Zinok je biogénny stopový prvok, ktorý je súčasťou viac ako 300 enzýmov v ľudskom tele. Je nevyhnutný pre život a podieľa sa na výstavbe tiel živých organizmov, nielen rastlín. Optimálna hladina zinku v tele podporuje vytrvalosť, výbušnosť a rozvoj sily.
V tomto článku sa pozrieme na jeho biogénny význam, výskyt, účinky na organizmus a rozsiahle využitie v rôznych odvetviach.
Význam zinku pre ľudský organizmus
Zinok je dôležitý pre stabilitu membrán, metabolizmus bielkovín, nukleových kyselín a sacharidov, ovplyvňuje funkciu génov a tiež normálnu funkciu nervového systému. Veľký význam má na aktiváciu vitamínu A z pečene, urýchlenie hojenia rán a poranení a na fyziologický vývoj pohlavných orgánov.
Zinok a jeho vplyv na mužov a ženy:
- U mužov: Nízka hladina zinku spôsobuje zväčšenie prostaty, zníženie libida a poruchy tvorby testosterónu. Muži s normálnou hladinou testosterónu majú v tele výrazne vyššiu hladinu zinku v porovnaní s mužmi, ktorých hladina testosterónu bola nízka.
- U žien: Zinok sa podieľa na raste a vývine vajíčka. Ak je hladina zinku nízka, vajíčka nedozrievajú správne, čo môže spôsobiť poruchy menštruačného cyklu a viesť k neplodnosti. Zinok je tiež dôležitý pre správne fungovanie (vylučovanie) a metabolizmus estrogénu.
Ďalšie benefity zinku:
Prečítajte si tiež: Zemská Kôra: Zinok a Hliník
- Imunitný systém: Optimálna hladina zinku výrazne zlepšuje imunitné funkcie organizmu.
- Regulácia glukózy: Zinok hrá dôležitú úlohu pri väzbe inzulínu na svoj receptor v membráne bunky, čím uľahčuje transport glukózy z krvi do bunky. Nedostatok zinku sa môže podieľať na rozvoji diabetes mellitus I.
- Antioxidant: Zinok je považovaný za veľmi účinný antioxidant. Zbavuje telo voľných radikálov a spomaľuje starnutie organizmu. Je obzvlášť účinný pri detoxikácii mozgu od ťažkých kovov.
Zinok je biogénny prvok, nevyhnutný pre funkciu približne 20 rôznych enzýmov v ľudskom tele (celkovo je kofaktorom viac ako 300 enzýmov). Je po železe druhým najvýznamnejším prechodným kovom v organizme; ľudské telo obsahuje okolo 2 g zinku a denná potreba dospelého človeka je asi 15 mg. Podieľa sa na imunitných funkciách, hojení rán, syntéze DNA a proteínov. Jeho nedostatok vedie k spomalenému rastu, kožným problémom a oslabenej imunite.
Príznaky nedostatku zinku na koži @DrDrayzday
Výskyt zinku v prírode
Zinok (približne 76 ppm alebo 0,02 % litosféry) sa vyskytuje hlavne ako sulfid sfalerit (ZnS). Ďalšie minerály sú uhličitan smithsonit (ZnCO₃) a oxid zinkit (ZnO). Vzácnejší je hemimorfit (Zn₄Si₂O₇(OH)₂·H₂O).
Zinok sa získava zo zinočnatých rúd (najmä sfaleritu) ich pražením, čím vzniká oxid zinočnatý (ZnO). Ten sa následne redukuje uhlíkom (koksom) alebo oxidom uhoľnatým.
Chemické reakcie pri získavaní zinku:
- Praženie sfaleritu: \( \ce{2ZnS(s) + 3O2(g) ->[t] 2ZnO(s) + 2SO2(g)} \)
- Redukcia oxidu zinočnatého: \( \ce{ZnO(s) + C(s) ->[t] Zn(g) + CO(g)} \)
Alternatívne sa ZnO lúhuje kyselinou sírovou a zinok sa získava elektrolýzou roztoku ZnSO₄.
Prečítajte si tiež: Komplexná starostlivosť o pohybový aparát: Walmark Vápnik Horčík Zinok
Využitie zinku
Dnes je zinok tretím najviac vyrábaným neželezným kovom (po hliníku a medi). V roku 2021 sa vo svete vyrobilo 12,8 mil. ton primárneho zinku. Spotreba zinku sa za posledných štyridsať rokov zdvojnásobila.
Zinok sa osvedčil ako materiál pre tvorbu povlakov s cieľom zvýšenia koróznej odolnosti, najmä ocelí. Najrozšírenejším spôsobom je tzv. žiarové zinkovanie, založené na ponore oceľového výrobku do roztaveného zinku.
Hlavné oblasti využitia zinku:
- Povrchová úprava ocelí (korózna ochrana)
- Výroba zliatin medi (mosadz)
- Výroba zinkových zliatin (odlievanie)
- Výroba zinkových batérií
- Pigmenty
Najdôležitejšou zlúčeninou zinku je oxid zinočnatý (ZnO), biely prášok, nerozpustný vo vode. Možno ho považovať za multifunkčný materiál s jedinečnými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami, akými sú vysoká fotostabilita, polovodičové vlastnosti, nízka toxicita, biokompatibilita a ďalšie. Oxid zinočnatý sa používal ešte v staroveku ako súčasť liečivých mastí. Toto použitie pokračuje až do súčasnosti.
Použitie oxidu zinočnatého (ZnO):
Prečítajte si tiež: Synergické účinky jódu, zinku a vitamínu D
- Liečivé masti (tekutý púder, zinková masť, opaľovacie krémy)
- Biely pigment
- Prísada do kaučuku
Zinok v hnojivách
Rastliny potrebujú živiny na rast a prosperovanie. Živiny zohrávajú zásadnú úlohu pri zabezpečovaní výživy rastlín, sú potravou pre rastliny, ale aj pre ľudí a zvieratá. Rastliny prijímajú živiny ako minerály rozpustné vo vode vo forme iontov a z nich si budujú svoje telo. Aby neklesala pôdna úrodnosť, odčerpané živiny sa musia dopĺňať hnojivami.
Druhy hnojív:
- Organické hnojivá
- Minerálne hnojivá
- Kombinované hnojivá
- Zmiešané hnojivá
- Mikrohnojivá
Stopové prvky je potrebné dávkovať s veľkou opatrnosťou, pretože predávkovanie vedie k narušeniu rovnováhy živín v rastlinách a môže viesť k prudkému zníženiu výnosov až úhynu rastlín.
Recyklácia zinku
Výrobky obsahujúce zinok sa vyznačujú pomerne dlhou životnosťou, ktorá sa môže pohybovať od 10-15 rokov u automobilov až po viac ako 100 rokov u zinkových plechov používaných na strechách. Miera recyklácie je vysoká v prípade zinkových plechov alebo mosadze - nad 90 %.
Metódy spracovania závisia od čistoty zinku, formy a stupňa kontaminácie. Výsledkom spracovania sú zinkové ingoty, oxid zinočnatý alebo zinkový prach.
Recyklácia pozinkovaných ocelí poskytuje nový, významný zdroj východiskových materiálov. Keďže obsah zinku v rudách je v intervale 3 až 10%, predstavujú odpady veľmi zaujímavý a dôležitý zdroj sekundárneho zinku.
V Ústave recyklačných technológií Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie Technickej univerzity v Košiciach preto vyvíjame efektívne metódy zhodnocovania priemyselných odpadov s obsahom zinku.
Prínosom výskumu je aj znižovanie výskytu odpadu na skládkach, využitie jeho kovového potenciálu a premena odpadu na predajný produkt.
| Vlastnosť | Hodnota/Popis |
|---|---|
| Biogénny prvok | Áno, nevyhnutný pre život |
| Výskyt v tele | Súčasť viac ako 300 enzýmov |
| Denná potreba | 12-20 mg pre dospelého človeka |
| Hlavné zdroje | Ustrice, kraby, strukoviny, červené mäso, orechy |
| Využitie | Povrchová úprava ocelí, zliatiny, batérie, pigmenty |
| Recyklácia | Vysoká miera recyklácie (nad 90% pre zinkové plechy a mosadz) |