Связанные понятия
Ма́рганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма́нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре). Простое вещество марганец — металл серебристо-белого цвета. Наряду с железом и его сплавами относится к чёрным металлам. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной...
Хром — элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.
Цинк — химический элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).
Медь (Cu от лат. Cuprum) — элемент одиннадцатой группы четвёртого периода (побочной подгруппы первой группы) периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко используется человеком.
Свине́ц (лат. Plumbum; обозначается символом Pb) — элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82 и, таким образом, содержит магическое число протонов. Простое вещество свинец — ковкий, сравнительно легкоплавкий тяжелый металл серебристо-белого цвета с синеватым отливом. Плотность свинца — 11,35 г/см³. Свинец токсичен. Известен с глубокой древности.
Упоминания в литературе
Во-первых, в поисках пропитания – необходимых микроэлементов и электронов – для обеспечения обмена веществ бактерии (а кроме них в архее никого пока не было) разлагали горные породы и минералы. Извлекать определенные элементы можно с помощью ферментов, которые, в отличие от химических катализаторов, способны ускорять реакции при обычных условиях, однако требуются в незначительных количествах даже при катализе большой массы вещества, и хелатных комплексов (от греч. ?ηλ? – раздвоенный; такие молекулы структурно похожи на клешни, которые прочно удерживают ионы металлов). Свидетельства бактериальной деятельности навсегда запечатлены в древних базальтах в виде субмиллиметровых в диаметре извилистых ходов, в которых сохранились глинистые минералы – следы переработки базальта, а иногда и органическое вещество (конечно, только в виде почти кристаллических сгустков органического углерода – керогенов). Подобные следы, чтобы быть уверенными в их принадлежности микробам, ученые отыскали и в свежем вулканическом стекле: поскольку, кроме кремнезема, в нем содержится большое количество редких в окружающей среде элементов (например, закисное
железо , Fe2+), как только базальтовая лава начинает остывать, первые же попавшие на ее поверхность бактериальные споры прорастают, и начинается бурное пиршество. (Каждый кубометр современного базальтового стекла – с содержанием до 17 % железа – может пропитать до 2,5 × 1016 анаэробных железобактерий.) Во-первых, бактерии ускоряют выветривание силикатных минералов (подобных вышеназванным пироксенам, оливинам, плагиоклазам) на порядок и проникают в них гораздо глубже, чем любые активные вещества под действием физических и химических сил. По прошествии всего нескольких лет горная порода превращается в насыщенное водой «нанорешето», разуплотняется, а такие продукты ее выветривания, как иллитовые и смектитовые глины, представляют собой субстрат-накопитель, ускоряющий в морской среде осаждение ионов калия. В дальнейшем новообразованная минеральная затравка способствует выплавке гранитного материала вместо базальтового.
После многократной ковки полосу стали закапывали на достаточно долгий срок в болотистую почву или просто в болото. И вот тут-то и вступали в дело микроорганизмы. Дело в том, что болотистые почвы содержат культуры микроорганизмов, способные использовать
железо в качестве источника энергии. «Поедая» его, микроорганизмы увеличивают относительную концентрацию или мольную долю других металлов, создавая таким образом новые типы легированной стали. Эта технология напоминает современные методы ее получения. Отличие только в том, что нужные концентрации легирующих металлов в нынешнем варианте достигаются добавлением их к железу, а в старинном варианте такие концентрации получались за счет уменьшения содержания железа, «поедаемого» микроорганизмами, что также приводило к увеличению содержания легирующих элементов. Очевидно, что, варьируя время пребывания меча (или заготовки для него) в болотистой почве, можно создавать различные соотношения между железом и присадками. Многократное повторение этого этапа приводит к тому, что меч словно одевается в своеобразный «чехол» из легированной стали, благодаря чему формируются уникальные свойства самурайских мечей. Прочность на разрыв стали, используемой в Средние века оружейниками Японии, Дамаска и Испании, так и удалось никому превзойти в течение последующих веков. Кроме того, избирательное «выедание» микроорганизмами атомов железа или их кристаллов приводило к образованию на кромке лезвия резко выраженной неоднородной структуры, так называемой «микропилы», обладающей значительно большей режущей способностью по сравнению с обычными лезвиями.
Первоначально методами микрохимического анализа, используя тест-полоски фирмы «Merck» и капельные реакции на медь с хлоридом
железа (III) [5] и желтой кровяной солью К4[Fe(CN)6], было установлено, что в состав всех исследованных проб зеленых красок входит ион меди (Cu+2). Русские живописцы [6, 7] использовали ряд красок, в состав которых входила медь: атакамит, глауконит, малахит, ярь-медянка. Нельзя также исключить присутствие зеленых красок, содержащих мышьяк. Известно [7–10], что медьсодержащие краски катализируют разрушение целлюлозы, причем наиболее сильно – хлориды и ацетаты. Проведенный анализ проб тест-полосками на присутствие ионов хлора и мышьяка дал отрицательный результат. Он был подтвержден элементным анализом некоторых проб методом ICP-MS. На основании этого и анализируя состояние миниатюр и степень повреждения тех мест, откуда были взяты микропробы, было сделано предположение, что зеленой краской может являться ацетат меди, известный под названиями ярь-медянка и медянка, но нельзя было исключить и присутствие малахита, поскольку часть миниатюр находится в хорошей степени сохранности.
Соли
железа . Одно из веществ, активно участвующих в окислительно-восстановительных процессах внутри клеток, – это железо, которое является одним из важнейших веществ в организме, в частности, оно входит в состав гемоглобина и активно участвует в процессе дыхания. Конечно, его количество в организме невелико, тем более что оно не содержится в организме в чистом виде. Естественно, железо является составной частью солей. Интересно, что если собрать все содержащееся в организме человека железо и путем химических реакций получить железо в чистом виде, то его хватит на изготовление самой маленькой шестерни для небольших дамских часов. Несмотря на многочисленные химические препараты, содержащие железо, организмом лучше усваиваются соли органического происхождения, содержащиеся в овощах и фруктах, чем железо неорганических лекарственных препаратов. Суточная потребность человека в железе составляет 15—20 мг.
Известно, что почти 9/10 массы Земли приходится на долю всего четырех химических элементов – кислорода (входящего в состав окислов), кремния, алюминия и
железа . Поэтому можно с достаточной уверенностью утверждать, что более «легкие» наружные слои планеты состоят преимущественно из соединений кремния (алюмосиликатов), а «тяжелые» внутренние – железа.
Связанные понятия (продолжение)
Ни́кель — химический элемент десятой (по устаревшей короткопериодной форме — восьмой) группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель — это пластичный, ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен.
Ко́бальт — химический элемент с атомным номером 27. Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 58,933194(4) а. е. м.. Обозначается символом Co (от лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических...
Ма́гний — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg (лат. Magnesium). Простое вещество магний — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.
Се́ра — элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16. Проявляет неметаллические свойства. Обозначается символом S (лат. sulfur). В водородных и кислородных соединениях находится в составе различных ионов, образует многие кислоты и соли. Многие серосодержащие соли малорастворимы в воде.
Фо́сфор (от др.-греч. φῶς — свет и φέρω — несу; φωσφόρος — светоносный; лат. Phosphorus) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 15. Элемент входит в группу пниктогенов. Фосфор — один из распространённых элементов земной коры: его содержание составляет 0,08—0,09 % её массы. Концентрация в морской воде 0,07 мг/л. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической...
Вана́дий — химический элемент с атомным номером 23. Принадлежит к 5-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе V группы, или к группе VB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 50,9415(1) а. е. м.. Обозначается символом V (от лат. Vanadium). Простое вещество ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета.
Молибде́н — элемент шестой группы (по старой классификации — побочной подгруппы шестой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum). Простое вещество молибден — переходный металл светло-серого цвета. Главное применение находит в металлургии.
Ка́льций (Ca от лат. Calcium) — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), четвёртого периода, с атомным номером 20. Простое вещество кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Впервые получен в чистом виде Г. Дэви в 1808 году.
О́лово (химический символ — Sn; лат. Stannum) — элемент 14-й группы периодической системы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы IV группы), пятого периода, с атомным номером 50. Относится к группе лёгких металлов. При нормальных условиях простое вещество олово — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Известны четыре аллотропические модификации олова: ниже +13,2 °C устойчиво α-олово (серое олово) с кубической решёткой типа...
Сурьма ́ (химический символ — Sb; лат. Stibium) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 51. Простое вещество сурьма — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и...
Ка́дмий — элемент двенадцатой группы (в устаревшей классификации — побочной подгруппы второй группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd (лат. Cadmium). Простое вещество кадмий при нормальных условиях — мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла. Кадмий и его соединения...
Кре́мний (Si от лат. Silicium) — элемент четырнадцатой группы (по старой классификации — главной подгруппы четвёртой группы), третьего периода периодической системы химических элементов с атомным номером 14. Атомная масса 28,085. Неметалл, второй по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода). Исключительно важен для современной электроники.
Оксиды — весьма распространённый тип соединений, содержащихся в земной коре и во Вселенной вообще. Примерами таких соединений являются ржавчина, вода, песок, углекислый газ, ряд красителей. Оксидами также является класс минералов, представляющих собой соединения металла с кислородом (см. Окислы).
Алюми́ний (Al, лат. aluminium) — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Углеро́д (C, лат. carboneum) — химический элемент, символизируемый буквой C и имеющий атомный номер 6. Элемент является четырехвалентным неметаллом, т. е. имеет четыре свободных электрона для формирования ковалентных химических связей. Он располагается в 14 группе периодической системы. Три изотопа данного элемента встречаются в окружающем нас мире. Изотопы 12C и 13C являются стабильными, в то время как 14C- радиоактивный (период полураспада данного изотопа составляет 5,730 лет). Углерод был известен...
Стро́нций — химический элемент с атомным номером 38. Принадлежит к 2-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе II группы, или к группе IIA), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 87,62(1) а. е. м.. Обозначается символом Sr (от лат. Strontium). Простое вещество стронций — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью...
Саморо́дные элеме́нты — класс единой кристаллохимической классификации минералов (подробнее см. Категория:Классификация минералов).
Неорганические сульфиды (от лат. sulphur — сера) — класс химических соединений, представляющих собой соединения металлов (а также ряда неметаллов В, Si, Р, As) с серой (S), где она имеет степень окисления −2. Могут рассматриваться как соли сероводородной кислоты H2S. Свойства сульфидов сильно зависят от металлов, входящих в их состав.
Сульфиды — природные сернистые соединения металлов и некоторых неметаллов. В химическом отношении рассматриваются как соли сероводородной кислоты H2S. Ряд элементов образует с серой полисульфиды, являющиеся солями полисернистой кислоты H2Sn. Главнейшие элементы, образующие сульфиды — Fe, Zn, Cu, Mo, Ag, Hg, Pb, Bi, Ni, Co, Mn, V, Ga, Ge, As, Sb.
Бор (B, лат. borum) — химический элемент 13-й группы, второго периода периодической системы (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе III группы, или к группе IIIA) с атомным номером 5. Бесцветное, серое или красное кристаллическое либо тёмное аморфное вещество. Известно более 10 аллотропных модификаций бора, образование и взаимные переходы которых определяются температурой, при которой бор был получен.
Бери́ллий (Be, лат. beryllium) — химический элемент второй группы, второго периода периодической системы с атомным номером 4. Как простое вещество представляет собой относительно твёрдый металл светло-серого цвета, имеет очень высокую стоимость. Высокотоксичен.
Мета́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность, ковкость и металлический блеск.
Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка (побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты, контаминант. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся...
Танта́л — химический элемент с атомным номером 73 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, обозначается символом Ta (лат. Tantalum). При стандартных условиях представляет собой блестящий серебристо-белый металл (со слабым свинцовым (синеватым) оттенком вследствие образования плотной оксидной плёнки).
Тита́н — химический элемент с атомным номером 22. Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе IV группы, или к группе IVB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 47,867(1) а. е. м.. Обозначается символом Ti. Простое вещество титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой коррозионной стойкостью.
Вольфра́м — химический элемент с атомным номером 74 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, обозначается символом W (лат. Wolframium). При нормальных условиях представляет собой твёрдый блестящий серебристо-серый переходный металл.
Цирко́ний — химический элемент с атомным номером 40. Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе IV группы, или к группе IVB), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 91,224(2) а. е. м. . Обозначается символом Zr (от лат. Zirconium). Простое вещество цирконий — блестящий металл серебристо-серого цвета. Обладает высокой пластичностью, устойчив к коррозии.
Ба́рий — элемент главной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 56. Обозначается символом Ba (лат. Barium). Простое вещество барий — мягкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью.
Мышья́к (лат. Arsenicum, химический символ — As) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) четвёртого периода периодической системы; имеет атомный номер 33. Простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенком (в серой аллотропной модификации). Яд и канцероген.
Ка́лий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Сульфа́ты — минералы, соли серной кислоты H2SO4. В их кристаллической структуре обособляются комплексные анионы SO42−. Наиболее характерны труднорастворимые сульфаты сильных двухвалентных оснований, особенно Ba2+, а также Sr2+ и Ca2+. Более слабые основания образуют основные соли, часто весьма неустойчивые (например сульфаты окисленного железа), более сильные основания — двойные соли и кристаллогидраты, а они в свою очередь образовывают купоросы.
Ли́тий (Li, лат. lithium) — химический элемент первой группы, второго периода периодической системы с атомным номером 3. Как простое вещество представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Бораты — минералы, соли ортоборной кислоты Н3ВО3 и гипотетических полиборных кислот Н2В4О7 и Н3В5О9 и др. Известно 85 природных боратов, систематизированных по строению борнокислых полиионов и отношению RO:B2O3 в группе гидроокислов бора, ортоборатов, пироборатов, борацитов, гидроксилборатов, фтороборатов, фосфоборатов, арсеноборатов, сульфоборатов, боратов сложного состава.
Редкоземе́льные элеме́нты (аббр. РЗЭ, TR, REE, REM) — группа из 17 элементов, включающая скандий, иттрий, лантан и лантаноиды (церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций).
На́трий (Na, лат. natrium) — химический элемент первой группы, третьего периода периодической системы Менделеева, с атомным номером 11. Как простое вещество представляет собой мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. На внешнем энергетическом уровне натрий имеет один электрон, который он легко отдаёт, превращаясь в положительно заряженный катион Na+. Единственным стабильным изотопом является 23Na. В свободном виде не встречается, но может быть получен из различных соединений. Натрий — шестой...
Ви́смут — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.
Пиролюзи́т — минерал, диоксид марганца (MnO2). Непрозрачный, цвет чёрный или серо-стальной. Кристаллы мелкие, имеют игольчатый или столбчатый облик. Пиролюзит обладает полупроводниковыми и пьезоэлектрическими свойствами. В соляной кислоте растворяется с выделением хлора. Кристаллическая разновидность пиролюзита иногда называется полианитом (устаревший термин).
Серебро ́ (Ag от лат. Argentum) — элемент 11 группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы первой группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47.
Силикаты (от лат. silex — камень) — соли кремниевых кислот: метакремниевой кислоты H2SiO3, например, Na2SiO3, ортокремниевой кислоты H4SiO4 и др.
Маркази́т (позднелат. marcasita; слово персидское по происхождению) — лучистый колчедан. Минерал, (поли)сульфид железа. Химическая формула FeS2, нередки примеси незначительных количеств мышьяка, сурьмы, кобальта, таллия, висмута, меди. Алхимики Средневековья применяли выражение marcasitae для обозначения пирита и соединений серы вообще. Во Франции в XVIII—XIX вв. огранённый пирит в качестве недорогого украшения продавали под названием «марказит», но различать природные сульфиды железа научились лишь...
Ска́ндий (химический символ — Sc; лат. Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β...
Окси́д на́трия — бинарное неорганическое вещество, имеющее формулу Na2O и относящееся к классу основных оксидов.
Смитсони́т , ци́нковый шпат — довольно распространённый минерал класса карбонатов, карбонат цинка. Был назван в честь Джеймса Смитсона (1754—1829), британского минералога и химика, основателя Смитсоновского института в США, который указал отличия этого минерала от гемиморфита. Зелёная разновидность иногда называется херреритом, зелёно-голубая — бонамитом.
Пла́тина (Pt от лат. Platinum) — химический элемент 10-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы восьмой группы), 6-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 78; блестящий благородный металл серебристо-белого цвета. Самый дорогой металл, если не считать редкие изотопы.
Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу -OH. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов. Гидроксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, а также аммония являются растворимыми и называются щелочами.
Упоминания в литературе (продолжение)
Но сомнения в значимости металлов, как доказала наука, совершенно не обоснованы. Лет 30 назад японский профессор Эмами поставил следующий эксперимент. В лаборатории он восстановил те физико-химические условия, которые были на Земле еще до появления жизни. Было сделано лишь одно исключение: количество металлов –
железа , кобальта, марганца, меди, молибдена, цинка – было повышено в несколько десятков тысяч раз. Из органических веществ использовались гидроксиламин и формальдегид, поскольку эти вещества могли образовываться самостоятельно на добиологической Земле. Когда раствор искусственного протовещества подвергли термической обработке, то в нем обнаружили различные аминокислоты. Так как возможность попадания этих сложных веществ в раствор из воздуха исключается, то остается только сделать закономерный вывод о том, что именно металлы явились создателями молекул, которые в современных условиях возникают лишь в организме живых существ. Выходит, что без металлов было невозможно само появление жизни.
Иногда по ходу разговора нам будут встречаться и другие атомы, например сера (S), натрий (Na), хлор (Cl), калий (K) или
железо (Fe). Но постоянно помнить о них не надо. Пяти главных биогенных (то есть образующих жизнь) химических элементов для начала вполне достаточно.
Железо двух– или трехвалентное содержится во всех естественных водоисточниках. Железо – необходимая составная часть животных организмов. Оно используется для построения жизненно важных дыхательных и окислительных ферментов (гемоглобина, каталазы). Взрослый человек получает в сутки десятки милиграммов железа, поэтому количество поступающего с водой железа не имеет существенного физиологического значения. Однако присутствие железа в виде больших концентраций нежелательно по эстетическим и бытовым соображениям. Железо придает воде мутность, желто-бурую окраску, горьковато-металлический привкус, оставляет пятна ржавчины. Большое количество железа в воде способствует развитию железобактерий, при отмирании которых внутри труб накапливается плотный осадок. В подземных водах чаще находят двухвалентное железо. Если воду качают, то, соединяясь на поверхности с кислородом воздуха, железо переходит в трехвалентное, и вода приобретает бурый цвет. Таким образом, содержание железа в питьевой воде лимитируется влиянием на мутность и цветность. Допустимой концентрацией по стандарту является не более 0,3 мг/л, для подземных источников не более 1,0 мг/л.
Например, в тибетском трактате «Янгал-Чжадбо» сообщается: «Из скал, раскаленных жаркими лучами летнего зноя, соки шести видов металлов-драгоценностей (золота, серебра, меди,
железа , олова, свинца), подобно жидкому экстракту, просачиваются и истекают, что и называется браг-шун, то есть скальный натечник». То есть в Тибете мумие считали производным минералов. Браг-шун описывался как тяжелое и твердое вещество, которое имеет характерный цвет и запах, растворяется без осадка. «Если в браг-шуне имеется примесь земли, камней, кала животных, этот вид считать самым худшим, но если добыт в святых местах, он все же пригоден». По внешнему виду, вкусовым качествам и лечебным свойствам браг-шун делился на пять типов: золотой, серебряный, медный, железистый, оловянный.
Химический состав воды – это возможная причина заболеваний неинфекционной природы. Основы нормирования показателей безвредности химического состава питьевых вод разберем далее. Индифферентные химические вещества в воде
Железо двух– или трехвалентное содержится во всех естественных водоисточниках. Железо – необходимая составная часть животных организмов. Оно используется для построения жизненно важных дыхательных и окислительных ферментов (гемоглобина, каталазы). Взрослый человек получает в сутки десятки милиграммов железа, поэтому количество поступающего с водой железа не имеет существенного физиологического значения. В подземных водах чаще находят двухвалентное железо. Если воду качают, то, соединяясь на поверхности с кислородом воздуха, железо переходит в трехвалентное, и вода приобретает бурый цвет. Таким образом, содержание железа в питьевой воде лимитируется влиянием на мутность и цветность. Допустимой концентрацией по стандарту является не более 0,3 мг/л, для подземных источников – не более 1,0 мг/л.
Для человека существуют два источника
железа , первый – железо из гема и второй – железо в форме иона (хелатное железо). Железо из пищи должно быть преобразовано в одну из этих двух форм, чтобы быть поглощенным. Источником гемового железа являются белки пищевых продуктов животного происхождения – мясо любого вида, печень. Гемовое железо наиболее легко усваивается организмом. Его всасывание практически не зависит от дополнительных факторов. Однако следует помнить, что только 10–15 % железа в невегетарианских диетах развитых стран находится в форме гема.
Чистое серебро не темнеет на воздухе. Потемнение указывает на наличие серы в воздухе, например, при загрязнении воздуха или болезни обладателя серебряного предмета. Серебро чувствительно к воздействию сероводорода. Даже минимального его количества достаточно для образования на поверхности металла сульфида серебра. Обычно, именно соединения серы являются причиной потемнения серебряных изделий. Вокруг нас существует множество источников сероводорода, от продуктов питания до строительных материалов. Обоняние человека не может улавливать его минимальные концентрации (которые абсолютно безвредны), а серебро реагирует. Кроме того, соединения серы входят в состав пота и выделений кожных
желез , поэтому серебро при ношении на теле обычно со временем темнеет, что является вполне нормальным явлением.
Как бы ни было ценно золото для человечества, его добыча никогда не сравняется с добычей
железа , так как кларк золота -4,3-10_7%, а железа – 4,65 %. Кремний и германий – химические аналоги и оксид германия Ge02 похож на оксид кремния Si02. Но кремний – второй по распространенности элемент в литосфере (кларк 29,5 %), а германий – редкий элемент (кларк 1,4*10_4%). Поэтому соединения кремния – основа практически всех используемых человечеством строительных материалов, а германий добывается в небольшом количестве и используется в основном в электронной промышленности. Если бы кларк германия был бы столь же высок, как у кремния, то и этот элемент нашел бы большое применение.
Минеральные вещества составляют 2 – 5 % сухого вещества зерна. В состав зерна входят макроэлементы: фосфор, магний, калий, кальций, натрий,
железо , селен, алюминий, кремний; микроэлементы: марганец, бор, хром, медь, цинк, барий, йод, литий, бром, молибден, кобальт; ультрамикроэлементы: селен, кадмий, ртуть, серебро, золото, радий. Минеральные вещества, сконцентрированные, как и витамины, в оболочке зерна и зародыше, при обычном помоле большей частью удаляются. Например, железа в пшеничном хлебе из цельного зерна в 5 раз больше, чем в изделиях из муки высшего сорта. И какой хлеб, спрашивается, лучше кушать больному с пониженным гемоглобином? Это не значит, что мы предлагаем вам категорически отказываться от выписанных врачом препаратов железа. Просто у них, как у любого химического препарата, есть побочные эффекты. Есть ли они у цельнозернового хлеба, от которого даже потолстеть нельзя? Возможно, если такая пища вместе с проростками пшеницы станет постоянной частью вашего рациона, гемоглобин просто не будет «падать», и нужда в аптечных препаратах не возникнет. Кстати, анемия на фоне заболеваний органов дыхания – это очень серьезно. Ведь организм, и так получающий теперь вследствие болезни кислорода меньше, чем обычно, начинает просто «задыхаться» из-за того, что эритроцитов, способных разнести по организму поступающий в легкие кислород, слишком мало. А во время недуга кислород просто необходим, чтобы «сжигались», перерабатывались токсины, обеспечивалась активная работа борющихся с инфекцией антител, лейкоцитов, поддерживалось обычное состояние всех органов и систем организма. Чем выше уровень гемоглобина (в пределах нормы, разумеется), тем большее количество кислорода, попавшего в легкие, доставляется кровью в органы, тем легче организму бороться с «захватчиком».
Окисление примесей, содержащихся в стали, происходит либо непосредственно в дуге, либо при взаимодействии с оксидом
железа , растворенного в сварочной ванне металла. Значительное сродство углерода, марганца и кремния с кислородом приводит к сильному уменьшению содержания этих примесей в расплавленном металле шва. Таким образом, кислород находится в стали преимущественно в виде оксидных включений железа, марганца и кремния.
Наилучшим способом употребления яиц является их непродолжительное отваривание. Яйца недаром называют «маленькой кладовой», особенно белок. В своем составе они имеют множество полезных веществ: водо– и жирорастворимые витамины – В1, В2, В6, В12, А, D, К, Е; пантотеновую и фолиевую кислоты; минеральные вещества – фосфор, серу, цинк,
железо , медь, кобальт.
Внесение микроэлементов – это попутно забота о своем здоровье, так как человеку остро необходимы те же медь, цинк, магний,
железо , молибден… Мировая пресса иногда напоминает через экологов и здравоохранение, что в истощенных почвах земного шара давно ощущается массовая нехватка микроэлементов (в литературе их иногда переводят как «минералы», «нехватка минералов»), и что на прилавки поступают продукты с обедненным содержанием марганца, бора, кобальта, фтора, йода, селена и пр. Действительно, в результате внесения в ХХ веке одного лишь «NPK» почвы истощены во всех странах настолько, что в продуктах наблюдается избыток только нитратов, а всего остального – недостаток.
Морскую воду часто называют соленой. Под соленостью морской воды понимают массу (в граммах) сухих солей в 1 кг морской воды. В пределах мирового океана соленость колеблется от 33 до 37, в среднем ее можно считать равной 35. Это означает, что в морской воде содержится приблизительно 3,5 % растворенных солей. Перечень элементов, содержащихся в морской воде, очень велик, однако концентрация большинства из них очень низка. Среди веществ, содержащихся в морской воде в несколько меньших концентрациях (от 1 млн. д. до 0,01 млн. д.), имеются азот, литий, рубидий, фосфор, йод,
железо , цинк и молибден. В морской воде обнаружено не менее 50 других элементов в еще более низких концентрациях.
Обычно полезной для питья считается артезианская вода, поступающая из глубинных водоносных слоев, но это тоже не всегда правильно. Польза такой воды определяется слоями земли, через которые она прошла, впитав в себя различные вещества. Как правило, она обогащена минеральными солями, в том числе ионами двухвалентного
железа . При контакте с кислородом (воздухом) оно окисляется до трехвалентного, которое при обычных условиях выпадает в виде осадка, воспринимающегося как рыжая «муть».
Чем определяется качество воды, добытой из природных источников? Качество воды, добытой из природных источников, определяется содержанием различных примесей органического и минерального происхождения, наличием микроорганизмов. Эти примеси могут содержаться в воде в виде растворенных или нерастворенных частиц. К числу наиболее часто встречающихся проблем с водой, относят следующие: наличие нерастворимых механических примесей; необходимость корректировки рН; растворенные в воде
железо и марганец; жесткость; наличие привкуса, цветности, запаха. Наиболее частым загрязнителем является железо. Оно окрашивает воду в неприятные желто-коричневые тона и делает ее порой непригодной к употреблению.
Своей уникальностью знаменита розовая гималайская морская соль. Она интересна не только своим необычным для соли цветом, но и своим составом, в который входят такие элементы, как медь, калий, магний, кальций и
железо . Эта кристаллическая морская соль появилась миллионы лет назад и считается настоящей редкостью. Продают ее кусками или пластинами.
Глины богаты минеральными элементами, но они находятся в нерастворимой форме. При рН ниже 5 алюминий, а при рН ниже 3
железо и марганец (этих элементов в глине особенно много) переходят в почвенный раствор в чистом виде.
Во-вторых, в построенном вами коттедже или на дачном участке, расположенном в прекрасной чистой местности, из-под земли может поступать вода, совершенно непригодная для питья. Мало того, она может быть даже опасной для жизни! Концентрация солей
железа , магния, фтора в ней может превосходить допустимые значения в десятки раз. Кроме того, при длительном использовании водоносного слоя она растет. Многие замечали, что подземная питьевая вода нередко темнеет при соприкосновении с воздухом – это окисляется растворенное в ней свободное железо. Прозрачная, чистая на первый взгляд вода, постояв в кувшине четверть часа, становится бурой. Так что, решив добывать воду из-под земли, сначала проконсультируйтесь со специалистами.
Внесение микроэлементов – это попутно забота о своем здоровье, так как человеку остро необходимы те же медь, цинк, магний,
железо , молибден… Мировая пресса иногда напоминает через экологов и здравоохранение, что в истощенных почвах земного шара давно ощущается массовая нехватка микроэлементов, и что на прилавки поступают продукты с обедненным содержанием марганца, бора, кобальта, фтора, селена и пр. Действительно, в результате внесения в ХХ веке одного лишь «NPK» почвы истощены во всех странах настолько, что в продуктах наблюдается избыток только нитратов, а всего остального – недостаток.
Медь, так же как и
железо , играет важную роль в поддержании нормального состава крови. Присутствие меди необходимо для активности железа, в противном случае железо, накопленное в печени, не сможет участвовать в образовании гемоглобина.
Возможность органического синтеза в протопланетном облаке предполагалась давно, но для этого опять-таки необходимо твердо доказать наличие водных кристалликов льда. При помощи сложных расчетов и компьютерного моделирования ученые показали, что в газово-пылевых протопланетных облаках имеются необходимые условия для синтеза разнообразной органики из водорода, азота, угарного газа, цианистого водорода и других простых молекул, обычных в космосе. Непременным условием при этом является присутствие в жидкой среде мелкодисперсных водных капелек твердых частиц-катализаторов, содержащих
железо , никель и кремний.
Силикатное связующее является продуктом сплавления при высоких температурах кремнезема – белого кварцевого песка (SiO2) с углекислым калием (К2О) с избытком щелочи. В отличие от обыкновенного (натриевого) стекла, этот материал не содержит силикатов извести, магния,
железа и других соединений, придающих стеклу твердость и нерастворимость в воде.
В России около 5 % населения активно используют БАД. Многие не доверяют им, считая, что покупка этих препаратов – пустая трата денег. Однако доказано, что для нормального функционирования всех органов организма требуется около 600 различных питательных компонентов. В организме обнаружено свыше 70 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Одни из них содержатся в макро-, другие в микроконцетрациях. Те химические элементы, которые постоянно входят в состав организма и играют в нем определенную биологическую роль, относятся к биогенным элементам. Основную массу живого вещества составляют кислород, углерод, водород, азот, кальций и фосфор. Это главные представители макроэлементов. К ним также относятся хлор, сера, калий, натрий, фтор, магний. К биогенным микроэлементам, находящимся в организме в концентрациях 1: 100 000 и ниже, относят
железо , медь, цинк, йод, марганец, кобальт, селен, молибден, хром, никель, кремний, фтор, ванадий и др. Значение микроэлементов для организма обусловлено тем, что большинство из них входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. Нехватка любого из них приводит к различным сбоям в работе организма и заболеваниям. Например, если в организме не хватает железа, у человека разовьется малокровие, или анемия. Железодефицитная анемия является одним из распространенных в мире заболеваний, которые вызваны недостатком железа в питании. Исследования показали, что главной причиной возникновения железодефицитной анемии является низкая усвояемость железа, содержащегося в пище. Ведь железо – один из тех элементов, которые организм не может выработать самостоятельно. Причин, которые могут вызвать малокровие, несколько.
Свойства вещества зависят от природы тех частиц, из которых оно состоит, типа связи и ее энергии, а также от типа кристаллической решетки. Так, например, углерод в твердом состоянии существует в двух кристаллических формах: в виде графита с гексагональной решеткой и в виде алмаза с кубической решеткой. Возможность существования одного и того же вещества в нескольких кристаллических формах называется аллотропией или полиморфизмом. Этим свойством обладают некоторые металлы (олово,
железо , титан, марганец и др.).
При избытке марганца
железо переходит в окисную форму, что является ядом для растения. Чтобы избежать подобных проблем необходимо вносить железа в четыре раза больше, чем марганца. Именно такое соотношение является выгодным для растения. При переизбытке магния у растения появляются признаки недостатка кальция.
Важной особенностью монтмориллонита является его высокая железистость – от 11,56 до 16,54 % и заметные колебания в содержании глинозема – от 14,97 до 23,80 %. Некоторая часть
железа , вероятно, входит в состав обменных катионов, однако, значительная его часть (5‒6 %) – в октаэдрический слой кристаллической решетки минерала.
Различие между живой и неживой природой отчетливо проявляется в их химическом составе. Так, земная кора на 90 % состоит из кислорода, кремния, алюминия и натрия (O, Si, Al, Na), а в живых организмах около 95 % составляют углерод, водород, кислород и азот (C, H, O, N). Кроме того, к этой группе макроэлементов относятся еще восемь химических элементов: Na – натрий, Cl – хлор, S – сера, Fe –
железо , Mg – магний, P – фосфор, Ca – кальций, K – калий, содержание которых исчисляется десятыми и сотыми долями процента. В гораздо меньших количествах встречаются столь же необходимые для жизни микроэлементы: Cu – медь, Mn – марганец, Zn – цинк, Mo – молибден, Co – кобальт, F – фтор, J-йод и др.