История открытия
Открыть ванадий удалось в самом начале девятнадцатого века. В те годы Андрес Мануэль Дель Рио, живший в столице Мексики, нашел данный элемент в свинцовых рудах
Обратив внимание на цветовой диапазон обнаруженного вещества, профессор минералогии решил назвать его «панхромием», а затем «эритронием»
Проблема была в том, что этот ученый из Мексики практически не имел никакого авторитета в Европе, поэтому другие химики усомнились в его открытии. Их сомнения передались и Мануэлю Андерсу – в конечном итоге он сказал, что нашел простой хромат свинца.
Таким образом, несмотря на уже фактически свершенное открытие, ванадий вновь обнаружили лишь через тридцать лет. Тогда это сделал ученый из Швеции по имени Нильс Сефстрём. Он нашел металл в железной руде и назвал его Берцелиус, по фамилии другого шведского химика.
Приложил руку к данному открытию и Фридрих Вёлер. Он исследовал мексиканскую руду, но не смог завершить работы, так как получил отравление фтороводородом.
В конечном итоге элемент получил название, основанное на его красивом окрасе. Богиня красоты и любви Фрейя являлась дочерью Ванов, что по древнескандинавски звучит как Ванадис.
Источники в продуктах
Высокий уровень содержания ванадия чаще всего встречается в овощах и дарах моря.
Грибы, устрицы, петрушка и шпинат принадлежат к списку наиболее важных источников микронутриента. В 100 граммах названных продуктов хранится более 0,1 мг полезного вещества. Почти 0,3 мг ванадия есть в 100 граммах цельного зерна, молочных продуктов и даров моря. Таблица содержания ванадиума в некоторых продуктах
| Название продукта (100 г) | Ванадиум (мкг) |
| Рис | 400 |
| Овес | 200 |
| Фасоль | 190 |
| Редис | 185 |
| Пшеница, ячмень (крупа) | 172 |
| Гречка, фисташки, салат-латук | 170 |
| Горох | 150 |
| Картофель | 149 |
| Рожь | 121 |
| Манка | 103 |
| Морковь | 99 |
| Кукуруза | 93 |
| Свекла | 70 |
| Вишня | 25 |
| Абрикос | 20 |
| Земляника | 9 |
| Груша | 5 |
Также небольшие порции ванадия попадают в организм вместе с водой. Согласно некоторым источникам, большие запасы вещества есть в пчелином маточном молочке и меде в сотах.
История открытия ванадия
История открытия данного микроэлемента достаточно интересна. Получилось так, что открыт он был несколько раз. Впервые ванадий был открыт в 1801 году. Автором этого открытия стал профессор минералогии Дель Рио из Мехико. Новый металл он обнаружил в свинцовых рудах. Однако вскоре ученый засомневался в результатах своих исследований и пришел к выводу, что он открыл хромат свинца. В 1830 году шведский химик Нильс Сефстрём снова открыл ванадий в железной руде. Новый элемент был назван Берцелиус и Сефстрём. До конца исследование руды было доведено Фридрихом Вёлером. Именно он установил, что в ней содержится не хром, а новый металл. Ему было присвоено название Ванадий, в честь скандинавской богини любви и красоты.
Влияние ванадия на организм человека
Любое вещество, микроэлемент, фермент, гормон и так далее (включая, ванадий) в системах организма человека несет определенную функцию влияния и является полезным. Но мы знаем немало случаев различных заболеваний, когда наблюдается критическая нехватка или слишком большое количество какой-либо составляющей. Касается ли это ванадия?
Недостаток ванадия в организме человека
Поскольку мы практически никогда не слышим о той благотворной роли, которую исполняет в человеческом организме ванадий, легко сделать вывод, что его недостаток пока не рассматривается официальной медициной как проблема. Зафиксированных случаев критической нехватки этого элемента единицы, да и чётких симптомов такого состояния у человека нет.
Однако опыты, проводимые учёными на животных, показали, каковы последствия нехватки этого скромного элемента:
- Проблемы с развитием костной системы.
- Развитие диабета.
- Высокая смертность новорожденных, выкидыши.
Переизбыток ванадия в организме человека
Если рассматривать ситуацию с другой стороны и предположить, что может возникнуть переизбыток ванадия, то тогда может произойти отравление, приводящее к патологиям нервной системы, высокому давлению и анемии.
Всё-таки не стоит забывать, что обсуждаемый нами элемент является металлом, и его постоянные спутники не только кислород, но также сера, хлор и натрий. Но на самом деле передозировка V — это предостережение из области фантастики, разве что поблизости случится техногенная катастрофа.
Отравление продуктами, содержащими ванадий, также невозможно, если только они не получили его в результате какого-либо промышленного загрязнения. Наиболее токсичен этот элемент, если им надышаться в концентрированном виде (вдыхание паров бензина, длительный контакт с зараженным промышленными отходами воздухом).
Общие характеристики
В таблице Менделеева данное вещество обозначают простой буквой V. Это металл, достаточно пластичный, в обычном состоянии имеющий серебристый цвет. Он считается рассеянным, а потому встретить его в природе в чистом виде вряд ли удастся.
Где содержится ванадий? Он находится в земной коре и в океанской воде. Его довольно много в разнообразных магматических и осадочных породах, например в углях, базальтах, асфальтитах и габбро. Найти ванадий можно и в железных рудах. Такое распространение среди пород объясняется близостью ионных радиусов этого вещества. Он есть даже в титане, гранате и слюдах.
Формула ванадия, в зависимости от типа оксида, может быть VO, V203 и другие производные.
Симптомы Дефицита (недостаточности) ванадия:
Дефицит ванадия может сопровождаться такими симптомами:
- снижение уровня холестерина
- повышение уровня триглицеридов
- повышение уровня фосфолипидов
Что приводит к повышению риска развития таких болезней как атеросклероз и сахарый диабет.
В больших количествах ванадий проявляет токсические свойства в организме , доза в 2-4 мг считается летальной. Также доказано, что длительное регулярное употребление более 10 мг ванадия ежедневно может привести к токсикологическим последствиям. К основным симптомам передозировки относят:
- аллергия
- лейкопения
- анемия
- воспалительные реакции кожи и слизистых оболочек
- снижение содержания в организме витамина С
- увеличение риска заболеваний дыхательной системы
- увеличение риска развития опухолей
Необходимо учитывать, что некоторые вещества усиливают токсическое действие ванадия, к ним относят: аскорбиновую кислоту, хром, железистое железо, хлорид и гидроксид алюминия.
Биологическая роль ванадия
В ходе исследования элемента было установлено наличие следующих функций ванадия:
• Принимает участие в обмене углеводов, способствует снижению сахара в крови • Принимает участие в метаболизме жиров, помогает контролировать вес, снижает холестерин крови, что замедляет развитие атеросклероза и защищает человека от заболеваний сердца и сосудов • Улучшает функциональность нервной системы • Ускоряет деление клеток, что помогает организму вовремя заменять старые структуры тканей, в том числе кожи, новыми • Оптимальное содержание ванадия в организме способствует тому, что улучшается состояние волос и ногтей • Повышает работоспособность клеток иммунитета, улучшает функции фагоцитов, способствует повышению защиты организма от болезней • Улучшает самоочищение организма, избавление его от токсинов • Замедляет старение организма • Способствует полноценному формированию костной ткани и эмали зубов, укрепляет их, препятствует развитию кариеса, остеопороза • Обладает противораковыми свойствами • Улучшает работу печени и поджелудочной железы • Положительно влияет на функционирование желез внутренней секреции • Поддерживает оптимальный баланс электролитов, регулирует содержание натрия и калия, предотвращает отеки и уменьшает их выраженность. • Улучшает кроветворение.
Нехватка и переизбыток ванадия
О дефиците ванадия в организме медики и биохимики говорят редко – такие случаи единичны, однако с ним бывают связаны нарушения углеводного обмена и особые проявления шизофрении.
В целом какие-либо определённые симптомы выделять не принято, но подопытные животные, если их лишали ванадия, хуже размножались; у них плохо росли зубы и кости, а также хрящевая и мышечная ткани.
Некоторые американские исследователи считают, что недостаток ванадия, вместе с нехваткой цинка и хрома, играет не последнюю роль в развитии сахарного диабета.
Дефицит ванадия приводит к снижению уровня холестерина – как «плохого», так и «хорошего», и увеличению общего объёма эритроцитов в крови.
Когда коз кормили пищей, в которой практически не было ванадия, у них резко увеличилась смертность новорождённых, участились случаи выкидышей, деформировались кости задних конечностей, а объём щитовидной железы увеличился.
Другой опыт показал, что крысы, у которых плохо работала щитовидная железа, начинали чувствовать себя лучше, когда им вводили ванадий.
Чаще говорят об избытке ванадия, когда он попадает в организм человека из-за неблагоприятных экологических факторов: вместе с парами бензина и мазута; из-за токсических выбросов при производстве стекла или асфальта, работы металлургических заводов и т.д.
Избыток ванадия в организме приводит к повышению кровяного давления, заболеваниям нервной системы – например, депрессии или рассеянному склерозу.
Вообще ванадий считается токсичным элементом, и его избыток, обычно связанный с экологией и особенностями производства, может вызывать различные нарушения и отравления.
Так, у рабочих, занятых на производстве, где в организм может постоянно попадать ванадий, возникают воспалительные заболевания кожи и слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.
В дыхательных путях к тому же скапливается слизь, развивается астма; в крови уменьшается количество лейкоцитов; возникает анемия, появляются экземы и дерматиты.
Животные реагируют на избыток ванадия почти так же, как и на недостаток: они плохо растут, и у них гибнет потомство.
Принимать ванадий дополнительно медики не рекомендуют, так как потребность в нём у человека небольшая, однако необходимо следить, чтобы продукты, содержащие ванадий, присутствовали в рационе в достаточном количестве.
Взаимодействие ванадия
В организме ванадий может взаимодействовать с хромом и белками – они снижают его токсическое действие. Повысить токсичность ванадия могут аскорбиновая кислота, соединения железа и алюминия.
Чтобы вывести из организма избыток ванадия, медики обычно назначают препараты хрома и этилендиаминтетрауксусную кислоту – аминокислоту ЭДТА, применяемую в медицине для выведения тяжёлых металлов и снятия последствий отравления токсичными веществами.
Гатаулина Галина
для женского журнала InFlora.ru
При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал InFlora.ru обязательна
При нехватке микроэлементов лучше скорректировать питание или сразу принимать добавки?
Пищевые добавки с микроэлементами рекомендованы только тем, кто испытывает реальный недостаток тех или иных веществ. Если еда скудная, однообразная или имеются какие‑то болезни, мешающие усвоению минералов, то некоторые биохимические реакции в организме могут пойти неправильно или вообще остановиться. Но если налегать на добавки с микроэлементами без рекомендации врача, то эти реакции тоже могут пойти не так, как положено, кроме того можно получить отравление .
У здоровых людей, которые питаются полноценно, дефицита микроэлементов, как правило, не возникает. Тело умело управляет запасами минералов — берёт ровно столько, сколько нужно, а лишнее либо сохраняет «про запас» (в случае с кальцием — в костях), либо выводит вместе с мочой.
Суточная норма потребления кальция: для взрослых — 1000 мг, для людей старше 60 лет — 1200 мг, для детей — 400–1200 мг. Этот элемент содержится в молочных продуктах и зелёных овощах . Недостаток кальция возникает при болезни почек, а также у пациентов с гипопаратиреозом. Также потребность в кальции увеличивается у беременных и у женщин в период лактации.
Фосфор приходит в организм с мясом птицы, рыбы, орехами, бобовыми и зерновыми. Суточная норма потребления: для взрослых — 700 мг, для подростков — 1250 мг. Уровень соединений фосфора в крови снижается у хронически голодающих, а также при генетических аномалиях, ожогах, алкоголизме и гипотиреозе .
Что касается магния, то даже если с пищей его поступает мало, почки просто будут менее активно выводить его из организма . Правда, срабатывает этот принцип всё же до определённого момента — при жёсткой голодовке уровень магния неизбежно снизится. Суточная норма потребления: для взрослых — 400 мг, для детей — 55–400 мг. Магний есть во многих продуктах, но особенно много его в кураге, молоке, продуктах из цельного зерна и бананах.
Йод здоровым людям без проблем со щитовидной железой безопаснее всего получать вместе с морепродуктами . Суточная доза йода составляет для взрослых — 150 мкг, для детей — 60–150 мкг.
Уровень железа человеческий организм тоже умеет регулировать самостоятельно : если этого микроэлемента поступает достаточно, тело направляет его в белок ферритин, а если мало — пользуется запасами. Большинство здоровых взрослых мужчин с железодефицитом не знакомы. Зато с ним нередко сталкиваются женщины, особенно беременные, а также маленькие дети и веганы. Суточные нормы потребления микроэлемента: для взрослых мужчин — 10 мг, для взрослых женщин — 18 мг, для детей — 4–18 мг. Железом богата говяжья печень, птица с красным мясом, тунец, лосось, сухофрукты и цельнозерновые культуры.
Молибден
Роль в жизни растений
Содержание молибдена в растениях колеблется от
0,00001 до 0,001% (в пересчете на сухое веще-ство). Он
накапливается преимущественно в молодых
растущих органах (особенно богаты им семена
растений), входит в состав ферментов, под
действием которых происходит восстановление в
клетках нитратного азота, играет большую роль в
азотном обмене и синтезе белковых веществ,
способствует усвоению азота, растворенного в
воде, участвует в синтезе нуклеиновых кислот. Под
влиянием молибдена в растениях увеличивается
содержание углеводов, каротина и аскорбиновой
кислоты, белковых веществ, хлорофилла и
повышается интенсивность фотосинтеза.
При недостатке молибдена в растениях
накапливается большое количество нитратов,
образуются пятна на старых и средних по возрасту
листьях, а их края закручиваются вверх, мелкие
жилки теряют зеленую окраску, между жилками
образуются ярко-желтые пятна. Молибден особенно
важен для бобовых растений, т.к. концентрируется в
клубеньках бобовых, способствуя их образованию.
Большие дозы молибдена весьма токсичны для
растений. Избыток молибдена вызывает у томатов
пятнистость, а у цветной капусты – нитевидность
листьев.
Сверхконцентраторами молибдена являются:
багульник болотный, горец птичий, плоды жостера
слабительного, крапива двудомная, мята перечная.
Роль в жизни животных и человека
Содержание молибдена в организме животных
составляет 0,000001 – 0,00001% (по массе), а в организме
человека (массой 70 кг) – 0,8–1,0 мг. Молибден
накапливается главным образом в печени, почках,
железах внутренней секреции и коже, в крови он
равномерно распределен между форменными
элементами и плазмой, входит в состав фермента
ксантиноксидазы, участвующего в обмене пуринов,
участвует в синтезе витаминов В12 и Е,
окислительно-восстановительных процессах,
препятствует развитию кариеса зубов.
Малые дозы молибдена в продуктах питания
способствуют обезвреживанию токсинов (ядов), а
избыток его в почках и в пищевых продуктах
приводит к появлению анемии, подагры,
эндемического зоба (при одновременном
недостатке йода), заболеваниям суставов,
расстройству работы кишечника.
Основные источники поступления в
организм
Продукты растительного происхождения: горох,
бобы, гречиха, салат, петрушка, шпинат, картофель,
морковь, репчатый лук, помидоры, редька, злаковые
культуры.
Знаете ли вы, что…
-
Чистый молибден получил И.Берцелиус в
1817 г. Его название происходит от слова molybdos –
любой материал, оставляющий черную черту на
бумаге. Основной минерал, из которого его
получают, молибденит МоS2. -
В теле человека 0,32 х 1020 атомов
молибдена, а в одной клетке – 0,32 х 106. -
Суточная потребность в молибдене
взрослого человека составляет 0,075–0,250 мг, а
ребенка – 0,06 мг. -
Молибдат аммония (NН4)6Mо7O24
х 4Н2О губителен для микроорганизмов, и его
применяют в каче-стве дезинфицирующего средства. -
В медицине молибден применяется в
терапии новообразований головного мозга, а также
при мужском бесплодии.
Грибы
Грибы представлены еще одним вегетарианским источником ванадия. Их можно купить в свежем или замороженном виде, а также многие люди, в зависимости от места своего проживания, могут поехать в лес, чтобы самостоятельно набрать лисичек, опят, белых грибов или других видов грибов.
Грибы могут использоваться в процессе приготовления многочисленных супов, салатов, пирогов или запеканок. Они обладают насыщенным, ярким и приятным вкусом, поэтому редко оставляют кого-либо равнодушным.
Грибы хорошо сочетаются с мясом, овощами или другими гарнирами. Они заправляются разными соусами, которые могут быть сливочными или на основе красного вина. Выбирать можно разные виды грибов, но если вы планируете собирать их самостоятельно, то нужно разбираться в разных видах, а также тщательно перебирать продукты, чтобы избавиться от червивых грибов.
Как сделать подушку для кошки без шитья: лайфхак
Новорожденный лес и портреты насекомых: какие научные фото выбрали лучшими
Раньше крутила хрен в мясорубке и плакала: глаза щипало. Теперь выручает пакет
Профессиональные вредности соединений ванадия
Профессиональные отравления встречаются при промышленном получении и применении В. и его соединений, а также при чистке котлов электростанций, работающих на неочищенной нефти или высокосернистых мазутах.
Наиболее токсичны следующие соединения В.: пятиокись ванадия, или ванадиевый ангидрид (V2O5), ванадаты (NH4VO3, NaVO3 и др.), хлориды ванадия (VCl3, VCl4); менее токсична трехокись ванадия (V2O3), или окись ванадия. Металлический В., феррованадий и карбид ванадия малотоксичны.
Общий характер действия на организм. В. и его соединения — яды широкого спектра действия; они поражают систему кровообращения, органы дыхания, нервную систему, а также вызывают воспалительные и аллергические заболевания кожи.
Для соединений В. характерно раздражающее действие на слизистые оболочки (при вдыхании и заглатывании пыли), нарушение белкового обмена и обмена серотонина, дистрофические изменения в паренхиматозных органах, функциональные нарушения нервной и сердечной деятельности.
Органами наибольшего накопления соединений В. являются почки, печень и легкие. Выводится В. преимущественно через почки (приблизительно 1/5 часть выделяющегося В. выводится через кишечник).
Острые отравления подразделяют на легкие, средней тяжести и тяжелые. Ранние симптомы острого отравления иногда появляются через 0,5—1 час после начала работы и выражаются насморком, чиханьем, слезотечением, сухостью в горле, загрудинными болями.
Симптомами легкого отравления являются ринит, фарингит, чиханье, першение и жжение в горле, сухой кашель, общая слабость, недомогание, головная боль, ломота в теле. Иногда отмечается повышение температуры, неоформленный, учащенный стул; возможен конъюнктивит.
При острой интоксикации средней тяжести к уже названным симптомам присоединяется выраженный бронхит, иногда с бронхоспазмами, продолжающимися 1—2 дня после прекращения контакта с пылью. Могут быть рвота, понос, лейкоцитоз, относительный лимфоцитоз, похудание, неврастенические реакции.
При тяжелой форме интоксикации развивается бронхопневмония. Резко выражены: одышка, бронхоспазм, сухой, раздражающий кашель с кровохарканьем (иногда кровотечение, могущее быть даже смертельным), эмфизема легких, повышение температуры тела. В отдельных случаях развивается пневмосклероз.
Острая интоксикация нередко сопровождается аллергическими реакциями (острый ринит и носовые кровотечения, бронхиальная астма, экзема).
Хроническое отравление выражается в развитии хрон, заболеваний органов дыхания — ринофарингита, бронхита, эмфиземы легких, умеренного диффузного пневмосклероза, которые сопровождаются нарушениями со стороны сердечнососудистой и нервной систем, умеренной анемией и лейкопенией. Иногда наблюдаются заболевания почек, расстройство зрения (вплоть до слепоты) вследствие воспаления зрительного нерва и сетчатки; головная боль, головокружения, истерия.
Биохим, изменения крови характеризуются диспротеинемией, гипераминацидемией , гипохолестеринемией, C-витаминной недостаточностью.
При воздействии В. снижается сопротивляемость организма инфекции, что влечет за собой повышение уровня заболеваемости пневмонией, гриппом и др. Среди лиц, работающих с соединениями В., может отмечаться повышение заболеваемости гипертонической болезнью.
Действие на кожу. Имеют место случаи профессиональных заболеваний кожи, в частности появление папулезной сыпи на конечностях и лице, а также экземы аллергического характера.
Продукты питания, богатые ванадием
Ванадий преобладает в составе растительной пищи , но и в животных продуктах элемент тоже присутствует. Наиболее богатый животный источник — морепродукты: в них вообще очень часто можно найти редкие микроэлементы, которые в «наземной» пище встречаются нечасто.
Также разные дозировки ванадия содержатся в крупах (рис, пшено, ячмень, овсяные хлопья), бобовых (соя, фасоль), овощах (редис, зеленый салат, картофель), грибах, специях (черный перец), петрушке, оливках, меде, растительных маслах, питьевой воде. Такая пища как макароны и кондитерские изделия лишена этого элемента.
Общая характеристика компонента
Ванадий относится к группе металлов, обладает серебристо-стальным цветом и занимает место в химической системе Менделеева. В природе компонент встречается в железных рудах, а также в некоторых магматических и осадочных породах, сланцах. Наиболее распространён в Австралии, Перу, Англии, ЮАР, США и Турции. В России также есть запасы вещества, локализованные в основном на Урале и в Красноярском крае.
Внешне металл практически неотличим от стали, а температура его плавления составляет не меньше 1920 градусов. Морская вода, щелочные растворы и воздух не способны повлиять на физические и химические свойства вещества.
