VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Железо — металл восьмой группы четвѐртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Атомным номер 26. Один из самых распространѐнных в земной коре металлов.

Довольно трудно не оценить значимость железа для организма человека. Оно функционально участвует в процессе кроветворения, жизнедеятельности клеток, иммунобиологических процессах и окислительно-восстановительных реакциях. Естественный уровень железа в организме обеспечивает оптимальное состояние дерматологических покровов, защищает от излишнего утомления, сонливости, стрессов. Различают 2 типа железа, что находится внутри организма:

Гемовое, которое вступает в строение гемоглобина и содержится: в мясе; в печени; в почках; в кровяной колбасе; в сухой крови. Оно усваивается фактически целиком. Негемовое железо: содержится в свободной ионной форме:

- 2 валентное - Fe II

- 3 валентное - Fe III.

Негемовое железо содержится в растительной пище и железосодержащих лекарствах. Оно всасывается значительно хуже гемового и, для того чтобы организм его усвоил, оно должно являться 2-валентным, потому что же 3-валентное практически не усваивается. Для того чтобы "превратить" 3-валентное железо в 2-валентное, необходим восстановитель. Его роль играет витамин С (аскорбиновая кислота).

Согласно проведенным исследованиям, каждый день человеку необходимо примерно 20-25 мг железа. Каждый день тело расходует 1-2 мг. железа для поддержания жизнедеятельности организма. Избыток железа откладывается «в запас». Превышение пдк железа в воде способствует повышению риска инфарктов и повреждению тканей при инсультах. При его избытке протекают реакции, схожие с образованием коррозии: молекулы железа окисляются и повреждают жизненные ткани. Железо является тем микроэлементом, дефицит которого мгновенно сказывается на состоянии здоровья человека. Без данного элемента полная жизнедеятельность совершенно немыслима, так как оно очень важно для образования миоглобина (белка мышц скелета и сердца) и гемоглобина (пигмента крови). Кроме того благодаря железу возникают и определенные ферменты (в том числе окислительные), без которых неосуществимы протекания многочисленных биохимических процессов внутри клеток и правильная деятельность иммунной системы.

Значительное объем витамина С (а он содержится в гранатовом соке, шиповнике, цитрусовых, петрушке и укропе, репчатом луке и т. д.) доводит до совершенства усваиваемость железа, таким образом, комбинация продуктов, богатых этими веществами будет наиболее эффективна с целью повышения значения гемоглобина в крови. «Неорганическое» железо хорошо усвоится в том случае если растения, в каких оно содержится, кушать вместе с пищей животного происхождения, так же нужно включать еду, богатую витаминами группы В.

Нарушение баланса железа приводит к крайне отрицательным результатам. Люди с невысоким гемоглобином раздражительны, невнимательны, они быстрее устают, не готовы к продуктивной и долгой работе. У таких пациентов замечается большая уязвимость к морозу, слабость мышц, проблемы в работе щитовидной железы, потеря вкуса, а кроме того существенное ухудшение внешнего вида (бледноватая кожа, «синяки» под глазами, ломающиеся ногти). К тому же таких людей больше только одолевает тяжелая депрессия и иные тяжелые нервные расстройства.

Так же избыток железа происходит при потреблении водопроводной воды, содержащей железо более 0,3 мг на куб. дм

Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода. Трубы российских конструкций водоснабжения сделаны из стали. Потертые стальные трубы ржавые. Налет является постоянным компонентом питьевой воды миллионов россиян. Однако, не только она: многочисленные водоносные грунты характеризуются высоким содержанием двухвалентного железа. Это железо делает воду довольно вредной для здоровья.

Очищать водопроводную воду можно с помощью следующих методов:

Аэрация. Технологически аэрация может быть реализована в виде фонтанирования, душирования либо применения инжекторов.

Применение окислителей. Самым распространенным окислителем сегодня является хлор, который применяется на подавляющем большинстве станций очистке воды.

Каталитическое окисление наиболее распространенный метод.

В качестве окислителей в подобных установках применяется катализатор Birm, а кроме того составы, сформированные на основе доломита, глауконита и цеолита. Все они гарантируют высочайшую быстроту и полноту окислительных реакций.

Фильтр для обезжелезивания воды представляет из себя металлический баллон с соответствующим наполнителем – к примеру глауканит, покрытый слоем оксида марганца. Объемы фильтра зависят от производительности системы очищения воды.

В присутствии кислорода в железе имеют место быть канцерогенные свойства. Проблема в этом, что как раз гидроокисные свободные радикалы являются причиной мутации ДНК и дальнейшего формирования онкологических клеток. Как только механизм образования злокачественной опухоли запускается, поврежденные клетки берутся искать железо для подпитки. Люди с большим ферритиновым уровнем наиболее склонны к подобным онкологическим болезням, как рак легких, толстой кишки, мочевого пузыря и пищевого тракта. Однако при его избытке протекают реакции, схожие с образованием коррозии: молекулы железа окисляются и повреждают живые ткани. К людям с очень высоким содержанием гемоглобина необходим особенный подход. Им нельзя назначать даже аскорбиновую кислоту, так как этот витамин имеет свойство усиливать впитывание железа. Избыток железа ликвидировать даже труднее, нежели его дефицит.

Мною было изучено влияние внешнего магнитного поля на кусочки яблок. Содержание железа в яблоках примерно 0.5-2.2 мг/100 г. На образцы яблок действовало напряжение магнитного поля 0,2 Тс. Создано поле, гасящее магнитное поле Земли. Время выполнения опыта примерно 4 часа. Данные образцы сравнивались с образцами, что никак не подверглись воздействию магнитного поля. Было выявлено, что под воздействием магнитного поля железо окисляется с большей скоростью и в большей степени, нежели железо в яблоках,которые не подверглись воздействию магнитного поля.

Таким образом, мною был сделан вывод, что с целью повышения легко усвояемого железа, считаю перспективным обрабатывание железосодержащих пищевых продуктов магнитным полем. Это несомненно поможет людям с недостатком железа в организме увеличить необходимый уровень. Возможно, данный метод необходим именно в медицине и фармации.

Список литературы

1.Брауэр Г. (ред.) Руководство по неорганическому синтезу. т. 5. М., Мир, 1985. С. 1757—1757.

2.Киселѐв Ю. М., Копелев Н. С. Железо в организме человека// Докл. АН СССР. 1987. Т. 292. С. 628—631

3.Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл, Биохимия человека, том 1, "Мир", Москва 1993г., С. 30

3. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1989. С. 297.

4. Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966. С. 309.

PHYSICAL AND CHEMICAL ASPECTS OF INFLUENCE OF IRON ON THE HUMAN BODY

Guseynova A.M.

Samara state technical university

Samara, Russia

Iron — metal of the eighth group of the chetvrty period of the Periodic Table of D. I. Mendeleyev. Nuclear number 26. One of the rasprostrannnykh in crust of metals.

It is quite difficult not to estimate the importance of iron for a human body. It functionally participates in process of blood formation, activity of cages, immunobiological processes and oxidation-reduction reactions. Natural level of iron in an organism provides an optimum condition of dermatological covers, protects from excessive exhaustion, drowsiness, stresses. Distinguish 2 types of iron that is in an organism:

Gemovoye who enters a structure of hemoglobin and contains: in meat; in a liver; in kidneys; in blood sausage; in dry blood. It is acquired actually entirely. Negemovy iron: contains in a free ionic form:

- 2 valent - Fe II

- 3 valent - Fe III.

Negemovy iron contains in vegetable food and ferriferous drugs. It is soaked up much worse than gemovy and in order that the organism acquired it, it has to be 2-valent because 3-valent it is practically not acquired. "To turn" 3-valent iron in 2-valent, the reducer is necessary. Its role plays vitamin C (ascorbic acid).

According to the conducted researches, every day the person needs about 20-25 mg of iron. Every day the body spends 1-2 mg. gland for maintenance of activity of an organism. Excess of iron is postponed "in a stock". Excess of maximum concentration limit of iron in water promotes increase of risk of heart attacks and damage of fabrics at strokes. At its surplus the reactions similar to formation of corrosion proceed: molecules of iron are oxidized and damage vital fabrics. Iron is that microcell which deficiency instantly affects a state of health of the person. Without this element full activity is absolutely inconceivable as it is very important for formation of a myoglobin (protein of muscles of a skeleton and heart) and hemoglobin (a blood pigment). Besides thanks to iron there are also certain enzymes (including oxidizing) without which courses of numerous biochemical processes in cages and the correct activity of immune system are impracticable.

Considerable the vitamin C volume (and he contains in garnet juice, a dogrose, a citrus, parsley and fennel, onions etc.) brings digestibility of iron to perfection, thus, the combination of the products rich with these substances will be most effective for the purpose of increase of value of hemoglobin in blood. "Inorganic" iron will well be acquired in that case if plants in what it contains, to eat together with food of an animal origin, it is also necessary to include food, vitamin-rich groups B.

Violation of balance of iron leads to the extremely negative results. People with low hemoglobin are irritable, inattentive, they are tired quicker, aren't ready to productive and long work. At such patients big vulnerability to a frost, weakness of muscles, problems in work of a thyroid gland, taste loss, but also essential deterioration of appearance is noticed (pale skin, "bruises" under eyes, the breaking nails). Besides such people more are only overcome by a heavy depression and other heavy nervous breakdowns.

Also excess of iron occurs at consumption of the tap water containing iron more than 0,3 mg on cubic dm

Concentration of iron in water depends from рН and contents of oxygen. Pipes of the Russian designs of water supply are made of steel. Shabby steel pipes rusty. The raid is a constant component of drinking water of millions of Russians. However, not only it: numerous water-bearing soil is characterized by the high content of bivalent iron. This iron does water quite unhealthy.

It is possible to clear tap water by means of the following methods:

Aeration. Technologically aeration can be realized in the form of spouting, a dushirovaniye or application of injectors.

Application of oxidizers. The most widespread oxidizer is today chlorine which is applied at the vast majority of stations to water purification.

Catalytic oxidation the most widespread method.

As oxidizers in similar installations the Birm catalyst, but also the structures created on the basis of dolomite, a glaukonit and zeolite is used. All of them guarantee the highest speed and completeness of oxidizing reactions.

The filter for deferrization of water is a metal cylinder with the corresponding filler – for example glaukanit, covered with a manganese oxide layer. Volumes of the filter depend on productivity of system of clarification of water.

In the presence of oxygen in iron take place to be cancerogenic properties. A problem in it that just hydrooxide free radicals are the reason of a mutation of DNA and further formation of oncological cages. As soon as the mechanism of formation of a malignant tumor is started, the damaged cages undertake to look for iron for feed. People with big ferritinovy level are most inclined to similar oncological diseases, as lung cancer, a thick gut, a bladder and a food path. However at its surplus the reactions similar to formation of corrosion proceed: molecules of iron are oxidized and damage living tissues. To people with very high content of hemoglobin special approach is necessary. They can't appoint even ascorbic acid as this vitamin has property to strengthen iron absorption. Excess of iron is more difficult to liquidate even, than its deficiency.

I studied influence of an external magnetic field on slices of apples. The content of iron in apples about 0.5-2.2 mg / 100. Samples of apples were affected by tension of a magnetic field of 0,2 Hardware. The field extinguishing a magnetic field of Earth is created. Experience performance time about 4 hours. These samples were compared to samples that weren't affected by a magnetic field in any way. It was revealed that under the influence of a magnetic field iron is oxidized with greater speed and more, than iron in apples which weren't affected by a magnetic field.

Thus, I drew a conclusion that for the purpose of increase of easily usvoyaemy iron, consider perspective an obrabatyvaniye of ferriferous foodstuff a magnetic field. It undoubtedly will help people to increase necessary level with a lack of iron of an organism. Perhaps, this method is necessary in medicine and pharmacy.

List of references

1. Brouwer G. (edition). Guide to inorganic synthesis. t. 5. M, World, 1985. Page 1757 — 1757.

2. Киселѐв Yu. M., Kopelev of N. S. Zhelezo in a human body//Dokl. Academy of Sciences of the USSR. 1987. T. 292. Page 628 — 631

3. R. Mari, D. Grenner, P. Meyes, V. Roduell, Biochemistry of the person, volume 1, "World", Moscow 1993, Page 30

3. Lurye Yu. Yu. Reference book on analytical chemistry. M, Chemistry, 1989. Page 297.

4. Remy G. Kurs of inorganic chemistry. t. 2. M, World, 1966. Page 309.

Код для цитирования: Скопировать