20120707_Golubev_PR

Цезію, спостергається порушення серцевої діяльності, атрофічні процеси верхніх дихальних шляхів, розлади нервової системи.

В організм Цезій надходить з питною водою, продуктами харчування та через шкіру. З організму 40-75% Цезію виводиться через нирки, частково – через кишківник.

s-елементи ІІ групи: Be, Mg і лужноземельні метали (ns2)

Теоретичні питання: Загальна характеристика s-елементів ІІ групи. Берилій, добування, фізичні та хімічні властивості. Берилій оксид та гідроксид, їх амфотерність. Солі Берилію, їх властивості, гідроліз. Магній, добування, фізичні та хімічні властивості. Магній оксид та гідроксид. Солі Магнію. Лужноземельні метали (елементи підгрупи Кальцію). Загальна характеристика, знаходження в природі, добування, фізичні та хімічні властивості. Відношення металів до кисню, кислот, води, лугів. Оксиди, пероксиди, гідроксиди, гідриди, солі, їх властивості, добування. Твердість води, методи її усунення. Використання s-елементів ІІ групи та їх сполук.

Література: [1] с. 377-392; [2] с.294-309; [3] с.331-341

Контрольні запитання:

1.Дайте загальну характеристику елементів головної підгрупи другої групи періодичної системи елементів.

2.Напишіть електроні формули атомів Берилію та Магнію. Які ступені окиснення виявляють ці елементи?

3.У вигляді яких сполук Берилій і Магній зустрічаються у природі? Який склад мають мінерали берил і карналіт?

4.Яким шляхом магній і берилій одержують у промисловості? Які важливі напрямки застосування мають обидва метали?

5.Яке положення в ряду напруг займає Берилій і Магній? Яке їх відношення до води, кислот та лугів?

6.Поясніть, чому магній добре розчиняється у воді, яка містить амонійні солі?

7.Напишіть рівняння дисоціації Mg(OH)2 і Be(OH)2. Чим можна пояснити, що берилій гідроксид має амфотерні, а магній гідроксид – основні властивості?

8.Напишіть рівняння реакції утворення натрій тетрагідроксоберилату.

9.Магній чи берилій хлорид більше гідролізується? Як можна зменшити гідроліз цих солей? Як одержують магній і берилій хлориди у вигляді кристалогідратів та безводних солей? Яка речовина може утворитися при випарюванні розчину магній хлориду?

10.В яких умовах можна одержати основний берилій карбонат?

11.У вигляді яких мінералів зустрічаються у природі лужноземельні елементи?

12.Як одержують лужноземельні метали у вільному стані?

13.Як можна одержати оксиди лужноземельних металів? Чи однакові способи одержання барій оксиду і кальцій оксиду?

14.Як одержують гідроксиди лужноземельних металів? Гідроксид якого елемента є найбільш сильним лугом? Які технічні назви мають розчини кальцій і барій гідроксидів?

15.Які малорозчинні солі відомі для Кальцію? В чому їх можна розчинити?

61

16. Що таке твердість води? Вміст яких йонів зумовлює тимчасову та постійну твердість води? Напишіть рівняння реакцій усунення тимчасової та постійної твердості води.

17.Порівняйте термічну стійкість берилій, магній, кальцій гідридів. Яке практичне застосування мають ці гідриди?

18.Як змінюються основні властивості, розчинність та термічна стійкість в ряду гідроксидів Са(ОН)2 – Ва(ОН)2?

19.Від чого залежить різна термічна стійкість карбонатів, сульфатів і нітратів цих елементів?

16.Яке забарвлення має полум¢я при внесенні в нього солей лужноземельних металів?

17.Вкажіть, де застосовуються лужні та лужноземельні метали та їх сполуки в господарстві.

Біологічна функція s-елементів ІІ групи

Берилій. Антропогенними джерелами надходження Берилію в оточуюче середовище є спалювання вугілля та нафтопродуктів, вихлопні гази автотранспорту та викиди промислових установок.

Берилій у природі зустрічається лише у вигляді сполук: берилу

(Be3Al2(SiO3)6), фенакіту (Be2SiO4), хризоберилу (BeAl2O4) та ін. Під час вивітрювання Берилій з грунту і порід потрапляє в повітря, грунтові й поверхневі води.

Біологічна роль Берилію не з¢ясована.

Токсичний вплив. Потрапляючи до організму теплокровних, Берилій порушує дію багатьох ферментів: фосфоглюкомутази, енолази, лактатдегідрогенази, лужної фосфатази в легенях, нирках, м¢язовій та кістковій тканинах. Берилій та його сполуки спричиняють хвороби органів дихання, виявляють канцерогенні властивості.

Підвищений вміст Ве2+ у їжі спричиняє в дітей берилієвий рахіт. Іони Ве2+ утворюють розчинні фосфати Ве(Н2РО4)2 та ВеНРО4, які заміщують у кістковій тканині Са3(РО4)2. Це приз-водить до зменшення вмісту сполук Кальцію і, як наслідок, до розм¢якшення кісток і до рахіту.

Потрапивши в організм людини, Берилій утворює в крові комплексні сполуки з білками й фосфатами, що відкладаються в кістках. У легенях і кістках Берилій можна виявити через багато років після припинення роботи з ним.

Виводиться з організму дуже повільно, переважно через нирки.

Магній належить до макроелементів. Антропогенними джерелами надходження Магнію в навколишнє середовищє є викиди магнезитових заводів та підприємств з виробництва магнію та його сполук.

У природі Магній відомий лише у вигляді сполук. Він входить до складу понад 100 мінералів, зокрема: бруситу (Mg(OH)2), магнезиту (MgCO3), доломіту (MgCO3×CaCO3). У воді річок, озер, морів та океанів існує у вигляді іонів, які потрапляють в рослинні й тваринні організми.

62

Магній е складовою хлорофілу рослин, без якого неможливий фотосинтез. У процесі фотосинтезу в рослинах утворюються вуглеводи – сполуки, необхідні для росту, розвитку й життєдіяльності гетеротрофних opraнізмів i, зокрема, людини. Отже, роль Магнію для людського організму незамінна.

Магній, поряд з Фосфором i Калієм, досить активно впливає на засвоєння в opraнізмі людини Кальцію. Оптимальним для засвоєнням Кальцію є співвідношення Кальцію та Фосфору, як 1:1,5; а Кальцію та Магнію – 1:0,5. У paзi порушення цього співвідношення виникають piзні розлади у формуванні кісткової тканини. До складу кісток Магній входить у вигляді магній ортофосфату (Mg3(PO4)2). Катіони Магнію виконують роль каталізатора гідролізного розпаду аденозинтрифосфату (АТФ) i аденозиндифосфату (АДФ), при цьому виділяється енергія в мітохондріях клітини.

Відомо, що спазми кровоносних судин призводять до порушення роботи серця. Однією з причин виникнення спазмів кровоносних судин, як вважають лікарі, є нестача в організмі Магнію. Ін¢єкції розчину MgSO4×7Н2О усувають спазми й корчі. Відомо, що інфаркт міокарду трапляється частіше в міських жителів, бо вони споживають річкову воду, а в селян менше, бо вони використовують колодязну воду з достатнім вмістом Магнію.

В організм людини Maгній потрапляє з питною водою та продуктами харчування, які дають можливість задовольнити добову потребу в цьому макроелементі. Думки вчених щодо добової дози Mg2+ не співпадають. Одні рекомендують вживати щодобово по 10 мг Mg2+ на 1 кг маси, інші – по 5,7 мг.

У тілі людини масою 70 кг міститься близько 20 г (0,028 %) Mg2+, половина якого концентрується в скелеті. На добу дорослим чоловікам необхідно 0,25-0,35 г; жінкам – 0,2-0,3 г; у стані сильного стресу – 0,5-0,7 г. Вміст Mg2+ у крові є сталим (2 мг%), а в paзi значного надходження його до організму вміст Mg2+ зростає до 10-20 мг%.

Основними шляхами виведення Магнію з організму є нирки та кишечник.

Кальцій належить до макроелементів. Антропогенними джерелами надходження Кальцію в довкілля є розробки природних сполук, виробництво цементів, стічнi води паперового, скляного, xiмічного, xiміко-фармацевтичного, шкіряного, лако-фарбового, пивоварного, цукрового виробництв. Багато Кальцію в стічних водах пральних підприємств.

За поширенністю в земній кopi Кальцій займає п'яте місце. Кальцій енергійно мirpyє та накопичується в різних геохімічних системах, утворюючи 385 мінералів. Переважна частина Кальцію міститься в польовому шпаті. У разі високого вмісту СО2 у воді Кальцій міститься в розчині, а за низького випадає в осад мінерал кальцит (СаСО3):

Са2+ + 2НСО3– ® СаСО3¯ + СО2- + Н2О Кальцій утворює поклади СаСО3 у вигляді крейди, вапняку, мармуру та

інших мінералів: ангідриту (CaSO4), гiпcy (CaSO4×2Н2О), флюориту (CaF2),

У природних водах міститься 67,2 мг/л Са2+, що засвоюється рослинами, тваринами й людиною. У живій природі з елементів-металів Кальцій є головним біоелементом. Його шкідливий вплив виявляється лише в разі потрапляння до організму в дуже великих дозах. Це призводить до збільшення вмісту Кальцію в крові, кальцинурії, посилення кальцинації та послаблення процесів регенерації.

Обмін Кальцію в організмі тісно пов'язаний з обміном Магнію та Стронцію. Кальцій є будівельним матеріалом кісткової тканини. У кістковій тканині організму людини масою 70 кг міститься 1683 г (99 %) Кальцію у вигляді Са3(РО4)2, СаСl2, СаСО3. Ці речовини забезпечують міцність скелету людини. У космонавтів в процесі довготривалого польоту відбувається виведення Кальцію з організму, тому їжа для космонавтів має бути збагаченою на Са2+. У раціоні майбутніх мам має бути їжа, багата на Кальцій, тому що з нього формується скелет дитини. У дітей в період інтенсивного росту кісткова тканина має відновлюватися протягом двох-трьох років, а в дорослих осіб цей процес відбувається вподовж 10-12 років. Відомо, що в дорослих з кісткової тканини протягом доби виводиться близько 700 мг Кальцію і стільки ж відкладається. Кісткова тканина перетворюється на депо Кальцію у випадку, коли цього елементу потрапляє до організму недостатньо.

На фосфорно-кальцієвий обмін в організмі впливає наявність вітаміну D. У разі відсутності вітаміну D та вживанні їжі, збідненої на Кальцій і Фосфор, в організмі дітей віком 2-11 місяців виникає порушення кальцій-фосфорного обміну, що призводить до рахіту. При цьому зменшується відкладання солей фосфатів Кальцію та Магнію в кістковій тканині, що призводить до розм'якшення кісток і згодом до їх викривлення.

У разі зменшення атмосферного тиску вміст Са2+ у крові зменшується, і для його поповнення Са2+ вивільняється з кісток. Коли цей процес виходить за межі норм, особливо в осіб похилого віку, починає розвиватися хворобливий стан, під час якого болять кістки «на погану погоду».

Перетворення хімічної енергії у м'язах відбувається в присутності іонів Са2+: у м'язах є скорочувальний білок актиміозин, який взаємодіє з АТФ. При цьому виділяється велика кількість енергії, що забезпечує скорочення м'язових волокон. АТФ виділяє енергію лише в присутності іонів Са2+, що потрапляють усередину м'язових клітин за командою нервової системи. У передачі енергії на клітинному та молекулярному рівнях вирішальну роль відіграє транспортування електронів за допомогою іонів Кальцію.

Стронцій належить до мікроелементів. Антропогенними джерелами надходження Стронцію в довкілля є стічні води металургійного, електротехнічного, скляного, керамічного, цукрового виробництв.

У природі утворює 12 мінералів, серед яких найбільш поширені целестин (SrSО4), стронціаніт (SrСО3). Середня концентрація Стронцію в річковій воді становить 80 мкг/л.

Токсичний вплив Стронцію на теплокровних виявляється в разі його надлишку в організмах. Першими зазнають впливу кісткова тканина, печінка й

64

кров. Найбільш характерним виявом токсичної дії Стронцію є уровська хвороба, яка проявляється в підвищеній крихкості кісток та їх деформації. Вчені вважають, що Стронцій блокує біосинтез вітаміну D, сприяє надлишковому відкладенню Фосфору в кістках, що посилює розвиток рахіту.

Як мікроелемент Стронцій впливає на процеси утворення кісткової тканини, активізує роботу ферментів каталази, карбоангідрази й лужної фосфатази.

Барій. Антропогенними джерелами надходження Барію в довкілля є стічні води хіміко-фармацевтичного, нафтохімічного, металургійного, поліграфічного, лакофарбуваль-ного, миловарного, гумотехнічного виробництв.

У природі існує лише у вигляді сполук, зокрема мінералів бариту (BaSO4) та вітериту (BaCO3). Вміст іонів Ва2+ у річковій воді становить 20 мкг/л. Поширений у грунтах, рослинах і тваринних організмах.

Біологічна роль Барію не з′ясована.

Загальний вплив Ва2+ на теплокровних виявляється через розчинні сполуки, зокрема BaCl2 та Ba(NO3)2, і нерозчинні, що є сильними отрутами. Під час отруєння сполуками Ва2+ вражається міокард серця, нервова система, кровоносні судини й кісткова тканина. Він витісняє з кісткової тканини Кальцій і Фосфор, а тому кістки стають крихкими. Під впливом іонів Ва2+, подібно до ціанідів, знижується клітинне дихання. Іони Ва2+ згубно впливають на печінку та статеві клітини. В організм людини Барій потрапляє з питною водою та продуктами харчування.

Лабораторна робота № 13

s-Елементи І, ІІ груп. Гідроген, лужні метали, Берилій, Магній та лужноземельні метали

Мета роботи. Ознайомлення з хімічними властивостями водню, натрію та сполук s-елементів І групи, магнію та сполук s – елементів ІІ групи.

Матеріали та реактиви:

Прилади та посуд: штатив з пробірками; корок з газовідвідною трубкою; пробірко-тримач; газовий пальник; скляна паличка; кристалізатор; пінцет; тигель; щипці; платиновий або ніхромовий дріт з вушком; балон з вуглекислим газом, або апарат Кіппа.

Тверді речовини: алюміній (порошок); магній (стрічка); натрій; Na2O2 (порошок); NaHCO3 або КHCO3;

Na2CO3 або К2CO3; Cr2(SO4)3.

Індикатори: розчин нейтрального лакмусу або лакмусовий папір; розчин фенолфталеїну (спиртовий).

Розчини: дистильована вода; HCl (2н); NaOH (2н); LiCl (нас.); NaCl (нас.); КCl (нас.); Na2CO3 (0,5н); KMnO4 (0,5н); MgCl2 (0,5н); BeSO4 (0,5н); CaCl2(нас. та 0,5н); SrCl2 (нас. та 0,5н); BaCl2 (нас. та 0,5н); вапняна вода.

Дослід 1. Утворення водню при взаємодії металу з лугами

В пробірку з газовідвідною трубкою внести порошок алюмінію і додати 2 мл розчину NaOH. Спостерігати утворення газу. Запалити газ біля отвору трубки. Написати рівняння реакції.

Дослід 2. Утворення водню при взаємодії магнію і кислоти

65

В пробірку внести 0,5 мл 2 н розчину HСl і шматок стрічки магнію. Закрити отвір пробірки корком з газовідвідною трубкою. Спостерігати утворення газу. Запалити газ біля отвору трубки. Написати рівняння реакції.

Дослід 3. Взаємодія натрію з водою

Налити у кристалізатор 1 л води та додати декілька краплин фенолфталеїну. Пінцетом взяти шматочок натрію розміром з рисове зернятко і внести їх у кристалізатор з водою. Як змінюється забарвлення індикатора? Написати рівняння реакції.

Дослід 4. Гідроліз калій (натрій) карбонату і гідрогенкарбонату

Внести в три пробірки по 1-2 мл дистильованої води, в кожну додати 2-3 краплі розчину нейтрального лакмусу. В одну пробірку внести 2-5 кристалів калій (натрій) карбонату, в другу – таку ж кількість калій (натрій) гідрогенкарбонату. Розчини перемішати скляною паличкою. Порівняти колір лакмусу в усіх трьох пробірках. Написати рівняння реакцій гідролізу солей в молекулярному та іонному вигляді.

Дослід 5. Окисні властивості натрій пероксиду (демонстраційний)

Внести в тигель 0,2 г Na2O2, 1 мл води та невелику кількість порошку Cr2(SO4)3. Суміш перемішати. Тигель нагріти в полум'ї пальника до сплавляння суміші, охолодити, додати 0,5 мл води, перемішати скляною паличкою і утворений розчин перенести в пробірку. Відмітити колір утвореного натрій хромату Na2CrO4. Написати рівняння реакції.

Дослід 6. Відновні властивості натрій пероксиду (демонстраційний)

В пробірку внести 0,5 мл розчину KMnO4, додати 0,2 г порошку Na2O2 і перемішати. Спостерігати утворення газу та появу бурого осаду. Написати рівняння реакцій.

Дослід 7. Взаємодія магнію з водою

В пробірку внести невелику кількість магнію і додати 2-3 мл дистильованої води. Відзначити відсутність реакції за кімнатної температури. Нагріти пробірку. Що спостерігається? Додати до отриманого розчину 1-2 краплі фенолфталеїну. Спостерігати зміну кольору індикатора, написати рівняння реакції.

Дослід 8. Властивості магній гідроксиду

З наявних в лабораторії реактивів отримати магній гідроксид. Розділити на дві пробірки. В одну додати 2 н розчин хлоридної кислоти, в другу – 2 н розчин натрій гідроксиду. Який хімічний характер магній гідроксиду? Написати рівняння реакції.

Дослід 9. Властивості берилій гідроксиду

З наявних в лабораторії реактивів за реакцією йонного обміну отримати берилій гідроксид і дослідити його відношення до дії кислот та лугів. Написати рівняння реакцій і зробити висновок про хімічний характер берилій гідроксиду.

66

Дослід 10. Утворення гідроксидів лужноземельних металів

В три пробірки з розчинами CaCl2 , SrCl2 і BaCl2 додати 2 мл 2 н розчину NaOH. Звернути увагу на кількість і колір утворених осадів. Написати рівняння реакцій.

Дослід 11. Кальцій карбонат і гідрогенкарбонат

Налити в пробірку вапняної води і пропустити через неї CO2. Що спостерігається? Продовжувати пропускати CO2 до розчинення утвореного осаду. Написати рівняння реакцій.

Дослід 12. Утворення та властивості карбонатів лужноземельних металів

Отримати осади кальцій, стронцій і барій карбонатів дією на розчин солі кожного металу розчином Na2CO3. До одержаних осадів по краплях додати 2 н розчин НСl. Що спостерігається? Написати рівняння реакцій.

Дослід 13. Забарвлення полум'я солями лужних та лужноземельних металів

Платиновий або ніхромовий дріт занурити в насичений розчин літій хлориду і внести в полум'я пальника. Відзначити колір полум'я. Повторити дослід з насиченими розчинами натрій, калій, кальцій, стронцій і барій хлоридів.

р-ЕЛЕМЕНТИ (...ns2np1-6)

Тема 10 р-Елементи ІІІА-групи (ns2np1)

Теоретичні питання: Загальна характеристика р-елементів ІІІ групи.

Бор. Знаходження в природі, способи добування, хімічні властивості. Сполуки Бору з Гідрогеном (борани), їх добування і властивості. Сполуки Бору з металами (бориди), з галогенами. Бор оксид. Боратні кислоти, їх будова і властивості. Солі боратних кислот: мета-, орто-, тетраборати. Бор нітрид (боразон). Естери боратної кислоти.

Алюміній. Загальна характеристика, знаходження в природі, добування. Хімічні властивості алюмінію – відношення до води, кислот, лугів, неметалів. Алюміній оксид та гідроксид, їх амфотерність, хімічні властивості. Загальна характеристика солей Алюмінію, їх розчинність, гідроліз. Сполуки Алюмінію з галогенами, Сульфуром, Нітрогеном, Карбоном.

Загальна характеристика,добування та хімічні властивості Галію, Індію, Талію.

Біологічна роль Бору та Алюмінію. Використання їх сполук в народному господарстві, медицині та фармації. Біологічна роль Галію, Індію, Талію.

Література: [1] с.327-338; [2] с.310-322; [3] с.342-354

Контрольні запитання:

1.Яке положення займає Бор в періодичній системі елементів? Напишіть електронну конфігурацію атома Бору. Які ступені окиснення виявляє Бор?

2.У вигляді яких сполук Бор зустрічається у природі? Як одержують бор у вільному стані? Які основні фізичні та хімічні властивості бору?

3.Напишіть рівняння реакцій, які можуть проходити при нагріванні суміші Mg і B2O3. Як виділити бор із одержаного у цьому процесі пеку?

4.Який склад і будову має найпростіший боран?

5.Як можна одержати боратний ангідрид? Яка речовина утворюється при розчиненні боратного ангідриду у воді?

6.Ознайомтесь з величинами констант дисоціації боратної кислоти. Яка її розчинність у воді при різних температурах? Напишіть рівняння реакції

67

нейтралізації боратної кислоти розчином натрій гідроксиду. Який склад має сіль, викристалізована з цього розчину?

7.При горінні етерів боратної кислоти полум¢я забарвлюється в зелений колір. Напишіть рівняння реакції одержання етилового етеру боратної кислоти. Намалюйте графічну формулу цієї сполуки.

8.Гідроліз натрій тетраборату відбувається у дві стадії. Напишіть рівняння реакції гідролізу обох стадій в молекулярній та іонній формах. Вкажіть, як змістити рівновагу реакції гідролізу вправо. Яка речовина при цьому може утворитися?

9.Який склад має бура? З якою метою вона використовується? Що називається “перлом” бури? Як його одержують?

10.Які сполуки утворює Бор з галогенами? Які властивості має BCl3, BF3? Яка речовина утворюється при взаємодії BF3 з фторидною кислотою? Яке координаційне число має Бор?

11.Положення Алюмінію в періодичній системі елементів. Будова атому, розміщення електронів на електронних рівнях і підрівнях, визначення ступеня окиснення.

12.В яких сполуках Алюміній зустрічається у природі? Його найважливіші мінерали.

13.Як одержують металічний алюміній у промисловості?

14.В чому сутність процесу алюмотермії?

15.Яке положення займає Алюміній в ряду активності металів? Як реагує алюміній з киснем, водою, кислотами та лугами? Чим зумовлюється стійкість алюмінію по відношенню до дії нітратної кислоти?

16.Напишіть рівняння реакцій добування з алюміній оксиду таких сполук: натрій алюмінату, алюміній хлориду.

17.Яку з речовин: NH4OH чи NaOH необхідно взяти для повного осадження алюміній гідроксиду? Які властивості має алюміній гідроксид?

18.Як змінюється забарвлення індикаторів (метилоранжу, лакмусу) в розчинах алюміній сульфату та натрій алюмінату? Яка з вищенаведених сполук більш гідролізована і чому?

19.Як добувають алюміній сульфід?

20.Наведіть приклади координаційних сполук Алюмінію.

Біологічна функція р-елементів ІІІ групи

Бор у природі існує лише в сполуках: бура (Na2B4O7×10Н2О), сасеолін (Н3ВО3), аша-ріт (2MgO×В2О3×3Н2О) та ін. Розчинні сполуки Бору присутні в ґрунті та питній воді, звідки вони потрапляють в організм рослин, тварин і людини. Річкова вода містить 10 мкг/л Бору. Він є складовим елементом зелених рослин, вміст якого від 55 до 750 мкг на 100 г маси. Багаті на Бор зернобобові (180-750 мкг на 100 г) та овочеві культури (115-200 мкг на 100 г).

Антропогенними джерелами надходження Бору в довкілля є стічні води металургій-ного, машинобудівельного, текстильного, скляного, керамічного та

68

шкіряного виробництв, побутові води, насичені пральними порошками, відходи виробництв сполук Бору.

Біологічна роль Бору не з'ясована.

Вплив Бору на теплокровних негативний. Бор, бор оксид (В2О3) та ортоборатна кислота (Н3ВО3) належать до сильнодіючих політропних токсичних речовин, які негативно впливають на роботу печінки, статеву активність, органи дихання, отруюють гонади та ембріони. У разі проникнення через шкіру ортоборатна кислота Н3ВО3 та натрій тетраборат Na2B4O7×10Н2О можуть спричинити смерть. Борани (декаборан В10Н14, диборан В2Н6, пентаборан В5Н9) призводять до паралічу та смерті. У будівельників, які контактували з аерозолями боридів металів (ТіВ2, СrВ2, ZnB2), зменшується вміст альбуміну в крові, а бор фторид BF3 спричиняє захворювання шкіри, крихкість зубів, болі в суглобах, порушення діяльності нервової системи.

В організм людини Бор потрапляє з питною водою та продуктами харчування. Основним депо Бору стають кістки, де накопичується майже 86 % від дози, що потрапила в організм.

Алюміній належить до макроелементів. У земній корі займає третє місце після Оксигену та Силіцію (8,8 %). Основними мінералами є: боксит

(АlООН+Аl(ОН)3) алуніт ((Na,K)2SO4×Al2(SO4)3×4Al(OH)3), нефелін (Na2O,K2O×Al2O3×2SiO2), каолініт (Al2O3×2SiO2×2H2O), які входятьдо складу глин.

Ґрунти містять близько 150-600 мг/кг Алюмінію. У питній воді вміст Алюмінію – від 2,5 до 121 мкг/л.

Антропогенними джерелами надходження Алюмінію в довкілля є стічні води підприємств хіміко-фармацевтичного, текстильного, паперового виробництв та викиди виробництв алюмінію, алюмінієвих виробів, пакувальних матеріалів з алюмінію.

Біологічна роль Алюмінію в малих концентраціях загальновідома. Він бере участь в утворенні фосфатних протеїнових комплексів, а також у створенні епітеліальної та сполучної тканини. Алюміній входить до оболонки нервових клітин головного мозку, де виконує опорну функцію. Відомо, що за 70 років життя вміст Алюмінію в легеневому епітелії зростає в 10 разів тільки за рахунок потрапляння металу з атмосфери.

Алюміній є необхідним мікроелементом, який впливає на активність ряду ферментів, але надлишок його в організмі викликає зниження активності лактатдегідрогенази. Остання приймає активну участь у процесі анаеробного гліколізу в скелетних і серцевих м'язах.

Надлишок Алюмінію знижує затримку Кальцію в організмі й адсорбцію Фосфору, що призводить де зниження рівня АТФ у крові та порушення процесів фосфорилювання. Одночасно в 10-20 разів зростає вміст Алюмінію в кістках, печінці, сім'янниках, мозку та паращитовидній залозі. Підвищений вміст Алюмінію спричиняє так званий алюмінієвий рахіт кісток, оскільки в скелет надходить недостатня кількість Фосфору. Надлишок Алюмінію порушує ембріональний і постембріональний розвиток організму.

69

Уробітників, які мали справу з плавкою бокситів, виникають хвороби дихальної системи (горла, бронхів, легень). Пил алюмінію викликає екземи, дерматити та зниження гостроти зору.

В організм людини Алюміній потрапляє з питною водою та продуктами харчування, а також з лікарськими препаратами. Під час термічної обробки продуктів харчування в алюмінієвому посуді вміст Алюмінію в їжі збільшується вдвічі, тому частина Алюмінію потрапляє в організм людини майже щоденно. Добова потреба Алюмінію для дорослої людини становить 35-45 мг.

У100 г продуктів міститься Алюмінію (в мкг): у пшениці – 1440-1570; у житі – 1670; в ячмені – 520; у просі – 960; у рисі – 912; у кукурудзі – 440; у горосі – 1180; у сої – 700; у пшоні – 100; у капусті – 570; у картоплі – 860; у цибулі – 400; у моркві – 323; в огірках – 425; в яблуках – 110; у винограді – 380;

умолоці – 50. 1 мг меду містить 1,0-40 мкг Алюмінію. Загальний вміст Алюмінію в добовому змішаному раціоні становить 80 мг.

Галій – хімічний елемент III групи головної підгрупи періодичної системи. У природі утворює лише один мінерал – галіт (CuGaS2), який зустрічається дуже рідко. Основна маса Галію міститься в мінералах Алюмінію. Середня концентрація Галію в річковій воді становить 0,09 мкг/л.

Антропогенними джерелами надходження Галію у довкілля є пилові викиди промислових підприємств, паливно-енергетичних установок та технологічних процесів синтезу інтерметалічних сполук, стічні промислові та побутові води.

Токсичний вплив Галію виявляється після вдихання людиною галійвмісного аерозолю в концентрації 50 мг/м3, при цьому порушується діяльність нирок, що виявляється у вигляді протеїнурії (виділення білку із сечею). У крові спостерігається надлишковий вміст нітрогено-вмісних продуктів білкового обміну (азотемія) та посиленого тканинного розкладу білків. Внутрішньовенне введення солей Галію спричиняє хвороби нирок і навіть смерть.

Під час одержання збагаченого галієвого концентрату й металічного галію відбувається контакт робітників із цим металом. Забруднення рук, споживання їжі та паління на робочому місці призводять до проникнення сполук Галію в організм через травні органи. Галій потрапляє в організм також під час роботи з розчинами його солей. Особливо небезпечними є випадки потрапляння розчинних солей на шкіру та слизові оболонки.

Пилоподібні сполуки Галію отруюють легеневу тканину. В організм людини Галій надходить в основному через органи дихання та з ліками.

Індій – хімічний елемент III групи головної підгрупи періодичної системи. У природі зустрічається дуже рідко у вигляді самородного індію, рокезиту (CuInS2) та індіту (Іn2S4). У сфалеритах може накопичуватися майже 0,1-1,0 %. Присутній в морській воді (1×10–7 мг/л), у ґрунті (1×10–5 %), у повітрі (0,3 нг/кг), у дощовій воді (0,5 нг/кг).

70