Зачем нужны неорганические вещества калий кальций железо и углерод доклад

Обновлено: 27.03.2024

Химическое соединение — это вещество, состоящее из атомов или ионов двух и более элементов, которые химически связаны друг с другом, тогда как химический элемент — это вещество только одного типа атома.

Примерами неорганических веществ являются: хлорид натрия, латунь, стекло, карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода, двуокись углерода, вода.

Неорганическое соединение — это вещество, которое не содержит ни углерода, ни водорода. Очень многие неорганические соединения на самом деле содержат атомы водорода, такие как вода (H2O) и соляная кислота (HCl), вырабатываемая желудком. Напротив, лишь некоторые неорганические соединения содержит атомы углерода. Диоксид углерода (CO2) — один из немногих примеров.

Большинство неорганических соединений являются ионными соединениями. Это означает, что химическая связь, удерживающая атомы вместе, является ионной связью. Основываясь на компонентах неорганических соединений, ионные соединения можно разделить на основания, кислоты и соли.

Ионная связь — это связь, при которой происходит полный перенос электрона от одного атома к другому.

Как можно обнаружить неорганические вещества

Неорганические соединения могут состоять из тяжелых металлов и токсичных элементов (например, свинца, ртути, хрома, мышьяка и т. д.) в чистом виде или в сочетании с другими элементами.

Эти соединения существуют в основном в твердой фазе, но могут также существовать при температурах окружающей среды в газовой фазе, если они мелкодисперсные (состоят из отдельных мелких частиц) или имеют высокое давление паров (например, ртуть, сероводород), либо в жидкой фазе, если растворимы в воде.

В целом нежелательная (например, токсичная или опасная) природа этих соединений обусловлена элементами, которые они содержат, а не их структурой. Следовательно, нежелательные вещества в большинстве неорганических соединений не могут быть устранены путем окисления или термического разложения этих соединений. Заметные исключения включают такие соединения, как сероводород (H2S) и аммиак (NH3), которые при окислении становятся гораздо менее токсичными.

Обработка твердых неорганических соединений электрическими или термическими средствами чаще всего осуществляется путем связывания опасных неорганических компонентов в некристаллический стеклообразный продукт, устойчивый к выщелачиванию.

При правильных условиях неорганические твердые частицы также могут быть удалены из газообразных сред с помощью электростатической фильтрации. Водные растворы неорганических соединений могут быть обработаны для уменьшения их объема и веса путем испарения.

Характеристика, свойства, какую роль играют

Неорганическое соединение является противоположностью органического соединения. Неорганическое вещество можно рассматривать как соединение, не содержащее связи углерод-водород, также называемой связью C-H. Более того, неорганические соединения, как правило, представляют собой минералы или соединения на геологической основе, которые не содержат связей углерод-водород.

Не все, но большинство неорганических соединений содержат металл. Тем не менее существует бесчисленное множество соединений, подпадающих под категорию неорганических. На самом деле большинство всех соединений в этой вселенной являются неорганическими по своей природе.

По этой причине неорганические соединения имеют огромное количество практических применений в реальном мире. Поскольку большинство соединений являются неорганическими, они могут принимать множество форм и обладать множеством различных характеристик.

Характеристика неорганических веществ

Так как многие неорганические соединения содержат некоторый тип металла (щелочной, переходный и т. д.), они, как правило, способны проводить электричество. Например, находясь в твердом состоянии, неорганические соединения являются плохими проводниками электричества.

Однако в жидкой фазе неорганические соединения обладают высокой проводимостью. В этой фазе электроны неорганических соединений способны двигаться очень свободно, и это движение электронов отмечается как электричество.

Благодаря ионным связям, обычно встречающимся в неорганических соединениях, они очень прочно удерживаются вместе и обладают чрезвычайно высокими температурами плавления и кипения.

Поскольку неорганические соединения при сгорании приобретают уникальный цвет, их можно использовать в качестве маркера для идентификации используемого металла.

Характерной чертой неорганических соединений является их способность образовывать кристаллы. Природа связей, присущих неорганическим соединениям, позволяет им выращивать кристаллы в насыщенных растворах.

Биологическое значение неорганических веществ

Примерами распространенных повседневных неорганических соединений являются вода, хлорид натрия (соль), бикарбонат натрия (пищевая сода), карбонат кальция (пищевой источник кальция) и соляная кислота (промышленная соляная кислота).

Неорганические соединения обычно имеют высокие температуры плавления и различную степень электропроводности. Эти свойства делают их полезными, позволяя применять:

  1. В качестве источника азота в удобрениях.
  2. В качестве катализаторов в производстве пластмасс, волокон и полиуретанов.
  3. В реактивном и ракетном топливе и взрывчатых веществах.
  4. В качестве реагентов в полимерах (таких, как поливинилхлорид), и в агрохимикатах (таких, как пестициды).
  5. В фармацевтическом производстве.
  6. В качестве химических веществ для очистки и стерилизации воды.
  7. В качестве пигментов в красках, бумаге, чернилах, пластмассах, волокнах, пищевых, косметических и других продуктах.

Неорганические вещества используются в качестве катализаторов, пигментов, покрытий, поверхностно-активных веществ, лекарств, топлива и многого другого. Они часто обладают высокой температурой плавления и специфическими свойствами высокой или низкой электропроводности, что делает их полезными для определенных целей.

  1. Аммиак является источником азота в удобрениях. Это один из основных неорганических химических веществ, используемых в производстве нейлона, волокон, пластмасс, полиуретанов, гидразина (используемого в реактивном и ракетном топливе) и взрывчатых веществ.
  2. Хлор применяется в производстве поливинилхлорида (используется для труб, одежды, мебели и т. д.), агрохимикатов (например, удобрений, инсектицидов или для обработки почвы), фармацевтических препаратов и химикатов для очистки и стерилизации воды.
  3. Диоксид титана — это природный оксид титана, который используется в качестве белого порошкового пигмента в красках, покрытиях, пластмассах, бумаге, чернилах, волокнах, продуктах питания и косметике. Он также обладает хорошими свойствами устойчивости к ультрафиолетовому излучению, и растет спрос на его использование в фотокатализаторах.

Примеры неорганических соединений:

  1. H2O — Вода является простым неорганическим соединением, хотя она содержит водород, ключевой атом (наряду с углеродом) во многих органических соединениях. Атомы в молекуле воды образовали очень простые связи из-за этого недостатка углерода.
  2. HCl — гидрохлорид, известный как соляная кислота. Когда он растворен в воде, представляет собой бесцветную, агрессивную кислоту с довольно высоким рН. Он содержится в желудочном соке многих животных, помогая пищеварению, расщепляя пищу.
  3. CO2 — диоксид углерода. Несмотря на наличие атома углерода в формуле, классифицируется как неорганическое соединение. Это вызвало спор в научном сообществе, в ходе которого были подняты вопросы относительно обоснованности нынешних методов классификации соединений. В настоящее время органические соединения содержат углерод или углеводород, который образует более прочную связь. Связь, образованная углеродом в CO2, не является прочной.
  4. NO2 — газообразный диоксид азота, имеющий различные цвета при различных температурах. Он часто образуется при атмосферных ядерных испытаниях и отвечает за характерный красноватый цвет, отображаемый в грибовидных облаках. Он очень токсичен и образует довольно слабые связи между атомами азота и кислорода.
  5. Fe2O3 — оксид железа (III) является одним из трех основных оксидов железа и считается неорганическим соединением из-за отсутствия атома углерода или углеводорода. Оксид железа (III) встречается в природе в виде гематита и является источником большей части железа для сталелитейной промышленности. Он широко известен как ржавчина и имеет ряд общих характеристик со своим природным аналогом.

Простые неорганические соединения, металлы и неметаллы

Металлы

Металлы — любой из класса веществ, характеризующихся высокой электро- и теплопроводностью, а также пластичностью и высокой отражательной способностью света.

Примерно 3/4 всех известных химических элементов составляют металлы. Наиболее распространенными разновидностями в земной коре являются алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний. Подавляющее большинство металлов содержится в рудах (природных веществах, содержащих минералы), но некоторые из них — такие, как медь, золото, платина и серебро — часто встречаются в свободном состоянии, поскольку они нелегко вступают в реакцию с другими элементами.

Большинство элементов — это металлы. Сюда входят щелочные металлы, щелочноземельные металлы, переходные металлы, лантаноиды и актиноиды. В периодической таблице металлы отделены от неметаллов зигзагообразной линией, проходящей через углерод, фосфор, селен, йод и радон.

Эти элементы и те, что справа от них, являются неметаллами. Элементы, расположенные слева от линии, могут называться металлоидами или полуметаллами и обладать свойствами, промежуточными между свойствами металлов и неметаллов. Физические и химические свойства металлов и неметаллов могут быть использованы для их различения.

Физические свойства металлов:

  1. Блестящие.
  2. Хорошие проводники тепла и электричества.
  3. Высокая температура плавления.
  4. Высокая плотность (тяжелая для их размера).
  5. Податливые (могут быть забиты молотком).
  6. Пластичные (могут быть втянуты в провода).
  7. Обычно твердые вещества при комнатной температуре (исключение составляет ртуть).
  8. Непрозрачные, как тонкий лист.
  9. Металлы звучны или издают колокольный звук при ударе.

Химические свойства металлов:

  1. Имеют 1–3 электрона во внешней оболочке каждого атома металла и легко теряют электроны.
  2. Легко поддаются коррозии (например, повреждаются в результате окисления, такого как потускнение или ржавчина).
  3. Легко теряют электроны.
  4. Образуют оксиды, которые являются основными.
  5. Имеют более низкую электроотрицательность.
  6. Являются хорошими восстановителями.

Неметаллы

Неметаллы — это природные материалы, которые не выделяют тепло или электричество и являются структурно хрупкими (не поддаются легкой прокатке, формованию, экструзии или прессованию).

Неметаллы, за исключением водорода, расположены в правой части периодической таблицы. Элементами, которые являются неметаллами, являются водород, углерод, азот, фосфор, кислород, сера, селен, все галогены и благородные газы.

Физические свойства неметаллов:

  1. Не блестящие (тусклый внешний вид).
  2. Плохие проводники тепла и электричества.
  3. Непроводящие твердые тела.
  4. Хрупкие твердые вещества.
  5. Могут быть твердыми веществами, жидкостями или газами при комнатной температуре.
  6. Прозрачные как тонкий лист.
  7. Неметаллы не обладают звучанием.

Химические свойства неметаллов:

  1. Обычно имеют 4-8 электронов во внешней оболочке.
  2. Легко получать или делиться валентными электронами.
  3. Образуют оксиды, которые являются кислыми.
  4. Обладают более высокой электроотрицательностью.
  5. Являются хорошими окислителями.

Как металлы, так и неметаллы принимают разные формы — аллотропы, которые отличаются друг от друга внешним видом и свойствами. Например, графит и алмаз являются двумя аллотропами неметаллического углерода, а феррит и аустенит являются двумя аллотропами железа. В то время как неметаллы могут иметь аллотроп, который кажется металлическим, все аллотропы металлов выглядят как металл.

Металлоиды

Различие между металлами и неметаллами несколько размыто. Элементы, обладающие свойствами как металлов, так и неметаллов, называются полуметаллами или металлоидами. Ступенчатая линия периодической таблицы четко отделяет металлы от неметаллов. Большинство металлов при определенных условиях проявляют свойства неметаллов, а в некоторых ситуациях неметаллы ведут себя как металлы.

Водород — хороший пример элемента, который иногда действует как неметалл, а в других случаях — как металл. В нормальных условиях водород представляет собой газ, действующий как неметалл. Но под высоким давлением он превращается в твердый металл. Даже в виде газа водород часто образует катион +1 (свойство, присущее металлу). Тем не менее иногда он образует анион -1 (свойство неметалла).

Сложные неорганические соединения

Неорганические соединения можно разделить на четыре основных класса: соли, основания, кислоты и вода. Примеры неорганических соединений каждого из них приведены ниже:

Соли — это соединения, которые образуются в результате реакции кислот и оснований, такие реакции обозначаются как реакции нейтрализации. Конечным продуктом реакции между катионами оснований и анионами кислот являются соль и вода. Соли характеризуются своей кристаллической структурой.

  1. Хлорид натрия (NaCl).
  2. Хлорид магния (MgCl).
  3. Сульфат меди (CuSO4).
  4. Бисульфат натрия (NaHSO4).

Основания — это химические вещества, которые нейтрализуют кислоты, отдавая свои электроны, высвобождая ионы гидроксида (OH-), или принимающий протоны. Такие вещества состоят из металлов, связанных гидроксильной группой (XOH-), где X — любой металл.

  1. Гидроксид магния (MgOH).
  2. Гидроксид бария (Ba(OH)2).
  3. Гидроксид лития (LiOH).

Кислоты являются акцепторами электронов и донорами протонов. Они отдают ионы водорода при диссоциации. Они состоят по меньшей мере из одного атома водорода, связанного с кислотным радикалом (например, сульфат-ионом HSO-4). Неорганические кислоты обычно обозначаются как минеральные кислоты, они состоят из водорода, связанного с сопряженными основаниями. Примерами таких кислот являются:

  1. Серная кислота (H2SO4).
  2. Азотная кислота (HNO3).
  3. Фосфорная кислота (H3PO4).
  4. Хромовая кислота (H2CrO4).

Вода, двуокись водорода, является самым распространенным веществом на земле. Она состоит из одного атома кислорода, связанного с двумя атомами водорода.

Неорганические соединения можно найти в земной коре и в океане. Этого следует ожидать, поскольку земная кора и океан богаты минералами.

Неорганические соединения, содержащие углерод

Неорганическое соединение углерода является неорганическим по своей природе (в нем отсутствует связь C-H), тем не менее оно содержит углерод.

Некоторые примеры неорганических соединений углерода можно найти среди карбонатов, соединений, содержащих CO3 2-ион. Один из них известен как кальцинированная сода (карбонат натрия) — Na2CO3. Сода широко используется в промышленности — например, для изготовления стекол и моющих средств.

Хорошие примеры неорганических соединений углерода также можно найти среди карбидов — соединений, которые содержат углерод наряду с менее электроотрицательным элементом. Одним из таких соединений является карбид кальция, или CaC2, используемый для получения другого химического соединения, называемого ацетиленом.

Неорганическое соединение — любое вещество, в котором два или более химических элемента (обычно кроме углерода) объединены в определенных пропорциях.

Соединения углерода классифицируются как органические, когда углерод связан с водородом.

Соединения углерода, такие как карбиды (например, карбид кремния [SiC2]), некоторые карбонаты (например, карбонат кальция [CaCO3]), некоторые цианиды (например, цианид натрия [NaCN]), графит, диоксид углерода и монооксид углерода классифицируются как неорганические.

Углеродсодержащими соединениями, рассматриваемыми как неорганические, являются следующие: карбонаты, цианиды, цианаты, карбиды, тиоцианаты, монооксид углерода и диоксид углерода. Аллотропы углерода, как и алмаз, являются не соединениями, а чистым элементом углерода.


Химические элементы в организме человека и их роль

Вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека в больших количествах называются макроэлементами. Они составляют примерно 98 % всех минеральных веществ клетки. К макроэлементам относятся магний, алюминий, калий, кальций, натрий, железо, кислород, углерод, азот, водород, сера и фосфор. От 0,1 % до 2 % всех минеральных веществ клетки составляют микроэлементы. Микроэлементы: медь, цинк, молибден, кобальт, ванадий, хлор, бор, йод. Ультрамикроэлементы составляют около 0,01 % минеральных веществ клетки. Цезий, радий, бериллий, серебро, золото и ртуть относятся к ультрамикроэлементам.

Ионы натрия и калия обеспечивают проницаемость клеточных мембран для различных веществ, образование электрического заряда на мембранах нервных клеток, т. е. способность нервных клеток проводить импульс. Также эти ионы регулируют кровяное давление организма. При недостатке калия наблюдается повышенная кислотность желудка, аритмия сердечных сокращений. При дефиците натрия нарушается усвоение углеводов, возникает повышенное тромбообразование.

Катионы кальция обеспечивают нормальную свёртываемость крови, устойчивость организма к внешним неблагоприятным факторам, участвуют в передаче нервно-мышечного импульса. Кальций является основным элементом строения костей и зубов, регулирует состояние кожи, волос и ногтей, снимает спазмы сосудов. При дефиците кальция происходит замедление роста скелета, развитие атеросклероза, артрозов, остеохондрозов, гипертонии.

Катионы магния участвуют в процессах образования фибрина, то есть обеспечивают нормальную свёртываемость крови. Также магний нормализует работу мочевого пузыря и репродуктивных органов. Достаточное количество магния в организме предупреждает развитие сахарного диабета.

Функции цинка в организме: поддержание иммунитета, гормональная регуляция, участие в делении и росте клеток, обмене веществ. Также цинк необходим для нормального хода беременности и развития плода. При его недостатке возрастает риск выкидыша или рождения недоношенного ребёнка, ребенок может родиться с патологиями.

Железо входит в состав белка гемоглобина. Медь входит в состав окислительных ферментов, стимулирует кроветворение. Кобальт входит в состав витамина В12.

Золото нейтрализует различные виды болезнетворных бактерий, улучшает сердечно-сосудистую деятельность и стабилизирует иммунные процессы. Серебро уничтожает различные бактерии, снижает воспаление и ускоряет заживление ран.

Ртуть при попадании в микродозах в организм человека стимулирует выработку иммуноглобулинов, поддерживает на необходимом уровне содержание в организме Т-лимфоцитов, способных убивать раковые клетки. Но в больших дозах ртуть смертельно опасна для человека.

Сера является одним из главных химических элементов для живого организма, важнейшей составной частью белка, компонентом некоторых аминокислот. При её недостатке кожа значительно ухудшается и начинается раннее старение организма, волосы начинают выпадать и ломаться. Сера участвует в росте хрящевой и костной тканей, нейтрализует токсичные вещества.

Основная биологическая роль фосфора заключается в укреплении зубов и костной ткани. Также фосфор способствует делению клеток и участвует в регуляции нервной системы, значительно улучшает метаболизм, является источником энергии и регулирует кислотно-щелочной баланс.

Йод служит компонентом гормонов щитовидной железы и необходим для их синтеза. Также йод принимает участие в нервно-психическом развитии, регулирует белковый и жировой обмен, обмен энергии. Аналогично сере, при недостатке йода, начинается выпадение волос, снижается работоспособность человека.

Бром оказывает влияние на центральную нервную систему, эндокринную систему, участвует в работе желудочно-кишечного тракта. Также бром оказывает влияние на функции половых желез. При недостатке брома у людей начинаются серьезные проблемы со здоровьем: анемия, замедление роста, депрессия, снижение аппетита.

Углерод основа жизни на Земле. Углерод участвует во всех процессах в организме и проявляется во всем живом. Служит для организма человека источником энергии. Углекислый газ (CO2) или углекислота участвует регуляция дыхания. При недостатке углерода становится труднее дышать, появляется тошнота, снижается активность, повышается утомляемость.

Применение неорганических веществ в медицине

В медицине популярны методы металлотерапии. Золото и серебро обладают антибактериальными и противовоспалительными свойствами. Препараты с добавлением железа употребляют при анемии. Аристотель называл медь прекрасным средством от отёчности, синяков и ушибов. Магний применяют в лечении язвы желудка. Соли лития применяют для лечения заболеваний, связанных с отложением солей в организме(подагры). Сульфат цинка (ZnSO4) применяют как вяжущее и антисептическое средство. 0,9 % раствор NaCl (более известный как физраствор) применяют для ингаляций, промываний слизистых оболочек, растворения медикаментозных препаратов, а также для восстановления водно-солевого баланса организма. Гипс (CaSO4×2H2O) применяют в травматологии. Металлы применяют для изготовления медицинских инструментов, приборов. Также металлы используются в протезировании. Например, из титана изготавливаются искусственные суставы, различные фиксаторы и даже клапаны сердца.

Таким образом, неорганические вещества играют огромную роль для здоровой и полноценной жизни человека. Недостаток одних веществ и избыток других ведет к заболеваниям. Для предотвращения недостатка необходимых для организма элементов необходимо принимать витаминные комплексы, назначенные врачом.

Основные термины (генерируются автоматически): минеральное вещество клетки, организм человека, источник энергии, вещество, сера.

Макроэлементы

Макроэлементы – полезные для организма вещества, суточная норма которых для человека составляет от 200 мг.

Дефицит макроэлементов ведет к нарушению метаболизма, дисфункции большинства органов и систем.

Есть такое высказывание: мы то, что едим. Но, конечно, если спросить знакомых, когда они в последний раз ели, например, серу или хлор, удивления в ответ не избежать. А меж тем, в человеческом организме присутствует почти 60 химических элементов, запасы которых мы, порой сами того не осознавая, пополняем из пищи. И примерно на 96 % каждый из нас состоит из всего 4 химических названий, представляющих группу макроэлементов. А это:

  • кислород (есть 65 % в каждом человеческом организме);
  • углерод (18 %);
  • водород (10 %);
  • азот (3 %).

Остальные 4 процента – другие вещества из таблицы Менделеева. Правда, их значительно меньше и они представляют другую группу полезных нутриентов – микроэлементы.

Для наиболее распространенных химических элементов-макронутриентов принято употреблять название-мнемоним CHON, составленное из заглавных букв терминов: углерод, водород, кислород и азот на латыни (Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen).

Макроэлементам в человеческом организме природа отвела довольно широкие полномочия. От них зависит:

  • формирование скелета и клеток;
  • уровень рН тела;
  • правильная транспортировка нервных импульсов;
  • адекватность протекания химических реакций.

В результате многих опытов было установлено: ежедневно человек нуждается в 12 минералах (кальций, железо, фосфор, йод, магний, цинк, селен, медь, марганец, хром, молибден, хлор). Но даже эти 12 не смогут заменить функции биогенных элементов.

Макроэлементы: инфографика

Биогенные элементы

Почти каждый химический элемент отыгрывает значительную роль в существовании всего живого на Земле, но только 20 из них являются главными.

Эти элементы делятся на:

  • 6 основных биогенных элементов (представлены почти во всем живом на Земле и часто в довольно больших количествах);
  • 5 незначительных биогенных элементов (найдены во многих живых существах в относительно небольших количествах);
  • микроэлементы (основные вещества, необходимые в малых количествах для поддержания биохимических реакций, от которых зависит жизнь).

Биогенные элементы

Среди биогенных веществ различают:

Основные биогенные элементы, или органогены, – это группа углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Незначительные биогенные вещества представлены натрием, калием, магнием, кальцием, хлором.

Кислород (O)

Это второй в списке самых распространенных веществ на Земле. Является компонентом воды, а она, как известно, составляет примерно 60 процентов человеческого тела. В газообразной форме кислород становится частью атмосферы. В этой форме он играет определяющую роль для поддержания жизни на Земле, способствуя фотосинтезу (в растениях) и дыханию (у животных и людей).

Углерод (C)

Углерод также можно считать синонимом жизни: ткани всех существ на планете содержат соединение углерода. Кроме того, формирование углеродных связей способствует выработке некоторого количества энергии, что играет значимую роль для протекания важных химических процессов на уровне клеток. Многие соединения, в составе которых есть углерод, легко воспламеняются, выделяя тепло и свет.

Водород (H)

Это наиболее легкий и самый распространенный элемент во Вселенной (в частности, в форме двухатомного газа Н2). Водород является реактивным и легковоспламеняющимся веществом. С кислородом образует взрывоопасные смеси. Имеет 3 изотопа.

Азот (N)

Элемент с атомным номером 7 – главный газ в атмосфере Земли. Азот есть в составе многих органических молекул, в том числе и аминокислот, которые являются составляющей белков и нуклеиновых кислот, формирующих ДНК. Почти весь азот производится в космосе – так называемые планетарные туманности, созданные стареющими звездами, обогащают Вселенную этим макроэлементом.

Другие макроэлементы

Калий (К)

Калий (0,25%) является важным веществом, отвечающим за процессы электролита в организме. Простыми словами: транспортирует заряд через жидкости. Это помогает регулировать сердцебиение и передавать импульсы нервной системы. Также участвует в гомеостазе. Дефицит элемента ведет к проблемам с сердцем, вплоть до его остановки.

Кальций (Ca)

В организме человека кальций:

  • влияет на нервно-мышечную возбудимость – участвует в сокращении мышц (гипокальциемия ведет к судорогам);
  • регулирует гликогенолиз (расщепление гликогена к состоянию глюкозы) в мышцах и глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных образований) в почках и печени;
  • уменьшает проницаемость стенок капилляров и клеточной мембраны, чем усиливает противовоспалительный и антиаллергический эффекты;
  • способствует свертыванию крови.

Ионы кальция – важные внутриклеточные мессенджеры, влияющие на выработку инсулина и пищеварительных ферментов в тонком кишечнике.

Всасывание Ca зависит от содержания в организме фосфора. Обмен кальция и фосфатов регулируется гормонально. Паратгормон (гормон паращитовидных желез) высвобождает Ca из костей в кровь, а кальцитонин (гормон щитовидной железы) способствует отложению элемента в костях, чем уменьшает его концентрацию в крови.

Магний (Mg)

Магний (0,05 %) играет значимую роль в структуре скелета и мышц.

Является участником более чем 300 метаболических реакций. Типичный внутриклеточный катион, важный компонент хлорофилла. Присутствует в скелете (70 % от общего количества) и в мышцах. Неотъемлемая часть тканей и жидкостей организма.

В человеческом теле магний отвечает за расслабление мышц, выведение шлаков, улучшение притока крови к сердцу. Дефицит вещества нарушает пищеварение и замедляет рост, ведет к быстрой утомляемости, тахикардии, бессоннице, у женщин усиливается ПМС. А вот избыток макроэлемента – это почти всегда развитие мочекаменной болезни.

Натрий (Na)

Натрий (0,15 %) является элементом, способствующим электролитному балансу. Он помогает передавать в организме нервные импульсы, а также отвечает за регуляцию уровня жидкости в теле, предохраняя от обезвоживания.

Сера (S)

Фосфор

Сера (0,25%) находится в 2 аминокислотах, которые формируют протеины.

Фосфор (Р)

Фосфор (1%) концентрируется предпочтительно в костях. Но кроме того, есть в составе молекулы АТФ, которая обеспечивает клетки энергией. Представлен в нуклеиновых кислотах, клеточных мембранах, костях. Как и кальций, необходим для правильного развития и работы опорно-двигательного аппарата. В человеческом организме выполняет структурную функцию.

Хлор (Cl)

Хлор (0,15 %), как правило, находится в организме в форме отрицательного иона (хлорида). В его функции входит поддержание водного баланса в организме. В условиях комнатной температуры хлор является ядовитым зеленым газом. Сильный окислитель, легко вступает в химические реакции, образуя хлориды.

Роль макроэлементов для человека

Макроэлемент Польза для организма Последствия дефицита Источники
Калий Составная часть внутриклеточной жидкости, корректирует баланс щелочи и кислот, способствует синтезированию гликогена и протеинов, влияет на функции мышц. Артрит, болезни мышц, параличи, нарушение передачи нервных импульсов, аритмия. Дрожжи, сушеные фрукты, картофель, бобы.
Кальций Укрепляет кости, зубы, способствует упругости мышц, регулирует свертываемость крови. Остеопороз, судороги, ухудшение состояния волос и ногтей, кровоточивость десен. Отруби, орехи, разные сорта капусты.
Магний Влияет на углеводный обмен, снижает уровень холестерина, придает тонус организму. Нервозность, онемение конечностей, скачки давления, боли в спине, шее, голове. Злаки, фасоль, темно-зеленые овощи, орехи, чернослив, бананы.
Натрий Контролирует кислотно-щелочной состав, поднимает тонус. Дисгармония кислот и щелочи в организме. Оливки, кукуруза, зелень.
Сера Способствует выработке энергии и коллагена, регулирует свертываемость крови. Тахикардия, гипертония, запоры, боли в суставах, ухудшение состояния волос. Лук, капуста, бобы, яблоки, крыжовник.
Фосфор Участвует в формировании клеток, гормонов, регулирует обменные процессы и работу мозговых клеток. Усталость, рассеянность, остеопороз, рахит, спазмы в мышцах. Дары моря, бобы, капуста, арахис.
Хлор Влияет на производство соляной кислоты в желудке, участвует в обмене жидкостей. Снижение кислотности желудка, гастрит. Ржаной хлеб, капуста, зелень, бананы.

Специальность: терапевт, врач-рентгенолог, диетолог .

Общий стаж: 20 лет .

Место работы: ООО “СЛ Медикал Груп” г. Майкоп .

Образование: 1990-1996, Северо-Осетинская государственная медицинская академия .

Макроэлементы в организме человека

Макроэлементы – это неорганические вещества, которые находятся в нашем организме в больших количествах. Сравним: в теле человека кальция (это макроэлемент) содержится около килограмма, а цинка (он относится к микроэлементам) — 2-3 грамма, йода (микроэлемент) – и вовсе 20-50 миллиграммов, а хлора (макроэлемент) – 60 граммов.

Список макроэлементов в организме человека

К макроэлементам относятся кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, калий, натрий, сера, хлор, магний. Кислород, безусловно, самый весомый. Он является частью воды, которая составляет около 60% человеческого тела. Присутствие углерода тоже ощутимо – он составляет 2/3 массы мышц и треть массы костной ткани.


Значение макроэлементов

Делить химические элементы по количественному признаку удобно, но непонятно, какая роль у каждого элемента. Какой важнее? Поэтому ученые разработали еще одну классификацию, которая ответит на этот вопрос. Согласно этой классификации, все микроэлементы разбили на 3 группы:

  • жизненно необходимые (кальций, железо, фосфор, калий, медь, кобальт, хлор, натрий, цинк, марганец, молибден, йод, селен, сера, магний);
  • условно необходимые (фтор, кремний, титан, ванадий, хром, никель, мышьяк и др.);
  • элементы с малоизученной ролью (литий, беррилий, бор, ртуть, свинец, висмут и др.)

Как видите, макроэлементы жизненно необходимы.

Суточная доза макроэлементов

Суточная физиологическая потребность в макроэлементах отличается для людей разного возраста*.

МакроэлементВзрослыеДети
Кальций100 мгОт 400 до 1200 мг
Фосфор700 мгОт 300 до 900 мг
Магний420 мгОт 55 до 400 мг
Калий3500 мгОт 1000 до 3200 мг
Натрий1300 мгОт 200 до 1300 мг
Хлориды2300 мгОт 300 до 2300 мг


Как определить дефицит макроэлементов

Кстати, если каких-то элементов в питании недостаточно, то организм увеличивает способность усвоить недостающие минералы. Это прекрасно, но бывает, что вместо дефицитных минералов, усваиваются и токсичные, так как пути усвоения у них одни. Например, при недостатке железа будет повышенное усвоение свинца, который в больших количествах является токсичным.


Популярные вопросы и ответы

Кальций. У взрослых его дефицит чреват ослаблением костей, риском остеопороза, разрушения зубной эмали, у детей – задержкой роста, искривлением костей, сколиозом.

Фосфор. Недостаток приводит к анорексии, остеопорозу, анемии, мышечной слабости, боли в суставах.

Магний. При его нехватке повышается риск развития гипертонии, заболеваний сердца, нарушений психического состояния.

Калий. Дефицит повышает риск развития инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Хлор. Его нехватка чревата гастритами с пониженной кислотностью.

Кислород. Его дефицит вызывает мышечные боли, слабость, усталость, ухудшение мозговой деятельности, головокружение.

Сера. При ее нехватке становятся сухими волосы, болит желудок, случаются запоры.

В организм человека минеральные вещества поступают с пищей. Больше всего их в цельных нерафинированных продуктах. Поэтому так важно правильно и разнообразно питаться. Но, к сожалению, все чаще и чаще встречается дефицит микро- и макроэлементов. И этому есть объяснение. Растения получают минералы из почвы. Но в наше время значение рН почвы смещается в кислую сторону, что затрудняет поглощение микроэлементов растениями.

Еще один негативный фактор, влияющий на баланс минералов — низкая кислотность желудка, которая возникает в том числе и после длительного приема лекарств. Для усвоения целого ряда необходимых элементов необходима кислая среда. Поэтому нужно обязательно знать свою кислотность желудка и корректировать, если она недостаточна.

Легче всего перебрать с натрием – ведь он содержится в поваренной соли. Ее требуется нам всего ничего – 2 г в сутки. Признаем честно, далеко не всем удается не выходить за эти рамки. А надо бы! Избыток натрия резко увеличивает риск развития артериальной гипертензии. На фоне дефицита калия, магния и кальция этот процесс только усугубляется.

Слишком много удобрений в почве – одна из причин дисбаланса макроэлементов. Поэтому если хотите получать максимальное их количество с пищей, а не с биодобавками, необходимо выбирать продукты органического происхождения, в крайнем случае грунтовые. Мы чаще озабочены тем, чтобы не было вредных веществ в пище, но нужно обращать внимание и на содержание полезных. Выбирая мясо, обратите внимание на способ откорма. Мясо животных, у которых преобладали растительные корма, будет содержать больше микроэлементов и витаминов. Помимо питания, дополнительно можно применять минеральные добавки.

Можно. Макроэлементы могут входить в состав как витаминно-минеральных комплексов, так и мультиминералов. Хороший состав минералов содержится в фульвовых и гуминовых кислотах, их тоже можно принимать в качестве добавок к пище. Но перед применением любого комплекса целесообразно проконсультироваться с врачом, чтобы определить оптимальную дозировку, длительность приема.

Читайте также: