Технология минеральных солей. Соли магния

Технология минеральных солей. Соли магния

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

Факультет Экономики и менеджмента

Реферат

По дисциплине: Химия

Тема: «Технология минеральных солей. Соли Магния»

Санкт-Петербург 2011

Минеральные соли

Минеральные соли относятся к обязательным компонентам пищи, и отсутствие их приводит к гибели организма. Минеральные вещества активно участвуют в жизнедеятельности организма, в нормализации функций важнейших его систем. Известна их роль в кроветворении (железо, медь, кобальт, марганец, никель), а также их участие в формировании и регенерации тканей организма, особенно костной, где фосфор и кальций являются основными структурными элементами. Важную роль играют минеральные вещества в развитии и росте зубов. Фтор, например, делает зубную ткань особенно прочной.

Одной из важнейших функций минеральных веществ является поддержание в организме необходимого кислотно-щелочного равновесия. Входя в состав белковых фракций, минеральные вещества сообщают им свойства живой протоплазмы. Минеральные соли участвуют в функции эндокринных и ферментных систем, неоценима их роль в нормализации водного обмена минеральный соль компонент пища.

В настоящее время можно считать, что человек нуждаемся в обеспечении не менее чем 20 минеральными веществами. Удовлетворение потребности в них осуществляется за счет продуктов питания и за счет воды.

Суточная потребность в некоторых минеральных веществах взрослых людей следующая:

Некоторые продукты питания обладают способностью избирательно концентрировать в своем составе значительное количество иногда редких минеральных веществ. Так, известны большие количества кремния в злаках, йода - в морских растениях, меди и цинка - в устрицах, кадмия - в моллюске-гребешке и т.д.

Кислотно-щелочное равновесие. В организме человека поддерживается кислотно-щелочное равновесие, необходимое для нормальной его жизнедеятельности. Оно отличается постоянством, однако, характер питания и преобладание в нем кислотных или щелочных соединений могут влиять на сдвиги кислотно-щелочного баланса. В питании людей наиболее часто отмечается преобладание веществ кислотного характера, в результате чего возможен сдвиг этого равновесия в сторону кислотности, что является нежелательным.

Имеются данные, что кислотные сдвиги в организме способствуют развитию атеросклероза.

Источниками кислых минеральных веществ являются такие пищевые продукты, как мясо, рыба, яйца, хлеб, крупа, булочные изделия и другие, содержащие в значительном количестве серу, фосфор и хлор. Пищевые продукты, богатые кальцием, магнием и калием (или натрием)! являются источниками щелочных веществ. К ним относятся молоко и молочные продукты (кроме сыров), картофель, овощи и фрукты, ягоды. Казалось бы, овощи, фрукты и ягоды благодаря своему кислому вкусу должны являться источниками кислых веществ. На самом деле в результате превращений в организме они служат поставщиками щелочных веществ. Органические кислоты овощей, фруктов и ягод содержат большое количество щелочных и щелочноземельных солей, которые задерживаются в организме.

Пищевой рацион людей зрелого возраста желательно усилить продуктами со щелочной средой. Добиться этого можно за счет повышения удельного веса в питании молока и молочных продуктов, картофеля, овощей и фруктов. К основным минеральным веществам, в которых нуждается ; организм, относятся кальций, калий, магний, фосфор и железо.

Кальций

Общеизвестно важное значение кальция в детском питании. Можно было бы думать, что для взрослых роль кальция невелика, и больше того, что он вреден в пожилом возрасте ввиду опасности отложения его в сосудах.

Однако кальций необходим и взрослым; имеются данные о том, что в пожилом возрасте потребность в кальции даже повышается. Соли кальция являются постоянной составной частью крови, клеточных и тканевых соков; они укрепляют защитные механизмы организма и играют важную роль в поддержании нормальной нервно-мышечной возбудимости. Соли кальция участвуют в процессах свертывания крови, недостаточность кальция сказывается на функции сердечной мышцы. Особо важное значение имеет кальций в формировании, росте и развитии костей скелета.

Кальций широко представлен во многих пищевых продуктах, однако, он трудно усвояем. Лучшими, источниками усвояемого кальция являются молоко и молочные продукты. 0,5 л молока или 100 г сыра гарантированно удовлетворяют суточную потребность в кальции.

Кальций злаковых, хлебных продуктов усваивается плохо в связи с неблагоприятным его соотношением в этих продуктах с фосфором и магнием, а также в связи с наличием в злаковых инозит-фосфорной кислоты, образующей с фосфором неусвояемые соединения. Такие же неусвояемые соединения образует с кальцием и щавелевая кислота; поэтому кальций продуктов, богатых щавелевой кислотой (щавель, шпинат и др.), практически (не используется в организме.

Мясо и рыба содержат мало кальция и не могут рассматриваться, как сколько-нибудь существенный источник его. Молоко, только само является отличным источником усвояемого кальция, оно способно повышать усвояемость кальция других продуктов. Поэтому молоко должно быть непременным компонентом любого рациона.

Между приемами достигают 7 и более часов. В результате желудок переполняется, стенки его чрезмерно растягиваются, в нем ограничиваются подвижность и перемешивание пищи, ухудшается обработка ее соками. Пищевые вещества становятся менее доступными для обработки ферментами. Пища надолго задерживается в желудке, а работа пищеварительных желез становится длительной и напряженной. Такое питание в конечном итоге приводят к развитию нарушений функции желез желудка и расстройству пищеварения. У лиц пожилого возраста довольно часто бывают ослаблены функциональные способности пищеварительной системы, и такая чрезмерная нагрузка приводит к еще более выраженным нарушениям.

Исключительно важное значение имеет регулярность приема пищи, т.е. прием пищи всегда в одно и то же время. При этом вырабатывается условный рефлекс на выделение в установленное время наиболее активного желудочного сока, богатого ферментами. Поступающая пища встречает в желудке подготовленную почву для энергичного, активного переваривания. Совсем иное происходит при беспорядочном приеме пищи. В этих случаях условный рефлекс отсутствует, предварительного выделения сока нет, и введенная пища поступает в желудок, не подготовленный к процессам пищеварения.

Если длительно не соблюдается время приема пищи, то неизбежно нарушаются процессы пищеварения, нередко приводящие к развитию заболеваний желудка.

Можно без преувеличения сказать, что одной из частых причин гастритов и язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки является именно несоблюдение режима питания, беспорядочный прием пищи с длительными перерывами между этими приемами.

Очень вредна обильная пища перед сном. Дело в том, что органы пищеварения нуждаются в отдыхе, а таким периодом отдыха является ночной сон. Длительная непрерывная работа желез пищеварительного аппарата приводит к снижению переваривающей силы желудочного сока и нарушению нормального его отделения.

Пищеварительные железы должны иметь 6-10-часовой отдых ежесуточно. Поздние ужины лишают секреторный аппарат отдыха, что приводит к перенапряжению и истощению пищеварительных желез.

Ужинать надо не позднее, чем за 3 часа до сна. Непосредственно перед сном рекомендуются молочно-кислые продукты или фрукты (стакан простокваши, яблоко).

Распределение суточного пищевого рациона по отдельным приемам пищи производится дифференцированно, в зависимости от характера трудовой деятельности и распорядка дня.

Минеральные соли, так же, как и витамины, должны находиться в нашей пище, так как необходимы для жизни и деятельности нашего организма.

Основные группы минеральных веществ

. Натрий.

Один из главных щелочных элементов в организме. Благодаря ему известь и магний удерживаются в растворах крови и тканях. Недостаток натрия вызывает отвердение стенок артерий, застои крови в капиллярных сосудах, камни желчные, мочевые, печеночные, желтуху. Затем натрий выводит из тканей к легким углекислый газ, при недостатке натрия появляются сердечные болезни, а диабетики и тучные задыхаются. Затем натрий является источником соляной кислоты, входящей в состав желудочного сока. Только благодаря натрию железо может захватывать из воздуха кислород.

. Железо.

Оно является самым нужным элементом для окисления нашей крови, оно способствует образованию красных шариков (гемоглобина) в ней. Недостаток железа в организме создает острое малокровие, пониженную жизненность, апатию, бледную немочь. Складочным местом железа в организме является печень.

Больше всего железа находится в шпинате, салате, землянике, спарже, луке, тыкве и арбузах.

. Калий.

Это - щелочной металл, необходимый для строения мускулов. В организме он нужен для печени и селезенки, а также для кишечника, которому помогает переваривать жиры и крахмал.

Поэтому пища, богатая калием, полезна при запорах. Он также полезен при плохой циркуляции крови, при ослаблении деятельности сердца, при разных воспалениях и болезнях кожи, при приливах крови к голове.

Недостаток калия создает дряблость и негибкость мускулов, понижает умственную жизнедеятельность. Больше всего его имеется в сырых овощах, в кислых фруктах, особенно лимонах, клюкве и барбарисе, а также много в отрубях, орехах, миндале и каштанах.

И, так как кальций необходим для работы сердечных мускул и для свертывания крови. Он является главным источником снабжения крови щелочными солями, что крайне важно, так как кровь в нормальном состоянии щелочная, и если щелочное равновесие нарушится, то наступает смерть. Все наши железы, которые выделяют гормоны для крови, клеток и тканей, должны всегда иметь достаточно кальция, иначе организм преждевременно стареет. Дети и подростки требуют кальция в 3-4 раза больше, чем взрослые, для образования костей, зубов, тканей.

4. Кальций.

. Фосфор.

Развитие костей может задержаться вследствие недостатка фосфора, несмотря на достаточность кальция, так как фосфор является в организме стимулом роста и деятельности. Фосфор еще нужен для мозговой работы, так как он входит в состав мозгового вещества; поэтому мозговое утомление при усиленной мозговой работе связывается с убавлением фосфора. С другой стороны несоразмерное его количество в организме вызывает различные опухоли. Фосфором особенно богата печень из рыбы, также яичный желток, сыр, хлебные отруби, редиска, огурцы, салат, орехи, миндаль, чечевица и сухой горох.

. Сера.

Она находится во всех клетках и тканях человеческою

Организма: в составной части волос, ногтях, мускулах, желчи, газах, в моче. Является антисептическим средством кишечника, умеряет излишнее окисление фосфора, сохраняет силу нервов. Недостаток серы ведет к раздражительной деятельности, опухолям, болезненным явлениям на коже. Много серы имеется в хрене, репе, капусте, яичном белке, отрубях, грецких и китайских орехах, в спелой ржи и пшенице.

. Кремний.

Он идет на конструкцию мускулов, нервов, кожи, волос и ногтей. Недостаток его вызывает выпадение волос, ломкие ногти, способствует заболеванию сахарной болезнью. Больше всего кремния находится в кожице свежих фруктов и в отрубях хлебных злаков. Кроме того, немного в огурцах, спарже, кочанном салате, петрушке, свекле и землянике.

. Хлор.

Он имеется в организме в соединении с натрием, калием и кальцием как соляная кислота. В этом виде помогает организму переваривать и усваивать протеины (белки) и бороться с паразитами, находящимися в наших тканях. Недостаток его может выразиться в плохом пищеварении, а главное - в мочевом отравлении крови.

Больше всего хлора в устрицах, молочной сыворотке, яичном белке, свежих зеленых овощах - капусте, сельдерее, петрушке. Также есть еще в масле, бананах, яйцах, молоке и ржаном хлебе из целой муки.

. Фтор.

Находится у человека в спинных костях и зубах и меньше в мускулах, мозгу и крови. Он входит в состав эмали зубов: без фтора эмаль трескается, зубы гниют. Кости скелета без фтора тоже болеют. Фтор есть во всех зернах хлебных злаков, в орехах, бобах, горохе, яичном белке, во фруктах и зеленых овощах. Между прочим, фтор есть необходимое вещество в протоплазме растений, поэтому в почве, лишенной фтора, растения не цветут.

. Йод.

В организмах находится в щитовидной железе и является регулятором обмена веществ. Недостаток йода ведет к образованию зоба и ослабляет иммунитет, т. е. сопротивляемость организма ко всякого рода заболеваниям, уменьшает физические силы организма.

Больше всего йода находится в морской капусте (водорослях). Затем, он имеется в репе, брюкве, свекле, салате, помидорах, также в морских раках, чилийцах, устрицах, крабах, селедках и омарах.

. Соль (поваренная).

Очень нужна для тканей и крови, также для образования соляной кислоты, которая входит в состав желудочного сока. Нехватка в организме соли ведет к похудению, а переизбыток ее вредно отражается на сердце.

. Магний.

Он сообщает костям и зубам особую твердость и жесткость. В нервах, мускулах, легких, мозгах он тоже имеется в небольшом количестве, сообщая им эластичность и плотность. Нехватка его отражается на нервном напряжении. Магний находится в шпинате, помидорах, сельдерее, орехах, винных ягодах и отрубях.

Роль минеральных солей в жизнедеятельности клетки

Минеральные вещества играют исключительно важную роль в жизни живых организмов. Наряду с органическими веществами минералы входят в состав органов и тканей, а также участвуют в процессе обмена веществ.

В общей сложности в организме человека определяется до 70 химических элементов. Из них 43 элемента являются абсолютно необходимыми для нормального протекания обмена веществ.

Все минеральные вещества, исходя от их количественного содержания в организме человека, принято разделять на несколько подгрупп: макроэлементы, микроэлементы и ультраэлементы.

Макроэлементы представляют собой группу неорганических химических веществ, присутствующих в организме в значительных количествах (от нескольких десятков граммов до нескольких килограммов). К группе макроэлементов относятся натрий, калий, кальций, фосфор и др.

Микроэлементы встречаются в организме в гораздо меньших количествах (от нескольких граммов до десятых долей грамма и менее). К таким веществам относятся: железо, марганец, медь, цинк, кобальт, молибден, кремний, фтор, йод и др. Особой подгруппой микроэлементов являются ультрамикроэлементы, содержащиеся в организме в исключительно малых количествах (золото, уран, ртуть и др.).

Роль минеральных веществ в организме

Минеральные (неорганические) вещества входящие в структуру организма выполняют множество важных функций. Многие макро и микроэлементы являются кофакторами ферментов и витаминов. Это значит, что без молекул минеральных веществ витамины и ферменты неактивны и не могут катализировать биохимические реакции (основная роль ферментов и витаминов). Активация ферментов происходит посредством присоединения к их молекулам атомов неорганических (минеральных) веществ, при этом присоединенный атом неорганического вещества становится активным центром всего ферментативного комплекса. Так, например, железо из молекулы гемоглобина способно связывать кислород, для того чтобы переносить его к тканям, многие пищеварительные ферменты (пепсин, трипсин) для активации требуют присоединения атома цинка и т.д.

Многие минеральные вещества являются незаменимыми структурными элементами организма - кальция и фосфор слагают основную массу минерального вещества костей и зубов, натрий и хлор являются основными ионами плазмы, а калий, в больших количествах содержится внутри живых клеток.

Вся совокупность макро и микроэлементов обеспечивает процессы роста и развития организма. Минеральные вещества играют важную роль в регуляции иммунных процессов, поддерживают целостность клеточных мембран, обеспечивают дыхание тканей.

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма, предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органах на физиологическом уровне. Даже небольшие отклонения от нормы могут повлечь самые тяжелые последствия для здоровья организма.

Источники минеральных веществ

Основным источником минеральных веществ для человека, является потребляемая вода и пища. Одни минеральные элементы распространены повсеместно, а другие встречаются реже, и в меньших количествах. В наши дни, при условии нарушенной экологии, лучшим источником могут быть БАД (биологически активные добавки) и очищенная минерализованная вода.

Различные пищевые продукты содержат различное количество минеральных веществ. Так, например, в коровьем молоке и молочных продуктах содержится более 20 различных минералов, среди них наиболее важными являются железо, марганец, фтор, цинк, йод. Мясо и мясные продукты содержат такие микроэлементы как серебро, титан, медь, цинк, а морские продукты - йод, фтор, никель.

Как уже упоминалось выше, постоянство внутренней среды (содержание в организме различных веществ) имеет огромное значение для нормального функционирования организма. Несмотря на широкую распространенность минеральных веществ в природе, нарушения в организме, связанные с их недостатком (или реже с избытков) встречаются довольно часто. Заболевания, вызванные недостачей минеральных веществ чаще всего встречаются в определенных регионах земного шара, где в силу геологических особенностей природная концентрация того или иного микроэлемента ниже чем в других районах. Хорошо известны так называемые эндемические зоны йододефицита, в которых часто встречается такое заболевание как Зоб - следствие недостатка йода.

Однако, гораздо чаще дефицит минеральных веществ в организме встречается из-за неправильного (несбалансированного) питания, а также в определенные периоды жизни и при некоторых физиологических и патологических состояниях, когда потребность в минеральных веществах возрастает (период роста у детей, беременность, кормления грудью, различные острые и хронические заболевания, менопауза и пр.). 

Значение минеральных солей

Во время Великой Отечественной войны некоторые заводы, выпускающие удобрения и другие соли, сильно пострадали и вышли из строя. Несмотря на это, планом послевоенной пятилетки предусмотрено значительно (в полтора раза) превзойти к 1950 г. довоенный уровень химического производства. В частности, производство фосфорных удобрений будет увеличено в 2 раза, азотных в 1,8 раза и калиевых в 1,3 раза. Общий выпуск только этих трех видов солей достигнет в 1950 г. 5,1 млн. тонн. Нет сомнения в том , что дальнейшее развитие социалистических методов труда на химических предприятиях позволит превзойти контрольные цифры пятилетнего плана. Мощный рост производства солей за последние 20 лет сопровождался глубокими техническими сдвигами в методах их получения. В то время как выработка солей на некоторых старых предприятиях продолжает базироваться на сравнительно примитивной аппаратуре и ручном труде, наши современные заводы, построенные в годы Сталинских пятилеток, используют наиболее совершенные и экономичные технологические схемы, оборудованы совершенной аппаратурой, хорошо механизированы. Во многих солевых производствах используется автоматический контроль и управление технологическими процессами. Сам масштаб производства, при котором через аппаратуру проходят весьма большие материальные потоки, исключает возможность применения примитивных методов. Технология солевых производств продолжает непрерывно совершенствоваться путем использования новых видов сырья, новых непрерывных технологических схем <#"520169.files/image001.gif">

Рис. 1

Карбонат магния

Карбонат магния, магний углекислый, MgCO3 - магниевая <#"520169.files/image002.gif">

Рис. 2

Глюконат магния

Глюконовая кислота (глюконат магния) - альдоновая кислота <#"520169.files/image003.gif">

Рис. 3

Сульфат магния

Гептагидра́т сульфа́та ма́гния (Mg <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D0%B9><http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D0%B0><http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4>4·7H2O <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%B0>) - бесцветные кристаллы с ромбической решёткой (а = 1,187 нм, b = 1,200 нм, с = 0,688 нм, z = 4); плотностью 1,68 г/см3; твёрдость по Моосу 2-2,5; в воде легко растворяется. Другие названия - английская соль, горькая соль, магнезия <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%8F> (медицинский жаргон), эпсом (англ. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> epsom) соль.

В природе английская соль содержится в воде многих горьких минеральных источников, из которых её раньше и добывали.

Впервые в 1695 году была выделена английским ботаником Неемия Грю <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D1%8E,_%D0%9D%D0%B5%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D1%8F> (англ. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> Nehemiah Grew) из воды минерального источника в Эпсоме <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BF%D1%81%D0%BE%D0%BC>, отсюда название минерала того же состава - эпсомит <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BF%D1%81%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%82>.

Список используемой литературы

1. Эйдензон М.А., Магний. - М., 1969.

2.      Тихонов В.Н. Аналитическая химия магния. - М., 1973.

.        Иванов А.И., Ляндрес М.Б., Прокофьев О.В. Производство магния. - М., 1979.

.        С.И. Дракин. П.М. Чукуров, Дэвис А. Нутрицевтика. Питание для жизни, здоровья и долголетия. - М.: Саттва, Институт трансперсональной психологии, 2004. - С. 180-188. - ISBN.5-93509-021-X.

.        Минделл Э. Справочник по витаминам и минеральным веществам. - М.: Медицина и питание, 2000. - С. 83-85.

.        www.xumuk.ru <http://www.xumuk.ru>

.        www.alhimik.ru <http://www.alhimik.ru>

.        <http://chemistry.narod.ru/>

.        Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот) (ч. 2).