Как используют медь?
Латунь – это сплав меди с цинком, мельхиор – ее сплав с никелем. Изделия из меди обладают низкой электропроводностью, из неё делают высококачественные провода, обмотки трансформаторов. Медь с большой скоростью проводит тепло, и медные радиаторы, тепловые трубки обладают гораздо более высокой эффективностью, чем алюминиевые. Медь достаточно стойкая, при этом она пластична и механически прочна. Из меди и ее сплавов изготовляют высококачественные бесшовные трубы, которые работают в системах отопления, в холодильной технике и в газоснабжении.
Медные сплавы применяются в оружейном деле, особенно бронза и латунь. Многие узлы и детали машин изготовляются из медных сплавов, поскольку они имеют повышенную прочность, и мало изменяют свои размеры при нагревании. Медные сплавы обладают низким коэффициентом трения, пластичностью и антикоррозионной стойкостью. Это позволяет применять их в различных парах скольжения (в подшипниковых узлах), в различных движущихся механизмах. Некоторые соединения меди с органическими радикалами, например, глюконат меди, приносят пользу в медицине. С его помощью лечат некоторые кожные заболевания, например, лейшманиоз.
Велика роль меди и ее сплавов в ювелирном деле, в производстве монеты, судостроении. Электротехника использует медные припои, которые обладают высокой температурой плавления и применяются для пайки, в том числе в аэрокосмической промышленности. В авиации и двигателестроении применяется дюралюминий. Добавка всего лишь 4% меди к алюминию позволяет существенно улучшить прочностные характеристики этого металла с сохранением его легкости.
Используется медь в гальванической промышленности и в химическом производстве. Она выступает как катализатор в органическом синтезе. Даже такое простое применение этого металла, как замена им кровельного железа позволяет успешно противостоять агрессивному воздействию внешней среды больше сотни лет.
Медь является бактерицидным металлом, и медная дверная ручка несет на себе гораздо меньше микробов, чем пластиковая или стальная. Медь применяется в лазерной промышленности, а в условиях огнеопасного или взрывоопасного производства применяются только медные инструменты, поскольку они не создают искры.
Польза меди для прогресса всего человечества очевидна. Но вредна ли медь для организма? В каких случаях вред меди будет превышать ее пользу? Каковы симптомы отравления медью, как они проявляются, и как их лечить? И наконец, полезна ли медь для организма человека, или она только вредна?
Как медь может попасть в организм
Как ни странно, один и тот же продукт может нести в себе разную дозу меди. Ее наличие зависит от того, в каком количестве она сохранялась в земле в которой был выращен тот или иной продукт.
Чаще всего, если человек страдает на нехватку меди, не обязательно пополнять ее запасы, употребляя препараты. Медь можно найти даже на полках супермаркетов. Многие продукты питания в своем составе имеют медь. Человеческий организм обладает функцией балансировки, при нехватке метала он возьмет его из продуктов ровно столько, сколько требуется на данный момент.
Самую большую ценность для человека несут такие продукты как:
— различные крупы;
— печень и почки животных;
— дары моря;
— орехи и бобовые, а так же — овощи;
Все эти продукты полезны по отдельности. Норма употребления около ста грамм в день.
Для нормализации меди в организме можно начать придерживаться особой диеты. Такую диету можно составить как для людей, которые едят любые продукты, так и для тех, кто воздерживается от некоторых сортов мяса или морепродуктов.
Медь может попасть в тело человека не только через продукты питания, но и через препараты. Для желающих в аптеках продаются БАД-ы и витаминные комплексы. Все элементы, которые входят в их состав, в том числе и медь, могут поддерживать организм.
Еще медь может попасть в организм через контакт с медью еды или кожи. А это медная посуда и медные браслеты.
Важно! Избыток меди может стать опасным и токсичным для человека. Большое количество метала может попасть внутрь, при вдыхании пыли и паров медных соотношений
Получить чрезмерное количество метала можно в условиях опасного производства или в бытовых условиях, если слишком много пищи готовится в медной посуде.
СТРУКТУРА
Кристаллическая структура меди
Кубическая сингония, гексаоктаэдрический вид симметрии m3m, кристаллическая структура — кубическая гранецентрированная решётка. Модель представляет собой куб из восьми атомов в углах и шести атомов , расположенных в центре граней (6 граней). Каждый атом данной кристаллической решетки имеет координационное число 12. Самородная медь встречается в виде пластинок, губчатых и сплошных масс, нитевидных и проволочных агрегатов, а также кристаллов, сложных двойников, скелетных кристаллов и дендритов. Поверхность часто покрыта плёнками «медной зелени» (малахит), «медной сини» (азурит), фосфатов меди и других продуктов её вторичного изменения.
Полезные свойства меди
Медь для организма человека несет огромную пользу. Это заметили еще в древние времена. В Риме, Греции и других странах использовали методы лечения медными монетами.
Сегодня металл используется как средство:
- противовоспалительное;
- антибактериальное;
- кровоостанавливающее;
- жаропонижающее.
Лечение способно помочь при:
- остановке кровотечений;
- рассасывании новообразований доброкачественного характера;
- снятии болей;
- поражении миндалин – тонзиллите и ангине;
- головной боли;
- гайморите;
- болезнях сердечно-сосудистой системы;
- укреплении иммунной системы;
- варикозном расширении вен.
Кроме того, элемент принимает участие в производстве эритроцитов. Он важен при синтезировании гемоглобина. Укрепляет стенки сосудов и капилляров, влияет на пигментацию, отвечает за прочность костной ткани.
Действие на вредные организмы
Все препараты на основе солей меди являются контактными фунгицидами защитного действия. Они активно подавляют прорастание конидий и спор грибов только в момент прорастания в капле воды и обладают бактерицидными свойствами. Для обеспечения высокой эффективности препараты меди должны быть нанесены на растения до начала прорастания конидий или спор патогена. Большое значение имеет равномерное и тщательное покрытие всего растения. Продолжительность защитного действия зависит от метеорологических условий (осадки), качества препаративной формы (размер частиц, прилипаемость) и скорости роста растения. Обычно защитное действие длится не более 10 дней.
Рекомендуемые нормы потребления меди.
РДА (RDA)-рекомендуемые среднесуточная норма потребления для удовлетворения необходимых потребностей в веществе, подходящая 97-98% здоровых людей.
АП(AL)- адекватное потребление. Предполагается, что эти уровни обеспечивают адекватность питания. Устанавливаются когда научных данных не достаточно для установления РДА.
РСП (EAR)- расчетная среднесуточная потребность. Среднесуточный уровень потребления, рассчитанный для удовлетворения потребностей 50 % здоровых людей. Обычно используется для оценки потребления питательных веществ группами людей и планирования для них адекватных диет. Также может использоваться для оценки потребления питательных веществ индивидуумами.
ДВУ (UL)- допустимый верхний уровень потребления. Максимальная среднесуточная доза, которая вряд ли приведет к неблагоприятным последствиям для здоровья.
В таблице приведены текущие РДА для меди. Для младенцев от рождения и до 12 месяцев установлен уровень АП, который эквивалентен среднему потреблению меди у здоровых грудных детей.
Применение металла: от телеграфа до фейерверков
Широкое применение меди началось после изобретения телеграфа. Понадобились огромные объемы металла для телеграфных проводов. С этого времени наш герой не покидает первого места в рейтинге электротехнических металлов.
Применение меди основано на ее свойствах. Электропроводка в старых домах; сейчас дорогой металл заменяют на дешевый алюминий. А вот в приборах медные проводки присутствуют. Компьютеры оснащены медными теплоотводами.
Рекомендуем: МАГНИЙ — огненный металл
Сантехническое оборудование, холодильная техника, кондиционеры — везде задействован цветной металл с его замечательными свойствами.
Корабли и кораблики гордятся медными трубопроводами (в них течет жидкость и газ).
А во многих странах медные трубы применяют для водо- и газоснабжения зданий.
Без меди не будет твердого припоя (это «клей» для металлов).
Диоскурид писал: «Из детской мочи и кипрской меди приготовляется припой для золота».
Япония считает медные трубы газопроводов сейсмостойкими.
Медь применяют как лигатуру для золотых сплавов; чистое золото слишком мягкий и склонный к истиранию металл.
Оранжевый цветной металл дает синий цвет пиротехническим изделиям.
Срок эксплуатации медных изделий достигает 200 и больше лет.
Значение и роль меди для организма человека
Этот минерал ключевой для функционирования человеческого организма. Содержится во всех клетках, тканях и органах. Наибольшую потребность в нем испытывают почки, печень, головной мозг, кости, мышцы.
Также высокая концентрация минерала в крови.
Основная роль меди в организме – образование красных кровяных телец (эритроцитов). Она улучшает усвоение железа, препятствует развитию анемии.
Продукты, содержащие медь, полезны следующим:
- улучшают обмен веществ, участвуют в метаболизме холестерина и глюкозы;
- регулируют передачу нервных импульсов, поддерживают нормальное функционирование ЦНС, участвуют в формировании миелиновых оболочек нервов;
- улучшают усвоение железа, витаминов С и Д;
- участвуют в производстве клеточной энергии, транспортировке кислорода;
- регулируют свертываемость крови;
- полезны для нормального роста и развития костей, для поддержания здоровья соединительной ткани;
- участвуют в формировании коллагена и эластина;
- обладают противовоспалительным и антиоксидантным действием, нейтрализуют свободные радикалы, поэтому продлевают молодость;
- поддерживают функционирование желез внутренней секреции;
- регулируют обмен меланина, серотонина, тирозина;
- повышают активность инсулина.
Исследования доказали, что медный дефицит вызывает анемию.
Польза для организма женщины
Минерал важен для здоровья репродуктивной системы и продления молодости. Медь для организма женщины полезна тем, что способствует нормальному развитию и функционированию половых органов, поддерживает высокое либидо. Также она нормализует гормональный фон, восстанавливает поврежденные ткани, участвует в выработке важнейших веществ. Ею насыщены гормоны, пигменты, ферменты.
Медь входит в состав меланина – вещества, которое отвечает за цвет волос и кожи. Именно на фоне дефицита этого пигмента появляются первые седые волоски. Также медь поддерживает упругость кожи, эластичность стенок кровеносных сосудов и здоровье суставов. Она является составляющей коллагена, концентрация которого стремительно снижается после 35 лет.
Чем полезна для мужчин
Польза меди для организма мужчин в том, что это источник энергии для организма. Минерал используется клетками для выработки АТФ (аденозинтрифосфата). Это молекула, которая является носителем энергии. Если она в дефиците, то появляется слабость, в норме – мужчина может выдерживать большие физические нагрузки.
На фоне дефицита меди помимо снижения работоспособности у мужчин, могут наблюдаться эректильные нарушения. Из-за низкого уровня тестостерона снижается либидо, появляется лишний вес, ухудшается настроение. Мужчина становится не таким сексуально активным.
В каких продуктах содержится медь?
Как уже говорилось ранее, обычному человеку достаточно сложно заработать нехватку меди, потому что она содержится в очень многих продуктах питания, которые, так или иначе, входят в рацион большинства людей. А именно:
- Многие овощи очень богаты медью. Например, капуста, а также морковь, свекла, морковь. Много её в тыкве, редисе и картофеле. Это относится и к зелени: укропу и салату.
- Некоторые фрукты также содержат достаточное количество меди. Сюда относится авокадо и ананас, цитрусовые и абрикос.
- В этот список стоит включить такие ягоды, как земляника, крыжовник и чёрная смородина.
- Это же относится к мясным продуктам: говядина, свинина, особенно печень и почки.
- Для восполнения дефицита меди следует включить в свой рацион рыбу, особенно треску, и орехи, особенно фундук и кунжут, а также грецкий орех.
- Различные грибы и злаки также богаты этим ценным химическим элементом.
Отравление и его симптомы
Если болезнь протекает в острой форме, симптомы зависят от способа проникновения металла в организм и от дозы. Прежде всего отравленный организм реагирует на переизбыток следующим образом:
- Появляется непривычный специфический сладковатый привкус.
- Ротовая полость постоянно оказывается сухой.
- Слизистая глаз подвергается слезотечению, может начаться конъюнктивит, роговица приобретает золотистый оттенок.
- Слизистая оболочка дыхательных путей также подвержена патологическим изменениям. Начинается ее раздражение, появляются жжение и першение, человек начинает долго надрывно кашлять.
- Кожный покров может приобрести со временем зеленоватый оттенок.
- Общее состояние резко ухудшается из-за того, что появляются слабость и головокружение, значительно снижается или вовсе исчезает работоспособность.
- Повышена температура.
- Возникают чрезмерное потоотделение и озноб.
- Человек испытывает сильные болевые ощущения.
- Появляется рвота. Причем рвотные массы нередко приобретают сине-зеленый окрас.
- Сопровождаться может поносом с кровяными прожилками. Если болезнь протекает в наиболее тяжелой форме, то это сказывается на работе многих органов. Например, велика опасность развития почечной недостаточности или некротического нефроза, а эти болезни, как известно, угрожают жизни человека.
Суточная потребность
Диетологи определили среднюю норму потребления меди для взрослых. В обычных условиях она составляет от 1,5 до 3 мг в день. А вот детская норма не должна выходить за пределы 2 мг ежесуточно. При этом малыши до года могут получать до 1 мг микроэлемента, дети до 3 лет – не более полутора миллиграммов. Дефицит меди крайне нежелателен для беременных, чья суточная норма составляет 1,5-2 мг вещества, так как купрум отвечает за правильное формирование сердца и нервной системы будущего малыша.
Некоторые исследователи убеждены, что темноволосые нуждаются в большей порции меди, чем блондины. Объясняют это тем, что у шатенов Cu более интенсивно расходуется на окрашивание волос. По этой же причине ранняя седина чаще бывает у темноволосых. Избежать депигментации поможет пища с высоким содержанием меди.
Увеличить суточную норму меди стоит людям с:
- аллергиями;
- остеопорозом;
- ревматоидным артритом;
- анемией;
- болезнями сердца;
- пародонтозом.
Как уменьшить поглощение меди
Цинк
Дополнительное получение цинка увеличивает металлотионины – белки, которые связывают медь и препятствуют её всасыванию.
Сообщалось о дефиците меди у людей, ежедневно употребляющих до 600 мг цинка или чрезмерно использующих зубные клеи на основе цинка. (, 108, 109)
Железо
Медь увеличивает кишечную абсорбцию и утилизацию железа, в то время как железо может препятствовать поглощению меди. (, 111) Адекватный уровень меди в крови необходим для нормального обмена железа и образования эритроцитов.
Углеводы
Поглощение меди может зависеть от типа потребляемых углеводов. В опытах на крысах, получавших продукты, содержащие фруктозу, развились более выраженные признаки дефицита меди, чем у крыс, получавших глюкозу или крахмал. ()
Физиологическая роль меди.
Как и большинство поливалентных металлов медь играет важную роль в метаболизме животных.
а. Процессы кроветворения.
Медь стимулирует созревание ретикулоцитов (молодых эритроцитов) превращая поступающее с пищей железо в органически связанную форму.
б. Гормоны гипофиза.
Медь стимулирует выработку гормонов гипофиза, тем самым нормализируя работу эндокринной системы организма.
в. Ферменты.
Медь входит в большинство окислительных ферментов, усиливающих энергию дыхания, влияющих на белковый и углеводный обмен. Одним из самых важных считается цитохромоксидаза — фермент катализирующий финальный этап тканевого дыхания, осуществляющий перенос электронов цитохрома на кислород. Этот металл является важнейшим компонентом белка церулоплазмин, который ускоряет окисление полиаминов в плазме крови человека. Так же медь это неотъемлемая часть ферментов управляющих процессами окисления и выработки таких белков как коллаген, который является основой соединительных тканей в организме: сухожилий, хрящей, дермы и эластин, который наряду с коллагеном образует объемную сеть волокон, придающих прочность соединительной ткани. Из эластина также строятся волокна соединительных тканей, образующих внутренний слой (каркас) сосудов. Поэтому медьсодержащие препараты часто используют при лечении переломов и разрывов связок.
г. Защита организма.
Воздействуя вместе с аскорбиновой кислотой медь мешает проникновению в организм воспалителей и микробов. Во время инфекционных заболеваний, а также при особых формах цирроза печени наблюдается резкое увеличение медьсодержащих соединений в сыворотке крови.
д. Психологическое состояние.
После продолжительных исследований организма человека ученые сделали вывод, что медь оказывает влияние не только на физиологическое, но и на психологическое состояние человека. У людей склонных к агрессии в волосах содержится гораздо больше этого металла, чем у спокойных, сдержанных.
Механические способы чистки
Стойкие загрязнения могут потребовать применения контролируемого механического вмешательства.
Для этого способа очистки соблюдают следующие шаги:
- При контакте медных изделий с руками на предметах остается соленый налет. Устранить такое загрязнение поможет помещение в дистиллированную воду в течение часа.
- Чтобы избежать возникновения царапин при последующей чистке, необходимо пропитать вещь синтетической смолой.
- Очистка меди проводится одним из перечисленных выше способов. Для особо ценных изделий применяют щадящие методы, требующие длительного периода времени.
Сода и соль в качестве абразивов используются для удаления трудных загрязнений. Натирание проходит с применением хлопчатобумажной ткани.
Микроэлемент Цинк: функции в организме и польза для глаз
Цинк (Zn) имеет много полезных свойств для организма. Он относится к мощным антиоксидантам
Как антиоксидант, он нейтрализует свободные радикалы. Например, Zn входит в состав специального фермента (глутатионпероксидазы), который блокирует выработку веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности и оказывающих нежелательное действиена организм человека. Эти нежелательные вещества называются свободными радикалами. Они образуются под действием световых лучей.Мы видим именно благодаря тому, что на сетчатку глаза постоянно попадают световые лучи, и они преобразуются в зрительные сигналы, благодаря чему мы видим. Одновременно с этим образуются свободные радикалы. Это – нормальный процесс
Важно, чтобы эти вещества вовремя выводились из организма. Поэтому, для сохранения хорошего зрения, важно регулярное поступление в органиизм человека продуктов питания, богатых антиоксидантами.
Кроме антиоксидантных свойств, этот микроэлемент имеет особое значение для сохранения зрения в сумерках: он входит в состав специальных клеток сетчатки глаза, палочек
Благодаря им мы способны видеть при слабом освещении. Поэтому при дефиците Zn в организме может ухудшаться зрение в сумерках.
В организме человека больше всего Цинка содержится в сетчатке глаза, мышцах, печени, коже, предстательной железе. Он необходим для роста, развития и полового созревания и в составе гормона инсулина регулирует уровень глюкозы в крови. Важен для иммунитета, поддерживает нормальное состояние костей, кожи, волос, и др.
Пищевые источники Цинка
Отличными пищевыми источниками в первую очередь считаются морепродукты, особенно устрицы. Мясо, мясные субпродукты, печень, яйца, рыба, гречневая, перловая, пшеничная крупы, бобовые, шоколад и орехи также содержат много Цинка.
Организму необходимо от 10 до 15 мг Zn в день. При повышенном потоотделении, при физической работе, при занятиях спортом потребность увеличивается. Суточная норма Цинка содержится, для примера, в 1-2 устрицах, 100 гр приготовленной телятины или говядины, в 120 граммах тыквенных семечек, в 100 гр кунжута.
Как проявляется дефицит Цинка
К дефициту может приводить преобладание углеводов в рационе питания, прием некоторых лекарств, заболевания ЖКТ, повышенное потоотделение. О том, что организму не хватает Zn, можно подумать, если:
- ухудшается зрение в сумерках;
- часто бывают инфекционные заболевания;
- плохо заживают раны;
- выпадают волосы, становятся ломкими ногти;
- задерживается половое созревание.
Что будет, если превысить суточную норму Цинка
Он не накапливается в организме в больших количествах. Токсичность этого микроэлемента невысокая. Избыток Zn может быть при вдыхании паров (на производствах), при попадании с пищей, которая хранилась в оцинкованной посуде. Такое состояние может проявляться ознобом, мышечными болями, слабостью, одышкой, снижением гемоглобина в крови. Это связано с тем, что избыток этого микроэлемента затрудняет усвоение Меди и Железа. Как правило, в легких случаях, после прекращения поступления Цинка в организм, эти проявления исчезают. К счастью, такие состояния бывают редко, так как из привычных продуктов питания и диетических добавок получить высокую дозу невозможно.
СВОЙСТВА
Кристаллы самородной меди, Верхнее озеро, округ Кинави, Мичиган, США. Размер 12 х 8,5 см
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.
Наряду с осмием, цезием и золотом, медь — один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов. Этот цветовой оттенок объясняется наличием электронных переходов между заполненной третьей и полупустой четвёртой атомными орбиталями: энергетическая разница между ними соответствует длине волны оранжевого света. Тот же механизм отвечает за характерный цвет золота.
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58 МСм/м. Медь имеет относительно большой температурный коэффициент сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры. Медь является диамагнетиком.
Существует ряд сплавов меди: латуни — с цинком, бронзы — с оловом и другими элементами, мельхиор — с никелем и другие.
Негативное влияние меди на заболевания
Уровень меди является маркером антиоксидантного статуса и общего состояния здоровья. Низкий или высокий уровень не обязательно указывает на проблему, если нет никаких симптомов или если ваш врач говорит вам не беспокоиться об этом.
Повышенный уровень меди приводит к окислительному стрессу и росту воспаления, что увеличивает риски различных заболеваний. (источник)
Окислительное повреждение клеток
Повышенный уровень меди может увеличить выработку свободных радикалов, что приводит к повреждению клеток и тканей тела. (, 78)
Болезнь Альцгеймера
Считается, что медь способствует развитию болезни Альцгеймера, поскольку рост уровня этого микроэлемента, как правило, предшествуют симптомам болезни у некоторых, но не у всех пациентов. ()
Как правило, пациенты с болезнью Альцгеймера имеют более высокие концентрации меди в крови или в головном мозге. (, 81, 82, 83)
Медь, по-видимому, связана с ухудшением симптомов болезни Альцгеймера и снижение её потребления с пищей и из добавок может помочь пожилым людям с этим заболеванием. (, 85, 86)
Одно исследование показало, что медь является компонентом бета-амилоидных бляшек, которые находятся в мозге людей с болезнью Альцгеймера. ()
Болезнь Паркинсона
Клинические исследования показали, что длительное воздействие меди и марганца повышают риск развития болезни Паркинсона. ()
Свободная медь в крови обладает способностью продуцировать свободные радикалы и усиливать образование тел Леви, что является чертой болезни Паркинсона. ()
Неферментативные и ферментативные антиоксиданты. На рисунке представлены все молекулы антиоксидантов, которые, как сообщается, способны противодействовать окислительному стрессу и воспалению при хронических заболеваниях.(источник)
Сердечно-сосудистые заболевания
Согласно предварительным исследованиям, избыточное содержание меди и церулоплазмина может быть связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. (, 58)
Уровень меди в крови и в стенках кровеносных сосудов повышен у некоторых людей с атеросклерозом. Кроме того, уровень меди растёт с тяжестью атеросклероза. (, 91)
Диабет
Уровень меди в крови значительно повышен у некоторых больных сахарным диабетом 1-го и 2-го типа. () Медь участвует в выработке свободных радикалов, играющих важную роль в развитии диабетических осложнений. (, 94)
Упаковывание и применение
Сульфат меди, согласно общепринятым стандартам, упаковывается в специальные мешки. Их создают из полипропилена или бумаги, состоящей из нескольких слоев. Внутри подобной тары обязательно имеется вставка из полиэтилена. При использовании не в пищевой промышленности фасуется во флаконы или банки, изготовленные из пластика. Реже встречается в пакетах из фольги или полиэтилена.
В современном обществе применение пищевой добавки Е519 запрещается законодательством некоторых стран, в том числе и Российской Федерацией. Процедура исключения была проведена в 2010 году, когда некоторые независимые исследования указали на вред для человеческого организма. Также запрещено использование в Норвегии, некоторых странах Европейского союза, Великобритании и государствах ЕАЭС. До сих пор разрешается применение в Японии, частично – в Украине. Сведения о сульфате меди в Соединенных Штатах Америки отсутствуют.
