אבץ

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
גליום - אבץ - נחושת
 

Zn
Cd  
 
 
Zn-TableImage.png
כללי
מספר אטומי 30
סמל כימי Zn
סדרה כימית מתכות מעבר
צפיפות 7140 kg/m3
מראה
אפור בהיר-כחלחל
Zinc fragment sublimed and 1cm3 cube.jpg
תכונות אטומיות
משקל אטומי 65.39 amu
רדיוס ואן דר ואלס 139 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
טמפרטורת התכה 692.43K (419.28°C)
טמפרטורת רתיחה 1180.15K (907°C)
לחץ אדים 192.2Pa ב-692.73K
מהירות הקול 3700 מטר לשנייה ב293.15K
שונות
אלקטרושליליות 1.65
קיבול חום סגולי 390 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 16.6 106/m·Ω
מוליכות תרמית 116 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 906.4 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה 1733.3 kJ/mol
אנרגיית יינון שלישית 3833 kJ/mol
אנרגיית יינון רביעית 5731 kJ/mol

אבץ (Zinc) הנו יסוד כימי שסמלו הכימי Zn ומספרו האטומי 30. זהו מינרל קורט חשוב להפעלתם של אנזימים רבים ותפיקידים ביולוגיים רבים נוספים.

מאפיינים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אבץ הוא מתכת המשמשת לגלוון פלדה. יחסית למתכות אחרות, היסוד מגיב במתינות. מתחבר עם חמצן ואל־מתכות אחרות, ומגיב עם חומצות מהולות בתהליך המשחרר מימן. זהו הרביעי מבין המתכות הנמצאות בשימוש נפוץ, כשלפניו רק ברזל, אלומיניום ונחושת במונחים של כמות המתכת המיוצרת מדי שנה.

לאבץ מצב חמצון נפוץ יחיד, +2, והוא דיאמגנטי.

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • גלוון מתכות למניעת שיתוך (חלודה).
  • בצורתו הטהורה הוא משמש כמחזר מצוין לתרכובות יוניות מתכתיות.
  • משמש בסגסוגות כגון פליז, כסף ניקל, סגסוגות הלחמה שונות, כסף גרמני ועוד.
  • לפליז יש שימושים רבים, בשל חוזקו ועמידותו בפני שיתוך.
  • יציקה, בעיקר בתעשיית הרכב.
  • אבץ מגולגל משמש בחלק ממכלי הסוללות.
  • תחמוצת אבץ (ZnO) משמשת כפיגמנט לבן בצבעים כגון צבעי מים, וכגורם מעודד תגובה בתעשיית הגומי. כמשחה הנמכרת ללא מרשם רופא, היא משמשת כקרם לפנים ולאף למניעת התייבשות והגנה מפני פגעי השמש והרוח. היא גם משמשת למריחה על תינוקות למניעת תפרחת חיתולים.
  • כלוריד האבץ (ZnCl2) משמש כדאודורנט וכחומר לשימור עץ.
  • סולפיד האבץ (ZnS) משמש בפיגמנטים זוהרים, לשם ייצור מחוגי שעון ועצמים אחרים הזוהרים בחשכה.
  • מתיל האבץ (Zn(CH3)2) משמש במספר סינתזות אורגניות.
  • משחות המבוססות על קלמין, תערובת של אבץ-הידרוקסי-פחמני וסיליקטים, משמשות לטיפול בפריחות בעור או באיפור מינרלי.
  • נכלל במרבית תכשירי הוויטמינים הנמכרים ללא מרשם רופא. כמספר מתכות אחרות, מאמינים כי יש לאבץ תכונות נוגדות חמצון, המגנות מפני הזדקנות מוקדמת של העור ושרירי הגוף. בכמויות גדולות יותר, מאמינים כי אבץ יכול להאיץ את תהליך ההחלמה לאחר פציעה.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

סגסוגות אבץ נמצאות בשימוש האנושות מזה אלפי שנים. סחורות מפליז מהשנים 1000-1400 לפנה"ס נמצאו בארץ ישראל, וחפצים המכילים 87% אבץ נתגלו באזורים פרהיסטוריים של טרנסילבניה. בשל נקודת הרתיחה הנמוכה שלה ואופן ההגבה הכימי שלה, אופיה האמיתי של מתכת זו לא הובן בזמנים קדומים.

אופן ייצור הפליז היה מוכר לרומאים מאז שנת 30 לפנה"ס לערך, בשיטה של חימום קלמין ונחושת יחדיו בכור-היתוך. תחמוצות האבץ בקלמין פחתו, והאבץ החופשי נלכד בידי הנחושת ויצר סגסוגת. הפליז שנוצר נוצק או רוקע לצורה הרצויה.

התכה והוצאה של צורות לא טהורות של אבץ בוצעו בהודו ובסין כבר בשנת 1000 לספירה. בסוף המאה ה-14, ההודים כבר ידעו על האבץ כמתכת נפרדת משבע המתכות שהיו מוכרות לקדמונים. במערב, נהוג לציין את הגרמני אנדריאס מרגראף כמי שגילה את האבץ המתכתי הטהור בשנת 1746, למרות שהסיפור המלא מורכב למדי.

תאורים של ייצור פליז במערב אירופה מופיעים בכתביו של אלברטוס מגנוס משנת 1248 לערך, ובמאה ה-16, ההבנה והמודעות למתכת חדשה זו התרחבו במידה ניכרת. גאורגיוס אגריקולה ציין ב-1546 כי ניתן לעבות ולגרד מתכת לבנה מדפנות כור ההיתוך כשמתיכים עפרות אבץ. הוא ציין בכתביו כי מתכת דומה המכונה "zincum" הופקה בשלזיה. פאראצלסוס (1541-1493) היה הראשון שטען כי "zincum" היא מתכת חדשה, שיש לה תכונות כימיות שונות מאלה של מתכות אחרות.

מכאן שהאבץ כבר היה מוכר בעת שמרגראף גילה את תגליותיו, ולמעשה אבץ בודד שנתיים קודם לכן בידי כימאי אחר, אנטון פון שוואב. אולם דוחותיו של מרגראף היו מקיפים ושיטתיים, ואיכות המחקר שלו קבעה את המוניטין שלו כמגלה האבץ.

בטרם גילוי שיטת ההצפה של סולפיד האבץ (המינרל ספלריט), היווה קלמין את המקור העקרי לאבץ.

תפקיד ביולוגי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מאכלים המכילים אבץ

אבץ הוא מרכיב חיוני בבני-אדם, הכרחי לקיום החיים. מחסור באבץ מוביל לתוצאות ניכרות של עליה במשקל אצל בעלי-חיים. אבץ מצוי באינסולין, בחלבונים מסוימים, ובאנזימים שונים.

מזה עשרות שנים ידוע כי לאבץ יכולת לעכב שכפול של Rhinoviruses - הוירוס העיקרי הגורם לצינון - בניסויי מבחנה[1]. סקירות מחקרים ומטה-אנליזה שפורסמו ב-2013 מצאו ראיות באיכות בינונית לכך שנטילת לכסניות של אבץ-אצטט בכמות של 75 מ"ג או יותר אבץ יוני ביום עשויות להפחית את זמן ההצטננות בקרוב ל-3 ימים, וייתכן שאף מפחיתה מחומרת התסמינים[2][3][4]. יש לשים לב לכך שמרבית תוספי האבץ המוצעים למכירה בשוק מכילים תרכובות אבץ שאינן אבץ-אצטט ושהמחקרים מעידים על יעילות פחותה/היעדר יעילות שלהן. בנוסף, אפשר שלצורת הנטילה - לכסניות למציצה - חשיבות רבה, מפני שצורת מתן זו עשויה ליצור ריכוז גבוה יחסית של אבץ באזור הזיהום (דרכי הנשימה העליונות). בכל אופן, על-מנת להגיע למסקנות חד-משמעיות בנושא זה דרושים מחקרים נוספים.

מקורות מזון טבעיים לאבץ כוללים בשר אדום, בשר עוף, שעועית, אגוזים, דגנים מלאים, גרעיני דלעת, גרעיני חמניה וצדפות. חלקי השוק והצוואר בבשר בקר עשירים במיוחד באבץ.

אצל גברים, אבץ הוא מרכיב חשוב בייצור נוזל הזרע. עד 5 מ"ג אבץ אובדים בעת פליטה. מחסור באבץ אצל גברים מוביל לספירת זרע נמוכה ומרץ מיני מופחת. שפיכה בתדירות גבוהה עלולה להוביל למחסור באבץ[דרוש מקור].

שכיחות[עריכת קוד מקור | עריכה]

אבץ נמצא במיקום ה-23 ברשימת היסודות הנפוצים בקרום כדור הארץ. המחצבים הניכרים ביותר מכילים בקירוב 10% ברזל ו-40 עד 50 אחוז אבץ.

איזוטופים[עריכת קוד מקור | עריכה]

אבץ מופיע בתרכובות בטבע ב-4 איזוטופים יציבים: 64Zn, 66Zn, 67Zn ו-64Zn. ה-64 הוא הנפוץ ביותר (48.6%). אופיינו 22 רדיואיזוטופים; הנפוץ והיציב שבהם הוא 65Zn, שלו זמן מחצית חיים של 244.26 יום, ואחריו 72Zn עם זמן מחצית חיים של 46.5 שעות. לכל שאר האיזוטופים הרדיואקטיביים יש מחצית חיים של פחות מ-14 שעות - למעשה, אצל רובם מדובר בפחות משנייה אחת. ליסוד יש גם 4 מטא מצבים.

אמצעי זהירות[עריכת קוד מקור | עריכה]

אבץ אינו נחשב לרעיל, אולם ישנו מצב המוכר כצמרמורות אבץ שעשוי להגרם משאיפת תחמוצת אבץ שזה-עתה נוצרה. צריכה מוגזמת של אבץ יכולה להוביל למחסור במחצבים תזונתיים אחרים[דרוש מקור].

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4363085
  2. ^ Singh M, Das RR. Zinc for the common cold. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 6. Art. No.: CD001364. DOI: 10.1002/14651858.CD001364.pub4. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14651858.CD001364.pub4/abstract
  3. ^ <a href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3394849/" class="view" style="color: rgb(100, 42, 143);">Zinc for the treatment of the common cold: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials</a>

    Michelle Science, Jennie Johnstone, Daniel E. Roth, Gordon Guyatt, Mark Loeb

    CMAJ. 2012 July 10; 184(10): E551–E561. doi: 10.1503/cmaj.111990

    PMCID:

    PMC3394849
    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3394849/#b8-184e551
  4. ^ Zinc Lozenges May Shorten the Duration of Colds: A Systematic Review http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3136969/#!po=67.6471