Завдяки своїм властивостям алюміній отримав широке застосування. Застосовується для виготовлення горщиків, кришок, піддонів, банок та фольги, які контактують з продуктами харчування. Чи шкідливим для здоров'я є приготування їжі в алюмінієвих каструлях, випікання в алюмінієвій фользі або смаження на алюмінієвих лотках? Перевірте вплив алюмінію на здоров’я.
Зміст
- Алюміній - властивості та застосування
- Алюміній - вплив на здоров’я. Чи шкідливий алюміній?
- Алюміній - джерела їжі та інше
- Алюміній - харчові добавки, що містять алюміній
- Чи шкідливі алюмінієві горщики? Чи корисна алюмінієва фольга?
Алюміній, а точніше алюміній, - це хімічний елемент із групи металів із символом Al, який був відкритий в 1825 році. Це тверда, сріблясто-біла речовина з блакитним відтінком, пластична і пластична. Це один з найкращих провідників електрики та тепла. Алюміній чудово підходить для зварювання, склеювання, клепання, лиття, емалювання, втягування в труби та тонкі дроти, а також для формування в дуже тонкі фольги.
Алюміній - властивості та застосування
Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям алюміній отримав широке застосування. Особливо цінуються його низька щільність, хороша пластичність (хоча чистий кристалічний алюміній крихкий і крихкий) та стійкість до іржі.
Загальноприйнятим є використання алюмінієвих сплавів з іншими металами: дюралюмінієм, авіоналом, силуміном, особливо в будівельній галузі (зменшення маси сталевих конструкцій) та автомобілебудуванні (кузови автомобілів, двигуни, ободи), у виробництві кораблів, літаків (на алюміній припадає близько 80% їх ваги та на відміну від сталі, він не піддається корозії) та космічних човників.
Алюміній використовується в хімічній промисловості, в гірничодобувній галузі для виробництва вибухових речовин, з нього виготовляють банки та тонкі плівки як харчову упаковку.
Сполуки алюмінію використовуються в медицині - гідроксид алюмінію при підвищеній кислотності та виразці шлунку, а сульфат алюмінію для зупинки кровотечі. Галузі виробництва алюмінієвих виробів:
- будівництво - алюмінієва столярка, покрівля, фасади, опалення, кондиціонування, утеплення
- зв'язок - автомобільні комплектуючі, транспортні засоби, суднобудування, залізниця, інфраструктура
- електротехніка - освітлення, електроприлади, антени, RTV обладнання
- машинобудування - лічильники охолодження, кондиціонери, резервуари, сушильні, металеві приналежності
- упаковка - ковпачки, одноразова упаковка, лотки, банки, фольга
- Побутова техніка - каструлі, чайники, каструлі, холодильники, витяжки
Алюміній - вплив на здоров’я. Чи шкідливий алюміній?
Алюміній з віком накопичується в організмі людини. В організмі новонароджених він становить у середньому 0,2 мг / кг маси тіла, тоді як у людей похилого віку - 0,6-0,7 мг / кг маси тіла.
Дорослий організм накопичує від 50 до 150 мг алюмінію, 50% якого знаходиться в легенях, 25% в кістках і суглобах, а решта 25% - у м’яких тканинах. Алюміній накопичується в тканинах, оскільки його іони Al3 + дуже великі за розмірами до іонів заліза Fe3 +, а тому можуть замінити залізо в різних білках або ферментах.
Пройшовши через слизову, алюміній стає частиною білка трансферину (транспортуючи іони заліза), який поглинається кожною клітиною організму. Усередині клітин трансферин вивільняє зв’язаний іон і повертається в кровообіг. Так алюміній потрапляє в мозок, легені, кістки та інші тканини.
Алюміній - це елемент, токсичний для людського організму. Цей взаємозв'язок особливо помітний серед діалізних пацієнтів, оскільки обладнання, яке використовується для діалізу, не виводить іони алюмінію з плазми так ефективно, як нирки.
Люди, які перебувають на діалізі, страждають від порушення координації рухів, м’язового тремтіння, мимовільних рухів або деменції, яка виникає навіть через 15 місяців після початку діалізу. Токсична дія алюмінію в основному впливає на нервову, скелетну та кровоносну системи.
Основні симптоми отруєння алюмінієм включають:
- ослаблені інтелектуальні функції
- забудькуватість
- проблеми з концентрацією уваги
- порушення мови
- зміни особистості
- мінливий настрій
- депресія
- деменція
- зорові та слухові галюцинації
- остеомаляція та частіші переломи кісток
- рухові розлади
- слабкість, втома
- анемія
- судоми
Алюміній перетинає гематоенцефалічний бар’єр і особливо накопичується в гіпокампі. Це відповідає за такі стани, як аміотрофічний бічний склероз, стареча деменція, хвороба Паркінсона та певною мірою хвороба Альцгеймера.
Концентрація іонів алюмінію в мозку людей похилого віку, які помирають від нейродегенеративних захворювань, вища, ніж у тих, хто помер від інших причин. Більше того, епідеміологічні дослідження показують прямо пропорційну залежність між вмістом алюмінію в навколишньому середовищі та кількістю людей, які страждають на старечу деменцію.
Алюміній - джерела їжі та інше
Харчові продукти рослинного походження є важливими джерелами харчового алюмінію. Цей елемент накопичується в овочах, фруктах і зернах. Рослини збирають його в основному з ґрунту через коріння, а також з опадів та атмосферного пилу. Для росту рослин необхідна певна кількість алюмінію.
Концентрація алюмінію суттєво залежить від навколишнього середовища, виду, частини рослини та стадії розвитку. Чим старша і зріліша рослина, тим вища концентрація алюмінію в її тканинах. Більшість рослин накопичують менше 25 мкг алюмінію на грам сухої речовини продукту.
Бобові (квасоля, горох, соя, сочевиця, нут), такі спеції, як чебрець і майоран, накопичують багато алюмінію, а головним джерелом його в раціоні є чай, який росте на кислих грунтах і накопичує в листі від 500 до 20 000 проміле алюмінію. . Однак більша частина алюмінію в чаї знаходиться у формі нерозчинної у воді солі, і в заварку додають невеликі кількості від 2 до 6 мг / л.
Перехід іонів алюмінію в інфузію збільшується, коли рН розчину знижується додаванням лимона або лимонної кислоти. Потім кислота реагує з солями алюмінію і іони металів мігрують. У продуктах тваринного походження вміст алюмінію дуже низький, найчастіше нижче 1 мкг / г сухої маси.
Виняток становить швейцарський сир (19 мкг / г сухої маси). Кількість алюмінію також можна збільшити в молоці та молочних продуктах, що пов'язано зі зберіганням молока в алюмінієвих цистернах під час виробничого процесу.
Кількість цього елемента може викликати занепокоєння, пов’язане з ризиком для здоров’я. Купуючи молоко, краще вибирати ті, що знаходяться в пластиковій упаковці, ніж картон, покритий шаром алюмінієвої фольги. Також рекомендується використовувати на молочних підприємствах сталеві резервуари замість алюмінієвих.
Однак слід зазначити, що сполуки фосфору, присутні в молоці, зменшують поглинання алюмінію. Через підвищений вміст алюмінію в поверхневих водах також зростає накопичення в рибі та морепродуктах.
Не тільки їжа є джерелом алюмінію, який накопичується в організмі людини. Він є складовою щоденних засобів гігієни та деяких ліків. Через його дуже широке поширення в природі неможливо повністю уникнути алюмінію. Цей елемент надходить в організм через:
- чайні настої (2-6 мг / л)
- кава (0,8 - 1,2 мг / склянка)
- питна вода (0,07 мг / л)
- напої в алюмінієвих банках (0,04 - 1,0 мг / л)
- варений шпинат (25 мг / кг)
- необроблена їжа (0,1 - 7 мг / кг)
- харчові добавки (10-20 мг / добу)
- їжа, приготована в алюмінієвих горщиках (0,2 - 125 мг / кг)
- замінники молока на соєвій основі (6-11 мг / кг)
- антациди (35-200 мг / доза)
- аспірин (9-50 мг / доза)
- протидіарейні препарати (36-1450 мг / доза)
- антиперспіранти (50 - 75 мг / добу)
- вакцини (0,15 - 0,85 мг / доза)
Алюміній - харчові добавки, що містять алюміній
Добавками, що містять алюміній, дозволеними до використання в їжу, є:
- Е 520 - сульфат алюмінію, сполучна
- E 521 - натрій - сульфат алюмінію, регулятор кислотності, зв'язуючий агент
- E 522 - калій сульфат алюмінію, регулятор кислотності, зв’язуючий агент
- E 523 - сульфат амонію алюмінію, регулятор кислотності
- E 541 (I, II) - фосфати натрію та алюмінію (кислі та основні), підвищуючий агент
- E 554 - алюмосилікат натрію, засіб проти злежування
- E 555 - силікат алюмінію калію, антизлежувач, носій
- E 556 - алюмосилікат кальцію, засіб проти злежування
- E 559 - силікат алюмінію, засіб проти злежування, носій
Алюмінієві сполуки використовуються в зацукрованих, кристалізованих та заморожених фруктах, бісквітах, сумішах спецій, тертих сирах, нарізаних сирах, кондитерських виробах, крім шоколаду, жувальної гумки, ковбас, сушених та порошкоподібних продуктів.
Розрахункове споживання алюмінійвмісних харчових добавок у Європі коливається від 2,3 до 145,9 мг / кг маси тіла / тиждень залежно від країни та вікової групи. Найвище їх споживання спостерігається серед дітей.
Чи шкідливі алюмінієві горщики? Чи корисна алюмінієва фольга?
Алюміній потрапляє в організм людини переважно харчовим шляхом, разом із водою, їжею, ліками та в результаті використання алюмінієвих упаковок та посуду. Проникнення алюмінію в їжу залежить від виду алюмінію, з якого виготовлена упаковка або посудина, ступеня кислотності їжі, часу контакту з їжею та присутності солі. Чим нижчий рН їжі і чим довший час варіння або зберігання, тим більше іонів алюмінію проникає в їжу.
Міграція алюмінію з алюмінієвих судин в їжу
Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) встановила безпечне щоденне споживання алюмінію в дозі 1 мг / кг маси тіла, що означає, що середньостатистична людина вагою 70 кг може спокійно отримувати 70 мг алюмінію в організм на день. Щоб не перевищувати рекомендовану дозу, під час готування необхідно користуватися відповідним посудом та уникати вживання продуктів, що тривалий час зберігаються в металевих упаковках.
Приготування їжі в алюмінієвих горщиках, випікання в алюмінієвій фользі або приготування на грилі в алюмінієвих лотках - все це сприяє збільшенню вмісту цього елементу в раціоні і може становити небезпеку для вашого здоров'я. Особливо слід звертати увагу на кислі продукти, що зберігаються в банках, наприклад, рибу в томатному соусі, колу та приготування їжі з низьким рН, таку як яблука, груші, чорниця, смородина, малина, вишня, виноград, грейпфрути, буряк в оцті, кетчуп, лимон, лимонний сік, персики, нектарини, ананас, сливи, гранат, ревінь, квашена капуста, полуниця, помідори та томатні консерви, оцет, фруктові соки, сухе вино.
Крім того, не слід загортати кислі овочі та фрукти в алюмінієву фольгу, оскільки це призводить до того, що солі алюмінію розчиняються та проникають у їжу. Також краще уникати напоїв та їжі в алюмінієвих банках, оскільки вони можуть зберігатися дуже довго, і час сприяє збільшеному накопиченню алюмінію в напоях та їжі. Вміст алюмінію в напоях з алюмінієвих банок в 5 - 7 разів перевищує аналогічні напої з пластикових пляшок.
Що стосується хімічних речовин, алюміній є елементом 13-ї групи періодичної системи, який зазвичай міститься в хімічних сполуках в ступені окиснення +3. Цей метал покритий тонким шаром оксиду алюмінію в повітрі (він стає пасивованим), запобігаючи подальшому окисленню та корозії. Шар, що покриває метал, стійкий до дії води та слабких кислот, але він руйнується під дією сильних кислот і основ. Оксид алюмінію та гідроксид алюмінію є амфотерними сполуками - вони можуть реагувати як з кислими, так і з лужними речовинами.
Алюміній є одним з основних компонентів земної кори (7-8%), після кисню та кремнію. Він не існує у вільному стані, оскільки він дуже реактивний, і його сполуки є майже у всіх гірських породах, водах та живих організмах. Більшість сполук алюмінію в природі є важко розчинними речовинами, але деякі з них виявляють токсичні властивості для організмів.
Токсичні сполуки вивільняються з нешкідливих у кислому середовищі, тому процес закислення ґрунтів збільшує концентрацію шкідливих форм алюмінію в природі - у ґрунтах та поверхневих водах. Алюміній у вигляді пилу присутній у повітрі. Він також накопичується рослинами з ґрунту, опадів та повітря. В організмах тварин він зустрічається у слідових кількостях.
Глинозем у промислових масштабах отримують електролізом глинозему, тоді як його отримують з бокситів за допомогою німецького лужного методу Баєра або польського методу Брецзнайдера. Вміст чистого алюмінію в бокситах високий і становить 20-30%. Найбільшими світовими виробниками бокситів є Австралія, Китай та Бразилія. Щорічно в цілому отримують близько 60 млн. Тонн глинозему, тоді як чистого первинного алюмінію - близько 25 млн. Тонн.
Вироби з алюмінію часто переробляються, що продовжує життєвий цикл сировини. Цей матеріал відносно легко переробити, через що його називають «зеленим металом». Щорічно приблизно 15 мільйонів тонн алюмінію переробляється в результаті роздільного збору відходів.
Джерела:
1. Zuziak J. et al., Алюміній у навколишньому середовищі та його вплив на живі організми, Analit, 2016, 2, 110-120
2. Crisponi G. et al., Значення впливу алюмінію на здоров’я людини та хвороби, пов’язані з алюмінієм, Біомолекулярні концепції, 2013, 4 (1), 77-87
3. Міхальський Б., Вроцлавський університет, Ринок алюмінію, https://www.ism.uni.wroc.pl/sites/ism/art/michalski_rynek_aluminium.pdf
4. Коссаковський П., Алюміній - екологічний матеріал, Przegląd Budowlany, 2013, 10, 36-41
5. https://www.clemson.edu/extention/food/food2market/documents/ph_of_common_foods.pdf
6. https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/sp.efsa.2013.EN-411
Прочитайте більше статей цього автора
