральное питание животных. – М.: Колос, 1979.
9. Гичев Ю.П. Современные проблемы экологической медицины. – Новосибирск: СО РАМН, 1996.
10. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1980.
11. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.З., Книжник А.З. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. – М.: Высшая школа, 2000.
12. Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. Общая биология. 10–11-й классы: Учеб. для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2004.
13. Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. В 3-х т. – М.: Мир, 1982.
14. Кемп П., Армс К. Введение в биологию. – М.: Мир, 1988.
15. Кравчинский Б.Д. Физиология водно-солевого обмена жидкостей тела. – Л., 1963.
16. Крицман В.А., Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1990.
17. Ленинджер А. Основы биохимии. В 3-х т. – М.: Мир, 1985.
18. Лидин Р.А., Аликберова Л.Ю. Химия. Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. – М.: АСТ-Пресс школа, 2005.
19. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Справочник по неорганической химии. – М.: Химия, 1987.
20. Манолов К. Великие химики. В 2 т. – М.: Мир, 1985–1986.
21. Мещерякова И.В. Основные болезни и вредители цветочных культур. – М., 1972.
22. Михайлов В.С. Кулинария для всех. – М.: ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1999.
23. Могильный Н.П. Книга о вкусной и здоровой пище. – М.: ЭКСМО-Пресс, 2001.
24. Петрянов-Соколов И.В. Популярная библиотечка химических элементов. – М.: Наука, 1983.
25. Скальный А.В. Микроэлементы для вашего здоровья. – М.: Оникс XXI в., 2003.
26. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. – М.: Оникс XXI в., 2004.
27. Слейтер Р. Водный режим растений. – М., 1970.
28. Слюсарев А.А. Биология с общей генетикой. – М.: Медицина, 1978.
29. Сударкина А.А., Ефсеева И.И., Орлова А.Н. Химия в сельском хозяйстве: Основы агрохимии: Учеб. пособие по фак. курсу для учащихся 10 кл. – М.: Просвещение, 1981.
30. Химические и биологические средства защиты растений: Краткий справочник/Под ред. П.В. Сазонова. – М., 1978.
31. Химия окружающей среды/Под ред. Дж.О.М. Бокрис. – М.: Химия, 1982.
32. Человек. Медико-биологические данные. Публ. 23 МКРЗ. – М.: Медицина, 1977.
33. Чирков Ю.Г. Фотосинтез: два века спустя. – М.: Знание, 1981.
34. Эммануэль Н.М., Зайков Г.Е. Химия и пища. – М.: Знание, 1981.
35. Эмсли Дж. Элементы. – М.: Мир, 1993.
36. Энциклопедия комнатного цветоводства/Сост. Б.Н. Голов-кин. – М., 1993.
37. Kieffer F. Metals as essential trace elements for plants, animals and humans.//Metals and their composition in the environment. Ed. by E. Merian, VCH-Weinheim, 1990.