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.

В водных растворах ионы цинка Zn²⁺ образуют аквакомплексы [Zn(H₂O)₄]²⁺ и [Zn(H₂O)₆]²⁺.

Цинк в организме.

Цинк как один из биогенных элементов постоянно присутствует в тканях растений и животных. Среднее содержание Цинка в большинстве наземных и морских организмов - тысячные доли процента. Богаты Цинком грибы, особенно ядовитые, лишайники, хвойные растения и некоторые беспозвоночные морские животные, например, устрицы (0,4% сухой массы). В зонах повышенных содержаний Цинка в горных породах встречаются концентрирующие Цинк так называемых галмейные растения. В организм растений Цинк поступает из почвы и воды, животных - с пищей. Суточная потребность человека в Цинке (5-20 мг) покрывается за счет хлебопродуктов, мяса, молока, овощей; у грудных детей потребность в Цинке (4-6 мг) удовлетворяется за счет грудного молока.

Биологическая роль Цинк связана с его участием в ферментативных реакциях, протекающих в клетках. Он входит в состав важнейших ферментов: карбоангидразы, различных дегидрогеназ, фосфатаз, связанных с дыханием и другими физиологическими процессами, протеиназ и пептидаз, участвующих в белковом обмене, ферментов нуклеинового обмена (РНК- и ДНК-по-лимераз) и других. Цинк играет существенную роль в синтезе молекул информационной РНК на соответствующих участках ДНК (транскрипция), в стабилизации рибосом и биополимеров (РНК, ДНК, некоторые белки).

В растениях наряду с участием в дыхании, белковом и нуклеиновом обменах Цинк регулирует рост, влияет на образование аминокислоты триптофана, повышает содержание гиббереллинов. Цинк стабилизирует макромолекулы различных биологических мембран и может быть их интегральной частью, влияет на транспорт ионов, участвует в надмолекулярной организации клеточных органелл. В присутствии Цинка в культуре Ustilago sphaerogena формируется большее число митохондрий, при недостатке Цинка у Euglena gracilis исчезают рибосомы. Цинк необходим для развития яйцеклетки и зародыша (в его отсутствии не образуются семена). Он повышает засухо-, жаро- и холодостойкость растений. Недостаток Цинка ведет к нарушению деления клеток, различным функциональным болезням - побелению верхушек кукурузы, розеточности растений и других. У животных, помимо участия в дыхании и нуклеиновом обмене, Цинк повышает деятельность половых желез, влияет на формирование скелета плода. Показано, что недостаток Цинка у грудных крыс уменьшает содержание РНК и синтез белка в мозге, замедляет развитие мозга. Из слюны околоушной железы человека выделен цинксодержащий белок; предполагается, что он стимулирует регенерацию клеток вкусовых луковиц языка и поддерживает их вкусовую функцию. Цинк играет защитную роль в организме при загрязнении среды кадмием.

Цинк, препараты его. — В медицине металлический Ц. не находит применения; назначаются только препараты его, всего чаще окись Ц., сернокислый и хлористый Ц.

I. Чистая окись Ц. представ дает белый нежный аморфный порошок, нерастворимый в воде, содержит 80% металлического Ц. Неочищенная окись Ц. (цинковый цвет, цинковые белила) отличается от предыдущего препарата сероватым оттенком, от примеси следов металлического Ц. Будучи введена в желудок, окись Ц. переходит в молочнокислый и хлористый Ц., которые соединяются с находящимися в желудке белками и, всасываясь слизистою оболочкою пищеварительного канала, разносятся кровью к различным органам и выделяются из организма, главным образом, печенью и почками; большая же часть принятой окиси Ц. не всасывается и выводится с каловыми массами. При продолжительном употреблении значительных доз — 0,3—0,5 наблюдаются явления отравления, характеризующиеся раздражением желудка и общим изнеможением; у животных, которым прибавляли в пищу более или менее значительные дозы Ц., наблюдались рвота, сильная слабость, дрожание, общая вялость и, впоследствии, — судороги. У рабочих на бронзовых фабриках, после пребывания в течение многих лет в атмосфере паров металлического Ц. или окиси Ц., наблюдалось общее истощение, раздражение желудка и кишок, головная боль, ощущение озноба и судороги в икрах. На цинковых заводах в Силезии рабочие вследствие вдыхания распыленной окиси Ц. страдают упорными катарами дыхательных путей и кишечника, за которыми развивается кахексия; после 10 — 12 лет пребывания на таких заводах рабочие часто представляют явления спинномозговой сухотки: жалуются на боли в пояснице, на различные ненормальные ощущения в ногах и дрожание; наступает потеря кожной чувствительности, мышечного чувства, появляется ощущение онемения в подошве, походка делается неуверенной, в нижних, а затем в верхних конечностях замечается значительная слабость мышц. Металлический Ц., в противоположность другим ядовитым металлам, не влечет за собою стойких поражений; расстройства, вызываемые Ц., в значительном большинстве случаев проходят по прекращении поступления цинковых паров или пыли в организм. Терапевтическое применение. В прежнее время окись Ц. часто назначалась как противосудорожное средство, против истерии, головокружений и невралгий; в настоящее время этот препарат находит более широкое применение как противогнилостное и вяжущее средство, ограничивающее отделение из ран и язвенных поверхностей и уменьшающее, вследствие сужения сосудов, гиперемию на коже и на слизистых оболочках. Назначается в виде присыпок, один или в сочетании с крахмалом, молочным сахаром, порошком камеди, при зуде, мокнущих кожных сыпях, пузырчатом лишае, при изъязвлениях грудных сосков и при трещинах; часто в виде мази (1:9); цинковый клей (окиси Ц., желатины по 15,0, глицерина 25,0 и воды 45,0) против жжения и зуда при острой немокнущей экземе.

II. Сернокислый Ц. — бесцветные кристаллы, растворяются в 0,6 воды; внутрь употребляется исключительно как рвотное средство в дозах от 0,3 до 1,0; ввиду кратковременно ощущаемой тошноты и незначительного раздражения слизистой оболочки желудка предпочитается другим, вводимым в желудок, рвотным средствам. Препарат находит более частое применение снаружи в качестве вяжущего и противовоспалительного средства в растворах для пульверизации гортани, для втягивания и впрыскивания в носовую полость, для впрыскивания в мочеиспускательный канал; в виде глазных капель и примочек (0,2 — 0,5:100) при катарах соединительной оболочки. В больших дозах цинковый купорос вызывает воспаление желудка и кишок и в тяжелых случаях может обусловить смерть через несколько часов после отравления. Доза в 7,0 — 8,0 может вызвать смертельный исход, хотя наблюдались отдельные случаи выздоровления после 30,0 — 45,0 цинкового купороса. Противоядиями при отравлении служат растворы белка, молоко, двууглекислый и фосфорнокислый натр, магнезия, мел, а при продолжительной рвоте также хинин.

III. Хлористый Ц. — белый порошок или палочки, без запаха, с едким острым вкусом, расплывается на воздухе, легко растворим в воде и в винном спирте. При действии на ткани вызывает сильную боль и образование глубоко проникающего струпа, который по отпадении оставляет чистую, быстро рубцующуюся поверхность; обладает антисептическими свойствами; 0,2% содержание хлористого цинка в смеси достаточно для прекращения гниения. Употребляется как прижигающее и противогнилостное средство для разрушения небольших новообразований, для прижигания свищевых ходов, волчаночных узлов, родимых пятен, сифилитических кондилом, полипозных и др. разращений в концентрированном водном растворе или в форме прижигающих карандашей. Прочие препараты цинка — молочнокислый, сернокарболовый, валерьяновокислый Ц. и некоторые др. — также назначаются как вяжущие, противосудорожные и антисептические средства, но не имеют широкого применения в практике.

Недостаток цинка.

Недостаток цинка в организме подразделяют на три формы: подострую, острую и хроническую.

Явственный дефицит цинка зафиксирован при врожденном энтеропатическим акродерматите.

Причины дефицита цинка:

• Послеоперационные состояния, парентеральное питание, различные виды ожогов.

• Чрезмерное поступление в организм эстрогенов, кортикостероидных препаратов, мочегонных средств и ряда других медикаментозных препаратов.

• Избыточное количество свинца, ртути, кадмия, меди.

• Злоупотребление алкогольными напитками.

• Большой расход цинка в период беременности и лактации, выздоровления и заживления ран, при интенсивном потоотделении и хроническом кровотечении ЖКТ.

• Нарушение процесса всасывания микроэлемента в кишечнике в результате дисбактериоза, ферментопатии и прочих патологических состояний.

• Наличие кишечных паразитов (глистных инвазий).

• Себорея, псориаз.

• Вегетарианство из-за потребления значительного количества фитата (в белках сои содержится цинк в менее доступной форме в связи с наличием фитиновой кислоты) повышается вероятность развития недостатка цинка.