Для чего нужен вольфрам в организме человека
Вольфрам
22 августа 2014, 11:15
Обозначение: W
Атомный номер: 74
Атомный вес: 183,84
Категория по содержанию в организме или волосах: микроэлемент
Биологическая категория: условно-токсичный
Функции в организме
Есть мнение, что вольфрам не обладает метаболическими, канцерогенными итератогенными свойствами у человека и животных.
Вольфрам не является эссенциальным элементом, но проявляет свойства, подобные молибдену. Он может замещать молибден у растений, животных, бактерий, подавляя активность молибденозависимых ферментов, таких как ксантиоксидаза. При накоплении солей вольфрама у животных происходит снижение уровня мочевой кислоты и увеличение содержания ксантина и гипоксантина. Вольфрам накапливается преимущественно в костях и почках.
У людей, работающих на металлургических предприятиях, контактирующих с карбидом вольфрама, занятых на производстве легированных сталей, термоустойчивых и тугоплавких материалов, есть вероятность повышенного содержания микроэлемента в организме. При длительном поступлении в организм вольфрамовой пыли может развиться клинический синдром — пневмокониоз («болезнь тяжелых металлов»). У больных появляется кашель, атопическая астма, нарушается дыхание, заметны патологические изменения в легких. После длительного отдыха, смены места работы, прекращения контакта с металлом, интенсивность проявления симптомов снижается. К сожалению, при поздней диагностике может развиться фиброз и эмфизема легких, патология «легочного сердца». Все случаи возникновения пневмокониоза указывают на совместное действие нескольких видов металлов и их солей, таких как кобальт, вольфрам. Эти два металла усиливают негативное влияние друг друга на бронхо-легочную систему. Взаимодействие карбидов вольфрама и кобальта вызывает местное воспаление кожи и контактный дерматит.
Возможные причины дефицита в организме
Возможные причины избытка
Избыточное поступление вольфрама в организм из окружающей среды для работников металлургических предприятий, контактирующих с карбидом вольфрама, занятых на производстве легированных сталей, термоустойчивых и тугоплавких материалов.
Вольфрам (W) и его функции в детском организме
Некоторые микроэлементы в человеческом организме содержатся в очень маленьких количествах, но его достаточно, чтобы предотвратить последствия разного рода. К одним из таких веществ относится вольфрам. Давайте разберемся, какие функции выполняет данный микроэлемент в организме, и что может произойти при его недостатке?
Функции вольфрама в организме
Вольфрам относится к группе тяжелых металлов, отличающихся высокими показателями твердости и тугоплавкости. Он активно применяется в промышленности благодаря хорошей пластичности и устойчивости к внешнему воздействию. В организме человека он не выполняет конкретных функций, но активно взаимодействует с другими микроэлементами, способствуя:
Вольфрам может замещаться другим веществом, под названием молибден, так как имеет практически все те же свойства. В животном мире такая ситуация наблюдается гораздо чаще, чем у людей, но у последних таким способом может компенсироваться дефицит микроэлемента.
Последствия дефицита вольфрама
Поныне нет единого мнения, относительно нормы вольфрама, а его недостаток является очень редким явлением, которое может быть вызвано общими нарушениями в различных системах тела. Также дефицит может возникать в результате недостаточного поступления микроэлемента в организм. Каждые сутки мы потребляем вместе с пищей порядка 0,001-0,015 мг вольфрама.
При дефиците могут наблюдаться такие симптомы:
Восполняем запасы микроэлемента
Натуральных источников вольфрама достаточно мало. Наиболее полезными из них — пыльца и перга, добываемые пчелами. Они содержат в составе высокую концентрацию микроэлемента, а значит употреблять их нужно в небольших количествах. Также вольфрам в небольших количествах содержится в маломинерализованных подземных водах, но здесь его показатели составляют сотые доли миллиграммов на 1 л жидкости.
Витамины для детей Доромарин
Оставьте свой телефон и получите бесплатную консультацию наших специалистов.
ВОЛЬФРАМ
ВОЛЬФРАМ (Wolframium, W) — химический элемент VI группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева; практический интерес для медицины представляют нек-рые соединения В., вызывающие профессиональные болезни. Ат. номер — 74,ат. вес (масса) — 183,85, наиболее характерная валентность +6 (известны соединения В. с валентностью от +2 до +6). Природный В. состоит из смеси пяти стабильных изотопов.
Основные минералы В.— вольфрамит (xFeWO4•yMnWO4) и шеелит (CaWO4). В свободном виде В. в природе не встречается. Чистый В. — серовато-белый, блестящий, твердый, ковкий металл, t°пл 3410°, t°кип 5930°, плотность 19,3. Химически малоактивен. При высоких температурах взаимодействует с хлором, кислородом, серой, азотом, углеродом, кремнием. При накаливании В. на воздухе образуется WO3 (трехокись В.) — порошок светло-желтого цвета, плотность 7,16, t°пл 1473°, малорастворимый в воде (0,02 г/л). Известны также окислы W2O5 и WO2. При растворении трехокиси вольфрама в щелочах образуются соли вольфрамовой к-ты — вольфраматы. Известны две формы вольфрамовой к-ты— белая (W03•xH2O) и желтая (H2WO4•H2O). Вольфраматы натрия и калия — хорошо растворимые в воде соли.
Профессиональные вредности
В. и его соединения (WO2, WO3, H2WO4, Na2WO4•2Η2O) применяются в металлургической промышленности (получение вольфрамовой стали, сверхтвердых сплавов), в электротехнической промышленности (изготовление нитей электроламп, электродов, контактов и т. д.), в хим. промышленности (изготовление кислотоупорных сплавов, катализаторов) и т. д. Токсическое действие различных соединений В. на организм человека неодинаково. Металлический В., карбид В. и особенно ангидрид вольфрамовой к-ты (WO3) вызывают изменения в легких в виде разрастания лимфогистиоцитарных элементов в периваскулярной ткани, утолщения межальвеолярных перегородок за счет пролиферации круглоклеточных элементов.
Описан случай отравления вольфрамовым ангидридом экспериментатора при плавке 70—80% вольфрамовой стали [Опперман, 1933]. Через 2 дня после плавки — слабость, лихорадка, через 10 дней состояние больного ухудшилось: повысилась температура, появилась сердечно-сосудистая недостаточность, коревидная сыпь, белок в моче. Выздоровление шло медленно.
3. С. Каплун и Н. В. Мезенцева (1959) при обследовании рабочих, имеющих контакт с В. и его соединениями, отметили изменения только со стороны органов дыхания. В нескольких случаях рентгенологически были установлены начальные явления диффузного пневмосклероза (см.): умеренное расширение и уплотнение корней легких, усиление бронхо-сосудистого рисунка. Значительно более выраженные изменения вызывает попадание в организм пыли твердых сплавов, содержащей карбиды вольфрама и кобальта. Отмечено поражение верхних дыхательных путей, наличие бронхитов, начальных явлений пневмосклероза, гипотония и изменения крови. При длительном контакте с карбонилом В. отмечалось расслаивание и ломкость ногтей, шелушение кожи. Известен случай появления синевато-красной окраски, узелков и чешуек на коже кистей рук у работницы в производстве ламп с вольфрамовыми элементами.
Уколы вольфрамовой проволокой заживают с трудом, при этом часто возникает панариций.
При попадании в организм металлического В. последний не всасывается в кишечнике. Растворимые соединения В. могут откладываться в кишечнике, костях, меньше — в селезенке, коже; следы В. были обнаружены в ткани почек [Штепан, Фридрих (J. S. Stepan, E. F. Fridrich), 1961].
Профилактика профессиональных заболев а-н и й, вызванных действием В. и его соединений, направлена прежде всего на борьбу с пылевыделениями путем герметизации оборудования, механизации загрузки и выгрузки материалов, применения эффективной местной вытяжной вентиляции и средств индивидуальной защиты (респираторов).
К работе с В. не допускаются лица с выраженными хрон, изменениями верхних дыхательных путей, хрон, воспалениями конъюнктивы, роговой оболочки, слезных путей, век, а также с экземой или дерматитом лица и рук.
Периодические медосмотры предусмотрены 1 раз в 12 мес. и проводятся с участием терапевта, невропатолога, оториноларинголога; проводится клинический анализ крови и рентгенография грудной клетки. Диагностическое значение имеет определение В. в биол, средах.
Определение вольфрама в крови проводят колориметрическим методом; В. из мочи предварительно осаждают танином (X. Я. Венгерская, 1961).
Библиогр.: Венгерская X. Я. Определение малых количеств вольфрама в крови и моче, Лаборат, дело, № 6, с. 19, 1961; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева, т. 2, с. 492, Л., 1971, библиогр.; Израэльсон З.И., Могилевская О. Я. и Суворов С. В. Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами, М., 1973; H e к р а-с о в Б. В.Основы общей химии, т. 1—2, М., 1973; P e ми Г. Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, с. 126 и др., М., 1974; Спиридонова В. С. Вопросы гигиены труда и промышленной токсикологии в производстве хлоридов вольфрама, молибдена и циркония, Гиг. труда и проф. заболев., № 3, с. 45, 1967, библиогр.
Г.М.Пархоменко;Р.К. Моторкина (биохим ).
Влияние вольфрама на организм человека
Вольфрам – это химический элемент периодической системы Менделеева, который принадлежит к VI группе. В природе вольфрам встречается в виде смеси из пяти изотопов. В своем обычном виде и при обычных условиях он представляет собой твердый металл серебристо-серого цвета. Он также является самым тугоплавким из всех металлов.
Основные свойства вольфрама
Вольфрам – это металл, обладающий замечательными физическими и химическими свойствами. Практически во всех отраслях современного производства применяется вольфрам. Формула его обычно выражается в виде обозначения оксида металла – WO3. Вольфрам считается самым тугоплавким из металлов. Предполагается, что лишь сиборгий может быть еще более тугоплавок. Но точно пока этого утверждать нельзя, так как сиборгий имеет очень малое время существования.
При этом сплавы низших соединений вольфрама считаются неустойчивыми. Самыми стойкими являются соединения со степенью +6. Они проявляют и наиболее характерные для металла химические свойства. Вольфрам имеет свойство легко образовывать комплексы. Но металлический вольфрам обычно является очень стойким. Он начинает взаимодействовать с кислородом лишь при температуре +400 °С. Кристаллическая решетка вольфрама относится к типу кубических объемноцентрированных.
История открытия вольфрама
По своей истории, Вольфрам – металл, получивший свое название из латинского языка. В переводе это слово означает «волчья пена». Такое необычное название появилось из-за поведения металла. Сопровождая добытую оловянную руду, вольфрам мешал выделению олова. Из-за него в процессе выплавки образовывались только шлаки. Об этом металле говорили, что он «поедает олово, как волк ест овцу». Для многих интересно, кто открыл химический элемент вольфрам?
Это научное открытие было сделано одновременно в двух местах разными учеными, независимо друг от друга. В 1781 году химик из Швеции Шееле получил так называемый «тяжелый камень», проводя опыты с азотной кислотой и шеелитом. В 1783 году братья-химики из Испании по фамилии Элюар также сообщил об открытии нового элемента. Точнее, ими был открыт оксид вольфрама, растворявшийся в аммиаке.
Вольфрамовые сплавы
В настоящее время различают однофазные и многофазные вольфрамовые сплавы. Они содержат один или несколько посторонних элементов. Самое известное соединение – это сплав вольфрама и молибдена. Добавление молибдена придает вольфраму прочность при его растяжении. Также к категории однофазных сплавов принадлежат соединения вольфрама с титаном, гафнием, цирконием. Самую большую пластичность вольфраму придает рений. Однако практически применять такой сплав – довольно трудоемкий процесс, так как рений очень тяжело добыть.
Так как вольфрам является одним из самых тугоплавких материалов, то получать вольфрамовые сплавы – непростая задача. Когда этот металл только начинает закипать, другие уже переходят в жидкость или состояние газа. Но современные ученые умеют получать сплавы при помощи процесса электролиза. Сплавы, содержащие вольфрам, никель и кобальт, используются для нанесения защитного слоя на непрочные материалы.
В современной металлургической промышленности также получают сплавы, используя вольфрамовый порошок. Для его создания необходимы особенные условия, включая создание вакуумной обстановки. Из-за некоторых особенностей взаимодействия вольфрама с другими элементами металлурги предпочитают создавать сплавы не двухфазной характеристики, а с применением 3, 4 и более составляющих. Эти сплавы особенно прочны, но при четком соблюдении формул. При малейших отклонениях процентных составляющих сплав может получиться хрупким и непригодным к использованию.
Применение вольфрама
Вольфрам применяют в изготавлении нити накаливания обыкновенных лампочек. А также трубки для рентгеновских аппаратов, составляющие вакуумных печей, которые должны использоваться при крайне высоких температурах. Сталь, в состав которой входит вольфрам, имеет очень высокий уровень прочности. Такие сплавы используются для изготовления инструментов в самых различных областях: для бурения скважин, в медицине, машиностроении.
Главное преимущество соединения стали и вольфрама – износоустойчивость, маловероятность повреждений. Самый известный в строительстве вольфрамовый сплав носит название «победит». Также этот элемент широко используется в химической промышленности. С его добавлением создают краски, пигменты. Особенно широкое применение в этой сфере получил оксид вольфрама 6. Его применяют для изготовления карбидов и галогенидов вольфрама. Другое название этого вещества – триоксид вольфрама. Оксид вольфрама 6 используется как желтый пигмент в красках для керамики и изделий из стекла.
Тяжелые сплавы вольфрама
Все сплавы на основе вольфрама, которые обладают высоким показателем плотности, называют тяжелыми. Их получают только при помощи методов порошковой металлургии. Вольфрам всегда является основой тяжелых сплавов, где его содержание может составлять до 98 %. Кроме этого металла, в тяжелые сплавы добавляется никель, медь и железо. Однако в них могут входить и хром, серебро, кобальт, молибден. Самую большую популярность получили сплавы ВМЖ (вольфрам – никель – железо) и ВНМ (вольфрам – никель – медь). Высокий уровень плотности таких сплавов позволяет им поглощать опасное гамма-излучение. Из них изготавливают маховики колес, электрические контакты, роторы для гироскопов.
Карбид вольфрама
Около половины всего вольфрама применяется для изготовления прочных металлов, особенно вольфрамового карбида, который имеет температуру плавления 2770 С. Карбид вольфрама представляет собой химическое соединение, в котором содержится равное количество атомов углерода и вольфрама. Этот сплав имеет особые химические свойства. Вольфрам придает ему такую прочность, что по этому показателю он превосходит сталь в два раза.
Карбид вольфрама широко используется в промышленности. Из него изготавливают режущие предметы, которые должны быть очень устойчивы к высоким температурам и истиранию. Также из этого элемента изготавливают:
Распространенность вольфрама в природе
Вольфрам очень мало распространен в окружающей среде, природе. После всех элементов он занимает 57-е место и содержится в виде кларка вольфрама. Также металл образует минералы – шеелит и вольфрамит. Вольфрам мигрирует в подземные воды либо в виде собственного иона, либо в виде всевозможных соединений. Но его наибольшая концентрация в подземных водах ничтожно мала. Она составляет сотые доли мг/л и практически не меняет их химические свойства. Вольфрам также может попадать в природные водоемы из стоков заводов и фабрик.
Влияние вольфрама на организм человека
Вольфрам практически не поступает в организм человека с водой или пищей; может существовать опасность влияния вольфрамовых частиц при вдыхании вместе с воздухом на производстве. Однако, несмотря на принадлежность к категории тяжелых металлов, вольфрам не токсичен. Отравления вольфрамом случаются лишь у тех, кто связан с вольфрамовым производством. При этом степень влияния металла на организм бывает разной. Например, вольфрамовый порошок, карбид вольфрама и такое вещество, как ангидрит вольфрамовой кислоты, могут вызывать поражение легких. Его главные симптомы – общее недомогание, лихорадка. Более сильные симптомы возникают при отравлении сплавами вольфрама. Это происходит при вдыхании пыли сплавов и приводит к бронхитам, пневмосклерозу.
Металлический вольфрам, попадая внутрь человеческого организма, не всасывается в кишечнике и постепенно выводится. Большую опасность могут представлять вольфрамовые соединения, относящиеся к растворимым. Они откладываются в селезенке, костях и коже. При длительном воздействии вольфрамовых соединений могут возникать такие симптомы, как ломкость ногтей, шелушение кожи, различного рода дерматиты.
Запасы вольфрама в различных странах
Самые большие запасы вольфрама находятся в России, Канаде и Китае. По прогнозам ученых, на отечественных территориях располагается около 943 тысяч тонн этого металла. Если верить этим оценкам, то подавляющая часть запасов расположена в Южной Сибири и на Дальнем Востоке. Очень незначительной является доля разведанных ресурсов – она составляет всего лишь порядка 7 %.
По количеству разведанных залежей вольфрама Россия уступает лишь Китаю. Большая их часть расположена в районах Кабардино-Балкарии и Бурятии. Но в этих месторождениях добывается не чистый вольфрам, а его руды, содержащие также молибден, золото, висмут, теллур, скандий и другие вещества. Две трети получаемых объемов вольфрама из разведанных источников заключены в труднообогатимых рудах, где главным вольфрамосодержащим минералом является шеелит. На долю легкообогатимых руд приходится всего лишь треть всей добычи. Характеристики вольфрама, добываемого на территории России, ниже, чем за рубежом. Руды содержат большой процент триоксида вольфрама. В России очень мало россыпных месторождений металла. Вольфрамовые пески также являются низкокачественными, с большим количеством оксидов.
Вольфрам в экономике
Глобальное производство вольфрама начало свой рост примерно с 2009 года, когда стала восстанавливаться азиатская промышленность и экономика. Крупнейшим производителем вольфрама остается Китай. Например, в 2013 году на долю производства этой страны приходился 81 % от мирового предложения. Около 12 % спроса на вольфрам связано с производством осветительных приборов. По прогнозам экспертов, использование вольфрама в этой сфере будет сокращаться на фоне применения светодиодных и люминесцентных ламп как в бытовых условиях, так и на производстве.
Считается, что будет расти спрос на вольфрам в сфере производства электронной техники. Высокая износостойкость вольфрама и его способность выдерживать электричество делают этот металл наиболее подходящим для производства регуляторов напряжения. Однако по объему этот спрос пока остается довольно незначительным, и считается, что к 2018 году он вырастет лишь на 2 %. Однако согласно прогнозам ученых, в ближайшее время должен произойти рост спроса на цементированный карбид. Это связано с ростом автомобильного производства в США, Китае, Европе, а также увеличением горнодобывающей промышленности. Считается, что к 2018 году спрос на вольфрам увеличится на 3,6 %.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу
Вольфрам (лат. Wolframium), W
Автор: seomanager · 25 ноября, 2020
Вольфрам – химический элемент, получивший 74 номер в периодической системе. Микроэлемент был выявлен исследователями из Испании в 80-х годах 18 века. Имя вещество получило в связи с тем, что его открытие было связано с вольфрамитом – довольно редким на тот период минералом.
Это химическое вещество в целом имеет не самую лучшую репутацию, когда речь идет о его биологической роли в организме. Действительно, вольфрам – элемент высокотоксичный, но даже столь агрессивные вещества зачастую выполняют важные роли в организме человека. Оказалось, что вольфрам и его соединения полезны не только в промышленной отрасли, но и оказывают существенное влияние на здоровье человека.
Входящий в состав пищевого продукта «Ламифарэн», вольфрам хранит в себе довольно много секретов.
Роль химического элемента в организме
Жизненно важным данный элемент не является, однако во многом аналогичен другому известному микроэлементу – молибдену. Отличает их эссенциальная природа, свойственная только последнему.
По результатам многочисленных исследований и опытов, проведенных на животных, выяснилось следующее:
вещество выступает в качестве ингибитора активности молибден-зависимых соединений. Это обстоятельство указывает на тот факт, что вольфрам может применяться при подагре, пускай и в микроскопических количествах;
недостаток данного вещества в организме человека не изучен, однако наблюдение за животными привело к выводу о том, что острая нехватка вольфрама негативно сказывается на деятельности желез внутренней секреции.
В чем содержится?
Вольфрам получил очень незначительное распространение в окружающей среде. В земной коре он присутствует в малых количествах (занимает лишь 58 место среди всех химических элементов). В чистом виде его также не встретить: вольфрам формирует особые минералы, в числе которых шеелит и вольфрамит.
Ввиду слабой распространенности получить данное вещество из продуктов питания весьма проблематично. На помощь приходит морская водоросль, в которой вольфрам содержится в оптимальных количествах. Несмотря на отсутствие достоверных сведений о последствиях дефицита вольфрама, многие врачи рекомендует в качестве профилактики применять пищевой продукт «Ламифарэн».
Как поступает в организм?
Как уже упоминалось, его концентрация в продуктах и воде очень незначительна. К сожалению, зачастую данное вещество проникает в организм наряду с вредными примесями вследствие занятости человека на химических производствах.