Co wiemy o metalach ?
Powszechnie wiadomo, że metale towarzyszą naszemu życiu na każdym kroku, czy kiedyś zastanawialiście się jak wyglądało by nasze życie bez metali ? Z ogólnej liczby 104 znanych pierwiastków , aż 75 to metale. Czy wiesz od jak dawna nam towarzyszą ?
Należy sądzić, że człowiek korzystał z nich już w epoce neokamiennej , gdyż występowały w przyrodzie w stanie rodzimym ale nie umiał ich wytworzyć. Otrzymywać metale z rud nauczył się prawdopodobnie około 3.500 lat p.n.e ,tak otrzymał miedź z rudy tlenkowej i brąz z mieszaniny rudy tlenkowej miedzi i cyny używając do tego węgla drzewnego. Tak więc mamy wiek miedzi i epokę brązu, a dopiero potem epoką żelaza ( ok.1200 p.n.e). Tak więc pierwsze były metale nieżelazne ! Kolebką otrzymywania metali były kraje basenu morza śródziemnego np. Egipt, Mezopotamia i dlatego nie wiemy kto odkrył takie metale jak : miedź, cynę, cynk, rtęć, srebro czy złoto. Niektóre metale odkryto całkiem nie dawno jak : hafn(1922), ren(1925), pluton (1941). Rozwój techniki przyniósł wzrost zapotrzebowania na metale i ich stopy, powstające nowe gałęzie przemysłu wymagają coraz to nowych materiałów opartych głównie na metalach.
Rozwój technik produkcji metali zawdzięczamy rozwojowi takich nauk jak : fizyka, chemia, termodynamika czy matematyka. Rozwijają się nowe nauki badające własności metali i ich strukturę zwane ogólnie inżynierią materiałową.
Wiemy, że metale możemy odkształcać, kuć , walcować, wyciskać, odlewać, że można z nich otrzymać bardzo cienkie druty, cienkie blaszki, nadać im różne kształty, że zapamiętują swój poprzedni kształt itp. W każdym samochodzie ponad 10% wagi to metale nieżelazne, podobnie jak w sprzęcie gospodarstwa domowego.
Znacznie już mniej wiemy czy mamy tych metali dużo i zawsze nam się kojarzą z wydobywaniem ich z ziemi. To prawda, najwięcej jest ich w skorupie ziemskiej, tutaj
przoduje aluminium, potem żelazo, wapń, sód, potas, magnez, tytan itp. ale w stanie rodzimym występują tylko nieliczne jak złoto, srebro, miedź. Większość metali występuje w przyrodzie jako siarczki, tlenki czy chlorowce, niektóre nie mają własnych złóż lecz towarzyszą innym jak kadm, selen, tellur. Inne występują tak rzadko, że noszą nazwę metali rzadkich , a wśród nich są metale rozproszone jak gal, ind, german otrzymywane dzięki produkcji innych metali, gdyż otrzymuje się je tylko z półproduktów powstających w procesach metalurgicznych.
Mamy metale nisko topliwe jak cyna, ołów czy kadm (topią się powyżej 2000C a poniżej 4000C), metale wysokotemperaturowe topiące się powyżej 20000C jak wolfram, niob, osm czy ren, a niektóre otrzymuje się poprzez odparowanie jak cynk.
Wielkim źródłem metali są wody mórz i oceanów np. sodu, magnezu, litu ,cyny, złota czy uranu, w jednym kilometrze sześciennym wody morskiej jest 2 kg. złota, a zasoby uranu szacuje się na 4 x 108 ton. Choć wydaje się, że najdroższe są metale szlachetne jak złoto czy platyna to wielokrotnie droższy jest osm. W produkcji metali nieżelaznych Polska nie jest światową potęgą ,choć w produkcji srebra jesteśmy drugim producentem świata (ok.1080 ton) , a w produkcji miedzi 5 - tym ,ale największym w Europie (480 tyś.ton).
Tak więc metale mają wiele zalet i wywierają duży wpływ na nasze życie ale też powszechnie zarzuca się im szkodliwe działanie na nasze organizmy, to jest prawda ,ale tylko jak przekroczymy dopuszczalne ich zawartości w organizmie, co nie zawsze zależy tylko od nas. Ale czy metale tylko szkodzą ? Nie, wiele metali jest nam koniecznych do dobrego funkcjonowania organizmu i może trochę o nich. Oto metale przyjazne dla zdrowia człowieka.
Miedź.
Badania wykazują, że niedobór miedzi w organizmie zwiększa ryzyko chorób serca, a starożytni używali jej do leczenia chorób skóry i oczu. Często używa się obrączek miedzianych przy zapaleniu mięśni czy stawów, długo nie gojących się ran ropnych. Ułatwia przyswajanie żelaza, wzmacnia odporność organizmu i produkcję krwi. Pośrednio przyczynia się do ochrony przed wolnymi rodnikami i prawidłowego transportu tlenu w mięśniach i tkankach. Niedobór miedzi powodować może złe odżywianie albo defekty genetyczne. Miedź przyczynia się do prawidłowego rozwoju dzieci, które mają jej zapas w wątrobie i mleku matki. Niedobór powoduje nadpobudliwość, kruchość i łamliwość kości. Miedź zawiera żywność np. mąka razowa, w wodzie pitnej miękkiej jest jej więcej niż twardej, dobrym źródłem miedzi jest wątróbka ," frutti di mare", orzechy, suszone owoce. Najcenniejszym naturalnym źródłem miedzi jest korzeń żeńszenia, a charakterystyczne dziurki w serze ementaler uzyskuje się poprzez dodatek do kadzi z serem nie wielkiej ilości miedzi. W organizmie dorosłego człowieka zawartość miedzi waha się od 75 mg do 150 mg, a norma FAO i WHO określa jej na 4 mg na każdy kg. wagi ciała, a średnie zapotrzebowanie dzienne określa na 1-3 mg., natomiast nie powinno się przekraczać 10 mg. dziennie. Ostatnio bada się aspirynę z dodatkiem miedzi, który ma zabezpieczać przed wrzodem żołądka.
Krzem.
Powszechnie znane jest jego zastosowanie w technice komputerowej, ale jak wpływa na zdrowie ? Największymi entuzjastami jego są zielarze, którzy uważają go za skuteczny środek na wypadanie włosów, schorzenia skórne, odleżyny, grzybice, łupież i skłonności do krwotoków. Stosują go stomatolodzy przy zapaleniu dziąseł, dobrze wpływa na zęby, serce i kości. Dzieciom konieczny jest do budowy kości, co sprzyja wzrostowi. Uważany jest obok wapnia i magnezu jako konieczny do prawidłowej przemiany materii. Bogatym źródłem krzemu są zioła takie jak ziele skrzypu, poziewnika, rdestu ptasiego, pokrzywy czy podbiału a, a w żywności znajdziemy go w otrębach, razowym chlebie i płatkach owsianych.
Wapń.
Wpływ tego metalu na zdrowie jest znany od dawna wiadomo, że jest podstawowym budulcem kości i zębów (99%), a pozostała jego ilość jest w płynach ustrojowych. Brak wapnia powoduje przekazywanie go z kości do płynów ustrojowych pobierając go ze szczęk, żeber, kręgów itp. Modne i potrzebne dziś badania ostoporozy wykazują jakie ma potrzeby wapnia organizm. Wapń zapobiega też chorobom krążenia i potrzebny jest organizmowi dla zachowania zdrowych zębów i kości, obniża poziom cholesterolu we krwi, wzmaga krzepliwość krwi, reguluje funkcje ustroju. Na ostoporozę zapadają częściej kobiety niż mężczyźni ,to jednak ta choroba dotyka ich często już w młodym wieku. Dzienna dawka wapnia winna wynosić min. 1 g., a głównym jego źródłem jest mleko, sery, żółtka jaj, ryby, natka pietruszki, kukurydza i czosnek. Łatwiej przyswaja się wapń razem z witaminą D ,a gorzej z warzyw, bogatym źródłem są różnego rodzaju wody mineralne i dolomit.
Mangan.
Osłabienie, nerwowość, uczucie zmęczenia, krótka pamięć, bezsenność, brak koncentracji czy gorsza praca żołądka to często brak takiego biopierwiastka jak mangan. Choć jego oddziaływanie na organizm jest stosunkowo słabo rozeznane to jednak wiadomo na pewno, że jego brak może wywołać powyższe objawy, gdyż obok miedzi i żelaza jest potrzebny do procesu tworzenia krwi. Jednocześnie jest on niezbędny do działania witaminy B1 (tiaminy), której brak wywołuje wszystkie te choroby. Witamina ta często nazywana jest witaminą optymistów, a organizm nie gromadzi jej zapasów, rozkłada ją kawa i alkohol. Witamina B1 bez obecności manganu może być toksyczna. Głównym jego źródłem jest herbata, żurawiny, pieprz i kakao, a także groch, fasola, podroby , sery , żółtko jaj i owoce.
Kobalt.
Odpowiedni poziom kobaltu w organizmie zapewnia zdrową skórę i włosy ale najciekawsze to , że wraz z manganem zapewnia nam długo naturalny kolor włosów pomimo starzenia się i niezależnie od cech dziedzicznych. Metal ten jest silnie związany z witaminą B12, która zawiera go aż 4,5%. Wiadomo, że wspomaga regeneracje organizmu po przebytych chorobach, jest niezbędny w procesach tworzenia krwi i dlatego podaje się go przy niedokrwistości. W metabolizmie aminokwasów i syntezie kwasów nukleinowych jego rola jest bardzo ważna. Dobrym źródłem kobaltu dla organizmu jest pszenica, gryka, ziarno kakao, wątroba , nerki czy ostrygi. Jednak nieocenionym źródłem kobaltu, wapnia, manganu, selenu, molibdenu, magnezu, miedzi, cynku i chromu oraz witamin B2,A,D i E jest mleko ale tylko tłuste, gdyż proces odtłuszczania pozbawia go większości mikroelementów i witamin.
Chrom.
Metal znany od dawna ale jego znaczenie dla organizmu opisano bardzo niedawno bo w latach siedemdziesiątych. Dotychczas uważano i słusznie, że chrom jest szkodliwy dla organizmu gdyż wywołuje raka płuc czy astmę, dlatego jego zapotrzebowanie jest niewielkie. Obecność chromu sprzyja utrzymaniu odpowiedniego poziomu cholesterolu i cukru, a w starszym wieku ułatwia przyswajanie glukozy. Wraz z insuliną pozwala utrzymać odpowiedni poziom cukru potrzebny cukrzykom, potrzebny jest też karmiącym matkom, rekowalecentom po złamaniach i osobom nadużywającym alkoholu. Najlepszym źródłem chromu jest sól kopalna nie oczyszczona, woda morska, wątroba cielęca, pieprz ,kiełki pszenicy, ziemniaki ze skórką, chleb razowy, warzywa, drób i ryby. Ale zdecydowanie jego najlepszym źródłem są drożdże piwne.
Selen
Najpowszechniej od dawna wiadomo, że stosuje się go w technice kserograficznej czy też fotokomórkach i uważano go za metal trujący. Wszystko wskazywało, że tak jest, gdyż na terenach w których występuje w nadmiarze wywoływał choroby takie jak nadciśnienie, arteriosklerozę, choroby układu pokarmowego i łysienie. Metal ten jest typowym przykładem jak dzięki rozwojowi badań nad własnościami metali i ich wpływu na organizm ludzki nastąpiła zmiana poglądów na jego zastosowanie. Można powiedzieć , że stał się przebojem ostatnich lat w medycynie. Wykazano, że bez selenu komórki naszego organizmu nie mogą żyć, niedobór selenu powoduje głównie występowanie chorób serca i zwiększoną częstotliwość chorób nowotworowych (badania w Finlandii i Chinach gdzie jest go mało w glebie). Dzienna dawka potrzebna organizmowi wynosi tylko 0,01 mg i i może być zaspokojona przy racjonalnym odżywianiu, jeśli poziom selenu w glebie jest wystarczający . Poziom jego w produktach roślinnych nie jest wystarczający przy ich intensywnych i przemysłowych uprawach. Poziom selenu w glebie obniża stosowanie nawozów zawierających związki siarki. Niedobór selenu mogą mieć jarosze i wegetarianie, a także osoby lubiące słodycze. Ciastka, wypieki słodzone, żywność w czasie przeróbki, koncentraty tracą conajmniej połowę jego zawartości. Stwierdzono, że selen ma następujące korzystne działanie na organizm : działa pobudzająco na układ immunologiczny, chroni mięsień sercowy przed działaniem różnych czynników toksycznych, działa przeciw zapalnie, wzmacnia procesy odtruwania m. in. metalami ciężkimi, lekami, alkoholem, nadtlenkami kwasów tłuszczowych czy składników dymu tytoniowego. Jego rola jako czynnika hamującego rozwój nowotworów budzi od wielu lat kontrowersje, ale stwierdzono, że osoby chore na nowotwory mają we krwi wielokrotnie niższy jego poziom niż u ludzi zdrowych, podobnie jak chorzy na AIDS. Stwierdzono na pewno, że opóźnia rozwój tej choroby u zwierząt. Pewne też jest, że aktywizuje działanie witaminy E, chroni przed uszkodzeniami kwasy nukleinowe, wzmaga odporność organizmu, a także twierdzą nie którzy, że przedłuża młodość. Podawanie selenu w dawce większej niż dzienne zapotrzebowanie wraz z witaminą E pobudza organizm nawet do 30 - krotnie większej produkcji przeciwciał. Bogatym źródłem selenu są : brokuły, grzyby, selery, kabaczki, czosnek, otręby, kiełki pszenicy, ziarna kukurydzy, nerki wieprzowe i cielęce, wątroba i serca. Wiele zawierają go ryby, "frutti di mare", krewetki, ale dobrym źródłem są drożdże piwne gdyż zawierają go w formie łatwo przyswajalnej. W celach leczniczych stosuje się selen jako sól sodową, należy zawsze pamiętać , że w dużych dawkach jest trujący.
Teraz trochę o metalach szkodliwych dla naszego zdrowia.
Ołów.
Uważany jest za jeden z najszkodliwszych metali dla człowieka. Światowy kongres ekologów w Rio umieścił go na liście najgroźniejszych trucizn. Od stuleci był przyczyną uszkodzeń mózgu szczególnie u dzieci. Uważa się, że to ołów spowodował upadek Rzymu, gdyż rury do wody były ołowiane, sok winogronowy warzono w kadziach ołowiowych, choć stwierdzono, że kości naszych przodków miały prawie 1200 razy mniej ołowiu niż nasze. Choroba wywołana przekroczeniem ołowiu zwana ołowicą wywołuje obstrukcję i nudności, złe samopoczucie, dolegliwości sercowe i bezpłodność, a następnie szarzenie skóry, anemię, uszkodzenie nerwów i mózgu. Dawka ołowiu przekraczająca 35 mg w 100 mililitrach krwi może już wywołać zmiany w centralnym układzie nerwowym człowieka. Najwięcej ołowiu obecnego w atmosferze ziemskiej około 98% pochodzi z gazów spalinowych samochodów. Przy ruchliwych drogach i autostradach występuje większe stężenie ołowiu , a mieszkańcy częściej zapadają na nowotwory. Rośliny pochłaniają ołów w różnym stopniu i tym samym przedostają się on do naszego organizmu, szczególnie dużo pochłaniają go owoce jagodowe. Ważnym problemem więc jest usunięcie ołowiu z benzyny, farb, plastiku. Toksyczność ołowiu można zmniejszyć poprzez działanie magnezu dwuwartościowego , który zwiększa jego wydalanie i zmniejsza hemolizę.
Kadm.
Kadm przechodzący do organizmu w niewielkich dawkach do 48 mg dziennie nie jest groźny, ale większe dawki są szkodliwe gdyż nie są wydalane przez organizm i powodują naruszenie metabolizmu soli wapnia, cynku, żelaza magnezu i miedzi. Powoduje to bóle mięśni , kruchość kości, uszkodzenie płuc i nerek. Uważa się go za pierwiastek rakotwórczy, jest obecny w tytoniu i dymie papierosowym. Kadm przedostaje się do roślin i zwierząt , a z nich do naszego organizmu, a zmniejsza przyswajalność kadmu selen. Kadm towarzyszy innym metalom nieżelaznym w mniejszym lub większym stopniu i ulatnia się w czasie ich produkcji, gdyż ma niską temperaturę wrzenia (7670C) np. przy produkcji cynku. Chociaż ma korzystne własności jak np. odporność na korozję to jednak jego szkodliwość dla organizmu ogranicza jego użycie.
Beryl.
Jest pierwiastkiem rzadkim lekkim, o własnościach antykorozyjnych , a jego zastosowanie przemysłowe jest stosunkowo "młode" i wiązało się głównie z wypełnianiem wraz z cynkiem kolorowych lamp ulicznych i fluoryzujących reklam. Zaniechano tego zastosowania gdy stwierdzono ich szkodliwość. Zatrucia berylem występują już przy niewielkich jego dawkach i przenoszą się też na potomstwo. Rozpowszechnienie tego pierwiastka wiąże się z tym, że bombardowany cząsteczkami alfa staje się wydajnym źródłem neutronów, dlatego używany jest jako paliwo stałe rakiet i w stosach atomowych. Rozwój techniki rakietowej spowodował wzrost jego produkcji, a same rakiety do badań atmosferycznych zużywają go kilka ton, oczywiście trudno ocenić ile zużywają go rakiety wojskowe. Jego silnie trujące własności powinny spowodować ograniczenie jego stosowania , gdyż co dziesiąty pacjent dotknięty przewlekłym zatruciem berylem tzw. beryliozą kończy śmiercią.
Rtęć.
Rtęć jest metalem znanym już bardzo dawno, a jej własności trujące poznano już na początku naszej ery i do dzisiaj uważa się ją za jedną z najgroźniejszych trucizn. Organizm nasz łatwo pochłania związki rtęci i choć broni się przed nimi wydalając jej ,to jednak robi to zbyt wolno, a rtęć odkłada się w mięśniach, nerkach i mózgu . Jest także łatwo wchłaniana przez rośliny , zwierzęta, w wodzie tworzy związki organiczne , przyswajana jest przez ryby, by w końcu trafić do naszego organizmu. Dopuszczalne stężenie rtęci w żywności wynosi poniżej 0,5 mg w 1 kg. żywności, dlatego często żywność bada się na jej zawartość. Na organizm ludzki działa najpierw powoli dając objawy bólu głowy, zawrotów, zapalenia dziąseł, wypadania włosów. Dalsze stadium to zaburzenia mowy, niszczy białe ciałka krwi, pozbawia odporności , upośledza umysł , uszkadza wzrok , smak i dotyk. Selen o którym była mowa wcześniej jest odtrutką dla rtęci , jak stwierdzono nawet przy sporych jej dawkach. Najlepiej unikać "żywego srebra" jak nazywali rtęć alchemicy, ale największym jej dostarczycielem jest uprzemysłowienie.
Arsen.
Arsen jest metalem, którego związek znany jako arszenik był od wielu wieków znaną trucizną. Jest metalem o dwu obliczach z jednej strony jest lekarstwem gdyż działa przeciw anemii, poprawia apetyt i wzmacnia organizm i co ciekawe jest odtrutką na nadmierne dawki selenu, zaś z drugiej strony nadmierne stężenie arsenu jest trujące, gromadzi się we włosach i paznokciach, wywołuje nowotwór krtani i oczu , a także białaczkę szpikową. Jest mniej niebezpieczny niż kadm, beryl, ołów czy rtęć. Arsen jest składnikiem środków ochrony roślin , które używane w nadmiarze powoduje wzrost jego zawartości w glebie, a tym samym w roślinach i owocach. Źródłem arsenu są ryby morskie i skorupiaki.
Kompozyty są to tworzywa składające się z dwóch lub więcej faz o własnościach nieosiągalnych w żadnym innym materiale. Do najbardziej znanych kompozytów należą żelazo - beton, eternit, szkło zbrojone siatką metalową, węgliki spiekane, cermetale i inn. Kompozyty dzielimy na umacniane cząstkami (dyspersyjnie) i włóknami (włókniste). Te z kolei dzielimy na umacniane włóknami ciętymi i ciągłymi. Możliwe są różne kombinacje przy komponowaniu kompozytów. Np. osnowa metaliczna, polimerowa, ceramiczna, a cząstki lub włókna mogą być metalowe, ze związków międzymetalicznych, ceramiczne, węglowe (grafit), polimerowe, lub o złożonej budowie (np. włókna borsic). Kompozyty pozwalają na otrzymywanie lekkich, mocnych i elastycznych konstrukcji. Są nimi także materiały żarowytrzymałe (np. łopatki turbin gazowych) i narzędzia (np. węgliki spiekane).
29 sierpnia 1997 roku Sejm RP uchwalił nową ustawę o Narodowym Banku Polskim oraz ustawę - Prawo Bankowe ( opublikowane w DZ.U. Nr 140, poz. 938 i 939). Obie te ustawy określają obecny kształt całego systemu bankowego oraz strukturę i zakres funkcji polskiego banku centralnego. Narodowy Bank Polski jest bankiem centralnym Rzeczypospolitej Polskiej. Podstawowym celem działalności NBP jest, zgodnie z ustawą, utrzymanie stabilnego poziomu cen oraz umacnianie polskiego pieniądza. Cel ten jest osiągany poprzez:
- kształtowanie i realizację polityki pieniężnej,
- tworzenie warunków instytucjonalnych dla zapewnienia niezbędnego poziomu bezpieczeństwa finansowego i stabilności sektora bankowego,
- regulowanie zasad i mechanizmów w celu zapewnienia płynności rozliczeń pieniężnych w gospodarce.
Organizacja Narodowego Banku Polskiego
Podstawowymi organami Narodowego Banku Polskiego są Prezes NBP, Rada Polityki Pieniężnej oraz Zarząd NBP. Prezes NBP jest powoływany przez Sejm na wniosek Prezydenta na 6-letnią kadencję. Jest on przewodniczącym Rady Polityki Pieniężnej, Zarządu NBP oraz Komisji Nadzoru Bankowego. Rada Polityki Pieniężnej jest nowym organem NBP, powołanym na mocy Ustawy o NBP z dnia 29 sierpnia 1997 r. W jej skład wchodzi 9 członków, powoływanych po trzech przez Prezydenta, Sejm i Senat oraz przewodniczący, którym jest prezes NBP. Zadaniem Rady Polityki Pieniężnej jest coroczne ustalanie założeń polityki pieniężnej oraz podstawowych zasad jej realizacji. Rada ustala wysokość podstawowych stóp procentowych, określa zasady operacji otwartego rynku oraz ustala zasady i stopy rezerwy obowiązkowej. Zatwierdza ona plan finansowy banku centralnego oraz sprawozdanie z działalności. Zarząd kieruje działalnością NBP. Jego podstawowym zadaniem jest realizacja uchwał Rady, uchwalanie planu działalności i planu finansowego NBP oraz realizacja zadań z zakresu polityki kursowej.
Funkcje banku centralnego
W rozwiniętej gospodarce rynkowej bank centralny odgrywa kluczową rolę. Pełni on trzy podstawowe funkcje, jako:
a. centralny bank państwa - Narodowy Bank Polski prowadzi obsługę bankową budżetu państwa, prowadzi rachunki bankowe rządu i centralnych instytucji państwowych oraz realizuje ich zlecenia.
b. bank emisyjny - jest jedyną instytucją mającą wyłączne prawo emitowania znaków pieniężnych, będących prawnym środkiem płatniczym w Polsce. Narodowy Bank Polski określa wielkość emisji oraz moment wprowadzenia pieniądza gotówkowego do obiegu, za którego płynność odpowiada. Ponadto organizuje on obieg pieniężny i reguluje ilość pieniądza w obiegu.
c. bank banków - NBP organizuje system rozliczeń pieniężnych, prowadzi bieżące rozrachunki międzybankowe i aktywnie uczestniczy w międzybankowym rynku pieniężnym. Narodowy Bank Polski jest odpowiedzialny za stabilność i bezpieczeństwo całego systemu bankowego. Pełniąc rolę banku banków sprawuje on kontrolę nad działalnością banków komercyjnych, a w szczególności nad przestrzeganiem przepisów prawa bankowego. Poza funkcjami nadzorczymi bank centralny pełni w stosunku do banków komercyjnych funkcje regulacyjne, które mają na celu zapewnienie bezpieczeństwa banków i zgromadzonych w nich wkładów pieniężnych oraz zachowania płynności w systemie bankowym. Narodowy Bank Polski występuje w tej funkcji również jako kredytodawca ostatniej instancji. W przypadku wystąpienia przejściowych kłopotów z płynnością bank komercyjny może otrzymać od banku centralnego pomoc finansową, albo w formie kredytu redyskontowego albo kredytu lombardowego.
Praca pochodzi z serwisu www.e-sciagi.pl