Mineraalsete sideainete klassifikatsioon. Joogiga tervendamiseks kasutatavat mineraalvett nimetatakse selle mineralisatsioonist olenevalt laua- või ravimvett.

V.V.Ivanov ja G.A.Nevrajev töötasid erinevate mineraalsete ravimvete põhjalikumaks hindamiseks välja klassifikatsiooni, mis põhines nende hindamise põhikriteeriumidel ja mineraalvete tekkemustrite andmetel. Looduses tegelikult eksisteerivate veetüüpide põhjal pakkusid nad välja klassifitseerimistabeli, milles igale veele on määratud rangelt määratletud koht.

Mineraalvete rühmad

Sellisel klassifikatsioonitabelil on oluline praktiline tähendus: kasutades analoogia ja võrdluse meetodit, saab hinnata äsja saadud vee raviomadusi. Ivanovi ja Nevrajevi klassifikatsiooni järgi jagunevad kõik looduslikud (maa-alused) veed koostise, omaduste ja raviväärtuse järgi kuueks peamiseks balneoloogiliseks rühmaks.

Rühm A. Veed ilma “spetsiifiliste” komponentide ja omadusteta. Nende raviväärtuse määrab ainult ioonne koostis ja mineralisatsiooni määr gaasikomponendis peamiselt lämmastiku ja metaani juuresolekul, mis sisalduvad vees lahustunud olekus atmosfäärirõhul vaid väikestes kogustes.

Rühm B. Gaseeritud veed. Nende raviväärtuse määrab ennekõike suures koguses lahustunud süsinikdioksiidi olemasolu, millel on valitsev positsioon nende vete üldises gaasikoostises (80–100%), samuti ioonne koostis ja mineralisatsiooni kogus.

Rühm B. Vesiniksulfiid (sulfiid) veed. Need veed on äratuntavad vabade vesiniksulfiidi ja vesiniksulfiidi ioonide olemasolu järgi nende koostises, mis määravad peamiselt vannides kasutatavate mineraalvete ravitoime. Nende vete vesiniksulfiidi üldsisaldus ei tohiks olla väiksem kui 10 mg/l.

Rühm D. Raud (Fe + Fe), arseeni (As) veed ja kõrge Mn-, Cu-, Al- jne sisaldusega veed. Nende ravitoime määrab lisaks ioon- ja gaasilisele koostisele ning mineralisatsioonile ka vee olemasolu. üks või mitu loetletud farmakoloogiliselt aktiivset komponenti.

Rühm D. Bromiidi (Br), jodiidi (I) ja suure orgaaniliste ainete sisaldusega veed. Vede klassifitseerimiseks bromiidiks ja jodiidiks (või joodbromiidiks) on lubatud broomi sisaldus 25 mg/l ja joodi 5 mg/l mineralisatsiooniga mitte üle 12-13 g/l. Kõrgema mineralisatsiooni korral tõusevad normid vastavalt.

Piisavalt põhjendatud standardeid ravimineraalvee kõrge orgaanilise aine sisalduse hindamiseks ei ole veel välja töötatud. Teada on kahte tüüpi kõrge orgaanilise aine sisaldusega mineraalvett – Naftusya (Lääne-Ukraina) ja Bramstedt (Saksamaa).

Rühm E. Radooniveed (radioaktiivsed). Sellesse rühma kuuluvad kõik mineraalveed, mis sisaldavad radooni üle 50 emani/l (14 Mache ühikut).

Rühm J. Ränisisaldusega vannid. Sellesse veegruppi kuuluvad ränisisaldusega termaalveed, mis on looduses laialt levinud. Tingliku normina võetakse nende sisalduseks 50 mg/l, temperatuuril üle 35ºC.

Edasi jagunevad veerühmad gaasilise koostise järgi kolme alarühma: a) lämmastik, milles gaas on peamiselt atmosfääri päritolu; b) metaan (sh lämmastik-metaan ja süsinikdioksiid-metaan), milles sisalduv gaas on peamiselt biokeemilist päritolu; c) süsinikdioksiid, milles sisalduv gaas on tavaliselt endogeense päritoluga. Viimasesse rühma kuuluvad ka vulkaanilised gaasid, kus peaaegu alati on ülekaalus süsihappegaas.

A-rühma mineraalveed võivad sisaldada lämmastikku ja metaani; rühmades B ja F – lämmastik, metaan ja süsihappegaas; rühmades G ja E – lämmastik ja süsihappegaas; rühmas D – lämmastik ja metaan; Kõik B-rühma veed on ainult süsihappegaasid.

Samas jagunevad kõik mineraalveed koostise ja mineralisatsiooni järgi 9 klassi. Sel juhul võeti arvesse kõiki ioone, mis sisaldusid vähemalt 20% ekvivalentses koguses. Esimeses klassis on kombineeritud kõik veed, mille kogumineralisatsioon on kuni 2 g/l, olenemata nende koostisest, kuna nii madala mineralisatsiooniga ei määra mineraalvee ravitoime mitte ioonne koostis, vaid mis tahes farmakoloogiliselt aktiivsete ainete olemasolu. mikrokomponendid või spetsiifilised omadused. Kõigis teistes klassides on alamklasside arv vahemikus 3 kuni 7.

On tuvastatud mitmeid mineralisatsiooniastmeid: kuni 2, 2-5, 5-15, 15-35, 35-150 ja üle 150 g/l. Selline balneoloogilises ja geneetilises mõttes mugav jaotus näitab looduses kõige sagedamini leiduvate mineraalveetüüpide tavalist mineraliseerumist.

Mineraalvee temperatuurijaotus

Temperatuuri järgi jaotatakse mineraalveed kolme rühma:

1) alati külm, moodustades reeglina madalal sügavusel;

2) külm, soe või kuum olenevalt tsirkulatsiooni sügavusest;

3) alati kuum, mille tekkelugu ja kompositsioonilised tunnused on tihedalt seotud nende territoriaalsusega. Viimaste hulka kuuluvad kõik B ja D rühma kuuluvad terminid.

PH väärtuse alusel jagatakse veed 6 rühma. PH väärtus on eriti oluline vesiniksulfiidsete (sulfiidsete) vete terapeutilisel hindamisel, kuna see määrab vabade ja ränisisaldusega termaalide suhte vees, milles esinemise hulk ja vorm sõltub vee aluselisusest või happesusest.

Seda mineraalvete jaotust pH väärtuse järgi – happe-aluse omaduste järgi – selgitasid ja põhjendasid seda füüsikalis-keemilises mõttes paremini A. N. Pavlov ja V. N. Šemjakin.

Need ravi-, tööstus- ja soojusenergia vee klassifikatsioonid on eraviisilised ja neil on eriline eesmärk. Palju on püütud luua looduslike vete üldisi, loodusloolisi, geneetilisi ja muid klassifikatsioone koostise ja mineralisatsiooni järgi.

Ivanovi ja Nevrajevi mineraalvete klassifitseerimine mineralisatsiooni järgi on ette nähtud raviveeks ja ei sobi tööstuslikuks ega soojusenergia kasutamiseks.

Balneoteraapia(ladina balneum - vann) - mineraalvee meditsiiniline kasutamine. Balneoteraapia aluseks on looduslike ja kunstlikult valmistatud mineraalvete välispidine kasutamine. Samas hõlmab balneoteraapia traditsiooniliselt mineraalvete sisemist kasutamist (joomine, sissehingamine, sooleloputus jne).

Mineraalvete omadused ja klassifikatsioon

Mineraalvesi— looduslikud veed, millel on ioon-soola ja gaasi põhikoostise, bioloogiliselt aktiivsete komponentide suurenenud sisalduse ja spetsiifiliste omaduste (radioaktiivsus, temperatuur, keskkonna reaktsioon vastavalt standardile GOST 13273-88) tõttu inimorganismile ravitoime.

Mineraalveed tekivad omavahel tihedalt seotud leostumise, soolade lahustumise ja ioonivahetuse geokeemiliste protsesside tulemusena vesi-kivisüsteemis. Mineraalveed liigitatakse päritolu ja tekketingimuste järgi:

sedimentogeenne (juveniilne, sügav), mille moodustumine hõlmab settekivimite poolt Maasse imbuva pinnavee filtreerimise protsesse;
infiltratiivsed (vadoos, pind), mis tekivad merevee settimise ja mattumise tulemusena sügavasse sisemusse.

Mineraalveed tulevad Maa pinnale looduslike mineraalveeallikate kujul või eemaldatakse sügavusest 2–3 km või enama sügavusega puurkaevude abil.

Kõik mineraalveed sisaldavad nelja omavahel seotud komponenti – anorgaanilisi mineraale, gaase, orgaanilisi aineid ja mikrofloorat. Need on lahustunud vees, mille molekulid on tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt omavahel ühendatud nõrkade vesiniksidemetega (energiaga 20 kJ/mol) ja moodustavad erinevaid polüassotsiaate. Sellised supermolekulid koosnevad 57 tetraeedrilise koordinatsiooniga veemolekulist (joonis 1.1) ja moodustavad 15% vee kogumahust. 16 neist supermolekulist on seotud vee spetsiaalseteks "struktuurielementideks" - mikroklastriteks, mis koosnevad 912 veemolekulist. Selliste ruumilise struktuuriga elementide osakaal vee kogumahus on 80% ja nende lineaarsed mõõtmed ulatuvad 10 -8 m. Sellise struktuuri terviklikkus tuleneb parvedevahelisest aatomitaolisest vastasmõjust. Kuusnurksed veemolekulide klastrid peaaegu ei suhtle üksteisega, vaid libisevad kergesti üksteise suhtes, mis määrab selle kõrge voolavuse. Need praktiliselt ei kuku kokku isegi siis, kui vesi keeb. Keemiliste ainete (ioonid, gaasid jne) juuresolekul moodustavad vee struktuurielemendid iseorganiseeruvad dissotsiatiivsed pealisstruktuurid, mille struktuuri ja füüsikalis-keemilised omadused määrab lisandite keemiline iseloom. Sellest lähtuvalt räägitakse mineraalvee ainulaadsest “info” struktuurist, millesse “salvestati” info selles lahustunud ainete kohta. Muistsed mõtlejad arvasid seda juba intuitiivselt: Aristoteles väitis, et "veed on sellised, nagu maad, mida nad läbivad".

Riis. 1.1. Mineraalvee polüassotsiaatide struktuur

Mineraalvete koostis sisaldab peaaegu kõike, mis Maa soolestikus sisaldub. keemilised elemendid, mis eksisteerivad seal hüdraatunud ioonide või assotsieerunud ühendite kujul ja nende kontsentratsioonide piirid erinevad 5-6 suurusjärku. Levinumad katioonid on Na +, Mg 2+, Ca 2+ ja anioonid CI -, SO 2 4 -, HCO 3 -. Ioonide üldsisalduse suurenemisega vees suureneb nende kompleksonidega moodustuvate kelaattüüpi ühendite hulk, mis satuvad põhjavette orgaaniliste ainete lagunemise tulemusena. Na + ja CI - ioonide puhul suureneb selliste kompleksonide sisaldus 50% -ni ning Mg 2+ Ca 2+ ja SO 2 4 - ioonide puhul 95% -ni.

Mineraalvee peamised parameetrid on selle ioonne ja gaasiline koostis.

Ioonid paljud mikroelemendid Mn, Cu, Zn, Mo, Fe, As, Co, B, F, Br, J, mis mineraalvees sisalduvad väikestes kogustes, on enamiku ensüümide kofaktorid ja võivad aktiivselt häirida erinevat tüüpi ainevahetust organismis. Mineraalvete välispidisel kasutamisel ei ole nende mikrokomponentse koostise omadused märkimisväärsed ja neid ei võeta arvesse, kuid neil on mineraalvee joogikasutuses kardinaalne roll. Lisaks sisaldavad mineraalveed märkimisväärses koguses ränidioksiidi ränihappe H 2 SiO 3 kujul (kolloidse dissotsieerumata fraktsiooni kujul) või hüdrosilikaatiooni HSIO 3 -.

Gaasid, mis sisaldub lahustunud olekus mineraalvees, mille koostis on mineraalvete päritolu kõige olulisem näitaja ja mõjutab nende ioonset koostist. Akadeemik V.I õiglase märkuse kohaselt. Vernadski sõnul on mineraalvesi "küllastunud maakera gaasidega, milles see asub ja kus see tekkis". Mineraalvete gaasilise koostise põhikomponendid on lämmastik N2, metaan CH4, süsihappegaas CO2 ja vesiniksulfiid H2S. Lämmastik ja metaan eralduvad veest iseeneslikult oma vähese lahustuvuse tõttu suures kontsentratsioonis. Mineraalveed sisaldavad radioaktiivset gaasi radooni, mis eraldub vett kandvates kivimites raadiumist. Väikese koguse ja hea lahustuvuse tõttu leidub radooni vees ainult lahustunud olekus.

hulgas orgaanilised ained, mineraalvees sisalduvad ülekaalus on lenduvad rasvhapped (äädik-, sipelg-, või-, propioonhape jne), estrid, alkoholid, amiinid, süsivesikud ja humiinhapped. Suurim kogus orgaanilisi ühendeid leidub gaasi- ja naftaväljade põhjavees, samuti kõrge turba tekkega piirkondades.

Mikrofloora mineraalvett esindavad peamiselt ammoniseerivad, metaani oksüdeerivad, sulfaate redutseerivad ja vesinikku tootvad bakterid. Kiviaineid tarbides moodustavad nad suurema osa vees sisalduvatest kompleksioonidest ja gaasidest. Mikroorganismide arv mineraalvees võib ulatuda 10 6-ni 1 ml-s.

Mineraalvete päritolu ei määra mitte ainult nende koostist, vaid ka ainulaadseid füüsikalisi ja keemilisi omadusi – keemilisi, termofüüsikalisi, kiirguslikke ja mehaanilisi.

Looduslikud mineraalveed jagunevad keemilise koostise, füüsikaliste omaduste ja raviväärtuse alusel 9 peamisse balneoterapeutilisse rühma:

I - "spetsiifiliste" komponentide ja omadusteta vesi (mille mõju määrab ioonne koostis ja mineralisatsioon);
II - gaseeritud veed;
III - vesiniksulfiidveed;
IV - raud- ja polümetallilised veed (suure mangaani, vase, plii, tsingi, alumiiniumi jne sisaldusega);
V - broom, jood ja jood-broomi veed;
VI – ränisisaldusega hüpertermilised veed (termid);
VII - arseeni veed;
VIII- radooniveed (radioaktiivsed);
IX - boori sisaldavad veed.

Loetletud rühmades eristatakse erinevaid hüdrokeemilisi mineraalvete liike.

Mineraalvete kvalitatiivse koostise kõrval pole vähem olulised ka terviklikud kvantitatiivsed näitajad, mille hulgas on kõige informatiivsemad:

mineraliseerumine - kõigi ainete (ioonide ja dissotsieerumata molekulide) kogus, mis on lahustunud veemahuühikus, välja arvatud gaasid;
gaasisisaldus - kõigi mineraalvees lahustunud gaaside kogus;
orgaanilise süsiniku üldsisaldus, mida kasutatakse mineraalvee orgaaniliste ainete sisalduse hindamiseks.

Lisaks jaotatakse mineraalveed happesuse (aluselisuse) järgi, mis on oluline sisemise veevõtu seisukohalt. Mineraalvee redokspotentsiaal Eh (nende oksüdatiivse aktiivsuse mõõt) on tihedalt seotud happesusega. Eh väärtus varieerub erinevates vetes -600 kuni 860 mV ja väheneb pH tõustes.

Temperatuur on mineraalvee termofüüsikaliste omaduste peamine parameeter. See määrab gaaside lahustuvuse ja sisalduse vees ning moduleerib vees lahustunud kemikaalide ravitoimet. Mineraalvete temperatuur jääb vahemikku 0 °C ja alla selle kuni 200-300 °C ning sõltub nende sügavuste soojusrežiimist ja tsirkulatsiooni sügavusest.

Kiirgusefekt mineraalvee määrab eelkõige neis sisalduva radooni kiirgus. Kvantitatiivselt iseloomustab seda radooni radioaktiivsus, mõõdetuna Bq/dm 3.

Mineraalvee mehaanilised omadused on lähedased magevee omadele.

Tuleb märkida, et mitte kõiki maa soolestikus sisalduvaid arvukaid mineraalvesi ei saa kasutada meditsiinilistel eesmärkidel. TO meditsiiniline mineraal Vett saab liigitada ainult selliseks, mille koostis ja omadused vastavad aktsepteeritud standarditele vee ravimiseks mineraalveeks klassifitseerimisel. Need standardid on välja töötatud mineraalvee kliinilise kasutamise mitmeaastase kogemuse põhjal.

Nimi ja jaotus mineraalvesi määratakse füüsikaliste ja keemiliste omaduste parameetrite järgi. Peamised ravimineraalvete hindamise kriteeriumid ja nende klassifikatsiooninimetus on toodud tabelis. 1.1.

Kunstlikud mineraalveed ei saa olla piisavalt täielik looduslike mineraalvete analoog, eriti gaasi koostise, mikroelementide sisalduse ja kolloidide omaduste poolest. Seetõttu kasutatakse kunstlikku mineraalvett ainult välispidiseks kasutamiseks, seespidiseks (joomiseks) raviks seda ei soovitata.

Meditsiinilise kasutuse järgi jagunevad looduslikud veed välispidiseks () ja sisekasutuseks () kasutatavateks mineraalveteks.

Sissejuhatus

Inimese ja loomade kehad sisaldavad kogu D.I.-tabeli elemente. Mendelejev.

Organismi normaalse funktsioneerimise tagamiseks vajab inimene bioloogiliselt olulisi elemente, mis jagunevad makro- ja mikroelementideks. Elusorganismides on makroelementide sisaldus võrreldes mikroelementidega suhteliselt kõrge ja ulatub üle 0,001%. Põhimõtteliselt satuvad makroelemendid inimkehasse toiduga, soovitatav päevane kogus on üle 200 mg.

Igapäevaelus kasutatakse mikro- ja makroelementide tähistamiseks tavaliselt juba tuttavat sõna “mineraal”. Selle põhjuseks on inglise keelest laenatud termin “Dietary mineral”, mida kasutatakse bioloogiliselt oluliste elementide kirjeldamiseks.

Mineraalidel ei ole energiaväärtust nagu rasvad, valgud ja süsivesikud. Kuid ilma nendeta on inimelu võimatu. Need ained täidavad keha elutähtsates protsessides plastilist funktsiooni, kuid eriti suur on nende roll luukoe ehituses. Mineraalid osalevad olulistes ainevahetusprotsessides – vesi-sool, hape-alus.

Elusorganismide liha koosneb neist. Mitmed elemendid liigitatakse biogeenseteks elementideks või makrotoitaineteks. Need on lämmastik, süsinik, vesinik, hapnik, väävel, fosfor. Nendest makrotoitainetest koosnevad inimkeha orgaanilised ained, nagu rasvad, valgud, süsivesikud, hormoonid, vitamiinid, ensüümid. Muude makroelementide hulka kuuluvad: magneesium, kaltsium, kaalium, kloor, naatrium.

Etteruttavalt võib öelda, et makroelemendid on inimese elu ja tervise aluseks. Makroelementide sisaldus kehas on üsna konstantne, kuid võib esineda üsna tõsiseid kõrvalekaldeid normist, mis põhjustab erinevat tüüpi patoloogiate arengut. Need elemendid on koondunud peamiselt lihastesse, luudesse, sidekoesse ja verre. Need on tugisüsteemide ehitusmaterjalid ja tagavad kogu organismi kui terviku omadused. Makroelemendid vastutavad keha kolloidsüsteemide stabiilsuse ja osmootse rõhu säilitamise eest.

Mineraalide klassifikatsioon

Reeglina algab mis tahes bioloogiliselt aktiivsete ainete (ka mineraalide) uurimine nende klassifitseerimisest.

Lihtsaim mineraalsete elementide klassifikatsioon põhineb kvantitatiivsel tunnusel. Iga elemendi koguhulk võib olla väga erinev, mistõttu eristatakse nn makroelemente ja mikro- (või ultra-mikro)elemente. Mikroelemendid (ME) on rühm keemilisi elemente, mida leidub inimese ja looma kehas väga väikestes kogustes, vahemikus 10–3–10–12%. N.A määratluse järgi Agadzhanyan ja A.V. Skalny (2001), "ME-d ei ole elusorganismide kudede ja vedelike juhuslikud koostisosad, vaid looduslikult eksisteeriva, väga iidse ja keerulise füsioloogilise süsteemi komponendid, mis on seotud organismide elutähtsate funktsioonide reguleerimisega kõigil arenguetappidel." Mineraalide jaotus kvantitatiivsete kriteeriumide järgi on üsna meelevaldne, kuna sama element võib kehas toimida nii makro- kui ka mikroelemendina. Selle näiteks on kaltsium, mida leidub tohututes kogustes luudes, sel juhul on see kindlasti makrotoitaine. Kuid seesama kaltsium täidab rakkudes hormonaalse signaali sekundaarse edastaja rolli, sel juhul mõõdetakse selle kogust mikrogrammides ja see on loomulikult mikroelement.

Kuigi kvantitatiivsetel tunnustel põhinev klassifitseerimine on lihtne ja mugav, ei aita see vastata küsimusele iga konkreetse elemendi bioloogilise rolli kohta organismis. Selline mineraalsete elementide rühmadesse jagamise meetod nende koguse järgi võib olla veelgi vähem kasulik mineraalide koosmõju määramisel organismis, olgu see siis sünergiline või antagonistlik toime. Seetõttu pakuvad selles küsimuses oma seisukohti erinevate bioloogiliste ja meditsiiniliste erialade teadlased.

Mineraalid erinevad üksteisest järsult oma füüsikalis-keemiliste omaduste ja bioloogilise toime poolest. Biomineraalide funktsioonid organismis on äärmiselt mitmekesised ja sõltuvad paljudest teguritest: kontsentratsioon bioloogilistes substraatides, biosubstraadi enda omadustest, nende vastastikusest mõjust üksteisega ja teiste organismis leiduvate bioloogiliselt aktiivsete ainetega. Sel juhul võivad nad toimida "anorgaaniliste vitamiinidena" - (ensüümide osana, koos hormoonidega, teiste bioloogiliselt aktiivsete ühenditega).

Tõsine makro- ja mikroelementide rolli keha elutegevuse uurimise algus pärineb 19. sajandi lõpust. Juba siis tekkis küsimus mineraalsete elementide klassifitseerimise kohta seoses inimese toitumise omadustega (tsit.: Petrovsky K.S., Vanhanen V.D., 1981). See klassifitseerimisvõimalus põhineb mineraalide omadusel muuta happe-aluse tasakaalu.

Toidukaupade mineraalse koostise uurimine on näidanud, et mõnda neist iseloomustab organismis elektropositiivsete (katioonide) tekitavate mineraalsete elementide koostise ülekaal, teised aga valdavalt elektronegatiivseid (anioonide) nihkeid. Sellega seoses on katioonirikkad toidud aluselise ja anioonirikkad toidud happelise orientatsiooniga. Arvestades happe-aluselise oleku säilitamise olulisust organismis ning toidus sisalduvate happeliste ja aluseliste ainete võimalikku mõju sellele, pidasid selle klassifikatsiooni autorid otstarbekaks jagada toiduainete mineraalsed elemendid aluselise ja happelise toimega aineteks. . Lisaks peetakse iseseisvaks biomikroelementide rühmaks mineraalseid elemente, mida leidub toiduainetes väikestes kogustes ja millel on organismis kõrge bioloogiline aktiivsus.

Aluselised mineraalelemendid (katioonid): kaltsium, magneesium, kaalium, naatrium.

Happelise iseloomuga mineraalelemendid (anioonid): fosfor, väävel, kloor.

Praeguse teadmiste taseme juures on ülaltoodud klassifikatsioon juba mõnevõrra vananenud, sest Ühegi mineraalelemendi ainevahetust ei saa käsitleda ainult selle aluselisuse või happesuse seisukohalt.

Füsioloogidele, biokeemikutele ja inimtoitumise valdkonna spetsialistidele pakub suurimat huvi elementide bioloogilisel rollil põhinev klassifikatsioon. Selle klassifikatsiooni järgi eristatakse inimkehas leiduvast 81 elemendist 15 elutähtsat ehk olulist elementi: kaltsium, fosfor, kaalium, kloor, naatrium, tsink, mangaan, molübdeen, jood, seleen, väävel, magneesium, raud, vask ja koobalt. Oluliste ainete "absoluutse defitsiidi" (vastavalt Avtsyn A.P. et al., 1991) korral toimub surm.

Lisaks eristatakse tinglikult olulisi elemente: fluor, räni, titaan, vanaadium, kroom, nikkel, arseen, broom, strontsium ja kaadmium.

Samuti on üsna suur rühm elemente, mis üsna sageli kogunevad kehasse toidu, sissehingatava õhu või joogivee kaudu, kuid nende bioloogiliselt kasulikku funktsiooni pole veel kindlaks tehtud. Vastupidi, mõned neist elementidest on kahtlemata mürgised. Tuntud mürgised ained on plii, elavhõbe, kaadmium, berüllium ja mõned teised. Elementide jagamine olulisteks ja mürgisteks on suures osas meelevaldne. Seega peavad mõned autorid mõningaid üldiselt mürgiseid elemente (arseen, plii ja isegi kaadmium) vähemalt laboriloomade jaoks hädavajalikuks. Teisest küljest võivad sellised puhtalt olulised mikroelemendid nagu vask, mangaan, seleen, molübdeen, jood, fluor, koobalt teatud tingimustel põhjustada joobeseisundi sümptomeid.

Elementide klassifitseerimisel nende biogeense aktiivsuse järgi pole samuti puudusi. Esiteks ei kajasta see muutusi biomineraalide bioloogilistes omadustes sõltuvalt nende annusest, kombinatsioonist teiste elementidega, nende sünergismist või antagonismist. Lisaks võib biomineraalide bioloogiline roll varieeruda sõltuvalt paljudest muudest teguritest: elutingimused, vanus, halvad harjumused jne.

IN JA. Smolyar (1989) tuvastas viis keemilise elemendi ehk ME biogeensuse kriteeriumi:

1) terve keha kudedes esinemine;

2) suhtelise arvukuse kerged erinevused erinevatel organismidel;

3) Toidust väljajätmisel taastoodetakse selgelt selle puudulikkusest tingitud morfoloogilised muutused;

4) biokeemiliste protsesside spetsiifilised häired hüperelementoosi korral;

5) tuvastatud muutused kõrvaldatakse puuduva elemendi sisseviimisega.

Meie riigis Vene Meditsiiniteaduste Akadeemia akadeemiku A.P. ettepanekul. Avtsyn ja tema kolleegid (1983) määrasid kindlaks kõik patoloogilised protsessid, mis on põhjustatud makro- ja mikroelementide vaegusest, liiast või tasakaalustamatusest, tutvustasid mikroelementooside mõistet ja pakkusid välja inimese mikroelementooside tööklassifikatsiooni, mis põhines etioloogilise tähtsuse järjekorda seadmise põhimõttel. keemilise iseloomuga tegur. Seetõttu tuleks iga mikroelementoos nimetada vastavalt MÜ nimele, mille puudus või toksiline toime haiguse põhjustas. Mikroelementoosid võivad ilmneda, st. kliiniliselt väljendunud, kas latentne või potentsiaalne.

Tema klassifikatsiooni järgi (Avtsyn A.P. et al., 1991) võib kõik mikroelementoosid jagada looduslikeks endogeenseteks, looduslikeks eksogeenseteks ja tehislikeks. Kui looduslikke mikroelementoose ei seostata inimtegevusega, siis inimese poolt tekitatud on seotud inimese tootmistegevusega. Need on: 1) tööstuslikud (professionaalsed), seotud inimtootmistegevusega. Samas põhjustab haigusi ja sündroome teatud mikroelementide (ME) ja nende ühendite liig otse tootmispiirkonnas. 2) Tootmise läheduses arenevad nn “naabruskonna” mikroelemendid. 3) Transgressiivsed mikroelementoosid arenevad ME õhu või vee ülekande tõttu tootmisest märkimisväärsel kaugusel.

Olenemata konkreetse klassifikatsiooni mitmekesisusest ja olulisusest, kasutatakse lihtsuse ja mugavuse huvides sagedamini lihtsaimat - kvantitatiivse tunnuse alusel.

Hoolimata asjaolust, et paljudel inimestel on umbkaudne ettekujutus, mis see on, ei suuda mõned määratleda mõistet "mineraal". Maavarade klassifikatsioonis on suur hulk väga eriilmelisi elemente, millest igaüks on oma eeliste ja omaduste tõttu leidnud rakendust ühel või teisel tegevusalal. Seetõttu on oluline teada, millised omadused neil on ja kuidas neid kasutada saab.

Mineraalid on tehislike või looduslike keemiliste reaktsioonide saadused, mis toimuvad nii maakoores kui ka selle pinnal ning on keemiliselt ja füüsikaliselt homogeensed.

Klassifikatsioon

Tänapäeval on teada rohkem kui 4000 erinevat kivimit, mis kuuluvad “mineraalide” kategooriasse. Mineraalide klassifitseerimine toimub järgmiste kriteeriumide alusel:

geneetiline (olenevalt päritolust);
praktiline (tooraine, maak, vääriskivid, kütus jne);
keemiline.

Keemiline

Hetkel on levinuim mineraalide klassifitseerimine keemilise koostise järgi, mida kasutavad tänapäeva mineraloogid ja geoloogid. See põhineb erinevate konstruktsioonielementide vaheliste ühenduste olemusel, pakenditüüpidel ja paljudel muudel omadustel, mis mineraalil võivad olla. Seda tüüpi mineraalide klassifitseerimine hõlmab nende jagamist viieks tüübiks, millest igaüht iseloomustab teatud struktuuriüksuste vahelise seose olemuse ülekaal.

natiivsed elemendid;
sulfiidid;
oksiidid ja hüdroksiidid;
hapnikhapete soolad;
halogeniidid.

Lisaks jagatakse anioonide olemusest lähtuvalt mitmesse klassi (igal tüübil on oma jaotus), mille sees on nad juba jagatud alamklassideks, millest saame eristada: karkass, kett, saar, koordinatsioon ja kihilised mineraalid. . Koostiselt sarnaste ja sarnase struktuuriga mineraalide klassifitseerimine hõlmab nende ühendamist erinevatesse rühmadesse.

Mineraalitüüpide omadused

Natiivsed elemendid. Nende hulka kuuluvad looduslikud metalloidid ja metallid nagu raud, plaatina või kuld, aga ka mittemetallid, nagu teemant, väävel ja grafiit.
Sulfitid, samuti nende erinevad analoogid. Mineraalide keemiline klassifikatsioon hõlmab selliseid sooli nagu püriit, galeen ja teised sellesse rühma kuuluvad soolad.
Oksiidid, hüdroksiidid ja nende muud analoogid, mis on metalli ja hapniku ühend. Magnetiit, kromiit, hematiit, goetiit on selle kategooria peamised esindajad, mida eristab mineraalide keemiline klassifikatsioon.
Hapnikhapete soolad.
Haliidid.

Samuti väärib märkimist, et rühmas "hapnikhapete soolad" on ka mineraalide klassifikatsioon klasside kaupa:

karbonaadid;
sulfaadid;
volframaadid ja molübdaadid;
fosfaadid;
silikaadid.

Samuti on kolm rühma:

tardne;
setteline;
metamorfsed.

Päritolu järgi

Mineraalide klassifikatsioon päritolu järgi hõlmab kolme põhirühma:

Endogeenne. Sellised mineraalide moodustumise protsessid hõlmavad valdavalt enamikul juhtudest maapõue tungimist ja sellele järgnevat maa-aluste kuumasulamite tahkumist, mida tavaliselt nimetatakse magmadeks. Sel juhul toimub mineraalide teke ise kolmes etapis: magmaatiline, pegmatiit ja postmagmaatiline.
Eksogeenne. Sel juhul toimub mineraalide teke endogeensetest tingimustest täiesti erinevates tingimustes. Eksogeense mineraalide tekkega kaasneb ainete keemiline ja füüsikaline lagunemine ning samaaegne uute, muule keskkonnale vastupidavate moodustiste teke. Kristallid tekivad endogeensete mineraalide ilmastiku mõjul.
Metamorfne. Olenemata kivimite moodustumise viisist, nende tugevusest või stabiilsusest, muutuvad need teatud tingimuste mõjul alati. Kivimeid, mis on tekkinud algsete proovide omaduste või koostise muutumise tõttu, nimetatakse tavaliselt moondekivideks.

Fersmani ja Baueri järgi

Mineraalide klassifikatsioon Fersmani ja Baueri järgi hõlmab mitmeid kivimeid, mis on mõeldud peamiselt erinevate toodete valmistamiseks. See sisaldab:

kalliskivid;
värvilised kivid;
orgaanilised kivid.

Füüsikalised omadused

Mineraalide ja kivimite klassifikatsioon päritolu ja koostise järgi sisaldab palju nimetusi ning igal elemendil on ainulaadsed füüsikalised omadused. Sõltuvalt nendest parameetritest määratakse kindlaks konkreetse tõu väärtus, samuti selle kasutamise võimalus erinevates inimtegevuse valdkondades.

Kõvadus

See omadus tähistab teatud tahke keha vastupidavust teise keha kriimustustele. Seega, kui kõnealune mineraal on pehmem, kui selle pinna kriimustamiseks kasutatud, jäävad sellele jäljed.

Mineraalide kõvaduse järgi klassifitseerimise põhimõtted põhinevad Mohsi skaala kasutamisel, mida esindavad spetsiaalselt valitud kivimid, millest igaüks on võimeline oma terava otsaga eelmisi nimetusi kriimustama. See sisaldab kümne eseme loendit, mis algab talgi ja kipsiga ning lõpeb, nagu paljud teavad, teemandiga - kõige kõvema ainega.

Esialgu viiakse tõug tavaliselt läbi klaasil. Kui sellele jääb kriimustus, siis antud juhul näeb mineraalide klassifikatsioon kõvaduse järgi juba ette selle määramise üle 5. klassi. Pärast seda määratakse juba kõvadus vastavalt. Vastavalt sellele, kui klaasil on kriimustus, siis sel juhul võetakse proov 6. klassist (päevakivi), misjärel proovitakse seda joonistada soovitud mineraalile. . Seega, kui ta jättis proovile näiteks kriimu, kuid ei jätnud apatiiti, mis on number 5, omistatakse sellele klass 5.5.

Ärge unustage, et sõltuvalt kristallograafilise suuna väärtusest võivad mõned mineraalid olla erineva kõvadusega. Näiteks küaniidis on kristalli kõvaduseks lõhustamistasandil piki kristalli pikitelge 4, samal tasapinnal aga 6-ni. Väga kõvasid mineraale võib leida eranditult rühmast, millel on mitte- metalliline läige.

Sära

Sära tekkimine mineraalides toimub tänu valguskiirte peegeldumisele nende pinnalt. Mis tahes mineraalide käsiraamatus on klassifikatsioon jagatud kahte suurde rühma:

metallilise läikega;
mittemetallilise läikega.

Esimeste hulka kuuluvad need kivimid, mis annavad musta joone ja on läbipaistmatud isegi üsna õhukeste fragmentidena. See hõlmab magnetiiti, grafiiti ja kivisütt. Erandina võetakse siin arvesse ka mittemetallilise läike ja värvilise triibuga mineraale. See kehtib nii roheka triibuga kulla, omapärase punase triibuga vase, hõbevalge triibuga hõbeda kui ka mitme muu kohta.

Oma olemuselt metalliline sarnaneb erinevate metallide värskelt purunenud läikega ja on proovi värskel pinnal isegi kaalumisel üsna selgelt näha.Sellise läikega toodete klassifikatsiooni kuuluvad ka läbipaistmatud proovid, mis on raskemad kui proovitükid. esimene kategooria.

Metalliline läige on iseloomulik mineraalidele, milleks on erinevate metallide maagid.

Värv

Väärib märkimist, et värv on püsiv omadus ainult mõne mineraali puhul. Seega jääb malahhiit alati roheliseks, kuld ei kaota oma kuldkollast värvi jne, samas kui paljude teiste jaoks on see püsimatu. Värvuse määramiseks peate esmalt hankima värske kiibi.

Erilist tähelepanu tuleks pöörata sellele, et mineraalide omaduste klassifikatsioonis on ka selline mõiste nagu triibu värvus (jahvatatud pulber), mis sageli ei erine standardsest. Kuid samal ajal on ka tõuge, mille pulbri värvus erineb oluliselt nende omast. Nende hulgas on näiteks kaltsiit, mis võib olla kollane, valge, sinine, tumesinine ja palju muid variatsioone, kuid pulber jääb igal juhul valgeks.

Pulber ehk mineraali jälg saadakse portselanil, mida ei tohiks katta ühegi glasuuriga ja mida professionaalid kutsuvad lihtsalt “biskviidiks”. Piki selle pinda tõmmatakse joon koos tuvastatava mineraaliga, misjärel määritakse seda sõrmega kergelt. Ei maksa unustada, et kõvad ja ka väga kõvad mineraalid ei jäta endast jälge, kuna need lihtsalt kriibivad selle “biskviidi” ära, seega tuleb esmalt teatud osa neist valgele paberile maha kraapida ja siis. lihvima soovitud olekusse.

Dekoltee

See kontseptsioon eeldab mineraali omadust teatud suunas praguneda või lõheneda, jättes läikiva sileda pinna. Väärib märkimist asjaolu, et selle vara avastanud Erasmus Bartholin saatis oma uurimistöö tulemused üsna autoriteetsele komisjonile, kuhu kuulusid sellised kuulsad teadlased nagu Boyle, Hooke, Newton ja paljud teised, kuid nad tunnistasid avastatud nähtusi juhuslikeks ja seadused kehtetuks, kuigi sõna otseses mõttes sajand hiljem selgus, et kõik tulemused olid õiged.

Seega on ette nähtud viis peamist lõhustamise gradatsiooni:

väga täiuslik - mineraali saab kergesti jagada väikesteks plaatideks;
täiuslik - mis tahes haamriga löömisel jaguneb proov fragmentideks, mida piiravad lõhenemistasandid;
selge või keskmine - mineraali lõhestamise katsel tekivad killud, mida piiravad mitte ainult lõhenemistasandid, vaid ka juhuslikes suundades ebaühtlased pinnad;
ebatäiuslik - tuvastatakse teatud raskustega;
väga ebatäiuslik - dekoltee praktiliselt puudub.

Teatud mineraalidel on korraga mitu lõhustamissuunda, mis sageli muutub nende jaoks peamiseks diagnostiliseks tunnuseks.

Kink

See mõiste viitab lõhe pinnale, mis ei läbinud mineraali lõhenemist. Tänapäeval on tavaks eristada viit peamist luumurdude tüüpi:

sile - pinnal pole märgatavaid painutusi, kuid see pole peegelsile, nagu dekoltee puhul;
astmeline - iseloomulik kristallidele, millel on enam-vähem selge ja täiuslik lõhustamine;
ebaühtlane - avaldub näiteks apatiidis, aga ka mitmetes teistes ebatäiusliku lõhustusega mineraalides;
killustunud - iseloomulik kiulise koostisega mineraalidele ja on mõnevõrra sarnane puidu murdumisega kiu ulatuses;
konchoidne - selle pinna kuju sarnaneb kestaga;

Muud omadused

Üsna suurel hulgal mineraalidel on selline diagnostiline või eristav tunnus nagu magnetism. Selle määramiseks on tavaks kasutada tavalist kompassi või spetsiaalset magnetiseeritud nuga. Testimine toimub sel juhul järgmiselt: uuritavast materjalist võetakse väike tükk või väike kogus pulbrit, seejärel puudutatakse seda magnetiseeritud noa või hobuserauaga. Kui pärast seda protseduuri hakkavad mineraali osakesed ligi tõmbama, näitab see, et sellel on teatud magnetism. Kui kasutate kompassi, asetage see tasasele pinnale, seejärel oodake, kuni nõel joondub ja tooge mineraal sellesse ilma seadet ennast puudutamata. Kui nõel hakkab liikuma, näitab see, et see on magnetiline.

Teatud mineraalid, mis sisaldavad süsinikdioksiidi sooli, hakkavad vesinikkloriidhappe mõjul eraldama süsinikdioksiidi, mis ilmub mullidena, mistõttu paljud nimetavad seda "keetmiseks". Nende mineraalide hulka kuuluvad: malahhiit, kaltsiit, kriit, marmor ja lubjakivi.

Samuti võivad mõned ained vees hästi lahustuda. Seda mineraalide võimet on maitse järgi lihtne kindlaks teha ja eelkõige kehtib see ka teiste kohta.

Kui teil on vaja mineraalide sulatavust ja põlemist testida, peate esmalt proovist väikese tüki ära murdma ja seejärel pintsettide abil asetama selle otse gaasipõleti, alkoholilambi või küünla leeki.

Nende looduses esinemise vormid

Looduses leidub valdavalt enamikul juhtudel erinevaid mineraale kasvukohtade või üksikute kristallide kujul ning need võivad esineda ka klastritena. Viimased koosnevad suurest hulgast sisemise kristalse struktuuriga teradest. Seega on iseloomuliku välimusega kolm peamist rühma:

isomeetriline, võrdselt arenenud kõigis kolmes suunas;
piklikud, ühes suunas rohkem pikliku kujuga;
pikendatakse kahes suunas, jättes kolmanda lühikeseks.

Väärib märkimist, et mõned mineraalid võivad moodustada looduslikult sulanud kristalle, mida siis nimetatakse kaksikuteks, teedeks ja muudeks nimedeks. Sellised proovid on sageli kristallide vastastikuse või kooskasvamise tulemus.

Liigid

Ärge ajage segamini tavalisi omavahelisi kasvukohti ja ebakorrapäraseid kristallide kogumeid, näiteks "harjade" või druusidega, mis kasvavad koobaste seintel ja mitmesugustes kivimite õõnsustes. Druseenid on mitmest enam-vähem korrapärasest kristallist moodustunud kasvukohad, mis kasvavad samal ajal ühest otsast mõne kivi külge. Nende moodustamiseks on vaja avatud õõnsust, mis võimaldab mineraalide vaba kasvu.

Muuhulgas eristuvad paljud kristalsed mineraalid üsna keeruka ebakorrapärase kujuga, mis viib dendriitide, paagutamisvormide jm moodustumiseni. Dendriitide teke toimub õhukestes pragudes ja poorides paiknevate mineraalide liiga kiire kristalliseerumise tõttu ning kivimid hakkavad sel juhul meenutama üsna veidraid taimeoksi.

Sageli on olukordi, kus mineraalid täidavad peaaegu täielikult väikese tühja ruumi, mis viib sekretsiooni moodustumiseni. Nad kasutavad kontsentrilist struktuuri ja mineraalaine täidab selle perifeeriast keskme suunas. Piisavalt suuri eritisi, mille sees on tühi ruum, nimetatakse tavaliselt geoodideks, väikseid moodustisi aga mandliteks.

Konkretsioonid on ebakorrapärase ümmarguse või sfäärilise kujuga konkretsioonid, mille moodustumine toimub mineraalsete ainete aktiivsel ladestumisel teatud keskpunkti ümber. Üsna sageli iseloomustab neid radiaalselt kiirgav sisemine struktuur ja erinevalt eritistest toimub kasv, vastupidi, keskelt perifeeriasse.

Mineraalide klassifikatsioon

Reeglina algab mis tahes bioloogiliselt aktiivsete ainete (ka mineraalide) uurimine nende klassifitseerimisest.

Lihtsaim mineraalsete elementide klassifikatsioon põhineb kvantitatiivsel tunnusel. Iga elemendi koguhulk võib olla väga erinev, mistõttu eristatakse nn makroelemente ja mikro- (või ultra-mikro)elemente. Mikroelemendid (ME) on rühm keemilisi elemente, mida leidub inimese ja looma organismis väga väikestes kogustes, vahemikus 10-3-10-12%. N.A määratluse järgi Agadzhanyan ja A.V. Skalny (2001), "ME-d ei ole elusorganismide kudede ja vedelike juhuslikud koostisosad, vaid looduslikult eksisteeriva, väga iidse ja keerulise füsioloogilise süsteemi komponendid, mis on seotud organismide elutähtsate funktsioonide reguleerimisega kõigil arenguetappidel." Mineraalide jaotus kvantitatiivsete kriteeriumide järgi on üsna meelevaldne, kuna sama element võib kehas toimida nii makro- kui ka mikroelemendina. Selle näiteks on kaltsium, mida leidub tohututes kogustes luudes, sel juhul on see kindlasti makrotoitaine. Kuid seesama kaltsium täidab rakkudes hormonaalse signaali sekundaarse edastaja rolli, sel juhul mõõdetakse selle kogust mikrogrammides ja see on loomulikult mikroelement.

Aluselised mineraalelemendid (katioonid): kaltsium, magneesium, kaalium, naatrium.

Happelise iseloomuga mineraalelemendid (anioonid): fosfor, väävel, kloor.

Lisaks eristatakse tinglikult olulisi elemente: fluor, räni, titaan, vanaadium, kroom, nikkel, arseen, broom, strontsium ja kaadmium.

IN JA. Smolyar (1989) tuvastas viis keemilise elemendi ehk ME biogeensuse kriteeriumi:

1) terve keha kudedes esinemine;

2) suhtelise arvukuse kerged erinevused erinevatel organismidel;

3) Toidust väljajätmisel taastoodetakse selgelt selle puudulikkusest tingitud morfoloogilised muutused;

4) biokeemiliste protsesside spetsiifilised häired hüperelementoosi korral;

5) tuvastatud muutused kõrvaldatakse puuduva elemendi sisseviimisega.

Olenemata konkreetse klassifikatsiooni mitmekesisusest ja olulisusest, kasutatakse lihtsuse ja mugavuse huvides sagedamini lihtsaimat - kvantitatiivse tunnuse alusel.

2. Üldmõisted makroelementidest, nende rollist ja mõjust inimorganismile

Kaltsium

"Rakk ei saa elada ilma kaltsiumita..., kuid kui seda on liiga palju, sureb see koheselt," ütles I.P. Pavlov.

Kõigist inimkeha elementidest on kaltsiumi maksimaalne kogus: iga kilogrammi kehakaalu kohta on umbes 20 g kaltsiumi. Seega sisaldab täiskasvanud inimese keha 1-1,5 kg seda äärmiselt kasulikku elementi.

Kaltsiumi bioloogiline roll on väga mitmekesine. Selle peamine füsioloogiline tähtsus on plastiline. Kaltsium toimib peamise struktuurikomponendina tugikudede moodustamisel ja luude luustumisel. 99% selle koguhulgast kehas on koondunud luustiku luudesse. Ülejäänud osa on pidevalt veres ja teistes kehavedelikes. Vanade luurakkude lagunemisel tuleb uue luukoe õigeaegseks moodustumiseks pidevalt täiendada kaltsiumivarusid, vastasel juhul korvab organism defitsiidi oma hammastest ja luudest, neid hävitades ja nõrgestades.

Kaltsium on vere pidev komponent. See osaleb vere hüübimise protsessis. Trombokinaasi toime protrombiini trombiiniks muutmisel toimub ainult kaltsiumiioonide juuresolekul. Kaltsium on osa rakustruktuuridest: see esineb membraanisüsteemides, mängides olulist rolli rakkude talitluses, vähendab veresoonte läbilaskvust, suurendab organismi vastupanuvõimet toksiinide ja infektsioonide suhtes ning on põletikuvastase toimega.

Selle elemendi tähtsust loote täielikuks emakasiseseks arenguks ei saa ülehinnata: kaltsiumisoolad panevad aluse lapse keha elutähtsatele süsteemidele ja protsessidele.

Kaltsium on raskesti seeditav aine. Selle seeduvus sõltub suuresti toiduga kaasnevatest ainetest. Kaltsiumi imendumist mõjutavad negatiivselt liigne fosfor ja magneesium. Sellistel juhtudel on kaltsiumi seeditavate vormide teke piiratud ja tekkivad seedimatud vormid elimineeritakse organismist.

Optimaalne kaltsiumi imendumine toimub kaltsiumi ja fosfori suhtega 1:1,3 ja kaltsiumi ja magneesiumi suhtega 1:0,5. Viimasel ajal on tehtud ettepanekuid võtta kasutusele füsioloogiliselt sobivam kaltsiumi ja fosfori vahekord 1:1. 1–6 kuu vanuselt on kaltsiumi ja fosfori optimaalne suhe 1,5:1, vastavalt 6–12 kuud. , 1,3 : 1 ja vanuses 1 aasta ja vanemad 1:1.

Seda suhet saab säilitada täiskasvanueas. Kaltsiumi imendumist mõjutab ka kaalium, mille liig halvendab selle imendumist. Mõned happed (inositoolfosfor-, oksaalhape) moodustavad kaltsiumiga tugevaid lahustumatuid ühendeid, mida organism ei omasta. Eelkõige imendub halvasti kaltsium leivast, teraviljast ja muudest teraviljatoodetest, mis sisaldavad märkimisväärses koguses inositoolfosforhapet. Rasva liigne või puudumine igapäevases toidus avaldab negatiivset mõju kaltsiumi imendumisele.

Parim kaltsiumiallikas inimese toitumises on piim ja piimatooted. Kaltsium on piimas kõige olulisem makrotoitaine. See sisaldub kergesti seeditavas vormis ja on hästi tasakaalustatud fosforiga. Kaltsiumisisaldus lehmapiimas on vahemikus 100–140 mg%. Selle kogus sõltub söödaratsioonist, looma tõust, laktatsioonistaadiumist ja aastaajast. Suvel on Ca sisaldus madalam kui talvel.

Ca esineb piimas kolmel kujul: Vaba või ioniseeritud kaltsiumi kujul - 10% kogu kaltsiumist (8,5-11,5 mg%); Kaltsiumfosfaatide ja tsitraatide kujul - umbes 68%; Kaseiiniga tihedalt seotud kaltsium - umbes 22%

Pool liitrit piima või 100 g juustu tagab täiskasvanu päevase kaltsiumivajaduse (800 mg). Rasedad ja imetavad emad vajavad suuremat kaltsiumisisaldust - 1500 mg päevas. Kooliealised lapsed peaksid saama 100-1200 mg kaltsiumi päevas. Seda leidub ka rohelistes köögiviljades: küüslauk, petersell, kapsas, seller ning mõned marjad ja puuviljad.

Mitmed toiduained, nagu spinat, hapuoblikas ja teraviljad, vastupidi, häirivad kaltsiumi imendumist toidust, mistõttu tasub seda koostoimet dieedi koostamisel arvestada.

Tabelites jaotises Lisad on toodud mõnede toiduainete kaltsiumisisaldus.

Magneesium

Ilma magneesiumita ei saa inimene olla täiesti terve. Ükski kehas toimuv protsess ei saa läbi ilma magneesiumisoolade ja ioonideta. See element juhib rakkude jagunemise ja puhastamise protsesse, valkude moodustumist ja ainevahetust. Täiskasvanu peaks tarbima 400-600 mg magneesiumi. Magneesiumi soovitatav ööpäevane kogus (mg päevas) on toodud lisa jaotise tabelis nr 15.

Selle tarbimisnormi saab täielikult rahuldada tasakaalustatud õige toitumisega. Kasulik on teada, et kilpnäärme hüperfunktsiooni, psoriaasi, artriidi, nefrokaltsinoosi ja düsleksiaga lastel suureneb magneesiumisisaldus organismis.

Magneesiumi füsioloogilist tähtsust ja bioloogilist rolli ei ole piisavalt uuritud, kuid tema roll närvilise erutuse edasikandmisel ja närvisüsteemi erutatavuse normaliseerimisel on hästi teada. Magneesiumil on spastilisi ja vasodilateerivaid omadusi, samuti võime stimuleerida soolemotoorikat ja suurendada sapi eritumist. On tõendeid kolesteroolitaseme languse kohta magneesiumi dieediga. Osaleb aktiivselt immuunprotsessides, omab allergia-, põletiku-, stressi-, antitoksilist toimet, soodustab kaltsiumi imendumist soolestikust, samuti kaaliumi, fosfori, vitamiinide B, C, omastamist, ja E. See on lahutamatu osaline paljudes keha biokeemilistes protsessides ja elutähtsate funktsioonide reguleerimises, säilitab rakumembraanide normaalse aktiivsuse. Magneesiumil on spastilisi ja vasodilateerivaid omadusi, samuti võime stimuleerida soolemotoorikat ja suurendada sapi eritumist. On tõendeid kolesteroolitaseme languse kohta magneesiumi dieediga.

Magneesiumi kasutamine on väga tõhus paljude haiguste ravis: närvihäired, müokardiinfarkt, leukeemia, lihasnõrkus, skleroos. Magneesium on vähivastases võitluses hädavajalik.

Magneesiumipuuduse korral suureneb kaltsiumisisaldus arterite, südame ja lihaste seintes. Magneesiumipuuduse korral neerudes tekivad degeneratiivsed muutused koos nefrootiliste nähtustega, valulikud lihaskontraktsioonid, vananemisprotsess kiireneb, vere kolesteroolitase tõuseb, immuunsus väheneb, kapillaaride elastsuse halvenemise tagajärjel häiritakse mikrotsirkulatsiooni ja tekib aneemia. .

Normi ületav magneesiumisisaldus organismis on äärmiselt haruldane, kuna neerud eemaldavad selle elemendi ülejäägi koheselt. Seetõttu on magneesiumimürgituse oht isegi toidust suurema tarbimise korral ebatõenäoline. Sellised mürgistused tekivad peamiselt magneesiumi sisaldavate ravimite liigsel intravenoossel manustamisel või neerufunktsiooni kahjustuse korral.

Magneesium toidus

Magneesiumi leidub klorofüllis, mis on roheline fotosünteetiline pigment, mida leidub enamikus taimedes, merevetikates ja sinivetikates. Klorofülli leidub ka rohelistes köögiviljades, nagu spinat ja spargelkapsas.

Palju magneesiumi leidub sellistes toiduainetes nagu oad (103 mg), herned (88 mg), spinat (82 mg), arbuus (224 mg), piimapulber (119 mg), tahiinihalvaa (153 mg), sarapuupähklid ( 172 mg).

Päevase magneesiumivajaduse on täiesti võimalik rahuldada rukkileiva (46 mg) ja nisuleiva (33 mg), musta sõstra (31 mg), maisi (36 mg), juustu (50 mg), porgandiga (38 mg) , salat ( 40 mg), šokolaad (67 mg).Liha ja lihatoodete magneesiumisisaldus on järgmine: sealiha - 20 mg, vasikaliha - 24 mg, küülik - 25 mg, sink - 35 mg, amatöörvorst - 17 mg , teevorst - 15 mg , vorstid - 20 mg.

Kartul sisaldab magneesiumi 23 mg 100 g toote kohta, valge kapsas - 16 mg, peet - 22 mg, tomatid - 20 mg, roheline sibul ja sibul - vastavalt 18 mg ja 14 mg.

Õuntes ja ploomides leidub suhteliselt väikeses koguses magneesiumi – vaid 9 mg 100 g toote kohta.

Kõige vähem magneesiumi imendub sellistest toiduainetest nagu hirss, liha ja kala.

Varem said inimesed veest veidi magneesiumi, eriti kui vesi tuli maa-alustest kaevudest. Kuid kaasaegsed vee puhastamise ja pehmendamise meetodid vähendavad järsult magneesiumi taset kraanivees. Vett, mis sisaldab palju mineraale, sealhulgas magneesiumi, nimetatakse "kõvaks" ja see on tavaliselt pehmendatud.

Piisav kogus erinevaid kaunvilju, teravilju, pähkleid või köögivilju meie igapäevases toidus võiks tõenäoliselt rahuldada meie vajaliku keskmise päevase magneesiumivajaduse. Sellele väitele ei saa aga täielikult tugineda ja selleks on järgmised mõjuvad põhjused:

1. Mida vanem on inimene, seda vähem suudab ta toidust toitaineid omastada. Meie maos leiduvat soolhapet, mis on peamine toitaineid omastav komponent, toodab organism vananedes üha vähem.

2. Meie toiduvaru sisaldab palju vähem toitaineid kui 50 aastat tagasi. Pinnased on järk-järgult kurnatud ja seetõttu on toidus üha vähem kasulikke toitaineid. Mulda antakse täiendavaid väetisi, kuid need sisaldavad ainult 3 mineraali: lämmastikku, fosforit ja kaaliumi. Kasvatatud tooteid valitakse reeglina saagikuse ja rahalise atraktiivsuse, kuid mitte toitainete sisalduse järgi. Kui meie keha vajab toitaineid ja mineraalaineid toidust, siis põllumees püüab minimaalsete rahaliste kulutustega kasvatada maksimaalset saaki. Ja tooteid ostes lähtume enamasti pigem maksumusest kui nendes sisalduvast toiteväärtusest.

Kaalium

Kaalium on väga oluline rakusisene element, mis on vajalik keha pehmete kudede normaalseks toimimiseks. Endokriinnäärmed, kapillaarid, veresooned, närvirakud, aju, neerud, maks, südame- ja muud lihased ei saa ilma selle elemendita täielikult toimida. Kaalium moodustab 50% kõigist kehas leiduvatest vedelikest.

Kaaliumi tähtsus organismi elus seisneb eelkõige selle võimes tõhustada vedeliku eemaldamist organismist. Kui on vaja suurendada diureesi ja suurendada naatriumi eritumist, võib kasutada kaaliumidieeti. Kaalium mängib olulist rolli rakusisese ainevahetuse protsessis. Ta osaleb ensümaatilistes protsessides ja fosfopüroviinamarihappe muundamisel püroviinamarihappeks. Kaalium on oluline puhversüsteemide (vesinikkarbonaat, fosfaat jne) moodustamisel, mis takistavad muutusi keskkonna reaktsioonis ja tagavad selle püsivuse. Kaaliumioonid mängivad olulist rolli atsetüülkoliini moodustumisel ja närvide ergutamise protsessides lihastesse.

Kaaliumi põhiülesanne organismis (koos naatriumiga) on rakuseinte talitluse säilitamine. Elemendi teine äärmiselt oluline ülesanne on säilitada südame jaoks olulise toitaine (magneesiumi) kontsentratsioon ja selle füsioloogilised funktsioonid.

Kaalium normaliseerib südame löögisagedust, säilitab vere happe-aluse tasakaalu ning on skleroosivastane aine: takistab naatriumisoolade kogunemist rakkudesse ja veresoontesse.

Kaalium aitab varustada aju hapnikuga, suurendades vaimset aktiivsust, alandab vererõhku, puhastab keha toksiinidest ja jääkainetest ning aitab allergiliste haiguste ravis.

Kaalium säilitab keha energiataset, suurendab vastupidavust ja füüsilist jõudu.

Selle elemendi puudumine organismis põhjustab neerude ja neerupealiste talitlushäireid, südame rütmihäireid ja ainevahetusprotsesse müokardis, väsimust, füüsilist ja emotsionaalset kurnatust, provotseerib limaskestade erosiooni ja vähendab haavade paranemise kiirust. Haprad ja tuhmid juuksed, kuiv nahk on samuti kaaliumipuuduse tunnusteks. Rasedatel naistel esineb sünnituse ajal loote arengu patoloogiaid ja tüsistusi.

Kaalium on hästi esindatud nii taimset kui loomset päritolu toiduainetes. Märkimisväärne kogus kaaliumi sisaldub kartulis (568 mg 100 g toote kohta), tänu millele on kaaliumivajadus peamiselt rahuldatud. Regulaarne tasakaalustatud toitumine annab kaaliumi koguses, mis rahuldab keha vajadused. Täiskasvanute päevane kaaliumivajadus on 3-5 g.

Nagu näete, on kaaliumi tähtsus inimeste tervise ja normaalse töövõime säilitamisel lihtsalt hindamatu.

Kaalium toidus

Esimene samm meie kehas mineraalide tasakaalu saavutamiseks on soola koguse vähendamine igapäevases toidus. Järgmine samm peaks olema kaaliumi tarbimise suurendamine. Kõige rikkamad kaaliumiallikad on kultuurtaimed: värsked puuviljad, värsked köögiviljad, idandatud terad, kaunviljad ja täisteratooted – need toidud on meie tervisliku toitumise süsteemi aluseks. Optimaalsete tulemuste saavutamiseks peaksite kogu päeva sööma kaaliumirikkaid toite. Kõik puuviljad ja enamik köögivilju sisaldavad kümneid või isegi sadu kordi rohkem kaaliumi kui naatrium. Seetõttu peaks nende toiduainete osakaalu suurendamise olulisus meie dieedis olema igaühele meist ilmne.

Apelsinid, banaanid ja ahjukartulid on pikka aega olnud tunnustatud kaaliumiallikad. Seetõttu lisage need regulaarselt oma igapäevasesse dieeti.

Melon on veel üks suurepärane kaaliumiallikas. Lisage see sagedamini oma menüüsse. Vahelduse huvides võite juua selle mahla või teha sellest püreed - selle puuvilja viljaliha on üsna õrn.

Arbuuside kaaliumisisaldus on väga kõrge. Kasutage nende puuviljade valmimisperioodi täielikult ära ja sööge neid nii palju kui võimalik. Jällegi teistsuguse maitseelamuse saamiseks võid neist mahla või püreestada – koorida ja kõik.

Kaunviljad nagu oad, lima oad ja läätsed sisaldavad samuti palju kaaliumit ja valku. Kõikidest kaunviljadest saab imelisi suppe.

Koduste suppide kaaliumisisaldust saate suurendada, lisades pastinaaki, rutabaga või kõrvitsat. Näiteks sellise laialt tuntud ja kättesaadava kaaliumisisaldusega toiduaine nagu kartuli söömine 500 grammi päevas katab täielikult inimese igapäevase vajaduse selle elemendi järele. Siiski tuleb meeles pidada, et kartuli liigne tarbimine võib selles sisalduva suure tärklise koguse tõttu põhjustada "lisakilod".

Lisage omatehtud salatitele ja võileibadele alati riivitud porgandit, et veelgi suurendada oma dieedi kaaliumisisaldust.

Avokaado viljad sisaldavad palju kaaliumi ja on suurepärane lisand erinevatele salatitele ja võileibadele. Lisaks sisaldab avokaado kvaliteetseid valke ja rasvhappeid, mis on organismile väga olulised.

Tarbides värsketest köögiviljadest värskelt valmistatud mahlu, kogete mitte ainult tõelist naudingut, vaid varustate oma keha ka märkimisväärse koguse kaaliumiga. Näiteks üks klaas värskelt valmistatud porgandimahla sisaldab seda elementi ligikaudu 800 mg.

Kaaliumirikka hommikusöögi või suupiste loomiseks võite mikseris segada mitut tüüpi värskeid puuvilju. Selline aromaatne püree on konkurentsitu “kaaliumkokteil”, mis vastab keha vajadustele selle elemendi järele.

Maksimaalse kaaliumisisalduse säilitamiseks toiduainetes on soovitatav neid aurutada või keeta minimaalses koguses vees. Ärge mingil juhul tarbige kaaliumi keemiliste ühendite või ravimvormide kujul: see põhjustab seedetrakti ärritust ja suurtes annustes võib see muutuda isegi eluohtlikuks.

Digitaalsed andmed kaaliumisisalduse kohta teraviljades ja kaunviljades, jahus ja teraviljas, leivas ja pagaritoodetes, pastades, juurviljades ja melonites, puuviljades ja marjades, piimatoodetes, kodujuustu ja juustu, liha, linnuliha ja munade, kala kohta on toodud lisade rubriigis. .

Kaaliumi roll kehalise kasvatuse ja spordi ajal

Kaalium on väga oluline mikroelement, mis on vajalik paljude inimkeha füsioloogiliste reaktsioonide normaalseks säilitamiseks. Kehalise kasvatuse ja spordiga tegelemisel on inimeste treenimiseks vaja seda elementi täiendavates kogustes. Seda kasvavat kaaliumivajadust saab rahuldada spetsiaalse dieedi abil, mis eeldab piisava koguse kaaliumi sisaldavate toiduainete kohustuslikku lisamist dieeti.

Täiskasvanud naise kehas on keskmiselt umbes 225 grammi kaaliumi (see on umbes 10% vähem kui mehe kehas). Inimese päevane kaaliumivajadus on 2–4 grammi. Tugeva füüsilise koormuse korral peaks organism seda mikroelementi saama vähemalt 5 grammi päevas. See kaaliumikogus on täiesti võimalik kaaliumi sisaldavate toitude söömisega.

Miks on kaaliumi sisaldavad tooted eriti kasulikud inimestele, kes tegelevad aktiivselt kehalise kasvatuse ja spordiga? Fakt on see, et treeningu ajal erinevaid füüsilisi harjutusi tehes suureneb oluliselt kardiovaskulaarsüsteemi koormus. Ja kaalium tagab selle inimese organsüsteemi normaalse toimimise, reguleerides vererõhku ja pulssi. Lisaks osaleb kaalium lihaste kokkutõmbumise ja lõõgastumise protsessides, tagab impulsside läbimise närvikiududes, reguleerib vedeliku jaotumist kehas. Kui dieedi koostamisel pöörata piisavalt tähelepanu kaaliumi sisaldavatele toodetele, toimuvad kõik ülaltoodud füsioloogilised protsessid treeniva inimese kehas pidevalt soovitud tasemel. Kaalium võib ka ennetada insulte ning vähendada väsimust ja närvilisust.

Selle elemendi ebapiisav kogus organismis põhjustab madalat vererõhku, arütmiat, vere kolesteroolitaseme tõusu, lihasnõrkust, luude hapruse suurenemist, neerufunktsiooni häireid, unetuse ja depressiooni teket. Nende patoloogiate korral muutub edasine koolitus tervisele ohtlikuks. Ülaltoodud sümptomite leevendamiseks kasutavad nad sageli mitte ainult vajalike toitude lisamist dieeti, vaid määravad ka spetsiaalseid kaaliumi sisaldavaid ravimeid. Sellised patoloogilised seisundid tekivad peamiselt diureetikumide (mida paljud sportlased teevad sageli selleks, et kiiresti vähendada niiskusekaotuse tõttu kehakaalu ja pääseda võistlustel soovitud kaalukategooriasse) ja teatud hormonaalsete ravimite (eriti neerupealiste hormoonide) kasutamisel. Suurenenud higistamine, mis ilmneb tingimata inimesel treeningu ajal füüsiliste harjutuste tegemisel, samuti sagedane kõhulahtisus või oksendamine põhjustavad ka kaaliumipuudust kehas. Nendel juhtudel on selle elemendi normaalse tasakaalu taastamiseks vaja tarbida ka kaaliumi sisaldavaid tooteid.

Naatrium

Naatriumi bioloogiline toime on mitmekesine. See mängib olulist rolli rakusisese ja kudedevahelise ainevahetuse protsessides. Naatriumisoolad esinevad peamiselt rakuvälistes vedelikes – lümfis ja vereseerumis. Äärmiselt oluline roll on naatriumiühenditel (vesinikkarbonaadid, fosfaadid) puhversüsteemi moodustamisel, mis tagab happe-aluse oleku. Naatriumsooladel on suur tähtsus protoplasma ja keha bioloogiliste vedelike pideva osmootse rõhu loomisel. Naatriumisisalduse püsivust organismis säilitatakse eritumise regulatsiooni kaudu, mille tõttu naatriumi ebapiisava toiduga omastamise korral väheneb selle eritumine.

Naatrium osaleb aktiivselt vee ainevahetuses. Naatriumioonid põhjustavad kudede kolloidide turset ja aitavad seega kaasa seotud vee säilimisele organismis.

Toidu looduslik naatriumisisaldus on tühine. See siseneb kehasse peamiselt naatriumkloriidi kaudu, mida lisatakse suvalises koguses toidule.

Täiskasvanute tavaline naatriumi tarbimine on 4–6 g päevas, mis vastab 10–15 g naatriumkloriidile. Seda naatriumi kogust süstemaatilisel tarbimisel võib pidada kahjutuks. Suure füüsilise koormuse ajal, kuumas kliimas ja suurenenud higistamisega suureneb naatriumivajadus (mõnikord kahekordistub). Lauasoola kogus inimese toidus tuleks arvutada individuaalselt. Südame- ja neeruhaiguste korral on soovitatav piirata selle tarbimist – need organid on ülekoormatud vere töötlemisel liigse naatriumiga.

Selle makroelemendi liig põhjustab näo ja jalgade turset: naatriumiioonid kutsuvad esile kudede kolloidide turse, mis omakorda aitab kaasa vee säilimisele ja kogunemisele kehas. Suure koguse soola toidus, neerupealiste koore talitlushäirete, hüpertensiooni, diabeedi, neurooside kalduvuse, vee-soola ainevahetuse ja neerude eritusfunktsiooni häirete korral suureneb naatriumi kogus kehas. Liigsuse sümptomid: hüperaktiivsus, mõjutatavus, kiire erutuvus, higistamine, suurenenud janu.

Toiduained (soolata!) sisaldavad erinevates kogustes naatriumi ja on esitatud tabelite kujul lisade osas.

Fosfor

Fosfor on keha eluks väga oluline element. Sarnaselt kaltsiumiga leidub fosforit märkimisväärses koguses luukoes, koos kaltsiumiga vastutab see luukoe tugevuse ja stabiilsuse eest, samuti on see osa nukleiinhapetest ja valkudest.

Organismi vajadus fosforisoolade järele on isegi suurem kui kaltsiumisoolade järele: 1,6-2 g päevas. Rasedad ja imetavad naised peaksid tarbima 3-3,8 g päevas, lapsed - 1,5-2,5 g.

Fosfori ja kaltsiumi suhe (umbes 2:3) pole aga vähem oluline, kuna need kaks elementi on üksteisega lahutamatult seotud. Selle tasakaalu tasakaalustamatuse tagajärjel võivad tekkida mitmesugused patoloogiad: liigne kaltsium põhjustab urolitiaasi, liigne fosfor provotseerib kaltsiumi eemaldamist luudest. Keha sisaldab aga väga kasulikku elementi, mis kontrollib fosfori-kaltsiumi ainevahetust – D-vitamiini.

Fosfor mängib kesknärvisüsteemi talitluses juhtivat rolli. Fosforiühendite ainevahetus on tihedalt seotud ainevahetusega, eelkõige rasvade ja valkude ainevahetusega. Fosfor mängib olulist rolli membraani intratsellulaarsetes süsteemides ja lihastes (sh südames) toimuvates ainevahetusprotsessides.

Fosforiühendid on kehas kõige levinumad komponendid, osaledes aktiivselt kõigis ainevahetusprotsessides.

Suurenenud kehalise aktiivsuse ja ebapiisava valgu tarbimise korral toidust suureneb keha vajadus fosfori järele järsult.

Paljud fosforiühendid koos valkude, rasvhapete ja muude hapetega moodustavad kompleksühendeid, mida iseloomustab kõrge bioloogiline aktiivsus. Nende hulka kuuluvad raku tuumade nukleoproteiinid, fosfoproteiinid (kaseiin), fosfatiidid (letsitiin) jne.

Vale toitumine ja muude ebasoodsate tegurite mõju, mille tagajärjeks on fosforiühendite vaegus organismis, põhjustavad sagedasi luumurde, hammaste lagunemist, liigese- ja luuhaigusi. Samuti võivad ilmneda närvihäired ja nahahaigused.

Fosfori imendumine on seotud kaltsiumi imendumise, toidu valgusisalduse ja muude sellega seotud teguritega. Mõned fosforiühendid imenduvad halvasti. See on peamiselt fütiinhape, mida leidub teraviljas fütiinühendite kujul.

Täiskasvanu päevane fosforivajadus on 1200 mg.

Tabelites jaotises Lisad on toodud teatud toiduainete magneesiumisisaldus.

Kloor

Kloori füsioloogiline tähtsus ja bioloogiline roll seisneb tema osalemises rakkude ja kudede osmootse rõhu reguleerimises ning vee ainevahetuse normaliseerimises. Kloor sisaldub organismis vesinikkloriidhappes - maomahla põhikomponendis, mis koos naatriumiga säilitab organismi vee-elektrolüütide tasakaalu, soodustab vee kogunemist kudedesse, osaleb vereplasma moodustumisel, aitab eemaldab kehast toksiine ja jääkaineid, parandab maksatalitlust, soodustab normaalset seedimist, aktiveerib mõningaid ensüüme, osaleb rasvade lagunemise protsessis, kontrollib punaste vereliblede seisundit, soodustab süsihappegaasi õigeaegset väljutamist organismist.

Klooril on võime erituda higiga, kuid põhiline kloori eritumine toimub uriiniga. Hüpertoonilistes naatriumkloriidi lahustes sisalduv kloor vähendab higistamist nii lihastööl kui ka kõrgel ümbritseval temperatuuril.

Märkimisväärne osa naatriumkloriidist jääb nahasse kinni, mille tulemusena suureneb nahavalkude turse ja suureneb seotud vee hulk. Samal ajal suureneb elektrolüütide lahustamiseks vajaliku vee hulk. Kõik see toob kaasa vee eraldumise vähenemise nahast ja higistamise vähenemise. Naatriumkloriidi täiendavat lisamist gaseeritud vette kasutatakse laialdaselt tööstusettevõtete kuumades kauplustes. Mõnede uuringute tulemused ei toeta aga higistamise vähenemist naatriumkloriidi osana tarnitava täiendava kloori mõjul.

Looduslik kloori sisaldus toiduainetes on ebaoluline. Põhimõtteliselt satub kloor kehasse naatriumkloriidi kaudu, mida lisatakse toiduainetele vastavalt nende valmistamise retseptile, või siis, kui tarbija lisab toidule naatriumkloriidi oma äranägemise järgi.

Täiskasvanu päevane kahjutu kloori annus on 5-7 g.

Klooripuuduse sümptomid: lihasnõrkus, unisus, letargia, mälukaotus, isutus, suukuivus, hammaste ja juuste väljalangemine. Kloori hulga järsk ja märkimisväärne vähenemine organismis võib põhjustada kooma ja isegi surma.

Suurenenud kloorisisaldus organismis on kahjulik, kuna see põhjustab veepeetust kudedes ja elundites, mis viib ennekõike vererõhu tõusuni. Muud liigse kloori sümptomid: valu peas ja rinnus, düspeptilised häired, kuiv köha, pisaravool, valu silmades. Raskematel juhtudel võib tekkida toksiline kopsuturse ja bronhopneumoonia koos temperatuuri tõusuga.

Liigse kloori põhjused: kloori sisaldavate kontsentreeritud aurude sissehingamine ohtlikes tööstusharudes (tekstiil, farmaatsia, keemia), teatud ravimite võtmine, samuti mitmed haigused: neerupealiste koore hüperfunktsioon, hüpotalamuse kahjustus ja teised. Joogivee desinfitseerimine klooriga, mille tulemusena tekivad ühendid, mis põhjustavad hingamisteede viirushaigusi, gastriiti, kopsupõletikku ja mõningatel andmetel isegi vähki. Samuti arvatakse, et pikaajalise kuuma duši ajal kontsentreeritud mürgiste ainete sissehingamisel on suur kloorimürgituse oht.

Tabelid jaotises Lisad loetlevad teatud toiduainete kloorisisalduse.

Väävel

Väävel on mineraalne komponent, kollane pulber, millel vesinikuga kombineerituna on mädamuna lõhn.

Väävli tähtsust organismi elus ei ole piisavalt selgitatud. Teadaolevalt on väävel osade aminohapete (metioniin, tsüstiin), vitamiinide (tiamiin jt) vajalik struktuurikomponent, samuti osa insuliinist ja osaleb selle moodustumisel. Väävel on vajalik normaalse maksafunktsiooni ja organismi puhastusprotsesside säilitamiseks.

Väävel mängib olulist rolli ensüümide – aktiivsete ainete – moodustumisel, mis kiirendavad organismi keemilisi reaktsioone. Mõned uuringud näitavad, et väävliühendid võivad vähendada vererõhku, veresuhkru ja kolesterooli taset.

Elemendi liigse sisalduse negatiivseid tagajärgi pole kirjanduses kirjeldatud. Väävli puudumine põhjustab metaboolsete protsesside, eriti pigmendi metabolismi häireid. Arvatakse, et elementaarpuudulikkuse võimalikud sümptomid võivad hõlmata veresuhkru ja triglütseriidide tõusu, aga ka liigesevalu.

Selle makroelemendi kogus toidus on võrdeline valgusisaldusega. Väävlit on rohkem loomsetes toodetes: linnuliha, liha, mereannid, munakollane. Taimse päritoluga toodetest väärivad märkimist sibul, spargel, oad, küüslauk, mädarõigas, pähklid, redis, redis, kapsas, spinat, ploomid, karusmarjad.

Lisade jaotises olevates tabelites on toodud teatud toiduainete väävlisisaldus.

3. Toiduainete makroelementide kvalitatiivse ja kvantitatiivse sisalduse määramise meetodid

Meie tehnoloogilise buumi ajal on toiduainete koostise määramiseks palju meetodeid, alates ammutuntud kuni kõige uuenduslikumateni. Selles jaotises käsitleme nende rakendamise seisukohalt kõige populaarsemaid ja suhteliselt lihtsamaid meetodeid, nimelt füüsikalis-keemilisi.

Neid meetodeid kasutatakse kõige laialdasemalt tarbekaupade kvaliteedi hindamisel. Need meetodid erinevad selle poolest, et kaupade uurimine toimub mõõteriistade abil ja tulemused on väljendatud objektiivsetes suurustes, seega on määratlus usaldusväärne ja seda saab kontrollida korduva analüüsiga. Füüsikalis-keemilised meetodid loovad seose toote füüsikaliste omaduste ja keemilise koostise vahel. Mis tahes meetodiga keemilise koostise määramise põhimõte on sama: aine koostise määravad selle omadused.

3.1 Emissioonispektri analüüs

Emissioonispektraalanalüüs on füüsikalis-keemiline analüüsimeetod, õigemini optiline meetod.

Igal ainel, mis erineb teistest ainetest oma koostise ja struktuuri poolest, on teatud individuaalsed omadused, mis on omased ainult talle. PR, kiirguse emissiooni-, neeldumis- ja peegeldumisspektrid aine poolt on igale ainele omase vormiga. Seda ainet tunneb ära ka lahustuvuse ja kristallikuju järgi.

F-x meetodite kasutamisel huvitab meid analüüdi kontsentratsioon ehk selle sisaldus uuritava lahuse ruumalaühiku kohta. Ainete kontsentratsiooni määramisel kasutatakse seda, et selle ja ainest lähtuvate signaalide väärtuse vahel on alati seos. Olenemata analüüsimeetodist on tootes soovitud komponendi sisalduse arvutamise meetodid kõigi füüsikalis-keemiliste meetodite puhul samad.

3.2 Aatomiemissioonispektroskoopia: kõige populaarsem mitmeelemendilise analüüsi meetod

Ergastatud aatomite poolt kasutatava valguse emissiooni intensiivsuse mõõtmiseks puudub spektromeeter - vooluallikana eraldiseisev väline kiirgusallikas: kiirgusallikaks on proov ise, selle ergastatud aatomid. Aatomite pihustamine ja ergastamine toimub pihustis samaaegselt. Pihusti on madala temperatuuriga või kõrge temperatuuriga plasma allikas.

Meetod põhineb proovide ergastamisel kõvas ergastusallikas saadud emissioonispektrite uurimisel. Emissioonispektri saamiseks tuleb analüüdi osakestele anda lisaenergiat. Selleks viiakse spektraalanalüüsi käigus proov valgusallikasse, kus see kuumutatakse ja aurustatakse ning gaasifaasi kinni jäänud molekulid dissotsieeruvad aatomiteks, mis elektronidega põrkudes ergastatud olekusse lähevad. Aatomid võivad ergastatud olekus püsida väga lühikest aega (10-7 sekundit). Naastes spontaanselt normaalsesse või vahepealsesse olekusse, eraldavad nad valguskvantide kujul liigset energiat.

Spektrijoone intensiivsuse ehk kiirgusvõimsuse aatomite üleminekul ühest energiaolekust teise määrab kiirgavate aatomite arv Ni (aatomite arv ergastatud olekus i) ja aatomite ülemineku tõenäosus Aik. olekust i olekusse k.

Optimaalne temperatuur, mille juures saavutatakse joone maksimaalne intensiivsus, sõltub aatomite ionisatsioonipotentsiaalist ja antud spektrijoone ergastusenergiast. Lisaks sõltub aatomite ionisatsiooniaste ja seega ka spektrijoone intensiivsus ka teiste elementide keemilisest koostisest ja kontsentratsioonist.

Spektrijoone intensiivsus sõltub valgusallika temperatuurist. Seetõttu on aatomiemissiooni spektraalanalüüsis tavaks mõõta analüütilise joone intensiivsust teatud võrdlusjoone intensiivsuse suhtes. Enamasti on see valimi põhikomponendi juurde kuuluv rida.

Aatomiemissiooni spektraalanalüüsi praktikas kasutatakse spektrite ergastamise allikatena alalis- ja vahelduvvoolu elektrikaare, leeki, madal- ja kõrgepinge kondenseeritud sädemeid, madalpinge impulsslahendust, mikrolainelahendust jne.

Spektri salvestamiseks kasutatakse visuaalseid, fotograafilisi ja fotoelektrilisi seadmeid. Kõige lihtsamates instrumentides - stülomeetrites ja stüloskoobides hinnatakse spektrijoonte intensiivsust visuaalselt läbi okulaari. Spektrograafides kasutatakse kiirgusvastuvõtjatena fotoplaate. Kvantmeetrites ja fotoelektrilistes stülomeetrites toimib fotoelement kiirgusvastuvõtjana.

Kvantitatiivseks analüüsiks on vaja teha veel üks toiming: mõõta makroelementidele kuuluvate spektriribade intensiivsust ja eelnevalt koostatud kalibreerimisgraafikute või etalonide abil arvutada nende kontsentratsioon, st määrata proovi kvantitatiivne koostis. Kvantitatiivseks analüüsiks aatomiemissioonspektroskoopia abil eelistatakse plasmat ergutusallikana kaare- või sädelahendusele. Ergastustingimuste kõikumiste tõttu tuleks elemendi kontsentratsiooni määramisel võrdluseks kasutada teise elemendi joont, mida nimetatakse sisestandardiks.

Toidukaupade kvalitatiivne analüüs aatomemissioonspektroskoopia abil hõlmab järgmisi toiminguid: spektri saamine, spektrijoonte lainepikkuste määramine. Nende andmete põhjal tehakse otsingutabelite abil kindlaks spektrijoonte kuuluvus teatud makroelementidele, st määratakse valimi kvalitatiivne koostis.

Plasmapihustite abil on võimalik ka kvalitatiivne analüüs metallide ja nende mittemetallide kohta, mille ergastusenergia jääb UV-nähtavasse piirkonda.

Kõik aatomiemissioonispektroskoopia meetodid on suhtelised ja nõuavad kalibreerimist sobivate standardite abil.

Spektrijoonte intensiivsuse mõõtmist emissioonispektraalanalüüsis saab läbi viia visuaalsete, fotograafiliste ja fotoelektriliste meetoditega.

Esimesel juhul võrreldakse visuaalselt määratava makroelemendi spektrijoonte ja proovi põhikomponendi spektri lähijoonte intensiivsust.

Spektrite salvestamise fotograafilisi meetodeid kasutatakse kõige laialdasemalt aatomiemissiooni spektraalanalüüsis. Nende eeliseks on analüüsi dokumenteerimine, samaaegne registreerimine, paljude elementide madalad avastamispiirid ja spektrite korduva statistilise töötlemise võimalus.

Fotolise registreerimise korral toimub kalibreerimisgraafikute nihe, mis on tingitud fotoemulsiooni omaduste kõikumisest ühelt plaadilt teisele ja arendustingimuste ebapiisavalt täpsele reprodutseerimisele.

Suure kiiruse ja täpsusega andmete saamiseks kasutatakse laialdaselt fotoelektrilisi spektrite salvestamise ja fotomeetria meetodeid. Nende meetodite olemus seisneb selles, et soovitud analüütilise joone valgusvoog eraldatakse monokromaatori abil ülejäänud proovispektrist ja muundatakse elektriliseks signaaliks. Liini intensiivsust mõõdetakse selle signaali väärtusega (vool või pinge).

Kaasaegsed spektromeetrid on varustatud andmebaasidega, mis sisaldavad kuni 50 000 olulist rida erinevaid elemente. Selliste seadmetega järjestikku kogu lainepikkuse vahemikku skaneerides on võimalik läbi viia täielik kvalitatiivne analüüs üsna lühikese ajaga – 45 minutiga.

Aatomiemissioonspektroskoopiat kasutatakse kõikjal, kus on vaja mitmeelemendilist analüüsi: meditsiinis, maakide, mineraalide, vee koostise uurimisel, toiduainete kvaliteedi ja makroelementide sisalduse analüüsimisel neis.

3.3 Aatomneeldumise spektraalanalüüs

AAA on meetod monokromaatilise valguse elemendi parameetrite kihtide neeldumise teel kontsentratsiooni määramiseks, mille lainepikkus vastab neeldumisjoone keskpunktile. Analüüs viiakse läbi, kasutades neeldumisel kõige tundlikumaid spektrijooni, mis vastavad üleminekutele põhiolekust kõrgema energiaga olekusse. Enamasti on need jooned heiteanalüüsis ka kõige tundlikumad. Kui aine molekulid neelavad valgust triipudena laiadel lainepikkustel, siis neeldumine aatomipaaride kaupa toimub kitsastes piirides, suurusjärgus nanomeetri tuhandik.

AAA-s laguneb analüüt soojusenergia mõjul aatomiteks. Seda protsessi nimetatakse pihustamiseks, s.t aine muundamiseks auruolekusse, kus määratavad elemendid on vabade aatomite kujul, mis on võimelised valgust neelama. Valguse emissioon ja neeldumine on seotud aatomite ülemineku protsessidega ühest statsionaarsest olekust teise. Ergastatuna liiguvad aatomid statsionaarsesse olekusse k energiaga Ek ja seejärel energiaga algsesse põhiolekusse i naastes kiirgavad teatud sagedusega valgust.

Kiirgusüleminekud toimuvad spontaanselt, ilma igasuguse välismõjuta.