Свойства алюминия. Применение неорганических соединений бора и алюминия в медицине и фармации Биологическая роль бора и алюминия

Гидрид алюминия. Квасцы

Алюминий образует полимерный гидрид (алан ) AlH 3, который получают косвенным путем, например действием AlCl 3 на эфирные растворы гидридоалюминатов:

3 Li + AlCl 3 ═ 4 AlH 3 + 3 LiCl

Гидрид алюминия – белый порошок, разлагающийся при нагревании с выделением водорода. При взаимодействии AlH 3 с основными гидридами в эфирном растворе образуются гидридоалюминаты:

LiH + AlH 3 ═ Li

Гидридоалюминаты – белые твердые вещества, бурно разлагающиеся водой. Они являются сильными восстановителями. Применяются в органическом синтезе.

Алюмокалиевые квасцы растворимы обычно значительно хуже, чем отдельные составляющие их сульфаты. При повышении температуры растворимость в большинстве случаев увеличивается очень сильно. Калиево-алюминиевые квасцыКАl(SO 4) 2 12Н 2 О применяются в боль­ших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующийся вслед­ствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсорбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Суточное потребление алюминия человеком составляет 47 мг. Алюминий влияет на развитие эпителиальной и соединительной тканей, на регенерацию костных тканей, влияет на обмен фос­фора.

Избыток алюминия в организме тормозит синтез гемоглобина, так как благодаря довольно высокой комплексообразующей способности алюминий блокирует активные центры ферментов, участвующих в кроветворении.

Фармакологическое действие солей алюминия основано на том, что ионы А1 3+ образуют с белками (протеинами Рr) ком­плексы, выпадающие в виде гелей:

А1 3+ + Рr → AlPr

Это приводит к гибели микробных клеток и снижает воспалительную реакцию.

Квасцы применяют для полосканий, промываний и при­мочек при воспалительных заболеваниях слизистых оболочек и кожи. Кроме того, этот препарат применяют как кровооста­навливающее средство при порезах (свертывающее действие).

Жженые квасцы используют в виде присыпок как вяжущее и высушивающее средство при потливости ног. Осушающее действие связано с тем, что жженые квасцы медленно поглощают воду.

Вяжущим действием обладает и жидкость Бурова - 8 % - ный раствор алюминия ацетата А1(СН 3 СОО) 3 .

В живых организмах с биолигандами (оксикислотами, полифенолами, углеводами, липидами) алюминий образует хелатные комплексные соединения. Как правило, связи с органическими лигандами он образует через атомы кислорода.

Тема: P-элементы IV группы

Ключевые слова: p-элементы, углерод, кремний, аллотропы углерода, алмаз, графит, карбин, гибридизация, карбиды, цианистоводородная кислота, цианиды, перкарбиды, фосген, карбонилы металлов, карбонаты, гидрокарбонаты, сероуглерод, тиокарбонаты, фреон, кремнизем, аморфный кремний, силициды, силикаты, силан, кремневая кислота, силиконы.

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

14 Si 3s 2 3p 2

32 Ge 3d 10 4s 2 4p 2

50 Sn 4d 10 5s 2 5p 2

82 Pb 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2

Cходство элементов:

– одинаковая структура внешнего электронного слоя атомов ns 2 np 2

– р-элементы

– высшая степень окисления +4

– типичные валентности II, IV

Для атомов всех элементов возможны два валентных состояния:

1) Основное ns 2 np 2 (невозбужденное). Более характерно для Sn и Pb

2) Возбужденное ns 1 np 3 Более характерно для C, Si и Ge

Вас интересует применение алюминия в медицине? Поставщик Evek GmbH предлагает купить алюминий по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Использование в медицине

Изготовление корпусных деталей физиотерапевтической техники и приборов. Изготовление медицинского регистрирующего оборудования на основе слаботочных измерительных цепей. Проведение сложных химических реакций (в последнем случае, правда, используется алюминиевые соли). Поставщик Evek GmbH предлагает купить алюминий по доступной цене в широком ассортименте. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная.

Алюминиевые соли

Кроме жжёных алюминиевых квасцов, в последнем случае медики широко применяют также и другие соединения алюминия — силикаты, фосфаты и пр. Они входит в состав лекарств. В определённых дозах алюминий положительно влияет на иммунитет человека, на его восприимчивость к различного рода инфекционным и вирусным заболеваниям. Наконец, алюминиевые соединения используются и в лечебной косметологии. Сейчас препараты, которые содержат алюминий, используют в лекарствах для лечения изжоги, травм и ушибов. Суточная потребность человеческого организма в алюминии составляет около 1 мкг.

Перспективные направления

В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по использованию алюминиевых сплавов как элементов экзоскелетов — искусственного созданных органов человека, при помощи которых люди с ограниченными возможностями могут удовлетворять свои природные потребности: ходить, принимать пищу, передвигать различные предметы и т. д. Этому способствуют такие положительные качества алюминиевых сплавов, как лёгкость, коррозионная устойчивость, пластичность.

Проблема совместимости

Однако предстоит решить ещё вопрос совместимости алюминиевых трансплантатов и природных человеческих органов. Взаимодействие между ними ещё до конца не изучено. Например, некоторые препараты алюмотерапии при клинических исследованиях показывают неоднозначные результаты. Неясен ещё вопрос влияния алюминия на процессы высшей нервной деятельности человека.

Купить. Поставщик, цена

Вас интересует применение алюминия в медицине? Поставщик Evek GmbH предлагает купить алюминиевый прокат по цене производителя. Обеспечим доставку продукции в любую точку континента. Цена оптимальная. Приглашаем к партнёрскому сотрудничеству.

26,98, t° плавления - 660°, t° кипения - 2500°. На воздухе окисляется, устойчив к воде. В незначительных количествах содержится в организме (микроэлемент).

Препараты алюминия. В медицинской практике применяют препараты растворимых и нерастворимых солей алюминия.

К первым относятся жидкость Бурова, квасцы, квасцы жженые. Они обладают вяжущим, прижигающим и действием, в основе которого лежит способность этих солей соединяться с белками с образованием альбуминатов. К нерастворимым в воде препаратам алюминия относятся глина белая, гидрат окиси алюминия. Они оказывают адсорбирующее и обволакивающее действие, вяжущими и прижигающими свойствами не обладают.

Жидкость Бурова (liquor Burovi) -8% раствор ацетата алюминия. Применяют в разведении 1:10 и более для , спринцеваний при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.

Квасцы (Aluminii et Kalii sulfas, Alumen) - двойная сернокислая соль и алюминия. Применяют наружно в водных растворах (0,5-1%) по тем же показаниям, что и жидкость Бурова, и в виде карандашей как кровоостанавливающее средство при порезах. Квасцы жженые (Alumen ustum) применяют для как вяжущее и высушивающее средство (при потливости ног и т. п.). Гидрат окиси алюминия (Aluminii hydroxydum, Aluminium hydroxydatum) применяют в качестве адсорбирующего и обволакивающего средства наружно в виде присыпок и внутрь при повышенной кислотности желудочного сока (см. ). См. также Глина белая.

Алюминий на воздухе окисляется, устойчив к воде. Является микроэлементом животного организма.

Препараты алюминия делятся на 2 группы. К первой относятся растворимые соли алюминия обладающие вяжущим, прижигающим и бактерицидным действием, в основе которого лежит их способность соединяться с белками, образуя альбуминаты. Из препаратов этой группы применяют жидкость Бурова, алюминиево-калиевые и жженые квасцы. Вторую группу составляют препараты алюминия, не растворимые в воде. Они обладают высокой степенью дисперсности и оказывают адсорбирующее и обволакивающее действие. Вяжущими и прижигающими свойствами они не обладают. К этой группе относятся белая глина (силикат алюминия) и гидрат окиси алюминия.

Жидкость Бурова (Liquor Burovi) - 8% раствор ацетата алюминия; применяют в разведении 1: 10, 1: 20 и более для полосканий, примочек, спринцеваний при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.

Алюминиево-калиевые квасцы (Alumen) - двойная сернокислая соль калия и алюминия; применяют наружно в водных растворах (0,5-1%) при тех же показаниях, что и жидкость Бурова, и в виде карандашей - для прижигания при трахоме и как кровоостанавливающее средство при порезах (состав кровоостанавливающих карандашей: алюминиево-калиевые квасцы - 20%, сернокислый алюминий - 78%, окись кальция -2%).

Жженые квасцы (Alumen ustum) получают из алюминиево-калиевых квасцов путем удаления из них кристаллизационной воды (нагреванием); применяют для присыпок как вяжущее и высушивающее средство (при потливости ног и т. п.).

Белая глина (Bolus alba) - силикат алюминия с небольшой примесью других силикатов; назначают как обволакивающее и адсорбирующее средство. Наружно применяется в форме присыпок, паст, мазей при кожных заболеваниях, язвах, опрелостях, ожогах и т. п. При желудочно-кишечных заболеваниях (колит, энтерит) изредка назначают внутрь от 20 до 100 г (взрослым). Применяют также в качестве constituens при изготовлении пилюль и таблеток.

Гидрат окиси алюминия (Aluminium hydroxydatum, синоним глинозем) также применяют в качестве адсорбирующего и обволакивающего средства наружно для присыпок и внутрь при повышенной кислотности желудочного сока (см. Антацидные средства).

Алюминий как промышленный яд . Алюминий получают из алюминиевых, в основном бокситовых, руд. Весьма перспективно использование нефелинов и алунитов, которыми особенно богаты недра СССР. Получение алюминия из руд осуществляется в два этапа: сначала извлекают из руд глинозем (Al 2 O 3), а затем из него - металлический алюминий.

В производстве глинозема широко применяются щелочные способы. При этом рабочие подвергаются воздействию бокситовой пыли и пыли глинозема, а также повышенной концентрации щелочных аэрозолей, высокой температуры, влажности воздуха и лучистого тепла (В. А. Гаврилова и С. В. Миллер).

Металлический алюминий получают путем электролиза глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Рабочие при этом вдыхают воздух, содержащий пыль глинозема. Представляют также опасность воздействие фтористого водорода и возгонов пека, высокая температура воздуха, интенсивная радиация летом и низкая температура воздуха зимой.

В производстве порошков, используемых в пирометаллургии, пиротехнике и в качестве красочной пудры, рабочие подвергаются воздействию алюминиевой пыли. Высокодисперсный металлический алюминий в высокой концентрации образует с воздухом взрывчатую смесь. Пыль глинозема поступает в воздух также при плавке бокситов в производстве искусственного корунда. При вдыхании пыли металлического алюминия и его окиси возникает пылевой фиброз легких-алюминоз (см. Пневмокониозы). Алюминоз был получен и в экспериментальных условиях при интратрахеальном введении белым крысам пыли алюминия. Однако многие авторы на основании клинических, а также экспериментальных исследований отрицают возможность развития алюминоза при этом. Такие противоречивые сообщения о действии алюминия следует объяснить различными свойствами пыли алюминия - наличием или отсутствием на поверхности ее частиц пленки окиси алюминия, различной величиной поверхности пылинок, их размерами и др.

Некоторые авторы считают, что алюминий практически не ядовит. Пыль алюминия и дюраля раздражает слизистые оболочки глаз, носа и рта. У рабочих, занятых в производстве порошков алюминия, часты катары верхних дыхательных путей (риниты, ларингиты, фарингиты), причем с увеличением стажа возрастает удельный вес атрофических форм. При мельчайших ранениях и порезах кожи проникновение в них мелких частиц алюминия и дюраля ведет к долго не заживающим гнойным пустулам со значительным уплотнением ткани вокруг.

Предельно допустимая концентрация для аэрозоля алюминия, окиси алюминия и его сплавов в воздухе рабочих помещений - 2 мг/м 3 . При изготовлении и применении абразивов и при производстве алюминия электрохимическим методом (электролизные отделения) обязательны предварительные и периодические (1 раз в 12 месяцев) медицинские осмотры.

При осмотре рабочих электролизных цехов следует особое внимание обращать на признаки хронических фтористых интоксикаций.

Алюминий один из самых распространенных металлов в земной коре (около 8% от ее массы), однако он практически не усваивается живыми организмами (в т.ч. растениями, за исключением чая). В организме человека алюминия больше всего в легких (до 43 мг/кг ), а его суммарное содержание составляет не более 50 мг . Долгое время считалось, что алюминий не оказывает существенного отрицательного эффекта на организм человека, однако, сейчас эти представления изменились.

Биологическая роль алюминия

Основная функция алюминия в организме – участие в формировании скелета, хрящей, других образований соединительной ткани и процессах их регенерации.

При избыточном поступлении возможно развитие негативных эффектов .

Пищевые источники алюминия

Как и для большинства минеральных веществ , основным источником алюминия являются продукты растительного происхождения (содержат в 50-100 раз больше алюминия, чем продукты животного происхождения). Также возможно загрязнение пищевых продуктов и при использовании посуды, изготовленной с использованием алюминия, особенно если в такой посуде пищевые продукты проходят термическую обработку .

Из всего алюминия, поступающего в организм с продуктами питания, в ЖКТ всасывается всего 2-4% , но он может поступать и через лёгкие. С возрастом в лёгких и головном мозге его становится больше, а выводится он несколькими путями: с потом, выдыхаемым воздухом, мочой и калом.

Наиболее важными источниками алюминия являются такие пищевые продукты, как: чай, морковь, некоторые травы и плавленые сыры. Дополнительным источником поступления алюминия является также питьевая вода , где его содержание может составлять до 2-4 мг/л . Помимо этого источниками алюминия являются лекарственные вещества (например, антациды ), а также такие часто используемые вещи, как дезодоранты, бумажные полотенца и салфетки, а также продукты, контактирующие с алюминиевой фольгой .

В сутки в организм человека поступает около 2-3 мг алюминия , при этом с мочой алюминий может выводится со скоростью до 10-15 мг/сутки , а при дополнительной нагрузке до 500 мг/сутки . Такой физиологический механизм препятствует накоплению алюминия в организме человека .

Дефицит алюминия

Дефицит алюминия может развиться в том случае, если в организм его попадает меньше 1 мкг в сутки , но о негативном влиянии такого состояния на человека ничего не известно – скорее всего, дефицит алюминия у людей бывает крайне редко. На животных дефицит алюминия влияет: у них слабеют конечности, нарушается координация движений, задерживаются и нарушаются процессы размножения и роста.

Избыток алюминия

Причины избытка алюминия

• Избыточное поступление алюминия с пищевыми продуктами (в частности при использовании алюминиевой посуды для приготовления пищи);
• Высокое содержание алюминия в окружающей среде (путь поступления – ингаляционный);
• Чрезмерное поступление алюминия с лекарственными препаратами, а также косметическими средствами (например, дезодорантами);
• Хроническая почечная недостаточность, препятствующая выводу алюминия из организма, что, соответственно, способствует накоплению алюминия;
• Острые отравления соединениями алюминия на производстве.

Последствия избытка алюминия

Выделяют два основных негативных эффекта избыточного поступления алюминия в организм человека:

Нейротоксичность и энцефалопатия (нарушения памяти, нервозность, наклонность к депрессии, трудности в обучении в детстве и прогрессирующее старческое слабоумие и т.д.);

Остеомаляция (размягчение костей ), а также связанные с ней переломы и др. заболевания опорно-двигательного аппарата.

Также иногда наблюдают:

• Кардиотоксичность
• Нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта
• Нарушение функции почек
• Развитие алюминоза (профессиональное заболевание работников металлургии) c характерными изменениями в легочной ткани
• Нарушение обмена железа , фосфора , магния , кальция , цинка , меди

Многочисленные исследования ученых доказывают, что накапливаясь в организме, алюминий

• умерщвляет клетки мозга (парализует центральную нервную систему, вызывает дрожание головы и судороги)
• вызывает анемию и артрит (у больных артритом алюминия в крови в пять раз больше, чем у здоровых)
• угнетает выработку желудочных и слюнных ферментов
• способствует развитию остеопороза (хрупкости костей) и рахита

Алюминий и болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера (провалы в памяти и маразм при повышенной концентрации алюминия в мозге) – «привилегия» цивилизованных стран. В США алюминий вверг в безумие три миллиона человек, среди них самый известный – бывший президент Рейган . Отечественной статистики нет, но если учесть, что Россия – крупнейший производитель алюминия , то вряд ли у нас таких пациентов меньше, чем в Америке.

Болезнь носит прогрессирующий характер, ее симптомы могут нарастать от нескольких месяцев до нескольких лет. Не следует думать, что болезнь Альцгеймера – удел стариков, ведь не редки случаи заболевания лиц, не достигших 50 лет. Первые сигналы болезни – депрессия, апатия, неожиданные провалы в памяти, затем, по мере нарастания атрофических процессов в коре головного мозга, могут присоединяться другие психические и неврологические (например, судороги, параличи или парезы ) симптомы.

Суточная потребность в алюминии: не установлена

Говоря о значении алюминия, мы чаще всего вспоминаем промышленные «производные» этого металла - машиностроение, техника, пищевая промышленность и т.д. Кстати про алюминий цены на него можно прочитать на сайте www.scrapmetall.ru. Однако при этом из внимания упускается немаловажный и даже принципиальный момент - влияние алюминия на здоровье и жизнедеятельность человека. А ведь этот металл издревле использовался в медицине и косметологии, а нехватка алюминия в организме может привести к негативным последствиям - как, впрочем, и превышение его концентрации. В современной медицине статус алюминия пока под вопросом - дело в том, что ученые выявили некоторые побочные действия традиционных препаратов на основе алюминия, в результате чего появились рекомендации отказаться некоторых лекарств. В то же время сегодня появляются новые усовершенствованные медикаменты и косметические препараты с алюминиевой «основой».

Наш алюминий

По сравнению с некоторыми другими веществами, содержание 13-го элемента в организме человека относительно невелико - для взрослого человека эта величина составляет порядка 30-50 мг. Алюминий присутствует практически во всех органах - этот элемент входит в состав различных биомолекул. Алюминий принимает непосредственное участие в процессах образования фосфатных и белковых комплексов в организме, регенерации тканей, стимулирует или тормозит (в зависимости от концентрации) пищеварительные ферменты.

Согласно данным исследователей, ежесуточное поступление алюминия в организм должно составлять не менее 1 мкг, в противном случае проявляется дефицит этого элемента. Опыты, проводимые на животных, показали, что недостаток алюминия в организме может вызвать задержки в росте, нарушение координации движений, в некоторых случаях спровоцировать выкидыши, снизить продуктивность. В то же время переизбыток алюминия (а эта проблема как раз более актуальна на сегодняшний день) приводит к нарушениям функций ЦНС, развитию болезней Альцгеймера и Паркинсона и другим негативным последствиям.

Алюминиевые лекарства

Самым древним «алюминиевым лекарством» стали квасцы - такое название дали кристаллогидратным двойным сернокислым солям алюминия славяне в XV веке: слово «кысати» (киснуть), по их мнению, достаточно точно отражало специфический вкус вещества. Квасцы применялись для заживления ран и для лечения различных кожных заболеваний.

Сегодня в дерматологической практике применяются преимущественно алюмокалиевые (K2SO4*Al2(SO4)3*24H20) и жженые квасцы. Широко используются также силикат алюминия, больше известный как каолин (белая глина), гидроокись алюминия и фосфат алюминия. Дело в том, что алюминиевые квасцы обладают вяжущим, бактерицидным и подсушивающим свойствами. При этом они воздействуют на кожу достаточно мягко, снимают боль, зуд и жжение.

Существуют также препараты для внутреннего приема на основе алюминия. Среди наиболее популярных «алюминиевых» лекарств - средства от изжоги, гастритов и язвы желудка: «Антацид», «Алюмаг», «Альмагель», «Альмагель-а», «Гастал» «Гастралюгель», «Алюгастрин» и другие. Препараты эти с каждым годом совершенствуются - за счет новых разработок снижается их побочное воздействие и усиливается эффективность. Однако замену основе таких лекарств - алюминиевым соединениям - исследователи пока не нашли.