אבץ

יסוד כימי בעל המספר האטומי 30

אָבָץ (Zincum; לעיתים בעברית גם בשם הלועזי צִינְק) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Zn ומספרו האטומי 30. זהו מינרל קורט חשוב להפעלתם של אנזימים רבים ולתפקודים ביולוגיים רבים נוספים.

אבץ
גליום - אבץ - נחושת

Zn
Cd
   
 
30
Zn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 30
סמל כימי Zn
סדרה כימית מתכות מעבר עמידות
מראה
אפור בהיר-כחלחל
Zinc fragment sublimed and 1cm3 cube.jpg
תכונות אטומיות
משקל אטומי 65.39 u
רדיוס ואן דר ואלס 139 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 2
קונפיגורציה אלקטרונית קונפיגורציה אלקטרונית
דרגות חמצון דרגות חמצון
תכונות פיזיקליות
צפיפות 7140 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 1180.15K (907°C)
נקודת התכה 692.43K (419.28°C)
לחץ אדים 192.2Pa ב-692.73K
מהירות הקול 3700 מטר לשנייה ב-293.15K
מגנטיות מגנטיות
שונות
אלקטרושליליות 1.65
קיבול חום סגולי 390 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 16.6 106/m·Ω
מוליכות חום 116 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 906.4 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה 1733.3 kJ/mol
אנרגיית יינון שלישית 3833 kJ/mol
אנרגיית יינון רביעית 5731 kJ/mol
מבנה גבישי מבנה גבישי
איזוטופים איזוטופים
היסטוריה
נקרא על שם tine עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

מאפייניםעריכה

אבץ הוא מתכת המשמשת לגלוון פלדה. יחסית למתכות אחרות, היסוד מגיב במתינות. מתחבר עם חמצן ואל־מתכות אחרות ומגיב עם חומצות מהולות בתהליך המשחרר מימן. עם חומצת מלח מגיב בתגובה אקסותרמית. זהו הרביעי מבין המתכות הנמצאות בשימוש נפוץ, כשלפניו רק ברזל, אלומיניום ונחושת במונחים של כמות המתכת המופקת מדי שנה.

מיקומו של האבץ בטור ה-12 של הטבלה המחזורית גורם לכך שיש לו רצון לאבד 2 אלקטרונים בפוטנציאל גדול ממתכות אחרות, 2 האלקטרונים מהקליפה 4S- לכן יש לו מצב חמצון נפוץ יחיד, +2, והוא מחזר מצוין. הוא דיאמגנטי.

שימושיםעריכה

היסטוריהעריכה

סגסוגות אבץ נמצאות בשימוש האנושות מזה אלפי שנים. סחורות מפליז מהשנים 1000-1400 לפנה"ס נמצאו בארץ ישראל, וחפצים המכילים 87% אבץ נתגלו באזורים פרהיסטוריים של טרנסילבניה. בשל נקודת הרתיחה הנמוכה שלה ואופן ההגבה הכימי שלה, אופייה האמיתי של מתכת זו לא הובן בזמנים קדומים.

אופן ייצור הפליז היה מוכר לרומאים מאז שנת 30 לפנה"ס לערך, בשיטה של חימום קלמין ונחושת יחדיו בכור-היתוך. תחמוצות האבץ בקלמין פחתו, והאבץ החופשי נלכד בידי הנחושת ויצר סגסוגת. הפליז שנוצר נוצק או רוקע לצורה הרצויה.

התכה והוצאה של צורות לא טהורות של אבץ בוצעו בהודו ובסין כבר בשנת 1000 לספירה. בסוף המאה ה-14, ההודים כבר ידעו על האבץ כמתכת נפרדת משבע המתכות שהיו מוכרות לקדמונים. במערב, נהוג לציין את הגרמני אנדריאס מרגראף כמי שגילה את האבץ המתכתי הטהור בשנת 1746, אף על פי שהסיפור המלא מורכב למדי.

תאורים של ייצור פליז במערב אירופה מופיעים בכתביו של אלברטוס מגנוס משנת 1248 לערך, ובמאה ה-16, ההבנה והמודעות למתכת חדשה זו התרחבו במידה ניכרת. גאורגיוס אגריקולה ציין ב-1546 כי ניתן לעבות ולגרד מתכת לבנה מדפנות כור ההיתוך כשמתיכים עפרות אבץ. הוא ציין בכתביו כי מתכת דומה המכונה "zincum" הופקה בשלזיה. פאראצלסוס (1541-1493) היה הראשון שטען כי "zincum" היא מתכת חדשה, שיש לה תכונות כימיות שונות מאלה של מתכות אחרות.

מכאן שהאבץ כבר היה מוכר בעת שמרגראף גילה את תגליותיו, ולמעשה אבץ בודד שנתיים קודם לכן בידי כימאי אחר, אנטון פון שוואב. אולם דוחותיו של מרגראף היו מקיפים ושיטתיים, ואיכות המחקר שלו קבעה את המוניטין שלו כמגלה האבץ.

בטרם גילוי שיטת ההצפה[דרושה הבהרה] של סולפיד האבץ (המינרל ספלריט), היווה קלמין את המקור העקרי לאבץ.

תפקיד ביולוגיעריכה

 
מאכלים המכילים אבץ

אבץ הוא מרכיב חיוני בבני-אדם, הכרחי לקיום החיים. מחסור באבץ מוביל לתוצאות ניכרות של עליה במשקל אצל בעלי-חיים. אבץ מצוי באינסולין, בחלבונים מסוימים, ובאנזימים שונים.

מזה עשרות שנים ידוע כי לאבץ יכולת לעכב שכפול של Rhinoviruses - הווירוס העיקרי הגורם לצינון - בניסויי מבחנה[3]. סקירות מחקרים ומטה-אנליזה שפורסמו ב-2013 מצאו ראיות באיכות בינונית לכך שנטילת לכסניות של אבץ-אצטט בכמות של 75 מ"ג או יותר אבץ יוני ביום עשויות להפחית את זמן ההצטננות בקרוב לשלושה ימים, וייתכן שאף מפחיתה מחומרת התסמינים[4][5][6][7]. יש לשים לב לכך שמרבית תוספי האבץ המוצעים למכירה בשוק מכילים תרכובות אבץ שאינן אבץ-אצטט ושהמחקרים מעידים על יעילות פחותה/היעדר יעילות שלהן. בנוסף, אפשר שלצורת הנטילה - לכסניות למציצה - חשיבות רבה, מפני שצורת מתן זו עשויה ליצור ריכוז גבוה יחסית של אבץ באזור הזיהום (דרכי הנשימה העליונות). בכל אופן, על-מנת להגיע למסקנות חד-משמעיות בנושא זה דרושים מחקרים נוספים.

מקורות מזון טבעיים לאבץ כוללים בשר אדום, בשר עוף, שעועית, אגוזים, דגנים מלאים, גרעיני דלעת, גרעיני חמנית וצדפות. חלקי השוק והצוואר בבשר בקר עשירים במיוחד באבץ.

אצל גברים, אבץ הוא מרכיב חשוב בייצור נוזל הזרע. עד 5 מ"ג אבץ אובדים בעת פליטה. מחסור באבץ אצל גברים מוביל לספירת זרע נמוכה ומרץ מיני מופחת.

שכיחותעריכה

אבץ נמצא במיקום ה-23 ברשימת היסודות הנפוצים בקרום כדור הארץ. המחצבים הניכרים ביותר מכילים בקירוב 10% ברזל ו-40 עד 50 אחוז אבץ.

איזוטופיםעריכה

אבץ מופיע בתרכובות בטבע ב-4 איזוטופים יציבים: 66Zn, 67Zn, 68Zn ו-64Zn. ה-64 הוא הנפוץ ביותר (48.6%). אופיינו 22 רדיואיזוטופים; הנפוץ והיציב שבהם הוא 65Zn, שלו זמן מחצית חיים של 244.26 יום, ואחריו 72Zn עם זמן מחצית חיים של 46.5 שעות. לכל שאר האיזוטופים הרדיואקטיביים יש מחצית חיים של פחות מ-14 שעות - למעשה, אצל רובם מדובר בפחות משנייה אחת. ליסוד יש גם 4 מטא מצבים.

אמצעי זהירותעריכה

אף על פי שההשלכות השליליות של מחסור באבץ היו מוכרות שנים רבות, לקח זמן רב עד שעלתה המודעות לסכנות אפשריות של צריכת אבץ מוגזמת. אבץ נחשב לא רעיל יחסית, במיוחד אם הוא נלקח דרך הפה. עם זאת, סימפטומים של רעילות גלויה (בחילה, הקאות, כאבים באזור רום הבטן (אנ'), ותשישות) עלולים להתרחש במקרה של צריכת כמות אבץ גבוהה במיוחד. גם בצריכה שאינם מוגזמת, אך כזו העולה בהרבה על קצב התזונה המומלץ (למשל, צריכת 100-300 מ"ג ליום, במקום כ-15 מ"ג ליום), ישנן עדויות לעליה בסיכון לתופעת חוסר בנחושת (אנ') המלווה בתסמינים של אנמיה ונויטרופניה, פגיעה במערכת החיסון ותסמינים נוספים. גם צריכה שהיא רק מעט מעל למומלץ עלולה לגרום לשיבושים בניצול הגוף של נחושת וברזל ולהשפיע לרעה על ריכוזי כולסטרול.[8]

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ [https://www.solgar.co.il/media/16824/zinc-acetate-lozenges-common-cold-bmc-family-pract-15.pdf The effectiveness of high dose zinc acetate lozenges on various common cold symptoms: a meta-analysis], BioMed Central
  2. ^ מניעת ריח רע מהפה באתר Infomed
  3. ^ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4363085
  4. ^ Singh M, Das RR. Zinc for the common cold. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 6. Art. No.: CD001364. DOI: 10.1002/14651858.CD001364.pub4. [1]
  5. ^ Michelle Science; Jennie Johnstone; Daniel E. Roth; Gordon Guyatt; Mark Loeb (10 ביולי 2012). "CMAJ". 184(10). עמ' E551–E561. PMC 3394849. doi:10.1503/cmaj.111990. 
  6. ^ Zinc Lozenges May Shorten the Duration of Colds: A Systematic Review
  7. ^ Zinc for the treatment of the common cold: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials
  8. ^ G J Fosmire, רעילות אבץ, המכונים הלאומיים לבריאות