Klassifisering av mineralbindemidler. Mineralvann som brukes til helbredelse gjennom drikking, avhengig av mineraliseringen, kalles bord eller medisin.

V.V. Ivanov og G.A. Nevraev utviklet en klassifisering basert på hovedkriteriene for deres vurdering og data for dannelsen av mineralvann for mer omfattende evaluering av mineralvann. Basert på hvilke typer vann som faktisk finnes i naturen, foreslo de en klassifiseringstabell der hvert vann er tildelt et strengt definert sted.

Grupper av mineralvann

En slik klassifiseringstabell har viktig praktisk betydning: ved å bruke metoden for analogi og sammenligning kan man bedømme de medisinske egenskapene til det nylig oppnådde vannet. I henhold til klassifiseringen av Ivanov og Nevraev er alt naturlig (underjordisk) vann delt inn i seks hovedgrupper etter sammensetning, egenskaper og medisinsk verdi.

Gruppe A. Vann uten "spesifikke" komponenter og egenskaper. Deres medisinske verdi bestemmes bare av den ioniske sammensetningen og mengden av mineralisering i nærvær i deres gasskomponent hovedsakelig av nitrogen og metan, som er inneholdt i vann i oppløst tilstand ved atmosfærisk trykk bare i små mengder.

Gruppe B. Kullsyreholdig vann. Deres medisinske verdi bestemmes først og fremst av tilstedeværelsen av store mengder oppløst karbondioksid, som har en dominerende posisjon i den totale gasssammensetningen til disse vannet (80-100%), samt av den ioniske sammensetningen og mengden mineralisering.

Gruppe B. Hydrogensulfid (sulfid) vann. Disse vannet identifiseres ved tilstedeværelsen av fritt hydrogensulfid og hydrosulfidioner i deres sammensetning, som bestemmer den terapeutiske effekten av mineralvann, som hovedsakelig brukes til bad. Det totale hydrogensulfidinnholdet i disse vannet bør ikke være lavere enn 10 mg/l.

Gruppe D. Jernholdig (Fe + Fe), arsen (As) vann og med høyt innhold av Mn, Cu, Al, etc. Deres terapeutiske effekt bestemmes, i tillegg til ion- og gasssammensetningen og mineraliseringen, av tilstedeværelsen av en eller flere av de oppførte farmakologisk aktive komponentene.

Gruppe D. Vann som inneholder bromid (Br), jodid (I) og høyt innhold av organiske stoffer. For å klassifisere vann som bromid og jodid (eller jodbromid) er det aksepterte innholdet av brom 25 mg/l og jod er 5 mg/l med en mineralisering på ikke mer enn 12-13 g/l. Med høyere mineralisering øker normene tilsvarende.

Tilstrekkelig begrunnede standarder for å vurdere det høye innholdet av organisk materiale i medisinsk mineralvann er ennå ikke utviklet. Det er to kjente typer mineralvann med høyt innhold av organisk materiale - Naftusya (Vest-Ukraina) og Bramstedt (Tyskland).

Gruppe E. Radonvann (radioaktivt). Denne gruppen inkluderer alt mineralvann som inneholder mer enn 50 eman/l (14 Mache enheter) radon.

Gruppe J. Kiselholdige bad. Denne gruppen av vann inkluderer silisiumholdige termiske vann, som er utbredt i naturen. Som en betinget norm antas innholdet i dem å være 50 mg/l, ved en temperatur på mer enn 35ºC.

Videre er grupper av vann i henhold til deres gasssammensetning delt inn i tre undergrupper: a) nitrogen, hvor gassen hovedsakelig er av atmosfærisk opprinnelse; b) metan (inkludert nitrogen-metan og karbondioksid-metan), hvor gassen hovedsakelig er av biokjemisk opprinnelse; c) karbondioksid, hvor gassen vanligvis er av endogen opprinnelse. Den siste gruppen inkluderer også vulkanske gasser, hvor karbondioksid nesten alltid dominerer.

Gruppe A mineralvann kan inneholde nitrogen og metangasser; i gruppene B og F - nitrogen, metan og karbondioksid; i gruppene G og E - nitrogen og karbondioksid; i gruppe D - nitrogen og metan; Alt vann i gruppe B er kun karbonholdig.

Samtidig er alt mineralvann delt inn etter sammensetning og mineralisering i 9 klasser. I dette tilfellet ble alle ioner inneholdt i mengder på minst 20 % ekvivalent tatt i betraktning. Den første klassen kombinerer alt vann med en total mineralisering på opptil 2 g/l, uavhengig av sammensetningen, siden med så lav mineralisering bestemmes den terapeutiske effekten av mineralvann ikke av den ioniske sammensetningen, men av tilstedeværelsen av enhver farmakologisk aktiv mikrokomponenter eller spesifikke egenskaper. I alle andre klasser varierer antallet underklasser fra 3 til 7.

Det er identifisert flere graderinger av mineralisering: opptil 2, 2-5, 5-15, 15-35, 35-150 og over 150 g/l. En slik inndeling, praktisk i balneologiske og genetiske termer, viser den vanlige mineraliseringen av typene mineralvann som oftest finnes i naturen.

Temperaturinndeling av mineralvann

Basert på temperatur er mineralvann delt inn i tre grupper:

1) alltid kald, danner som regel på grunne dybder;

2) kald, varm eller varm avhengig av sirkulasjonsdybden;

3) alltid varmt, hvis opprinnelse og komposisjonstrekk er nært knyttet til deres territorialitet. Sistnevnte inkluderer alle termer som inngår i gruppe B og D.

Basert på pH-verdi deles vann inn i 6 grupper. pH-verdien er spesielt viktig for den terapeutiske vurderingen av hydrogensulfidvann (sulfid), siden den bestemmer forholdet mellom fri og silisiumholdig termikk i vannet, hvor mengden og formen av tilstedeværelse avhenger av vannets alkalitet eller surhet.

Denne inndelingen av mineralvann etter pH-verdi - i henhold til syre-base-egenskaper - ble avklart og mer godt underbygget i fysisk-kjemiske termer av A.N.

Disse klassifiseringene av medisinske, industrielle og termiske energivann er av privat karakter og har et spesielt formål. Det er mange forsøk på å lage generelle, naturhistoriske, genetiske og andre klassifiseringer av naturlige vann i henhold til sammensetning og mineralisering.

Klassifisering av mineralvann fra Ivanov og Nevraev ved mineralisering er beregnet på medisinske vann og er ikke egnet for industrielle og termiske kraftapplikasjoner.

Balneoterapi(Latin balneum - bad) - medisinsk bruk av mineralvann. Grunnlaget for balneoterapi er ekstern bruk av naturlig og kunstig tilberedt mineralvann. Samtidig inkluderer balneoterapi tradisjonelt intern bruk av mineralvann (drikking, innånding, tarmskylling, etc.).

Karakteristikker og klassifisering av mineralvann

Mineralvann- naturlige vann som har en terapeutisk effekt på menneskekroppen på grunn av den grunnleggende ione-salt- og gasssammensetningen, økt innhold av biologisk aktive komponenter og spesifikke egenskaper (radioaktivitet, temperatur, reaksjon av miljøet i henhold til GOST 13273-88).

Mineralvann dannes som et resultat av nært beslektede geokjemiske prosesser med utvasking, saltoppløsning og ionebytting i vann-bergartsystemet. Basert på deres opprinnelse og dannelsesforhold er mineralvann delt inn i:

sedimentogen (ung, dyp), hvis dannelse involverer prosessene med filtrering av overflatevann som siver inn i jorden av sedimentære bergarter;
infiltrative (vadose, overflate), som dannes som et resultat av sedimentering og nedgraving av sjøvann i det dype indre.

Mineralvann kommer til jordens overflate i form av naturlige mineralkilder eller fjernes fra dypet ved å bore (fangst) brønner med en dybde på 2-3 km eller mer.

Alt mineralvann inneholder fire sammenhengende komponenter - uorganiske mineraler, gasser, organiske stoffer og mikroflora. De er oppløst i vann, hvis molekyler, ifølge moderne konsepter, er forbundet med hverandre med svake hydrogenbindinger (med en energi på 20 kJ/mol) og danner forskjellige polyassosiater. Slike supermolekyler består av 57 vannmolekyler med tetraedrisk koordinasjon (fig. 1.1) og utgjør 15 % av det totale vannvolumet. 16 av disse supermolekylene er knyttet til spesielle "strukturelementer" av vann - mikroklynger som består av 912 vannmolekyler. Andelen av slike romlig strukturerte elementer i det totale volumet av vann er 80%, og deres lineære dimensjoner når 10 -8 m. Integriteten til en slik struktur skyldes intercluster atom-lignende interaksjoner. Sekskantede klynger av vannmolekyler samhandler nesten ikke med hverandre, men glir lett ansiktene deres i forhold til hverandre, noe som bestemmer dens høye fluiditet. De kollapser praktisk talt ikke selv når vannet koker. I nærvær av kjemiske stoffer (ioner, gasser, etc.), danner de strukturelle elementene i vann selvorganiserende dissosiative overbygninger, hvis struktur og fysisk-kjemiske egenskaper bestemmes av den kjemiske naturen til urenhetene. Basert på dette snakker de om den unike "informasjons"-strukturen til mineralvann, der informasjon om stoffene som er oppløst i det "registreres". Gamle tenkere gjettet allerede intuitivt dette: Aristoteles hevdet at "vannet er slik som landene de passerer gjennom."

Ris. 1.1. Struktur av polyassociates av mineralvann

Sammensetningen av mineralvann inkluderer nesten alt som finnes i jordens tarmer. kjemiske elementer, som eksisterer der i form av hydratiserte ioner eller assosierte forbindelser, og grensene for deres konsentrasjoner varierer med 5-6 størrelsesordener. De vanligste kationene er Na +, Mg 2+, Ca 2+ og anionene CI -, SO 2 4 -, HCO 3 -. Med en økning i det totale innholdet av ioner i vann, øker antallet chelat-type forbindelser de danner med komplekser, som kommer inn i grunnvannet som følge av nedbrytning av organiske stoffer. For Na + og CI - ioner øker innholdet av slike kompleksoner til 50 %, og for Mg 2+ Ca 2+ og SO 2 4 - ioner - til 95 %.

Hovedparametrene til mineralvann er dets ioniske og gasssammensetninger.

Ioner mange mikroelementer Mn, Cu, Zn, Mo, Fe, As, Co, B, F, Br, J, som finnes i mineralvann i små mengder, er kofaktorer for de fleste enzymer og kan aktivt forstyrre ulike typer metabolisme i kroppen. Når du bruker mineralvann til ekstern bruk, er egenskapene til mikrokomponentsammensetningen ikke signifikante og tas ikke i betraktning, men de spiller en kardinal rolle i drikkebruken av mineralvann. I tillegg inneholder mineralvann en betydelig mengde silika i form av kiselsyre H 2 SiO 3 (i form av en kolloidal udissosiert fraksjon) eller hydrosilikation HSIO 3 -.

Gasser, inneholdt i mineralvann i oppløst tilstand, hvis sammensetning er den viktigste indikatoren på opprinnelsen til mineralvann og påvirker deres ioniske sammensetning. I følge den rettferdige bemerkningen fra akademiker V.I. Vernadsky, mineralvann er "mettet med gasser av jordskallet der det er plassert og hvor det ble dannet." Hovedkomponentene i gasssammensetningen til mineralvann er nitrogen N2, metan CH4, karbondioksid CO2 og hydrogensulfid H2S. Nitrogen og metan frigjøres spontant fra vann på grunn av deres lave løselighet ved høye konsentrasjoner. Mineralvann inneholder radioaktiv gass radon, som frigjøres fra radium i vannførende bergarter. På grunn av sin lille mengde og gode løselighet finnes radon i vann kun i oppløst tilstand.

Blant organiske stoffer, som finnes i mineralvann, dominerer flyktige fettsyrer (eddiksyre, maursyre, smørsyre, propionsyre, etc.), estere, alkoholer, aminer, karbohydrater og humussyrer. Den største mengden organiske forbindelser finnes i grunnvannet til gass- og oljefelt, samt områder med høy torvdannelse.

Mikroflora mineralvann er hovedsakelig representert av ammonifiserende, metanoksiderende, sulfatreduserende og hydrogenproduserende bakterier. Forbruker steinstoffer, danner de størstedelen av de komplekse ionene og gassene som finnes i vann. Antall mikroorganismer i mineralvann kan nå 10 6 i 1 ml.

Opprinnelsen til mineralvann bestemmer ikke bare deres sammensetning, men også deres unike fysiske og kjemiske egenskaper - kjemiske, termofysiske, stråling og mekaniske.

Basert på deres kjemiske sammensetning, fysiske egenskaper og medisinske verdi, er naturlig mineralvann delt inn i 9 hovedbalneoterapeutiske grupper:

I - vann uten "spesifikke" komponenter og egenskaper (hvis effekten bestemmes av den ioniske sammensetningen og mineraliseringen);
II - kullsyreholdig vann;
III - hydrogensulfidvann;
IV - jernholdig og "polymetallisk" vann (med et høyt innhold av mangan, kobber, bly, sink, aluminium, etc.);
V - brom, jod og jod-bromvann;
VI—kiselholdig hypertermisk vann (termer);
VII - arsenikkvann;
VIII- radonvann (radioaktivt);
IX - borholdig vann.

Innenfor disse gruppene skilles det ut ulike hydrokjemiske typer mineralvann.

Sammen med den kvalitative sammensetningen av mineralvann er integrerte kvantitative indikatorer ikke mindre viktige, blant dem de mest informative er:

mineralisering - mengden av alle stoffer (ioner og udissosierte molekyler) oppløst i en enhetsvolum av vann, unntatt gasser;
gassinnhold - mengden av alle gasser oppløst i mineralvann;
det totale innholdet av organisk karbon, som brukes til å estimere innholdet av organiske stoffer i mineralvann.

I tillegg er mineralvann delt inn etter surhet (alkalinitet), som er viktig for internt vanninntak. Redokspotensialet Eh til mineralvann (et mål på deres oksidative aktivitet) er nært knyttet til surhet. Verdien av Eh varierer i forskjellige vann fra -600 til 860 mV og avtar med økende pH.

Temperatur er hovedparameteren for de termofysiske egenskapene til mineralvann. Den bestemmer løseligheten og innholdet av gasser i vann og modulerer den terapeutiske effekten av kjemikalier oppløst i vann. Temperaturen til mineralvann varierer fra 0 °C og under til 200-300 °C og avhenger av det termiske regimet til deres dybder og sirkulasjonsdybden.

Strålingseffekt mineralvann bestemmes først og fremst av strålingen fra radonet de inneholder. Kvantitativt er den preget av radonradioaktivitet, målt i Bq/dm 3.

De mekaniske egenskapene til mineralvann er nær de til ferskvann.

Det skal bemerkes at ikke alle de mange mineralvannene som finnes i jordens tarmer kan brukes til medisinske formål. TIL medisinsk mineral Bare de vannet hvis sammensetning og egenskaper samsvarer med aksepterte standarder for klassifisering av vann som medisinsk mineral kan klassifiseres som vann. Disse standardene er utviklet basert på mange års erfaring i klinisk bruk av mineralvann.

Navn og inndeling mineralvann bestemmes av parametrene for fysiske og kjemiske egenskaper. Hovedkriteriene for vurdering av medisinsk mineralvann og deres klassifiseringsnavn er presentert i tabellen. 1.1.

Kunstig mineralvann kan ikke være en tilstrekkelig fullstendig analog av naturlig mineralvann, spesielt når det gjelder gasssammensetning, innhold av sporstoffer og egenskaper til kolloider. Derfor brukes kunstig mineralvann kun til ekstern bruk, og anbefales ikke til intern (drikke)behandling.

I henhold til medisinsk bruk deles naturlig vann inn i mineralvann for ekstern () og intern bruk ().

Introduksjon

Menneske- og dyrekroppene inneholder elementer av hele D.I. Mendeleev.

For å sikre kroppens normale funksjon, trenger en person biologisk betydningsfulle elementer, som er delt inn i makroelementer og mikroelementer. I levende organismer er innholdet av makroelementer, sammenlignet med mikroelementer, relativt høyt og utgjør mer enn 0,001 %. I utgangspunktet kommer makroelementer inn i menneskekroppen med mat, det anbefalte daglige inntaket er mer enn 200 mg.

I hverdagen brukes det nå kjente ordet "mineral" vanligvis for å betegne mikro- og makroelementer. Grunnen til dette er begrepet "Dietary mineral", lånt fra engelsk, som brukes til å beskrive biologisk betydningsfulle elementer.

Mineraler har ikke energiverdi som fett, proteiner og karbohydrater. Men uten dem er menneskeliv umulig. Disse stoffene utfører en plastisk funksjon i de vitale prosessene i kroppen, men deres rolle er spesielt stor i konstruksjonen av beinvev. Mineraler er involvert i viktige metabolske prosesser - vann-salt, syre-base.

Kjøttet til levende organismer består av dem. En rekke grunnstoffer er klassifisert som biogene elementer eller makronæringsstoffer. Disse er nitrogen, karbon, hydrogen, oksygen, svovel, fosfor. Organiske stoffer i menneskekroppen, som fett, proteiner, karbohydrater, hormoner, vitaminer, enzymer, består av disse makronæringsstoffene. Andre makroelementer inkluderer: magnesium, kalsium, kalium, klor, natrium.

Det er trygt å si at makroelementer er grunnlaget for menneskers liv og helse. Innholdet av makroelementer i kroppen er ganske konstant, men det kan forekomme ganske alvorlige avvik fra normen, noe som fører til utvikling av patologier av forskjellige typer. Disse elementene er hovedsakelig konsentrert i muskler, bein, bindevev og blod. De er byggematerialet til støttesystemer og gir egenskapene til hele organismen som helhet. Makroelementer er ansvarlige for stabiliteten til kroppens kolloidsystemer og opprettholder osmotisk trykk.

Klassifisering av mineraler

Som regel begynner studiet av biologisk aktive stoffer (inkludert mineraler) med deres klassifisering.

Den enkleste klassifiseringen av mineralelementer er basert på en kvantitativ egenskap. Den totale mengden av hvert element kan være svært forskjellig, så det skilles mellom såkalte makroelementer og mikro- (eller ultra-mikro) elementer. Sporelementer (ME) er en gruppe kjemiske elementer som finnes i menneske- og dyrekroppen i svært små mengder, fra 10 -3 -10 -12 %. Etter N.A.s definisjon Agadzhanyan og A.V. Skalny (2001), "ME-er er ikke tilfeldige ingredienser i vev og væsker fra levende organismer, men komponenter av et naturlig eksisterende, veldig eldgammelt og komplekst fysiologisk system som er involvert i å regulere de vitale funksjonene til organismer på alle stadier av utviklingen." Inndelingen av mineraler i henhold til kvantitative kriterier er ganske vilkårlig, siden det samme elementet kan virke i kroppen både som et makroelement og som et mikroelement. Et eksempel på dette er kalsium, som finnes i store mengder i beinene, og i så fall er det definitivt et makronæringsstoff. Men det samme kalsiumet spiller rollen som en sekundær budbringer av det hormonelle signalet i celler, i dette tilfellet måles mengden i mikrogram, og det er selvfølgelig et mikroelement.

Selv om klassifisering basert på kvantitative egenskaper er enkel og praktisk, hjelper det ikke med å svare på spørsmålet om den biologiske rollen til hvert spesifikt element i kroppen. Enda mindre kan denne metoden for å dele mineralelementer i grupper i henhold til deres mengde være nyttig for å bestemme den kombinerte virkningen av mineraler i kroppen, enten det er en synergistisk eller antagonistisk effekt. Derfor gir forskere fra ulike biologiske og medisinske spesialiteter sine synspunkter på dette spørsmålet.

Mineraler skiller seg sterkt fra hverandre i deres fysisk-kjemiske egenskaper og biologiske effekter. Funksjonene til biomineraler i kroppen er ekstremt forskjellige og avhenger av mange faktorer: konsentrasjon i biologiske substrater, på egenskapene til selve biosubstratet, på deres interaksjon med hverandre og med andre biologisk aktive stoffer i kroppen. I dette tilfellet kan de fungere som "uorganiske vitaminer" - (som en del av enzymer, med hormoner, med andre biologisk aktive forbindelser).

Begynnelsen på seriøs studie av rollen til makro- og mikroelementer for kroppens liv går tilbake til slutten av 1800-tallet. Allerede da oppsto spørsmålet om klassifiseringen av mineralelementer i forhold til egenskapene til menneskelig ernæring (sitert fra: Petrovsky K.S., Vanhanen V.D., 1981). Dette klassifiseringsalternativet er basert på egenskapene til mineraler for å endre syre-basebalansen.

Studiet av mineralsammensetningen til matvarer har vist at noen av dem er preget av en overvekt av sammensetningen av mineralelementer som forårsaker elektropositive (kationer) i kroppen, mens andre forårsaker overveiende elektronegative (anioner) skift. I denne forbindelse har matvarer rike på kationer en alkalisk orientering, og matvarer rike på anioner har en sur orientering. Tatt i betraktning viktigheten av å opprettholde en syre-base-tilstand i kroppen og den mulige påvirkningen av sure og alkaliske stoffer i mat på den, anså forfatterne av denne klassifiseringen det hensiktsmessig å dele mineralelementene i matvarer i stoffer med alkalisk og sur virkning. . I tillegg er mineralelementer som finnes i matvarer i små mengder og som viser høy biologisk aktivitet i kroppen, identifisert som en uavhengig gruppe av biomikroelementer.

Alkaliske mineralelementer (kationer): Kalsium, Magnesium, Kalium, Natrium.

Mineralske elementer av sur natur (anioner): Fosfor, Svovel, Klor.

På dagens kunnskapsnivå er klassifiseringen ovenfor allerede noe utdatert, fordi Metabolismen til et mineralelement kan ikke bare vurderes ut fra dets alkalitet eller surhet.

Av størst interesse for fysiologer, biokjemikere og spesialister innen menneskelig ernæring er klassifiseringen basert på den biologiske rollen til elementer. I henhold til denne klassifiseringen, av de 81 elementene som finnes i menneskekroppen, skilles 15 vitale eller essensielle elementer ut: kalsium, fosfor, kalium, klor, natrium, sink, mangan, molybden, jod, selen, svovel, magnesium, jern, kobber og kobolt. Med en "absolutt mangel" (ifølge Avtsyn A.P. et al., 1991) av essensielle stoffer inntreffer døden.

I tillegg skilles betinget essensielle elementer ut: fluor, silisium, titan, vanadium, krom, nikkel, arsen, brom, strontium og kadmium.

Det er også en ganske stor gruppe elementer som ganske ofte samler seg i kroppen gjennom mat, innåndet luft eller drikkevann, men deres biologisk nyttige funksjon er ennå ikke bestemt. Tvert imot, noen av disse elementene er utvilsomt giftige. Velkjente giftige stoffer inkluderer bly, kvikksølv, kadmium, beryllium og noen andre. Inndelingen av elementer i essensielle og giftige er stort sett vilkårlig. Derfor anses noen generelt giftige elementer (arsen, bly og til og med kadmium) som essensielle av noen forfattere, i det minste for laboratoriedyr. På den annen side kan slike rent essensielle sporstoffer som kobber, mangan, selen, molybden, jod, fluor, kobolt under visse forhold forårsake symptomer på forgiftning.

Klassifiseringen av elementer i henhold til deres biogene aktivitet er heller ikke uten ulemper. For det første reflekterer det ikke endringer i de biologiske egenskapene til biomineraler avhengig av dosen, kombinasjonen med andre elementer, deres synergisme eller antagonisme. I tillegg kan den biologiske rollen til biomineraler variere avhengig av en rekke andre faktorer: levekår, alder, dårlige vaner osv.

I OG. Smolyar (1989) identifiserte fem kriterier for biogenisiteten til et kjemisk element eller ME:

1) tilstedeværelse i vevet til en sunn kropp;

2) små forskjeller i relativ overflod i forskjellige organismer;

3) Når de ekskluderes fra dietten, blir morfologiske endringer forårsaket av dens insuffisiens tydelig gjengitt;

4) spesifikke forstyrrelser av biokjemiske prosesser i hyperelementosis;

5) oppdagede endringer elimineres ved å introdusere det manglende elementet.

I vårt land, etter forslag fra akademiker ved det russiske akademiet for medisinske vitenskaper A.P. Avtsyn og hans kolleger (1983) for å utpeke alle patologiske prosesser forårsaket av mangel, overskudd eller ubalanse av makro- og mikroelementer, introduserte begrepet mikroelementoser og foreslo en arbeidsklassifisering av menneskelige mikroelementoser, som var basert på prinsippet om å prioritere de etiologiske. faktor av kjemisk karakter. Derfor bør hver mikroelementose navngis i samsvar med navnet på ME, hvis mangel eller toksisk effekt forårsaket sykdommen. Mikroelementoser kan være åpenbare, dvs. klinisk uttrykt, enten latent eller potensiell.

I henhold til klassifiseringen hans (Avtsyn A.P. et al., 1991) kan alle mikroelementoser deles inn i naturlig endogene, naturlige eksogene og menneskeskapte. Hvis naturlige mikroelementoser ikke er assosiert med menneskelig aktivitet, så er menneskeskapte assosiert med menneskelig produksjonsaktivitet. Disse er: 1) industrielle (profesjonelle), knyttet til menneskelig produksjonsaktiviteter. Samtidig er sykdommer og syndromer forårsaket av et overskudd av visse mikroelementer (ME) og deres forbindelser direkte i produksjonsområdet. 2) De såkalte "nabolags"-mikroelementosene, utvikler seg i nærheten av produksjonen. 3) Transgressive mikroelementoser utvikles i betydelig avstand fra produksjon på grunn av luft- eller vannoverføring av ME.

Uavhengig av mangfoldet og betydningen av en bestemt klassifisering, for enkelhets skyld og bekvemmelighet, brukes den enkleste oftere - basert på en kvantitativ egenskap.

Til tross for at mange mennesker har en grov ide om hva det er, kan noen ikke definere begrepet "mineral". Klassifiseringen av mineraler inkluderer et stort antall svært forskjellige elementer, som hver har funnet anvendelse i et eller annet aktivitetsfelt på grunn av dets fordeler og egenskaper. Derfor er det viktig å vite hvilke egenskaper de har og hvordan de kan brukes.

Mineraler er produkter av kunstige eller naturlige kjemiske reaksjoner som skjer både i jordskorpen og på overflaten, og er kjemisk og fysisk homogene.

Klassifisering

I dag er det kjent mer enn 4000 forskjellige bergarter som er inkludert i kategorien "mineral". Klassifiseringen av mineraler utføres i henhold til følgende kriterier:

genetisk (avhengig av opprinnelse);
praktisk (råvarer, malm, edelstener, drivstoff, etc.);
kjemisk.

Kjemisk

For øyeblikket er det vanligste klassifiseringen av mineraler etter kjemisk sammensetning, som brukes av moderne mineraloger og geologer. Den er basert på arten av sammenhengene mellom ulike strukturelle elementer, typer emballasje og mange andre egenskaper som mineralet kan ha. Klassifiseringen av mineraler av denne typen innebærer å dele dem inn i fem typer, som hver er preget av overvekt av en viss art av forbindelsen mellom visse strukturelle enheter.

innfødte elementer;
sulfider;
oksider og hydroksider;
salter av oksygensyrer;
halogenider.

Videre, i henhold til anionenes natur, er de delt inn i flere klasser (hver type har sin egen inndeling), der de allerede er delt inn i underklasser, som vi kan skille fra: rammeverk, kjede, øy, koordinasjon og lagdelte mineraler . Klassifiseringen av mineraler som er like i sammensetning og har en lignende struktur innebærer å kombinere dem i forskjellige grupper.

Kjennetegn på mineraltyper

Innfødte elementer. Disse inkluderer innfødte metalloider og metaller som jern, platina eller gull, samt ikke-metaller som diamant, svovel og grafitt.
Sulfitter, så vel som deres forskjellige analoger. Den kjemiske klassifiseringen av mineraler inkluderer salter som pyritt, galena og andre i denne gruppen.
Oksider, hydroksider og deres andre analoger, som er en forbindelse av metall med oksygen. Magnetitt, kromitt, hematitt, goetitt er hovedrepresentantene for denne kategorien, som utmerker seg ved den kjemiske klassifiseringen av mineraler.
Salter av oksygensyrer.
Halogenider.

Det er også verdt å merke seg at i gruppen "salter av oksygensyrer" er det også en klassifisering av mineraler etter klasse:

karbonater;
sulfater;
wolframater og molybdater;
fosfater;
silikater.

Det er også tre grupper:

magmatisk;
sedimentære;
metamorfe.

Etter opprinnelse

Klassifiseringen av mineraler etter opprinnelse inkluderer tre hovedgrupper:

Endogent. Slike prosesser for mineraldannelse involverer i de aller fleste tilfeller penetrasjon i jordskorpen og påfølgende størkning av underjordiske varme legeringer, som vanligvis kalles magmaer. I dette tilfellet skjer selve dannelsen av mineraler i tre trinn: magmatisk, pegmatitt og postmagmatisk.
Eksogen. I dette tilfellet skjer dannelsen av mineraler under helt andre forhold sammenlignet med endogene. Eksogen mineraldannelse innebærer kjemisk og fysisk nedbrytning av stoffer og samtidig dannelse av nye formasjoner som er motstandsdyktige mot et annet miljø. Krystaller dannes som et resultat av forvitring av endogene mineraler.
Metamorfe. Uansett hvordan bergarter dannes, deres styrke eller stabilitet, vil de alltid endre seg under påvirkning av visse forhold. Bergarter som er dannet på grunn av endringer i egenskapene eller sammensetningen til de opprinnelige prøvene kalles vanligvis metamorfe.

Ifølge Fersman og Bauer

Klassifiseringen av mineraler ifølge Fersman og Bauer inkluderer flere bergarter som hovedsakelig er beregnet på produksjon av ulike produkter. Det inkluderer:

edelstener;
fargede steiner;
organiske steiner.

Fysiske egenskaper

Klassifiseringen av mineraler og bergarter etter opprinnelse og sammensetning inkluderer mange navn, og hvert element har unike fysiske egenskaper. Avhengig av disse parametrene bestemmes verdien av en bestemt rase, så vel som muligheten for bruk i ulike felt av menneskelig aktivitet.

Hardhet

Denne egenskapen representerer motstanden til en viss solid kropp mot ripeeffektene til en annen. Derfor, hvis det aktuelle mineralet er mykere enn det som ble brukt til å skrape overflaten, vil det etterlates merker på det.

Prinsippene for å klassifisere mineraler etter hardhet er basert på bruken av Mohs-skalaen, som er representert av spesielt utvalgte bergarter, som hver er i stand til å skrape de tidligere navnene med sin skarpe ende. Den inkluderer en liste med ti elementer, som begynner med talkum og gips, og slutter, som mange vet, med diamant - det hardeste stoffet.

I utgangspunktet utføres rasen vanligvis på glass. Hvis det forblir en ripe på den, gir klassifiseringen av mineraler etter hardhet i dette tilfellet allerede mulighet for å tildele den mer enn 5. klasse. Etter dette er hardheten allerede spesifisert i henhold til Følgelig, hvis det er en ripe på glasset, blir det i dette tilfellet tatt en prøve fra 6. klasse (feltspat), hvoretter de prøver å tegne det på ønsket mineral. . Så hvis han for eksempel la en ripe på en prøve, men ikke etterlot apatitt, som er nummer 5, tildeles den klasse 5.5.

Ikke glem at avhengig av verdien av den krystallografiske retningen, kan noen mineraler ha forskjellig hardhet. For eksempel, i kyanitt, på spaltningsplanet, har hardheten langs krystallens langakse en verdi på 4, mens den over samme plan øker til 6. Svært harde mineraler kan utelukkende finnes i gruppen med ikke- metallisk glans.

Skinne

Dannelsen av glans i mineraler oppstår på grunn av refleksjon av lysstråler fra overflaten deres. I enhver manual om mineraler er klassifiseringen delt inn i to store grupper:

med en metallisk glans;
med en ikke-metallisk glans.

De første inkluderer de bergartene som gir en svart linje og er ugjennomsiktige selv i ganske tynne fragmenter. Dette inkluderer magnetitt, grafitt og kull. Som unntak regnes også mineraler med ikke-metallisk glans og farget strek her. Dette gjelder gull med grønnaktig strek, kobber med særegen rød strek, sølv med sølvhvit strek, samt en rekke andre.

Metallisk i naturen ligner på nysprukket glans av forskjellige metaller, og kan sees ganske tydelig på den friske overflaten av prøven, selv når det vurderes. Klassifiseringen av produkter med slik glans inkluderer også ugjennomsiktige prøver, som er tyngre sammenlignet med første kategori.

Metallisk glans er karakteristisk for mineraler, som er malmer av forskjellige metaller.

Farge

Det er verdt å merke seg at farge er en permanent funksjon bare for noen mineraler. Dermed forblir malakitt alltid grønn, gull mister ikke sin gyllengule farge osv., mens det for mange andre er uendelig. For å bestemme fargen, må du først skaffe en fersk chip.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot det faktum at klassifiseringen av egenskapene til mineraler også inkluderer et konsept som fargen på streken (malt pulver), som ofte ikke skiller seg fra standarden. Men samtidig er det også raser der fargen på pulveret skiller seg betydelig fra deres egen. For eksempel inkluderer de kalsitt, som kan være gul, hvit, blå, mørkeblå og mange andre varianter, men pulveret vil uansett forbli hvitt.

Pulveret, eller spor av mineralet, er oppnådd på porselen, som ikke skal dekkes med noen glasur og kalles ganske enkelt "kjeks" blant fagfolk. En linje er trukket langs overflaten med mineralet som identifiseres, hvoretter det smøres litt med en finger. Vi bør ikke glemme at harde og også veldig harde mineraler ikke etterlater spor etter seg på grunn av det faktum at de ganske enkelt vil skrape denne "kjeksen", så du må først skrape av en viss del av dem på hvitt papir, og deretter male til ønsket tilstand.

Spalting

Dette konseptet innebærer egenskapen til et mineral til å sprekke eller splitte i en bestemt retning, og etterlater en skinnende, glatt overflate. Det er verdt å merke seg det faktum at Erasmus Bartholin, som oppdaget denne egenskapen, sendte resultatene av sin forskning til en ganske autoritativ kommisjon, inkludert slike kjente forskere som Boyle, Hooke, Newton og mange andre, men de anerkjente de oppdagede fenomenene som tilfeldige og lovene som ugyldige , selv om bokstavelig talt et århundre senere viste det seg at alle resultatene var korrekte.

Dermed er fem hovedgraderinger av spaltning gitt:

veldig perfekt - mineralet kan enkelt deles i små plater;
perfekt - med noen slag med en hammer, vil prøven splittes i fragmenter, som er begrenset av spalteplan;
klar eller medium - når du prøver å splitte et mineral, dannes fragmenter, som er begrenset ikke bare av spaltningsplaner, men også av ujevne overflater i tilfeldige retninger;
ufullkommen - oppdaget med visse vanskeligheter;
veldig ufullkommen - spaltning er praktisk talt fraværende.

Enkelte mineraler har flere spaltningsretninger samtidig, noe som ofte blir den viktigste diagnostiske egenskapen for dem.

Kink

Dette konseptet refererer til overflaten av spaltningen, som ikke passerte gjennom spaltningen i mineralet. I dag er det vanlig å skille mellom de fem hovedtypene av brudd:

glatt - det er ingen merkbare bøyninger på overflaten, men den er ikke speilglat, som tilfellet er med spaltning;
trinn - karakteristisk for krystaller som har mer eller mindre klar og perfekt spalting;
ujevn - manifesterer seg for eksempel i apatitt, samt en rekke andre mineraler som har ufullkommen spaltning;
splintret - karakteristisk for mineraler med en fibrøs sammensetning og ligner noe på et trebrudd over fiberen;
conchoidal - formen på overflaten ligner på et skall;

Andre eiendommer

Et ganske stort antall mineraler har et slikt diagnostisk eller særpreg som magnetisme. For å bestemme det, er det vanlig å bruke et standard kompass eller en spesiell magnetisert kniv. Testing i dette tilfellet utføres som følger: et lite stykke eller en liten mengde pulver av testmaterialet tas, hvoretter det berøres med en magnetisert kniv eller hestesko. Hvis partikler av mineralet etter denne prosedyren begynner å tiltrekke seg, indikerer dette at det har en viss magnetisme. Når du bruker et kompass, plasser det på et flatt underlag, og vent til nålen er på linje og bring mineralet til det uten å berøre selve enheten. Hvis nålen begynner å bevege seg, indikerer dette at den er magnetisk.

Visse mineraler som inneholder karbondioksidsalter, under påvirkning av saltsyre, begynner å frigjøre karbondioksid, som vises i form av bobler, og det er derfor mange kaller dette "koking". Blant disse mineralene er: malakitt, kalsitt, kritt, marmor og kalkstein.

Noen stoffer kan også løses godt i vann. Denne evnen til mineraler er lett å bestemme etter smak, og spesielt gjelder dette også andre.

Hvis du trenger å teste mineraler for smelteevne og forbrenning, må du først bryte av en liten bit fra prøven, og deretter bruke en pinsett til å plassere den direkte i flammen til en gassbrenner, alkohollampe eller stearinlys.

Former for deres forekomst i naturen

I de aller fleste tilfeller i naturen finnes ulike mineraler i form av sammenvekster eller enkeltkrystaller, og kan også opptre i form av klynger. Sistnevnte består av et stort antall korn med en indre krystallinsk struktur. Dermed er det tre hovedgrupper med et karakteristisk utseende:

isometrisk, like utviklet i alle tre retninger;
langstrakt, med mer langstrakte former i én retning;
utvidet i to retninger mens den tredje holder kort.

Det er verdt å merke seg at noen mineraler kan danne naturlig smeltede krystaller, som da kalles tvillinger, tees og andre navn. Slike prøver er ofte et resultat av sammenvekst eller sammenvekst av krystaller.

Slags

Ikke forveksle vanlige sammenvekster og uregelmessige tilslag av krystaller, for eksempel med "børster" eller druser som vokser på veggene i huler og forskjellige hulrom i bergarter. Drusen er sammenvekster dannet av flere mer eller mindre regelmessige krystaller og som samtidig vokser i den ene enden til en eller annen bergart. Dannelsen deres krever et åpent hulrom, som muliggjør fri vekst av mineraler.

Blant annet er mange krystallinske mineraler preget av ganske komplekse uregelmessige former, noe som fører til dannelse av dendritter, sinterformer og andre. Dannelsen av dendritter oppstår på grunn av for rask krystallisering av mineraler som ligger i tynne sprekker og porer, og bergartene begynner i dette tilfellet å ligne ganske bisarre plantegrener.

Det er ofte situasjoner når mineraler nesten helt fyller et lite tomt rom, noe som fører til dannelse av sekresjon. De bruker en konsentrisk struktur, og mineralstoffet fyller den inn mot sentrum fra periferien. Tilstrekkelig store sekreter, som har tomrom inni, kalles vanligvis geoder, mens små formasjoner kalles mandler.

Konkresjoner er konkresjoner av uregelmessig rund eller sfærisk form, hvis dannelse skjer på grunn av aktiv avsetning av mineralstoffer rundt et bestemt senter. Ganske ofte er de preget av en radialt utstrålende indre struktur, og i motsetning til sekreter skjer veksten, tvert imot, til periferien fra sentrum.

Klassifisering av mineraler

Som regel begynner studiet av biologisk aktive stoffer (inkludert mineraler) med deres klassifisering.

Den enkleste klassifiseringen av mineralelementer er basert på en kvantitativ egenskap. Den totale mengden av hvert element kan være svært forskjellig, så det skilles mellom såkalte makroelementer og mikro- (eller ultra-mikro) elementer. Mikroelementer (ME) er en gruppe kjemiske elementer som finnes i menneske- og dyrekroppen i svært små mengder, i området 10-3-10-12%. Etter N.A.s definisjon Agadzhanyan og A.V. Skalny (2001), "ME-er er ikke tilfeldige ingredienser i vev og væsker fra levende organismer, men komponenter av et naturlig eksisterende, veldig eldgammelt og komplekst fysiologisk system som er involvert i å regulere de vitale funksjonene til organismer på alle stadier av utviklingen." Inndelingen av mineraler i henhold til kvantitative kriterier er ganske vilkårlig, siden det samme elementet kan virke i kroppen både som et makroelement og som et mikroelement. Et eksempel på dette er kalsium, som finnes i store mengder i beinene, og i så fall er det definitivt et makronæringsstoff. Men det samme kalsiumet spiller rollen som en sekundær budbringer av det hormonelle signalet i celler, i dette tilfellet måles mengden i mikrogram, og det er selvfølgelig et mikroelement.

Alkaliske mineralelementer (kationer): Kalsium, Magnesium, Kalium, Natrium.

Mineralske elementer av sur natur (anioner): Fosfor, Svovel, Klor.

På dagens kunnskapsnivå er klassifiseringen ovenfor allerede noe utdatert, fordi Metabolismen til et mineralelement kan ikke bare vurderes ut fra dets alkalitet eller surhet.

I tillegg skilles betinget essensielle elementer ut: fluor, silisium, titan, vanadium, krom, nikkel, arsen, brom, strontium og kadmium.

I OG. Smolyar (1989) identifiserte fem kriterier for biogenisiteten til et kjemisk element eller ME:

1) tilstedeværelse i vevet til en sunn kropp;

2) små forskjeller i relativ overflod i forskjellige organismer;

3) Når de ekskluderes fra dietten, blir morfologiske endringer forårsaket av dens insuffisiens tydelig gjengitt;

4) spesifikke forstyrrelser av biokjemiske prosesser i hyperelementosis;

5) oppdagede endringer elimineres ved å introdusere det manglende elementet.

Uavhengig av mangfoldet og betydningen av en bestemt klassifisering, for enkelhets skyld og bekvemmelighet, brukes den enkleste oftere - basert på en kvantitativ egenskap.

2. Generelle begreper om makroelementer, deres rolle og effekt på menneskekroppen

Kalsium

"En celle kan ikke leve uten kalsium ... men hvis det er et overskudd av det, dør den øyeblikkelig," I.P. Pavlov.

Av alle elementene i menneskekroppen er kalsium inneholdt i den maksimale mengden: for hvert kilo kroppsvekt er det omtrent 20 g kalsium. Dermed inneholder kroppen til en voksen 1-1,5 kg av dette ekstremt nyttige elementet.

Den biologiske rollen til kalsium er svært mangfoldig. Dens viktigste fysiologiske betydning er plast. Kalsium tjener som en viktig strukturell komponent i dannelsen av støttevev og ossifikasjon av bein. 99 % av den totale mengden i kroppen er konsentrert i skjelettets bein. Resten er konstant tilstede i blodet og andre kroppsvæsker. Ettersom gamle benceller brytes ned, må kalsiumreservene hele tiden etterfylles for rettidig dannelse av nytt beinvev, ellers vil kroppen gjøre opp for mangelen fra sine egne tenner og bein, ødelegge dem og svekke dem.

Kalsium er en konstant bestanddel av blod. Det er involvert i prosessen med blodpropp. Virkningen av trombokinase for å omdanne protrombin til trombin skjer bare i nærvær av kalsiumioner. Kalsium er en del av cellulære strukturer: det er tilstede i membransystemer, spiller en viktig rolle i cellefunksjon, reduserer vaskulær permeabilitet, øker kroppens motstand mot giftstoffer og infeksjoner og har en anti-inflammatorisk effekt.

Betydningen av dette elementet for full intrauterin utvikling av fosteret kan ikke overvurderes: kalsiumsalter legger grunnlaget for de vitale systemene og prosessene i barnets kropp.

Kalsium er et stoff som er vanskelig å fordøye. Dens fordøyelighet avhenger i stor grad av stoffene som følger med den i maten. Absorpsjonen av kalsium påvirkes negativt av overskudd av fosfor og magnesium. I slike tilfeller er dannelsen av fordøyelige former for kalsium begrenset, og de resulterende ufordøyelige formene blir eliminert fra kroppen.

Optimal kalsiumabsorpsjon skjer ved et kalsium/fosfor-forhold på 1:1,3 og et kalsium/magnesium-forhold på 1:0,5. Nylig er det kommet forslag om å ta i bruk et mer fysiologisk passende forhold mellom kalsium og fosfor på 1: 1. I en alder av 1 til 6 måneder er det optimale forholdet mellom kalsium og fosfor 1,5: 1, fra 6 til 12 måneder - hhv. , 1,3 : 1 og i en alder av 1 år og eldre 1:1.

Dette forholdet kan opprettholdes i voksen alder. Absorpsjonen av kalsium påvirkes også av kalium, hvis overskudd svekker absorpsjonen. Noen syrer (inositolfosforsyre, oksalsyre) danner sterke uløselige forbindelser med kalsium som ikke absorberes av kroppen. Spesielt kalsium fra brød, frokostblandinger og andre kornprodukter som inneholder betydelige mengder inositolfosforsyre absorberes dårlig. Et overskudd eller mangel på fett i det daglige kostholdet har en negativ effekt på absorpsjonen av kalsium.

Den beste kilden til kalsium i menneskelig ernæring er melk og meieriprodukter. Kalsium er det viktigste makronæringsstoffet i melk. Den er inneholdt i en lett fordøyelig form og er godt balansert med fosfor. Kalsiuminnholdet i kumelk varierer fra 100 til 140 mg%. Mengden avhenger av fôrrasjoner, dyrerase, laktasjonsstadium og tid på året. Om sommeren er Ca-innholdet lavere enn om vinteren.

Ca er tilstede i melk i tre former: I form av fritt eller ionisert kalsium - 10% av totalt kalsium (8,5-11,5 mg%); I form av kalsiumfosfater og sitrater - ca 68% Kalsium tett bundet til kasein - ca 22%;

En halv liter melk eller 100 g ost gir en voksens daglige behov for kalsium (800 mg). Gravide og ammende mødre trenger økt tilførsel av kalsium - 1500 mg per dag. Barn i skolealder bør få 100-1200 mg kalsium per dag. Det finnes også i grønne grønnsaker: hvitløk, persille, kål, selleri og litt bær og frukt.

En rekke matvarer, som spinat, sorrel og frokostblandinger, tvert imot, forstyrrer absorpsjonen av kalsium fra mat, så det er verdt å ta hensyn til denne interaksjonen når du lager en diett.

Tabellene i vedleggsdelen viser kalsiuminnholdet i enkelte matvarer.

Magnesium

En person kan ikke være helt frisk uten magnesium. Enhver prosess som skjer i kroppen kan ikke klare seg uten magnesiumsalter og -ioner. Dette elementet kontrollerer prosessene for celledeling og rensing, proteindannelse og metabolisme. En voksen bør innta 400-600 mg magnesium. Anbefalt inntak av magnesium per dag (mg per dag) er gitt i tabell nr. 15 i vedleggsdelen.

Denne forbruksnormen kan tilfredsstilles fullt ut med et balansert, riktig kosthold. Det er nyttig å vite at med hyperfunksjon av skjoldbruskkjertelen, psoriasis, leddgikt, nefrokalsinose og dysleksi hos barn, øker magnesiuminnholdet i kroppen.

Den fysiologiske betydningen og den biologiske rollen til magnesium er ikke tilstrekkelig studert, men dens rolle i overføringen av nervøs eksitasjon og normalisering av nervesystemets eksitabilitet er velkjent. Magnesium har antispastiske og vasodilaterende egenskaper, samt egenskapene til å stimulere tarmmotiliteten og øke gallesekresjonen. Det er bevis på en reduksjon i kolesterolnivået med en magnesiumdiett. Tar en aktiv del i immunprosesser, har anti-allergiske, anti-inflammatoriske, anti-stress, antitoksiske effekter, fremmer absorpsjon av kalsium fra tarmene, samt absorpsjon av kalium, fosfor, vitamin B, C, og E. Det er en integrert deltaker i mange biokjemiske prosesser i kroppen og reguleringen av vitale funksjoner, opprettholder normal aktivitet av cellemembraner. Magnesium har antispastiske og vasodilaterende egenskaper, samt egenskapene til å stimulere tarmmotiliteten og øke gallesekresjonen. Det er bevis på en reduksjon i kolesterolnivået med en magnesiumdiett.

Bruken av magnesium er svært effektiv i behandlingen av mange sykdommer: nervøse lidelser, hjerteinfarkt, leukemi, muskelsvakhet, sklerose. Magnesium er viktig i kampen mot kreft.

Ved mangel på magnesium øker kalsiuminnholdet i veggene i arteriene, hjertet og musklene. Med magnesiummangel i nyrene utvikles degenerative endringer med nefrotiske fenomener, smertefulle muskelsammentrekninger, aldringsprosessen akselererer, kolesterolnivået i blodet øker, immuniteten reduseres, som et resultat av forringelse av elastisiteten til kapillærene, forstyrres mikrosirkulasjonen og anemi oppstår .

Magnesiuminnhold i kroppen over normen er ekstremt sjelden, siden nyrene umiddelbart fjerner overskuddet av dette elementet. Derfor er faren for magnesiumforgiftning, selv ved økt inntak fra mat, usannsynlig. Slike forgiftninger oppstår hovedsakelig på grunn av overdreven intravenøs administrering av magnesiumholdige legemidler eller når nyrefunksjonen er nedsatt.

Magnesium i mat

Magnesium finnes i klorofyll, som er et grønt fotosyntetisk pigment som finnes i de fleste planter, tang og blågrønnalger. Klorofyll finnes også i grønne grønnsaker som spinat og brokkoli.

Mye magnesium finnes i matvarer som bønner (103 mg), erter (88 mg), spinat (82 mg), vannmelon (224 mg), melkepulver (119 mg), tahini halva (153 mg), hasselnøtter ( 172 mg).

Det er fullt mulig å dekke det daglige behovet for magnesium med rugbrød (46 mg) og hvetebrød (33 mg), solbær (31 mg), mais (36 mg), ost (50 mg), gulrøtter (38 mg) , salat ( 40 mg), sjokolade (67 mg) Magnesiuminnholdet i kjøtt og kjøttprodukter er som følger: svinekjøtt - 20 mg, kalvekjøtt - 24 mg, kanin - 25 mg, skinke - 35 mg, amatørpølse - 17 mg. , tepølse - 15 mg, pølser - 20 mg.

Poteter inneholder magnesium i mengden 23 mg per 100 g produkt, hvitkål - 16 mg, rødbeter - 22 mg, tomater - 20 mg, grønn løk og løk - henholdsvis 18 mg og 14 mg.

Relativt små mengder magnesium finnes i epler og plommer - kun 9 mg per 100 g produkt.

Den minste mengden magnesium absorberes fra matvarer som hirse, kjøtt og fisk.

Tidligere fikk folk litt magnesium fra vannet sitt, spesielt hvis vannet kom fra underjordiske brønner. Men moderne metoder for vannrensing og mykning reduserer nivået av magnesium i springvann kraftig. Vann som inneholder mange mineraler, inkludert magnesium, kalles "hardt" og blir vanligvis myknet.

En tilstrekkelig mengde forskjellige belgfrukter, korn, nøtter eller grønnsaker i vårt daglige kosthold kan sannsynligvis møte vårt nødvendige gjennomsnittlige daglige behov for magnesium. Denne uttalelsen kan imidlertid ikke stoles helt på, og det er følgende gode grunner til dette:

1. Jo eldre en person er, jo mindre næringsstoffer kan han absorbere fra mat. Saltsyren i magen vår, som er hovedkomponenten som hjelper oss å ta opp næringsstoffer, produseres mindre og mindre av kroppen etter hvert som vi blir eldre.

2. Matforsyningen vår har langt færre næringsstoffer enn for 50 år siden. Jordsmonn blir gradvis utarmet, og derfor er det mindre og mindre nyttige næringsstoffer i maten. Ytterligere gjødsel påføres jorda, men de inneholder bare 3 mineraler: nitrogen, fosfor og kalium. Som regel velges dyrkede produkter for avkastning og økonomisk attraktivitet, men ikke for næringsinnholdet. Mens kroppen vår trenger å få næringsstoffer og mineraler fra mat, streber bonden etter å øke maksimalt utbytte med minimale økonomiske kostnader. Og når vi kjøper produkter, går vi oftest ut fra kostnadene i stedet for næringsinnholdet i dem.

Kalium

Kalium er et svært viktig intracellulært element som er nødvendig for normal funksjon av kroppens myke vev. Endokrine kjertler, kapillærer, blodårer, nerveceller, hjerne, nyre, lever, hjerte og andre muskler kan ikke fungere fullt ut uten dette elementet. Kalium utgjør 50 % av all væske i kroppen.

Betydningen av kalium i kroppens liv ligger først og fremst i dens evne til å forbedre fjerningen av væske fra kroppen. "Kalium"-dietter kan brukes hvis det er nødvendig for å øke diuresen og øke natriumutskillelsen. Kalium spiller en viktig rolle i prosessen med intracellulær metabolisme. Det er involvert i enzymatiske prosesser og i omdannelsen av fosfopyrodruesyre til pyrodruesyre. Kalium er viktig i dannelsen av buffersystemer (bikarbonat, fosfat, etc.), som forhindrer endringer i reaksjonen til mediet og sikrer dets konstans. Kaliumioner spiller en viktig rolle i dannelsen av acetylkolin og i prosessene med å lede nerveeksitasjon til musklene.

Hovedrollen til kalium i kroppen (sammen med natrium) er å opprettholde funksjonen til celleveggene. En annen ekstremt viktig plikt til elementet er å opprettholde konsentrasjonen av et essensielt næringsstoff for hjertet (magnesium) og dets fysiologiske funksjoner.

Kalium normaliserer hjertefrekvensen, opprettholder syre-base-balansen i blodet, og er et anti-sklerotisk middel: det forhindrer akkumulering av natriumsalter i celler og blodårer.

Kalium hjelper til med å forsyne hjernen med oksygen, øker mental aktivitet, senker blodtrykket, renser kroppen for giftstoffer og avfall, og hjelper i behandlingen av allergiske sykdommer.

Kalium opprettholder kroppens energinivå, øker utholdenhet og fysisk styrke.

Mangel på elementet i kroppen fører til dysfunksjon av nyrene og binyrene, forstyrrelser i hjerterytmen og metabolske prosesser i myokardiet, tretthet, fysisk og følelsesmessig utmattelse, provoserer erosjon i slimhinnene og reduserer sårhelingshastigheten. Sprøtt og kjedelig hår, tørr hud er også tegn på kaliummangel. Gravide kvinner opplever patologier av fosterutvikling og komplikasjoner under fødsel.

Kalium er godt representert i matvarer av både plante- og animalsk opprinnelse. En betydelig mengde kalium er inneholdt i poteter (568 mg per 100 g produkt), på grunn av dette er behovet for kalium hovedsakelig tilfredsstilt. Vanlige balanserte dietter gir kalium i en mengde som tilfredsstiller kroppens behov. Det daglige behovet for kalium for voksne er 3-5 g.

Som du kan se, er viktigheten av kalium for å opprettholde menneskers helse og normal ytelse rett og slett uvurderlig.

Kalium i mat

Det første trinnet for å oppnå mineralbalanse i kroppen vår er å redusere mengden salt i vårt daglige kosthold. Det neste trinnet bør være å øke kaliuminntaket. De rikeste kildene til kalium er dyrkede planter: frisk frukt, friske grønnsaker, spiret korn, belgfrukter og hele korn - disse matvarene er grunnlaget for vårt sunne kostholdssystem. For optimale resultater bør du spise kaliumrik mat hele dagen. All frukt og de fleste grønnsaker inneholder titalls eller hundrevis av ganger mer kalium enn natrium. Derfor bør viktigheten av å øke andelen av disse matvarene i kostholdet vårt være åpenbart for hver enkelt av oss.

Appelsiner, bananer og bakte poteter har lenge vært anerkjente kilder til kalium. Inkluder dem derfor regelmessig i ditt daglige kosthold.

Melon er en annen utmerket kilde til kalium. Inkluder det i menyen oftere. For variasjon kan du drikke juicen eller lage puré av den - fruktkjøttet av denne frukten er ganske mørt.

Kaliuminnholdet i vannmeloner er veldig høyt. Dra full nytte av modningssesongen til disse fruktene og spis så mye av dem som mulig. Igjen, for en annerledes smaksopplevelse kan du juice eller purere dem – skrell dem og det er det.

Belgvekster som kidneybønner, limabønner og linser inneholder også mye kalium og protein. Alle belgfrukter lager fantastiske supper.

Du kan øke kaliuminnholdet i hjemmelagde supper ved å tilsette pastinakk, rutabaga eller gresskar. For eksempel, å spise et så allment kjent og tilgjengelig kaliumholdig matprodukt som poteter i mengden 500 gram per dag dekker fullt ut en persons daglige behov for dette elementet. Imidlertid bør det huskes at overdreven forbruk av poteter kan føre til utseendet til "ekstra pund" på grunn av den store mengden stivelse den inneholder.

Tilsett alltid revne gulrøtter til dine hjemmelagde salater og smørbrød for å øke kaliuminnholdet i kostholdet ditt ytterligere.

Avokadofrukter inneholder mye kalium og fungerer som et utmerket tillegg til ulike salater og smørbrød. I tillegg inneholder avokado høykvalitets protein og fettsyrer som er svært viktige for kroppen.

Ved å innta nylaget juice fra ferske grønnsaker vil du ikke bare oppleve ekte nytelse, men også gi kroppen en betydelig mengde kalium. For eksempel inneholder ett glass nylaget gulrotjuice omtrent 800 mg av dette elementet.

Du kan blande flere typer frisk frukt i en mikser for å lage en kaliumrik frokost eller mellommåltid. Slik aromatisk puré vil være en uovertruffen "kaliumcocktail" for å møte kroppens behov for dette elementet.

For å bevare den maksimale mengden kalium i matvarer, anbefales det å dampe dem eller koke dem i et minimumsvolum av vann. Under ingen omstendigheter konsumerer kalium i form av noen kjemiske forbindelser eller doseringsformer: dette vil føre til irritasjon i fordøyelseskanalen, og ved høye doser kan det til og med bli livstruende.

Digitale data om kaliuminnhold i korn og belgfrukter, mel og frokostblandinger, brød og bakervarer, pasta, grønnsaker og meloner, frukt og bær, meieriprodukter, cottage cheese og ost, kjøtt, fjærfe og egg, fisk er presentert i vedleggsdelen. .

Kaliums rolle under kroppsøving og sport

Kalium er et svært viktig sporstoff som er nødvendig for normal vedlikehold av mange fysiologiske reaksjoner i menneskekroppen. Når de driver med kroppsøving og idrett, krever treningspersoner ytterligere mengder av dette elementet. Dette økende behovet for kalium kan dekkes ved hjelp av en spesiell diett, som krever obligatorisk inkludering av en tilstrekkelig mengde kaliumholdige matvarer i kostholdet.

En voksen kvinnes kropp inneholder i gjennomsnitt ca. 225 gram kalium (dette er ca. 10 % mindre enn en manns kropp). En persons daglige behov for kalium er 2 - 4 gram. Under intens fysisk aktivitet bør kroppen motta minst 5 gram av dette mikroelementet per dag. Det er fullt mulig å gi denne mengden kalium ved å spise kaliumholdig mat.

Hvorfor er kaliumholdige produkter spesielt nyttige for personer som er aktivt involvert i kroppsøving og sport? Faktum er at når du utfører ulike fysiske øvelser under trening, øker belastningen på det kardiovaskulære systemet betydelig. Og kalium sikrer normal funksjon av dette menneskelige organsystemet, og regulerer blodtrykk og hjertefrekvens. I tillegg er kalium involvert i prosessene med muskelkontraksjon og avslapning, sikrer passasje av impulser i nervefibre og regulerer væskefordelingen i kroppen. Hvis det rettes tilbørlig oppmerksomhet til kaliumholdige produkter når du forbereder en diett, vil alle de ovennevnte fysiologiske prosessene i kroppen til en treningsperson konstant forekomme på det nødvendige nivået. Kalium kan også forebygge slag og redusere tretthet og nervøsitet.

En utilstrekkelig mengde av dette elementet i kroppen fører til lavt blodtrykk, arytmi, økte kolesterolnivåer i blodet, muskelsvakhet, økt benskjørhet, nedsatt nyrefunksjon, utvikling av søvnløshet og depresjon. Med disse patologiene blir videre trening helsefarlig. For å lindre symptomene ovenfor bruker de ofte ikke bare inkludering av nødvendige matvarer i kostholdet, men foreskriver også spesielle kaliumholdige medisiner. Slike patologiske tilstander oppstår hovedsakelig ved bruk av diuretika (som mange idrettsutøvere ofte gjør for raskt å redusere kroppsvekten på grunn av tap av fuktighet og komme inn i ønsket vektkategori på konkurranser) og visse hormonelle legemidler (spesielt binyrehormoner). Økt svette, som uunngåelig oppstår hos en person når du utfører fysiske øvelser under trening, samt hyppig diaré eller oppkast fører også til mangel på kalium i kroppen. I disse tilfellene, for å gjenopprette normal balanse av dette elementet, er det også nødvendig å konsumere kaliumholdige produkter.

Natrium

De biologiske effektene av natrium er forskjellige. Det spiller en viktig rolle i prosessene med intracellulær og intervevsmetabolisme. Natriumsalter finnes hovedsakelig i ekstracellulære væsker - lymfe og blodserum. En ekstremt viktig rolle tilhører natriumforbindelser (bikarbonater, fosfater) i dannelsen av et buffersystem som sikrer syre-base-tilstanden. Natriumsalter er av stor betydning for å skape et konstant osmotisk trykk av protoplasma og biologiske væsker i kroppen. Konstansen av natriuminnholdet i kroppen opprettholdes gjennom utskillelsesregulering, på grunn av at hvis natriuminntaket fra mat er utilstrekkelig, reduseres utskillelsen.

Natrium tar en aktiv del i vannmetabolismen. Natriumioner forårsaker hevelse av vevskolloider og bidrar dermed til oppbevaring av bundet vann i kroppen.

Det naturlige natriuminnholdet i matvarer er ubetydelig. Det kommer hovedsakelig inn i kroppen gjennom natriumklorid, tilsatt i vilkårlige mengder til mat.

Normalt natriuminntak for voksne er 4 - 6 g per dag, som tilsvarer 10 - 15 g natriumklorid. Denne mengden natrium når den konsumeres systematisk kan anses som ufarlig. Ved tung fysisk anstrengelse, i varmt klima og med økt svette øker behovet for natrium (noen ganger dobles det). Mengden bordsalt i en persons kosthold bør beregnes individuelt. For hjerte- og nyresykdommer anbefales det å begrense forbruket - disse organene overbelastes når blod behandles med overflødig natrium.

Et overskudd av dette makroelementet forårsaker hevelse i ansikt og ben: natriumioner provoserer hevelse av vevskolloider, som igjen bidrar til oppbevaring og akkumulering av vann i kroppen. Med en stor mengde salt i kosten, med dysfunksjon av binyrebarken, en tendens til hypertensjon, diabetes, nevroser, med nedsatt vann-saltmetabolisme og nyrenes utskillelsesfunksjon, øker mengden natrium i kroppen. Symptomer på overflødig: hyperaktivitet, påtrykkbarhet, rask eksitabilitet, svette, økt tørste.

Matvarer (ikke saltet!) inneholder varierende mengder natrium og er presentert i vedleggsdelen i form av tabeller.

Fosfor

Fosfor er et svært viktig element for kroppens liv. Som kalsium finnes fosfor i betydelige mengder i beinvev sammen med kalsium, det er ansvarlig for styrken og stabiliteten til beinvevet, og er også en del av nukleinsyrer og proteiner.

Kroppens behov for fosforsalter er enda større enn for kalsiumsalter: 1,6-2 g per dag. Gravide og ammende kvinner bør konsumere 3-3,8 g daglig, barn - 1,5-2,5 g.

Imidlertid er forholdet mellom fosfor og kalsium (omtrent 2 til 3) ikke mindre viktig, siden disse to elementene er uløselig knyttet til hverandre. Som et resultat av en ubalanse i denne balansen kan forskjellige patologier oppstå: overskudd av kalsium fører til urolithiasis, overflødig fosfor provoserer fjerning av kalsium fra beinene. Kroppen inneholder imidlertid et veldig nyttig element som kontrollerer fosfor-kalsiummetabolismen - vitamin D.

Fosfor spiller en ledende rolle i funksjonen til sentralnervesystemet. Metabolismen av fosforforbindelser er nært knyttet til metabolismen, spesielt av fett og proteiner. Fosfor spiller en viktig rolle i metabolske prosesser som forekommer i membranens intracellulære systemer og muskler (inkludert hjertet).

Fosforforbindelser er de vanligste komponentene i kroppen, og deltar aktivt i alle metabolske prosesser.

Ved økt fysisk aktivitet, samt ved utilstrekkelig proteininntak fra mat, øker kroppens behov for fosfor kraftig.

Mange fosforforbindelser med protein, fett og andre syrer danner komplekse forbindelser preget av høy biologisk aktivitet. Disse inkluderer nukleoproteiner av cellekjerner, fosfoproteiner (kasein), fosfatider (lecitin), etc.

Dårlig ernæring og påvirkning av andre ugunstige faktorer, som resulterer i mangel på fosforforbindelser i kroppen, fører til hyppige brudd, tannråte, ledd- og beinsykdommer. Nervelidelser og hudsykdommer kan også dukke opp.

Absorpsjonen av fosfor er relatert til absorpsjonen av kalsium, proteininnholdet i kosten og andre relaterte faktorer. Noen fosforforbindelser absorberes dårlig. Dette er først og fremst fytinsyre, som finnes i korn i form av fytiske forbindelser.

En voksens daglige behov for fosfor er 1200 mg.

Tabellene i vedleggsdelen viser magnesiuminnholdet i enkelte matvarer.

Klor

Den fysiologiske betydningen og den biologiske rollen til klor ligger i dets deltakelse i reguleringen av osmotisk trykk i celler og vev, og i normaliseringen av vannmetabolismen. Klor i kroppen er inneholdt i saltsyre - hovedkomponenten i magesaft sammen med natrium opprettholder kroppens vann-elektrolyttbalanse, fremmer akkumulering av vann i vev, deltar i dannelsen av blodplasma; fjern giftstoffer og avfall fra kroppen, forbedrer leverfunksjonen, fremmer normal fordøyelse, aktiverer noen enzymer, deltar i prosessen med fettnedbrytning, kontrollerer tilstanden til røde blodlegemer og fremmer rettidig fjerning av karbondioksid fra kroppen.

Klor har evnen til å skilles ut i svette, men hovedutskillelsen av klor skjer i urin. Klor i hypertone natriumkloridløsninger reduserer svette både under muskelarbeid og ved høye omgivelsestemperaturer.

En betydelig del av natriumklorid holdes tilbake i huden, noe som resulterer i økt hevelse av hudproteiner og en økning i mengden bundet vann. Samtidig øker mengden vann som trengs for å løse opp elektrolytter. Alt dette fører til en reduksjon i vannfrigjøring fra huden og en reduksjon i svette. Den ekstra introduksjonen av natriumklorid i kullsyreholdig vann er mye brukt i varme butikker i industribedrifter. Resultatene fra noen studier støtter imidlertid ikke en reduksjon i svette under påvirkning av ytterligere mengder klor tilført som en del av natriumklorid.

Det naturlige innholdet av klor i matvarer er ubetydelig. I utgangspunktet kommer klor inn i kroppen gjennom natriumklorid tilsatt matvarer i henhold til oppskriften for deres produksjon, eller gjennom tilsetning av natriumklorid til mat av forbrukere etter eget skjønn.

Den daglige ufarlige dosen av klor for en voksen er 5-7 g.

Symptomer på klormangel: muskelsvakhet, døsighet, sløvhet, hukommelsestap, tap av matlyst, munntørrhet, tenner og hårtap. En kraftig og betydelig reduksjon i mengden klor i kroppen kan forårsake koma og til og med død.

Et økt innhold av klor i kroppen er skadelig, da det fører til vannretensjon i vev og organer, som først og fremst fører til en økning i blodtrykket. Andre symptomer på overflødig klor: smerter i hodet og brystet, dyspeptiske lidelser, tørr hoste, tåreflod, smerter i øynene. I mer alvorlige tilfeller kan det oppstå toksisk lungeødem og bronkopneumoni med økt temperatur.

Årsakene til overflødig klor: innånding av konsentrerte damper som inneholder klor i farlige industrier (tekstil, farmasøytisk, kjemisk), tar visse medisiner, samt en rekke sykdommer: hyperfunksjon av binyrebarken, skade på hypothalamus og andre. Desinfeksjon av drikkevann ved hjelp av klor, noe som resulterer i dannelse av forbindelser som fører til luftveisvirussykdommer, gastritt, lungebetennelse og, ifølge noen rapporter, til og med kreft. Det antas også at det er høy risiko for klorforgiftning ved innånding av konsentrerte giftige stoffer under langvarige varme dusjer.

Tabellene i vedleggsdelen viser klorinnholdet i enkelte matvarer.

Svovel

Svovel er en mineralkomponent, et gult pulver, som når det kombineres med hydrogen lukter råtne egg.

Betydningen av svovel i kroppens liv er ikke tilstrekkelig belyst. Det er kjent at svovel er en nødvendig strukturell komponent i noen aminosyrer (metionin, cystin), vitaminer (tiamin, etc.), og er også en del av insulin og deltar i dannelsen. Svovel er nødvendig for å opprettholde normal leverfunksjon og kroppsrenseprosesser.

Svovel spiller en viktig rolle i dannelsen av enzymer - aktive stoffer som akselererer kjemiske reaksjoner i kroppen. Noen studier tyder på at svovelforbindelser kan redusere blodtrykk, blodsukker og kolesterolnivåer.

De negative konsekvensene av overflødig innhold av elementet er ikke beskrevet i litteraturen. Mangel på svovel fører til forstyrrelse av metabolske prosesser, spesielt pigmentmetabolisme. Det antas at mulige symptomer på elementær mangel kan inkludere økt blodsukker og triglyserider, samt leddsmerter.

Mengden av dette makronæringsstoffet i maten er proporsjonal med proteininnholdet. Mer svovel er tilstede i animalske produkter: fjærfe, kjøtt, sjømat, eggeplomme. Blant produkter av planteopprinnelse er det verdt å merke seg løk, asparges, bønner, hvitløk, pepperrot, nøtter, reddiker, reddiker, kål, spinat, plommer, stikkelsbær.

Tabellene i vedleggsdelen viser svovelinnholdet i enkelte matvarer.

3. Metoder for å bestemme det kvalitative og kvantitative innholdet av makroelementer i matvarer

I vår tid med teknologisk boom er det mange metoder for å bestemme sammensetningen av matvarer, fra lenge kjente til de mest innovative. I denne delen vil vi vurdere de mest populære og relativt ukompliserte metodene med tanke på deres implementering, nemlig fysisk-kjemiske.

Disse metodene er mest brukt for å vurdere kvaliteten på forbruksvarer. Disse metodene er forskjellige ved at studiet av varer utføres ved hjelp av måleinstrumenter, og resultatene er uttrykt i objektive mengder, slik at definisjonen er pålitelig og kan verifiseres ved gjentatt analyse. Fysiokjemiske metoder fastslår forholdet mellom de fysiske egenskapene og den kjemiske sammensetningen til produktet. Prinsippet for å bestemme den kjemiske sammensetningen ved enhver metode er det samme: sammensetningen av et stoff bestemmes av dets egenskaper.

3.1 Emisjonsspektralanalyse

Emisjonsspektralanalyse er en fysisk-kjemisk analysemetode, eller snarere en optisk metode.

Hvert stoff, som skiller seg fra andre stoffer i dets sammensetning og struktur, har noen individuelle egenskaper som bare er iboende for det. PR, emisjonsspektra, absorpsjon og refleksjon av stråling fra et stoff har en form som er karakteristisk for hvert stoff. Dette stoffet kan også gjenkjennes på sin løselighet og krystallform.

Ved bruk av f-x-metoder er vi interessert i konsentrasjonen av analytten, dvs. innholdet per volumenhet av løsningen som studeres. Konsentrasjonen av stoffer bestemmes ved at det alltid er en sammenheng mellom den og verdien av signalene som kommer fra stoffet. Uavhengig av analysemetode er metodene for å beregne innholdet av ønsket komponent i produktet de samme for alle fysisk-kjemiske metoder.

3.2 Atomemisjonsspektroskopi: den mest populære multi-element analysemetoden

Det er ingen spektrometeranordning for å måle intensiteten av lysutslipp som brukes av eksiterte atomer - en separat ekstern strålingskilde som en strøm: prøven selv, dens eksiterte atomer, tjener som en strålingskilde. Atomisering og eksitasjon av atomer skjer samtidig i forstøveren. En forstøver er en kilde til lav- eller høytemperaturplasma.

Metoden er basert på studiet av emisjonsspektra oppnådd ved eksitasjon av prøver i en hard eksitasjonskilde. For å oppnå et emisjonsspektrum, må ekstra energi tilføres analyttens partikler. For dette formål, under spektralanalyse, blir en prøve introdusert i en lyskilde, hvor den varmes opp og fordampes, og molekylene som er fanget i gassfasen dissosieres til atomer, som når de kolliderer med elektroner forvandles til en eksitert tilstand. Atomer kan forbli i en eksitert tilstand i svært kort tid (10-7 sekunder). Spontant går de tilbake til en normal eller middels tilstand, og sender ut overflødig energi i form av lyskvanter.

Intensiteten til spektrallinjen eller strålingskraften under overgangen av atomer fra en energitilstand til en annen bestemmes av antall emitterende atomer Ni (antall atomer i eksitert tilstand i) og sannsynligheten Aik for overgang av atomer fra tilstand i til tilstand k.

Den optimale temperaturen som den maksimale linjeintensiteten oppnås ved, avhenger av ioniseringspotensialet til atomene og eksitasjonsenergien til en gitt spektrallinje. I tillegg avhenger graden av ionisering av atomer, og derfor intensiteten til spektrallinjen, også av den kjemiske sammensetningen og konsentrasjonene av andre elementer.

Intensiteten til spektrallinjen avhenger av temperaturen til lyskilden. Derfor er det i atomemisjonsspektralanalyse vanlig å måle intensiteten til den analytiske linjen i forhold til intensiteten til en viss referanselinje. Oftest er dette en linje som tilhører hovedkomponenten i prøven.

Ved praktisering av atomemisjonsspektralanalyse brukes elektriske lysbuer av likestrøm og vekselstrøm, flamme, lav- og høyspent kondensert gnist, lavspent pulsutladning, mikrobølgeutladning, etc. som kilder til eksitasjon av spektre.

For å registrere spekteret brukes visuelle, fotografiske og fotoelektriske enheter. I de enkleste instrumentene - stylometre og styloskoper, vurderes intensiteten av spektrallinjer visuelt gjennom et okular. I spektrografer brukes fotografiske plater som strålingsmottakere. I kvantemålere og fotoelektriske stylometre fungerer en fotocelle som en strålingsmottaker.

For kvantitativ analyse er det nødvendig å utføre en operasjon til: mål intensiteten til spektralbåndene som tilhører makroelementer, og ved å bruke tidligere konstruerte kalibreringsgrafer eller standarder, beregne konsentrasjonen deres, dvs. etablere den kvantitative sammensetningen av prøven. For kvantitativ analyse ved atomemisjonsspektroskopi er plasma foretrukket som en eksitasjonskilde til en lysbue eller gnistutladning. På grunn av svingninger i eksitasjonsforhold, når konsentrasjonen av et element skal bestemmes, bør linjen til et annet element, kalt en intern standard, brukes for sammenligning.

Kvalitativ analyse av matvarer ved bruk av atomemisjonsspektroskopi inkluderer følgende operasjoner: å oppnå et spektrum, bestemme bølgelengdene til spektrallinjer. Basert på disse dataene, ved hjelp av oppslagstabeller, bestemmes det at spektrallinjene tilhører visse makroelementer, dvs. den kvalitative sammensetningen av prøven bestemmes.

Ved bruk av plasmaforstøvere er kvalitativ analyse for metaller og de ikke-metaller hvis eksitasjonsenergi ligger i det UV-synlige området også mulig.

Alle atomemisjonsspektroskopimetoder er relative og krever kalibrering ved bruk av passende standarder.

Måling av intensiteten til spektrallinjer i emisjonsspektralanalyse kan utføres ved visuelle, fotografiske og fotoelektriske metoder.

I det første tilfellet gjøres en visuell sammenligning av intensiteten til spektrallinjene til makroelementet som bestemmes og nærliggende linjer fra spekteret til hovedkomponenten i prøven.

Fotografiske metoder for registrering av spektre er mest brukt i spektralanalyse av atomutslipp. Deres fordel er dokumentasjon av analysen, samtidig registrering, lave deteksjonsgrenser for mange elementer og muligheten for gjentatt statistisk behandling av spektre

Ved fotografisk registrering gjennomgår kalibreringsgrafer et skifte på grunn av fluktuasjoner i egenskapene til den fotografiske emulsjonen fra en plate til en annen og utilstrekkelig nøyaktig gjengivelse av fremkallingsforholdene.

For å få data med høy hastighet og nøyaktighet, er fotoelektriske metoder for opptak og fotometri av spektre mye brukt. Essensen av disse metodene er at lysstrømmen til den ønskede analytiske linjen separeres fra resten av prøvespekteret ved hjelp av en monokromator og omdannes til et elektrisk signal. Intensiteten til linjen måles ved verdien av dette signalet (strøm eller spenning).

Moderne spektrometre er utstyrt med databaser som inneholder opptil 50 000 viktige linjer med ulike elementer. Ved å sekvensielt skanne hele bølgelengdeområdet med slike enheter, er det mulig å utføre en fullstendig kvalitativ analyse på ganske kort tid - 45 minutter.

Atomemisjonsspektroskopi brukes der hvor multielementanalyse er nødvendig: i medisin, når man studerer sammensetningen av malmer, mineraler, vann, analyserer kvaliteten på matvarer og innholdet av makroelementer i dem.

3.3 Atomabsorpsjonsspektralanalyse

AAA er en metode for å bestemme konsentrasjonen ved absorpsjon av lag med parametere til et element av monokromatisk lys, hvis bølgelengde tilsvarer midten av absorpsjonslinjen. Analysen utføres ved bruk av de mest følsomme spektrallinjene i absorpsjon, som tilsvarer overganger fra grunntilstand til en høyere energitilstand. I de fleste tilfeller er disse linjene også de mest følsomme i utslippsanalyse. Hvis molekylene til et stoff absorberer lys i striper over brede bølgelengder, skjer absorpsjon av atompar innenfor trange grenser, i størrelsesorden en tusendels nanometer.

I AAA spaltes analytten til atomer under påvirkning av termisk energi. Denne prosessen kalles atomisering, dvs. transformasjonen av et stoff til en damptilstand, der elementene som bestemmes er i form av frie atomer som er i stand til å absorbere lys. Emisjon og absorpsjon av lys er assosiert med prosessene for overgang av atomer fra en stasjonær tilstand til en annen. Når de eksiterer, beveger atomene seg til en stasjonær tilstand k med energi Ek, og deretter, tilbake til den opprinnelige grunntilstanden i med energi, sender de ut lys med en viss frekvens.

Strålingsoverganger skjer spontant uten ytre påvirkning.