Реферат
Біологічна роль ванадію
Введення
ванадій хімічний біологічний
Ванадій - двадцять третій елемент Періодичної системи Д.І. Менделєєва. Широке поширення отримав в металургії і металлохіміі.
До теперішнього часу в літературі розглядалися лише питання токсикології оксидів і солей ванадію, однак, проблема біологічної дії ванадію на організм при безпечної концентрації досить широко не освітлювалася.
Тому, може скластися думка, що ванадій є виключно токсичним елементом. Прагнучи заповнити пробіл у вивченні ванадію, поставили перед собою наступні завдання:
1) з'ясувати, які фізичні та хімічні властивості дозволяють вважати його необхідним елементом;
2) вивчити шляхи надходження, розподілу і виведення ванадію;
) описати поведінку ванадію в організмі, його участь у біологічних процесах;
) визначити синергистов і антагоністів елемента, оскільки будь-яка хімічна сполука не надходить в організм в ізольованому вигляді.
Слід зазначити, що, насамперед, розглядався організм людини.
1. Загальна характеристика елементу
ванадію (Vanadium, V) - хімічний елемент V У групи періодичної системи. Атомний номер - 23, атомна маса М=50,94, валентність 5, рідше - 4, 3, 2. Ванадій має два стійких ізотопу.
Радіус нейтрального атома ванадію 0,134 нм, радіус іонів V2 + - 0,093 нм, V3 + - 0,078 нм, V4 + - 0,067-0,086 нм, V5 + - 0,050-0,068 нм. Енергії послідовної іонізації атома ванадію 6,74, 14,65, 29,31, 48,6 і 65,2 еВ. За шкалою Полінга електронегативність ванадію 1,63.
Чистий V - світло-сірий крихкий, дуже твердий метал, не окислюється на повітрі, щільність 6,11 м/см3, tпл.=19200С, tкип.=34500С. Розчиняється тільки в кислотах, що є сильними окислювачами (азотна кислота, царська горілка), і розплавлених лугах. У мелкораздробленном стані при нагріванні енергійно взаємодієте киснем, галогенами і сіркою. При низьких температурах метал покритий захисною плівкою оксиду і тому виявляється більш інертними, ніж можна очікувати за значенням величини його редокс-потенціалу.
Отримання ванадію: у промисловості при отриманні ванадію із залізних руд з його домішкою спочатку готують концентрат, в якому вміст ванадію сягає 8-16%. Далі окисної обробкою ванадій переводять у вищий ступінь окислення +5 і відокремлюють легко розчинний у воді ванадат натрію NaVO3. При підкисленні розчину сірчаної кислотою випадає осад, який після висушування містить більше 90% ванадію. Первинний концентрат відновлюють в доменних печах і отримують концентрат ванадію, який далі використовують при виплавці сплаву ванадію і заліза - так званого феррованадия (містить від 35 до 70% ванадію). Металевий ванадій можна приготувати відновленням хлориду ванадію воднем (H), кальцієтермічною відновленням оксидів ванадію (V2O5 або V2O3), термічною дисоціацією VI2 та іншими методами.
У водних розчинах і тваринних тканинах ванадій зазнає ряд взаємних перетворень.
Цілий ряд фізико-хімічних і біологічних властивостей дозволяє вважати його необхідним елементом. Це, насамперед, невелика молярна маса, висока каталітична активність, здатність утворювати хелатні сполуки з біологічно активними сполуками. Крім того, слід зазначити повсюдне поширення ванадію в геосфері, накопичення в організмі і швидку екскрецію, характерні симптоми при дефіциті у тварин і рослин.
Ванадій відрізняється від ніобію Nb і танталу Ta (інших елементів V У групи) більшою розчинністю і стійкістю солей, а, отже, і біологічними властивостями. Ванадій не утворюють токсичних летючих гідридів.
2. Ванадій і організми тварин
Ще в минулому столітті ванадій був вперше виявлений у складі деяких рослин, після чого присутність елемента №23 у вугіллі, торфі і сланцях перестало здаватися дивним. Один з рослинних «збирачів» ванадію добре знайомий кожному - це отруйний гриб бліда поганка.
У крові деяких мешканців морів і океанів - морських їжаків і голотурій вміст ванадію сягає 10%. Передбачається, що ванадій грає тут ту ж роль, що залізо в гемоглобіні. Але це твердження - гіпотетичне. Інші вчені дотримуються думки, що роль ванадію в цьому випадку порівнянна з роллю магнію в хлорофілі, іншими словами, ванадій, що міститься в крові голотурій, бере участь, насамперед, у процесах харчування, а не дихання.
В Аргентині проводилися досліди з введенням сполук ванадію в їжу биків і свиней. При цьому у тварин поліпшувався апетит, і вони швидко додавали у вазі. Відомо також, що цвіль «чорний аспергіл» розвиваєть...
