Apa minerala - tipuri, clasificare si proceduri medicale. Ce este un mineral? Clasificarea mineralelor după origine

Clasificarea mineralelor

De regulă, studiul oricăror substanțe biologic active (inclusiv minerale) începe cu clasificarea lor.

Cea mai simplă clasificare a elementelor minerale se bazează pe un atribut cantitativ. Cantitatea totală a fiecăruia dintre elemente poate fi foarte diferită, prin urmare, se disting așa-numitele macroelemente și micro (sau ultramicro) elemente. Oligoelemente (ME) este un grup elemente chimice, care sunt conținute în corpul uman și animal în cantități foarte mici, în limita a 10-3-10-12%. Prin definiție, N.A. Agadzhanyan și A.V. Skalny (2001), „ME nu sunt ingrediente aleatorii ale țesuturilor și fluidelor organismelor vii, ci componente ale unui sistem foarte antic și complex existent în mod natural. sistem fiziologic implicate în reglarea funcţiilor vitale ale organismelor în toate stadiile de dezvoltare. Împărțirea mineralelor pe o bază cantitativă este destul de arbitrară, deoarece același element poate acționa în organism atât ca macroelement, cât și ca microelement. Un exemplu în acest sens ar fi calciul, care se găsește în cantități uriașe în oase, caz în care este – desigur – un macronutrient. Dar același calciu joacă rolul unui mesager secundar al semnalului hormonal în celule, în acest caz cantitatea sa este măsurată în micrograme și este, desigur, un microelement.

Deși clasificarea cantitativă este simplă și convenabilă, nu ajută la răspunsul la întrebarea privind rolul biologic al fiecărui element specific din organism. Cu atât mai puțin această metodă de separare a elementelor minerale în grupe în funcție de cantitatea lor poate fi utilă în determinarea acțiunii combinate a mineralelor în organism, fie că este o acțiune sinergică sau antagonistă. Prin urmare, cercetătorii din diverse specialități biologice și medicale oferă propria lor viziune asupra acestei probleme.

Mineralele diferă puternic unele de altele în ceea ce privește proprietati fizice si chimiceși acțiunea biologică. Funcțiile biomineralelor în organism sunt extrem de diverse și depind de mulți factori: concentrația în substraturi biologice, de proprietățile biosubstratului însuși, de interacțiunea acestora între ele și cu alte substanțe biologic active din organism. În acest caz, ele pot acționa ca „vitamine anorganice” - (ca parte a enzimelor, cu hormoni, cu alți compuși biologic activi).

Începutul unui studiu serios al rolului macro și microelementelor pentru viața corpului datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea. Chiar și atunci, s-a ridicat întrebarea despre clasificarea elementelor minerale în raport cu caracteristicile nutriției umane (citat de: Petrovsky K.S., Vanhanen V.D., 1981). Această clasificare se bazează pe proprietatea mineralelor de a modifica echilibrul acido-bazic.

Studiul compoziției minerale a produselor alimentare a arătat că unele dintre ele se caracterizează printr-o predominanță a compoziției elementelor minerale care provoacă electropozitive (cationi) în organism, în timp ce altele provoacă deplasări predominant electronegative (anioni). Cu privire la Produse alimentare cele bogate în cationi au orientare alcalină, iar alimentele bogate în anioni au orientare acidă. Având în vedere importanța menținerii unei stări acido-bazice în organism și posibila influență a substanțelor acide și alcaline din alimente, autorii acestei clasificări au considerat oportună împărțirea elementelor minerale ale produselor alimentare în substanțe alcaline și acide. În plus, ca grup independent de biomicroelemente, au fost identificate elemente minerale care se găsesc în produsele alimentare în cantități mici și prezintă activitate biologică ridicată în organism.

Elemente minerale de natură alcalină (cationi): Calciu, Magneziu, Potasiu, Sodiu.

Elemente minerale acide (anioni): fosfor, sulf, clor.

La nivelul actual de cunoștințe, clasificarea de mai sus este deja oarecum depășită, deoarece metabolismul oricărui element mineral nu poate fi considerat doar din punct de vedere al alcalinității sau acidității sale.

De cel mai mare interes pentru fiziologi, biochimiști și specialiști în domeniul nutriției umane este clasificarea bazată pe rolul biologic al elementelor. Conform acestei clasificări, din 81 de elemente găsite în corpul uman sunt izolate 15 elemente vitale sau esențiale: calciu, fosfor, potasiu, clor, sodiu, zinc, mangan, molibden, iod, seleniu, sulf, magneziu, fier, cupru. și cobalt. Cu un „deficit absolut” (conform Avtsyn A.P. et al., 1991) de substanțe esențiale, apare moartea.

În plus, se disting elemente esențiale condiționat: fluor, siliciu, titan, vanadiu, crom, nichel, arsen, brom, stronțiu și cadmiu.

Există, de asemenea, un grup destul de mare de elemente care se acumulează destul de des în organism, provenind din alimente, aer inhalat sau apă potabilă, dar funcția lor utilă biologic nu a fost încă determinată. Dimpotrivă, unele dintre aceste elemente sunt, fără îndoială, toxice. Substanțele toxice binecunoscute includ plumbul, mercurul, cadmiul, beriliul și altele. Împărțirea elementelor în elemente esențiale și toxice este în mare măsură condiționată. Astfel, unele elemente preponderent toxice (arsen, plumb și chiar cadmiu) sunt clasificate de unii autori drept esențiale, cel puțin pentru animalele de laborator. Pe de altă parte, astfel de ME pur esențiale precum cuprul, manganul, seleniul, molibdenul, iodul, fluorul, cobaltul, în anumite condiții, pot provoca simptome de intoxicație.

Clasificarea elementelor în funcție de activitatea lor biogenă nu este, de asemenea, lipsită de dezavantaje. În primul rând, nu reflectă schimbări proprietăți biologice biominerale în funcție de doza lor, de combinație cu alte elemente, de sinergia sau antagonismul lor. În plus, rolul biologic al biomineralelor poate varia în funcție de o serie de alți factori: condițiile de viață, vârsta, obiceiurile proaste etc.

IN SI. Smolyar (1989) a identificat cinci criterii pentru biogenitatea unui element chimic sau ME:

1) prezența în țesuturile unui organism sănătos;

2) mici diferențe în conținutul relativ la diferite organisme;

3) Atunci când sunt excluse din alimentație, modificările morfologice datorate deficienței sale sunt reproduse clar;

4) încălcări specifice ale proceselor biochimice în hiperelementoză;

5) modificările detectate sunt eliminate prin introducerea elementului lipsă.

În țara noastră, la propunerea academicianului Academiei Ruse de Științe Medicale A.P. Avtsyn și colegii săi (1983) pentru a desemna toate procesele patologice cauzate de deficiența, excesul sau dezechilibrul macro și microelementelor, a fost introdus conceptul de microelementoze și a fost propusă o clasificare de lucru a microelementozelor umane, care s-a bazat pe principiul prioritizării factorul etiologic de natură chimică. Prin urmare, fiecare microelementoză trebuie denumită în funcție de numele ME, a cărui deficiență sau efect toxic a provocat boala. Microelementozele pot fi evidente, adică. exprimat clinic, sau latent sau potențial.

Conform clasificării sale (Avtsyn A.P. et al., 1991), toate microelementozele pot fi împărțite în endogene naturale, exogene naturale și tehnogene. Dacă microelementozele naturale nu sunt asociate cu activitatea umană, atunci cele tehnogene sunt asociate cu activitati de productie persoană. Acestea sunt: ​​1) industriale (profesionale) asociate cu activitățile de producție umană. În același timp, bolile și sindroamele cauzate de un exces de anumite microelemente (ME) și compușii acestora direct în zona de producție în sine. 2) Așa-numitele microelementoze „de vecinătate” care se dezvoltă în vecinătatea producției. 3) Microelementozele transgresive se dezvoltă la o distanță considerabilă de producție datorită transferului de aer sau apă al ME.

Indiferent de varietatea și semnificația unei anumite clasificări, pentru simplitate și comoditate, cea mai simplă este adesea folosită - bazată pe un atribut cantitativ.

2. Concepte generale de macronutrienți, rolul și efectul acestora asupra organismului uman

Calciu

„Fără calciu, o celulă nu poate trăi... dar cu excesul său, moare instantaneu”, I.P. Pavlov.

Dintre toate elementele din corpul uman, calciul este conținut în cantitate maximă: pentru fiecare kilogram de greutate corporală, există aproximativ 20 g de calciu. Astfel, în corpul unui adult există 1-1,5 kg din acest element extrem de util.

Rolul biologic al calciului este foarte divers. Semnificația sa fiziologică principală este plasticul. Calciul este principala componentă structurală în formarea țesuturilor de susținere și în osificarea oaselor. În oasele scheletului, 99% din cantitatea totală din organism este concentrată. Restul este prezent în mod constant în sânge și în alte fluide corporale. Deoarece celulele osoase vechi se descompun, pentru formarea în timp util a țesutului osos nou, rezervele de calciu trebuie reînnoite în mod constant, altfel organismul va compensa lipsa de dinți și oase, distrugându-le și slăbind.

Calciul este un constituent permanent al sângelui. Este implicat în procesul de coagulare a sângelui. Acțiunea trombokinazei în conversia protrombinei în trombină se realizează numai în prezența ionilor de calciu. Calciul face parte din structurile celulare: este prezent în sistemele membranare, jucând un rol important în funcția celulară, reduce permeabilitatea vasculară, sporește rezistența organismului la toxine și infecții și are un efect antiinflamator.

Este imposibil de supraestimat importanța acestui element pentru dezvoltarea completă intrauterină a fătului: sărurile de calciu formează baza sistemelor și proceselor vitale ale corpului copilului.

Calciul este o substanță greu de digerat. Digestibilitatea sa depinde în mare măsură de substanțele însoțitoare din compoziția alimentelor. Absorbția calciului este afectată negativ de un exces de fosfor și magneziu. În astfel de cazuri, formarea formelor digerabile de calciu este limitată, iar formele nedigerabile rezultate sunt excretate din organism.

Absorbția optimă a calciului are loc atunci când raportul dintre calciu și fosfor este de 1: 1,3 și raportul dintre calciu și magneziu este de 1: 0,5. LA timpuri recente se fac propuneri de adoptare a unui raport mai adecvat fiziologic de calciu și fosfor 1: 1. La vârsta de 1 până la 6 luni se propune ca optim raportul de calciu și fosfor 1,5: 1, de la 6 până la 12 luni - respectiv 1,3: 1 și la vârsta de 1 an și peste 1:1.

Acest raport poate fi menținut la vârsta adultă. Absorbția calciului este afectată și de potasiu, al cărui exces îi afectează absorbția. Unii acizi (inozitol-fosforic, oxalic) formează cu calciu compuși puternici insolubili care nu sunt absorbiți de organism. În special, calciul din pâine, cereale și alte produse din cereale care conțin o cantitate semnificativă de acid inozitol-fosforic este slab absorbit. Un efect negativ asupra absorbției calciului are un exces sau lipsă de grăsime în alimentația zilnică.

Cea mai bună sursă de calciu în alimentația umană este laptele și produsele lactate. Calciul este cel mai important macronutrient din lapte. Este conținut într-o formă ușor digerabilă și este bine echilibrat cu fosfor. Conținutul de calciu din laptele de vaca variază de la 100 la 140 mg%. Cantitatea sa depinde de dieta, rasa animalului, stadiul de lactatie si perioada anului. Vara, conținutul de Ca este mai mic decât iarna.

Ca este prezent în lapte în trei forme: Sub formă de calciu liber sau ionizat - 10% din calciul total (8,5-11,5 mg%); Sub formă de fosfați de calciu și citrați - aproximativ 68%; calciu, puternic asociat cu cazeina - aproximativ 22%

O jumătate de litru de lapte sau 100 g de brânză asigură necesarul zilnic de calciu al unui adult (800 mg). Mamele însărcinate și care alăptează au nevoie de un aport crescut de calciu - 1500 mg pe zi. Copii varsta scolara ar trebui să primească 100-1200 mg de calciu pe zi. Se gaseste si in legumele verzi: usturoi, patrunjel, varza, telina si cateva fructe de padure si fructe.

O serie de produse, cum ar fi spanacul, măcrișul, cerealele, dimpotrivă, interferează cu absorbția calciului din alimente, așa că această interacțiune ar trebui să fie luată în considerare la elaborarea unei diete.

Tabelele din secțiunea Anexă listează conținutul de calciu al unor alimente.

Magneziu

O persoană nu poate fi complet sănătoasă fără magneziu. Orice proces care are loc în organism nu este complet fără săruri și ioni de magneziu. Acest element controlează procesele de diviziune și purificare celulară, formarea proteinelor și metabolismul. Un adult ar trebui să consume 400-600 mg de magneziu. Aportul recomandat de magneziu pe zi (mg pe zi) este prezentat în tabelul nr. 15 din secțiunea Anexă.

Această rată de consum poate fi pe deplin satisfăcută cu o dietă echilibrată adecvată. Este util de știut că la copii cu hipertiroidism, psoriazis, artrită, nefrocalcinoză și dislexie, conținutul de magneziu din organism este crescut.

Semnificația fiziologică și rolul biologic al magneziului nu sunt bine înțelese, dar rolul său în transmiterea excitare nervoasăși normalizarea excitabilității sistem nervos. Magneziul are proprietăți antispastice și vasodilatatoare, precum și proprietăți de stimulare a motilității intestinale și de creștere a secreției biliare. Există dovezi ale unei reduceri a nivelului de colesterol cu ​​o dietă cu „magneziu”. Participă activ la procesele imunitare, are efecte antialergice, antiinflamatorii, antistres, antitoxice, favorizează absorbția calciului din intestine, precum și absorbția potasiului, fosforului, vitaminelor B, C. și E este un participant integral la multe procese biochimice ale corpului și reglarea funcțiilor vitale, menține activitatea normală membranele celulare. Magneziul are proprietăți antispastice și vasodilatatoare, precum și proprietăți de stimulare a motilității intestinale și de creștere a secreției biliare. Există dovezi ale unei reduceri a nivelului de colesterol cu ​​o dietă cu „magneziu”.

Utilizarea magneziului este foarte eficientă în tratamentul multor boli: tulburări nervoase, infarct miocardic, leucemie, slăbiciune musculară, scleroză. Magneziul este esențial în lupta împotriva cancerului.

Cu o lipsă de magneziu în pereții arterelor, inimii și mușchilor, conținutul de calciu crește. Cu deficiența de magneziu în rinichi, se dezvoltă modificări degenerative cu fenomene nefrotice, contracțiile musculare dureroase, procesele de îmbătrânire sunt accelerate, nivelul colesterolului crește în sânge, imunitatea scade, ca urmare a deteriorării elasticității capilare, microcirculația este perturbată și apare anemie.

Conținutul de magneziu din organism peste norma este extrem de rar, deoarece rinichii îndepărtează imediat excesul acestui element. Prin urmare, pericolul intoxicației cu magneziu, chiar și cu aportul crescut cu alimente, este puțin probabil. O astfel de otrăvire apare în principal cu exces administrare intravenoasă medicamente care conțin magneziu sau în încălcarea rinichilor.

Magneziul din alimente

Magneziul se găsește în clorofilă, care este un pigment fotosintetic verde care se găsește în majoritatea plantelor, în algele marine și albastru-verde. Clorofila se găsește și în legumele verzi precum spanacul și broccoli.

O mulțime de magneziu se găsește în alimente precum fasole (103 mg), mazăre (88 mg), spanac (82 mg), pepene verde (224 mg), lapte praf (119 mg), tahini halva (153 mg), alune de pădure ( 172 mg).

Este posibil să se îndeplinească necesarul zilnic de magneziu cu pâine de secară (46 mg) și pâine de grâu (33 mg), coacăze negre (31 mg), porumb (36 mg), brânză (50 mg), morcovi (38 mg), salată verde. (40 mg), ciocolată (67 mg).Conținutul de magneziu din carne și produse din carne este următorul: carne de porc - 20 mg, vițel - 24 mg, iepure - 25 mg, șuncă - 35 mg, cârnați amatori - 17 mg, ceai cârnați - 15 mg, cârnați - 20 mg.

Cartofii conțin magneziu în cantitate de 23 mg la 100 g de produs, varză albă - 16 mg, sfeclă - 22 mg, roșii - 20 mg, ceapă verde și ceapă - 18 mg și, respectiv, 14 mg.

O cantitate relativ mică de magneziu se găsește în mere și prune - doar 9 mg la 100 g de produs.

Mai puțin de toate, magneziul este absorbit din alimente precum mei, carne și pește.

În trecut, oamenii aveau o parte din magneziu în apă, mai ales dacă apa provenea din fântâni subterane. Dar metodele moderne de purificare și înmuiere a apei reduc drastic nivelul de magneziu din apa de la robinet. Apa care conține multe minerale, inclusiv magneziu, se numește „dură” și este de obicei înmuiată.

Cantități suficiente de diverse leguminoase, cereale, nuci sau legume în dieta noastră zilnică ar putea probabil să satisfacă necesarul zilnic mediu necesar de magneziu. Cu toate acestea, nu vă puteți baza complet pe această afirmație și există următoarele motive întemeiate pentru aceasta:

1. Cu cât o persoană este mai în vârstă, cu atât poate absorbi mai puțini nutrienți din alimente. Acidul clorhidric din stomacul nostru, care este componenta principală care ne ajută să absorbim nutrienții, este produs în organism din ce în ce mai puțin odată cu vârsta.

2. Există mult mai puțini nutrienți în alimentele noastre decât acum 50 de ani. Solurile se epuizează treptat și, prin urmare, în produse sunt din ce în ce mai puțini nutrienți utili. Pe sol se aplică îngrășăminte suplimentare, dar acestea conțin doar 3 minerale: azot, fosfor și potasiu. De regulă, produsele cultivate sunt selectate pentru randament și atractivitate financiară, dar nu pentru conținutul lor de nutrienți. În timp ce corpul nostru are nevoie să obțină nutrienți și minerale din alimente, fermierul se străduiește să crească randamentul maxim cu costul financiar minim. Da, iar atunci când cumpărăm produse, cel mai adesea procedăm din cost decât din conținutul de nutrienți din ele.

Potasiu

Potasiul este un element intracelular foarte important care este necesar pentru funcționarea normală a țesuturilor moi ale corpului. Glandele endocrine, capilarele, vasele de sânge, celulele nervoase, creierul, rinichii, ficatul, inima și alți mușchi nu pot funcționa pe deplin fără acest element. Potasiul reprezintă 50% din toate lichidele din organism.

Valoarea potasiului în activitatea vitală a organismului constă în primul rând în capacitatea sa de a spori excreția de lichid din organism. Dietele cu „potasiu” pot fi folosite dacă este necesar pentru a crește diureza și a crește excreția de sodiu. Potasiul joacă un rol important în procesul de metabolism intracelular. Este implicat în procesele enzimatice și în conversia acidului fosfopiruvic în acid piruvic. Potasiul joacă un rol important în formarea sistemelor tampon (bicarbonat, fosfat etc.), care împiedică deplasările în reacția mediului și asigură constanța acestuia. Ionii de potasiu joacă un rol important în formarea acetilcolinei și în procesele de conducere a excitației nervoase către mușchi.

Rolul principal al potasiului în organism (împreună cu sodiul) este de a menține funcționarea pereții celulari. O altă îndatorire extrem de importantă a elementului este menținerea concentrației principalului nutrient pentru inimă (magneziu) și a funcțiilor sale fiziologice.

Potasiul se normalizează bătăile inimii, păstrează echilibrul acido-bazic al sângelui, este un agent antisclerotic: previne acumularea sărurilor de sodiu în celule și vasele de sânge.

Potasiul ajută la furnizarea de oxigen a creierului, crescând activitatea mentală, scade tensiunea arterială, curăță organismul de toxine și toxine și ajută la tratarea bolilor alergice.

Suporturi de potasiu nivel de energie corp, crește rezistența și forța fizică.

Lipsa unui element în organism duce la disfuncții ale rinichilor și glandelor suprarenale, perturbarea ritmului inimii și a proceselor metabolice la nivelul miocardului, oboseală, epuizare fizică și emoțională, provoacă eroziunea mucoaselor și reduce rata de rană. vindecare. Părul fragil și tern, pielea uscată sunt, de asemenea, semne ale deficitului de potasiu. Femeile însărcinate se confruntă cu patologii ale dezvoltării fetale și complicații în timpul nașterii.

Potasiul este bine reprezentat în alimentele de origine vegetală și animală. O cantitate semnificativă de potasiu se găsește în cartofi (568 mg la 100 g de produs), datorită căruia nevoia de potasiu este satisfăcută în principal. Dietele normale echilibrate asigură un aport de potasiu într-o cantitate care satisface nevoile organismului. Necesarul zilnic de potasiu al adulților este de 3-5 g.

După cum puteți vedea, importanța potasiului pentru menținerea sănătății și a performanței umane normale este pur și simplu neprețuită.

Potasiu în alimente

Primul pas pentru a atinge echilibrul mineral în corpul nostru ar trebui să fie reducerea proporției de sare din dieta noastră zilnică. Următorul pas ar trebui să fie creșterea aportului de potasiu. Cele mai bogate surse de potasiu sunt plante cultivate: fructe proaspete, legume proaspete, cereale încolțite, leguminoase și cereale integrale - acestea sunt produsele care stau la baza sistemului nostru de nutriție sănătos. Pentru rezultate optime, ar trebui să consumați alimente bogate în potasiu pe tot parcursul zilei. Toate fructele și majoritatea legumelor conțin de zeci sau chiar de sute de ori mai mult potasiu decât sodiu. Prin urmare, ar trebui să fie evident pentru fiecare dintre noi importanța creșterii proporției acestor alimente specifice în dieta noastră.

Portocalele, bananele și cartofii copți au fost de multă vreme surse recunoscute de potasiu. Prin urmare, include-le în mod regulat în dieta ta zilnică.

Pepenele galben este o altă sursă excelentă de potasiu. Includeți-l mai des în meniul dvs. Pentru o schimbare, puteți folosi sucul său sau puteți face piure de cartofi din el - pulpa acestui fruct este destul de fragedă.

Conținutul de potasiu din pepene verde este foarte mare. Folosiți sută la sută din perioada de coacere a acestor fructe și mâncați-le cât mai mult posibil. Din nou, pentru o varietate de senzații gustative, puteți face suc sau piure din ele - curățați-le de crustă și atât.

Leguminoasele precum fasolea, fasolea lima și lintea sunt, de asemenea, bogate în potasiu, precum și în proteine. Toate leguminoasele fac supe minunate.

Puteți crește conținutul de potasiu din supe gătit acasă dacă le adaugi păstârnac, napi sau dovleci. De exemplu, consumul unui produs alimentar cu conținut de potasiu atât de cunoscut și accesibil, precum cartofii, într-o cantitate de 500 de grame pe zi, asigură pe deplin nevoia zilnică a unei persoane de acest element. Cu toate acestea, trebuie amintit că consumul excesiv de cartofi poate duce la apariția unor „lire în plus” din cauza cantității mari de amidon conținute în ei.

Adăugați întotdeauna morcovi mărunțiți la salatele și sandvișurile de casă pentru a adăuga mai mult potasiu în dieta dumneavoastră.

Avocado conține mult potasiu și servește ca un adaos excelent la diverse salate și sandvișuri. În plus, avocado conține proteine ​​de înaltă calitate și acizi grași esențiali pentru organism.

Consumând sucuri proaspăt preparate din legume proaspete, nu numai că vei experimenta o adevărată plăcere, dar vei oferi organismului tău o cantitate semnificativă de potasiu. De exemplu, un pahar de suc de morcovi proaspăt preparat conține aproximativ 800 mg din acest element.

Puteți amesteca mai multe tipuri de fructe proaspete într-un blender și vă puteți prepara un mic dejun sau o gustare bogată în potasiu. Un astfel de piure parfumat va fi un „cocktail de potasiu” de neegalat pentru a satisface nevoile organismului pentru acest element.

Pentru a păstra cantitatea maximă de potasiu din alimente, se recomandă să le fierbeți la abur sau să le fierbeți într-o cantitate minimă de apă.Nu consumați niciodată potasiu sub formă de orice compuși chimici sau forme de dozare: aceasta va irita tractul digestiv, și la doze mari, poate chiar pune viața în pericol.

Datele numerice privind conținutul de potasiu în cereale și leguminoase, făină și cereale, pâine și produse de panificație, paste, legume și pepeni, fructe și fructe de pădure, produse lactate, brânză de vaci și brânză, carne, pasăre și ouă și pește sunt prezentate în secțiunea Anexă.

Rolul potasiului în educația fizică și sport

Potasiul este un oligoelement foarte important necesar pentru menținerea normală a multor reacții fiziologice din corpul uman. Când fac cultură fizică și sport, oamenii care se antrenează au nevoie de o cantitate suplimentară din acest element. Această nevoie crescândă de potasiu poate fi satisfăcută cu ajutorul unei diete speciale, care prevede includerea obligatorie în alimentație a unei cantități suficiente de alimente care conțin potasiu.

Corpul unei femei adulte conține în medie aproximativ 225 de grame de potasiu (acesta este cu aproximativ 10% mai puțin decât în ​​corpul unui bărbat). Necesarul uman zilnic de potasiu este de 2-4 grame. Cu efort fizic intens, organismul ar trebui să primească cel puțin 5 grame din acest oligoelement pe zi. Este foarte posibil să se furnizeze această cantitate de potasiu prin consumul de alimente care conțin potasiu.

De ce alimentele care conțin potasiu sunt deosebit de utile pentru persoanele care sunt implicate activ în cultura fizică și sport? Ideea este că atunci când executați diverse exercițiuîn timpul antrenamentului, sarcina asupra sistemului cardiovascular crește semnificativ. Iar potasiul doar asigură funcționarea normală a acestui sistem de organe umane, reglând tensiunea arterială și ritmul cardiac. În plus, potasiul este implicat în procesele de contracție și relaxare musculară, asigură trecerea impulsurilor în fibrele nervoase și reglează distribuția lichidului în organism. Dacă se acordă atenția cuvenită produselor care conțin potasiu atunci când se elaborează o dietă, atunci toate procesele fiziologice de mai sus din corpul unei persoane de antrenament vor continua în mod constant la nivelul potrivit. Potasiul este, de asemenea, capabil să prevină accidentele vasculare cerebrale, să reducă oboseala și nervozitatea.

Cantitatea insuficientă a acestui element în organism duce la presiune redusă, aritmii, niveluri crescute de colesterol din sânge, slăbiciune musculară, fragilitate osoasă crescută, afectare a funcției renale, dezvoltarea insomniei și a depresiei. Cu aceste patologii, formarea continuă devine periculoasă pentru sănătate. Pentru a ameliora simptomele de mai sus, este adesea folosit nu numai pentru a include alimentele necesare în dietă, ci și pentru a prescrie medicamente speciale care conțin potasiu. Astfel de afecțiuni patologice apar în principal atunci când folosesc diuretice (pe care mulți sportivi le păcătuiesc adesea pentru a reduce rapid greutatea corporală din cauza pierderii de umiditate și a intra în categoria de greutate dorită la competiții) și unele medicamente hormonale (în special, hormonii cortexului suprarenal) . Transpirația crescută, care apare în mod necesar la o persoană atunci când efectuează exerciții fizice în timpul antrenamentului, precum și diareea sau vărsăturile frecvente, duc, de asemenea, la o lipsă de potasiu în organism. În aceste cazuri, pentru a restabili echilibrul normal al acestui element, nu se poate face fără utilizarea alimentelor care conțin potasiu.

Sodiu

Efectul biologic al sodiului este divers. Joacă un rol important în procesele de metabolism intracelular și interstițial. Sărurile de sodiu sunt prezente în principal în lichidele extracelulare - limfa și serul sanguin. Un rol extrem de important revine compușilor de sodiu (hidrocarbonați, fosfați) în formare sistem tampon oferind o stare acido-bazică. Sărurile de sodiu au mare importanță pentru a crea o constanță a presiunii osmotice a protoplasmei și a fluidelor biologice ale corpului. Constanța conținutului de sodiu din organism este menținută prin reglarea excreției, datorită căreia, cu un aport insuficient de sodiu cu alimente, excreția acestuia este redusă.

Sodiul are un rol activ în metabolismul apei. Ionii de sodiu provoacă umflarea coloizilor țesutului și astfel contribuie la reținerea apei legate în organism.

Conținutul natural de sodiu din alimente este neglijabil. Practic, intră în organism datorită clorurii de sodiu, adăugată în cantități arbitrare alimentelor.

Aportul normal de sodiu pentru adulți este de 4-6 g pe zi, ceea ce corespunde la 10-15 g de clorură de sodiu. O astfel de cantitate de sodiu cu un consum sistematic poate fi considerată inofensivă. În timpul efortului fizic intens, în climatele calde, cu transpirație crescută, necesarul de sodiu crește (uneori de două ori). Cantitatea de sare comestibilă din dieta unei persoane trebuie calculată individual. În bolile inimii și rinichilor, se recomandă limitarea consumului acestuia - aceste organe sunt supraîncărcate la procesarea sângelui cu exces de sodiu.

Un exces al acestui macroelement provoacă umflarea feței și a picioarelor: ionii de sodiu provoacă umflarea coloizilor țesutului, care, la rândul său, contribuie la reținerea și acumularea de apă în organism. Cu o cantitate mare de sare în dietă, cu disfuncție a cortexului suprarenal, o tendință la hipertensiune arterială, Diabet, nevroza, cu încălcarea metabolismului apă-sare și a funcției de excreție a rinichilor, cantitatea de sodiu din organism crește. Simptome în exces: hiperactivitate, sensibilitate, iritabilitate, transpirație, sete crescută.

Produsele alimentare (nu sărate!) conțin cantități diferite de sodiu și sunt prezentate în secțiunea Anexă sub formă de tabele.

Fosfor

Fosforul este un element foarte important pentru viața organismului. La fel ca și calciul, fosforul se găsește în cantități semnificative în țesutul osos, împreună cu calciul este responsabil pentru rezistența și stabilitatea țesutului osos și, de asemenea, face parte din acizii nucleici și proteine.

Nevoia organismului de săruri de fosfor este chiar mai mare decât de săruri de calciu: 1,6-2 g pe zi. Femeile însărcinate și care alăptează ar trebui să consume 3-3,8 g zilnic, copii - 1,5-2,5 g.

Cu toate acestea, raportul dintre fosfor și calciu (aproximativ 2 la 3) este la fel de important, deoarece aceste două elemente sunt indisolubil legate între ele. Din cauza încălcării acestui echilibru, pot apărea diferite patologii: un exces de calciu duce la apariția urolitiazelor, o cantitate în exces de fosfor provoacă eliminarea calciului din oase. Cu toate acestea, în organism există un element foarte util care controlează metabolismul fosfor-calciu este vitamina D.

Fosforul joacă un rol principal în funcționarea sistemului nervos central. Schimbul de compuși ai fosforului este strâns legat de metabolism, în special de grăsimi și proteine. Fosforul joacă un rol important în procesele metabolice care au loc în sistemele intracelulare membranare și în mușchi (inclusiv cei din inimă).

Compușii fosforului sunt cele mai comune componente din organism, participând activ la toate procesele metabolice.

Cu îmbunătățită activitate fizica, ca și în cazul aportului insuficient de proteine ​​din alimente, nevoia organismului de fosfor crește brusc.

Mulți compuși ai fosforului cu proteine, acizi grași și alți acizi formează compuși complecși care sunt înalt activitate biologică. Acestea includ nucleoproteine ​​ale nucleelor ​​celulare, fosfoproteine ​​(cazeina), fosfatide (lecitină) etc.

Alimentația necorespunzătoare și influența celorlalți factori adversi, din cauza căreia există un deficit de compuși ai fosforului în organism, duce la fracturi frecvente, carii dentare, boli ale articulațiilor și ale oaselor. De asemenea, este posibilă apariția tulburărilor nervoase și a bolilor de piele.

Absorbția fosforului este legată de absorbția de calciu, conținutul de proteine ​​din dietă și alți factori înrudiți. Unii compuși ai fosforului sunt slab absorbiți. Acesta este în primul rând acidul fitic, care se găsește în cereale sub formă de compuși fitici.

Necesarul zilnic de fosfor al unui adult este de 1200 mg.

Tabelele din secțiunea Anexă listează conținutul de magneziu al anumitor alimente.

Clor

Semnificația fiziologică și rolul biologic al clorului constă în participarea sa la reglarea presiunii osmotice în celule și țesuturi, la normalizarea metabolismului apei. Clorul din organism este conținut în acid clorhidric - componenta principală a sucului gastric, împreună cu sodiul menține echilibrul hidric și electrolitic al organismului, promovează acumularea de apă în țesuturi, participă la formarea plasmei sanguine, ajută la eliminarea toxine și deșeuri din organism, îmbunătățește funcția hepatică, contribuie la digestia normală, activează unele enzime, participă la procesul de scindare a grăsimilor, controlează starea globulelor roșii și contribuie la eliminarea în timp util a dioxidului de carbon din organism.

Clorul are capacitatea de a fi excretat cu transpirație, dar principala excreție a clorului are loc cu urina. Clorul din compoziția soluțiilor hipertonice de clorură de sodiu reduce transpirația atât în ​​timpul lucrului muscular, cât și la temperaturi ambientale ridicate.

În același timp, o parte semnificativă a clorurii de sodiu este reținută în piele, ceea ce duce la o creștere a umflării proteinelor pielii și o creștere a cantității de apă legată. În același timp, crește cantitatea de apă necesară pentru a dizolva electroliții. Toate acestea duc la scăderea returului apei în piele și la scăderea transpirației. Introducerea suplimentară a clorurii de sodiu în compoziția apei carbogazoase este utilizată pe scară largă în magazinele fierbinți. întreprinderile industriale. Cu toate acestea, rezultatele unor studii nu confirmă reducerea transpirației sub influența cantităților suplimentare de clor furnizate în compoziția clorurii de sodiu.

Conținutul natural de clor din alimente este neglijabil. Practic, clorul intră în organism prin clorura de sodiu adăugată la produsele alimentare conform rețetei de producere a acestora, sau prin adăugarea de clorură de sodiu în alimente de către consumatori la propria discreție.

Doza zilnică inofensivă de clor pentru un adult este de 5-7 g.

Simptome ale deficienței de clor: slăbiciune musculară, somnolență, letargie, pierderea memoriei, pierderea poftei de mâncare, gură uscată, pierderea dinților și a părului. O scădere bruscă și semnificativă a cantității de clor din organism poate provoca comă și chiar moartea.

Conținutul crescut de clor din organism este dăunător, deoarece duce la reținerea apei în țesuturi și organe, ceea ce, în primul rând, duce la creșterea tensiunii arteriale. Alte simptome ale excesului de clor: durere în cap și piept, tulburări dispeptice, tuse uscată, lacrimare, durere în ochi. În cazuri mai severe, pot apărea edem pulmonar toxic și bronhopneumonie cu febră.

Cauzele excesului de clor: inhalarea vaporilor concentrați care conțin clor în industriile periculoase (textile, farmaceutice, chimice), luarea anumitor medicamente, precum și o serie de boli: hiperfuncția cortexului suprarenal, afectarea hipotalamusului și altele. Dezinfectarea apei potabile cu clor, ducând la formarea de compuși care duc la boli virale respiratorii, gastrită, pneumonie și, conform unor rapoarte, chiar cancer. De asemenea, se crede că există un mare pericol de intoxicație cu clor prin inhalarea de substanțe toxice concentrate în timpul dușurilor fierbinți prelungite.

Tabelele din secțiunea Anexă listează conținutul de clor al unor alimente.

Sulf

Sulful este o componentă minerală, o pulbere galbenă, care, atunci când este combinată cu hidrogen, are miros de ouă putrezite.

Semnificația sulfului în activitatea vitală a organismului nu a fost suficient de clarificată. Se știe că sulful este o componentă structurală necesară a unor aminoacizi (metionină, cistina), vitamine (tiamină etc.) și face parte și din insulină și participă la formarea acesteia. Sulful este necesar pentru menținerea activității normale a ficatului și a proceselor de curățare a organismului.

Sulful joacă un rol important în formarea enzimelor - substanțe active care accelerează reacțiile chimice din organism. Unele studii sugerează că un posibil rezultat al acțiunii compușilor care conțin sulf este scăderea tensiunii arteriale, a zahărului din sânge și a nivelului de colesterol.

Consecințele negative ale conținutului în exces al elementului nu sunt descrise în literatură. Lipsa de sulf duce la perturbarea proceselor metabolice, în special a metabolismului pigmentului. Se presupune că simptome posibile deficiența elementului poate fi creșterea zahărului din sânge și a trigliceridelor, precum și dureri articulare.

Cantitatea acestui macronutrient din alimente este proporțională cu conținutul de proteine. Mai mult sulf este prezent în produsele de origine animală: carne de pasăre, carne, fructe de mare, gălbenuș de ou. Dintre produsele de origine vegetală, este de remarcat ceapa, sparanghelul, fasolea, usturoiul, hreanul, nucile, ridichile, ridichile, varza, spanacul, prunele, agrișele.

Tabelele din secțiunea Anexă prezintă conținutul de sulf al unor alimente.

3. Metode de determinare a conținutului calitativ și cantitativ de macronutrienți din alimente

În vremea noastră de boom tehnologic, există multe metode de determinare a compoziției alimentelor, de la cunoscute de mult până la cele mai inovatoare. În această secțiune, vom lua în considerare cele mai populare și relativ necomplicate metode în ceea ce privește implementarea lor, și anume, cele fizico-chimice.

Aceste metode sunt cele mai utilizate pe scară largă în evaluarea calității bunurilor de consum. Aceste metode se deosebesc prin faptul că studiul mărfurilor se realizează cu ajutorul instrumentelor de măsură, iar rezultatele sunt exprimate în valori obiective, astfel încât definiția este de încredere și poate fi verificată prin analize repetate. Metodele fizico-chimice stabilesc relația dintre proprietățile fizice și compoziția chimică a produsului. Principiul determinării compoziției chimice prin orice metodă este același: compoziția unei substanțe este determinată de proprietățile sale.

3.1 Analiza spectrului de emisie

Analiza spectrală a emisiilor este o metodă de analiză fizico-chimică, sau mai degrabă o metodă optică.

Fiecare substanță, care diferă de alte substanțe în compoziția și structura sa, are unele proprietăți individuale inerente numai acesteia. PR, spectrele de emisie, absorbție și reflectare a radiațiilor de către o substanță au o formă caracteristică fiecărei substanțe. După solubilitatea și forma cristalelor, puteți recunoaște și această substanță.

La utilizați f-x metode, ne interesează concentrația analitului, adică conținutul acestuia pe unitatea de volum a soluției de testat. Concentrația de substanțe se determină folosindu-se de faptul că există întotdeauna o relație între aceasta și valoarea semnalelor emanate de substanță. Indiferent de metoda de analiză, metodele de calcul al conținutului de componentă dorită în produs sunt aceleași pentru toate metodele fizico-chimice.

3.2 Spectroscopie de emisie atomică: cea mai populară metodă de analiză multi-element

Dispozitivul spectrometrului pentru măsurarea intensității emisiei de lumină utilizat de atomii excitați - nu există o sursă externă separată de radiație ca una curentă: proba în sine, atomii săi excitați, servesc ca sursă de radiație. Atomizarea și excitarea atomilor au loc simultan în atomizor. Atomizorul este o sursă de plasmă la temperatură joasă sau la temperatură ridicată.

Metoda se bazează pe studiul spectrelor de radiații obținute prin excitarea probelor într-o sursă de excitație dură. Pentru a obține un spectru de emisie, particulelor substanței analizate trebuie să li se acorde energie suplimentară. În acest scop, în timpul analizei spectrale, o probă este introdusă într-o sursă de lumină, unde se încălzește și se evaporă, iar moleculele care intră în faza gazoasă se disociază în atomi care, la ciocnirile cu electronii, trec în stare excitată. Atomii pot rămâne într-o stare excitată pentru o perioadă foarte scurtă de timp (10-7 sec). Revenind spontan la o stare normală sau intermediară, ele emit exces de energie sub formă de cuante de lumină.

Intensitatea liniei spectrale sau puterea de radiație în timpul tranziției atomilor de la o stare energetică la alta este determinată de numărul de atomi radianți Ni (numărul de atomi în stare excitată i) și de probabilitatea Aik de tranziție a atomilor. de la starea i la starea k.

Temperatura optimă la care se atinge intensitatea maximă a liniei depinde de potențialul de ionizare al atomilor și de energia de excitație a unei linii spectrale date. În plus, gradul de ionizare a atomilor și, prin urmare, intensitatea liniei spectrale, depinde și de compoziția chimică și de concentrațiile altor elemente.

Intensitatea liniei spectrale depinde de temperatura sursei de lumină. Prin urmare, în analiza spectrală a emisiilor atomice, se obișnuiește să se măsoare intensitatea unei linii analitice în raport cu intensitatea unei anumite linii de comparație. Cel mai adesea, aceasta este linia care aparține componentei principale a probei.

În practica analizei spectrale a emisiilor atomice, arcuri electrice de curent continuu și alternativ, o flacără, o scânteie condensată de joasă și înaltă tensiune, o descărcare pulsată de joasă tensiune, o descărcare de microunde etc. sunt utilizate ca surse de excitație a spectrului. .

Pentru înregistrarea spectrului se folosesc dispozitive vizuale, fotografice și fotoelectrice. În cele mai simple instrumente - oțelometri și oțelscop, intensitatea liniilor spectrale este estimată vizual prin ocular. În spectrografe, plăcile fotografice sunt folosite ca receptor de radiație. În quantometre și stilimetre fotoelectrice, o fotocelulă servește ca receptor de radiație.

Pentru analiza cantitativă, este necesară încă o operație: măsurați intensitatea benzilor spectrale aparținând macroelementelor și calculați concentrația acestora folosind grafice sau standarde de calibrare prefabricate, adică stabiliți compoziția cantitativă a probei. Pentru analiza cantitativă prin spectroscopie de emisie atomică, plasma ca sursă de excitație este de preferat în locul descărcării cu arc sau scânteie. Datorită fluctuațiilor condițiilor de excitație, atunci când se determină concentrația unui element, o linie a unui alt element, numită standard intern, ar trebui utilizată pentru comparație.

Analiza calitativă a produselor alimentare prin spectroscopie de emisie atomică cuprinde următoarele operaţii: obţinerea unui spectru, determinarea lungimilor de undă ale liniilor spectrale. Conform acestor date, cu ajutorul tabelelor de referință, se stabilește apartenența liniilor spectrale la anumite macroelemente, adică se determină compoziția calitativă a probei.

Cu ajutorul atomizoarelor cu plasmă, este, de asemenea, posibilă analiza calitativă a metalelor și a acelor nemetale a căror energie de excitare se află în regiunea UV-vizibilă.

Toate metodele de spectroscopie de emisie atomică sunt relative și necesită calibrare folosind standarde adecvate.

Măsurarea intensității liniilor spectrale în analiza spectrală de emisie poate fi efectuată prin metode vizuale, fotografice și fotoelectrice.

În primul caz, se efectuează o comparație vizuală a intensităților liniilor spectrale ale macroelementului determinat și liniilor din apropiere din spectrul componentei principale a probei.

Metodele fotografice de înregistrare a spectrelor sunt cele mai utilizate pe scară largă în analiza spectrală a emisiilor atomice. Avantajul lor este analiza documentară, simultaneitatea înregistrării, limite scăzute de detecție pentru multe elemente și posibilitatea prelucrării statistice multiple a spectrelor.

În cazul înregistrării fotografice, graficele de calibrare suferă o deplasare din cauza fluctuațiilor proprietăților emulsiei fotografice de la o placă la alta și a reproducerii insuficient de precise a condițiilor de dezvoltare.

Pentru a obține date cu viteză și acuratețe ridicate, metodele fotoelectrice de înregistrare și fotometrie a spectrelor sunt utilizate pe scară largă. Esența acestor metode constă în faptul că fluxul luminos al liniei analitice dorite este separat de restul spectrului probei folosind un monocromator și convertit în semnal electric. Măsura intensității liniei este valoarea acestui semnal (curent sau tensiune).

Spectrometrele moderne sunt echipate cu baze de date care conțin până la 50.000 de linii cele mai importante ale diferitelor elemente. Prin scanarea succesivă a întregului interval de lungimi de undă pe astfel de instrumente, o analiză calitativă completă poate fi efectuată într-un timp destul de scurt - 45 min.

Spectroscopia de emisie atomică este utilizată oriunde este necesară analiza multi-element: în medicină, în studiul compoziției minereurilor, mineralelor, apelor, analiza calității produselor alimentare și a conținutului de macroelemente din acestea.

3.3 Analiza spectrului de absorbție atomică

AAA este o metodă de determinare a concentrației prin absorbția straturilor parametrice ale elementului de lumină monocromatică a cărei lungime de undă corespunde centrului liniei de absorbție. Analiza se efectuează pe cele mai sensibile linii spectrale de absorbție, care corespund tranzițiilor de la starea fundamentală la o stare de energie superioară. În majoritatea cazurilor, aceste linii sunt, de asemenea, cele mai sensibile în analiza emisiilor. Dacă moleculele unei substanțe absorb lumina în benzi în game largi de unde, atunci absorbția pe perechi de atomi are loc în limite înguste, de ordinul a miimii de nanometru.

În AAA, analitul se descompune în atomi sub acțiunea energiei termice. Acest proces se numește atomizare, adică transferul unei substanțe într-o stare de vapori, în care elementele care trebuie determinate sunt sub formă de atomi liberi capabili să absoarbă lumina. Emisia și absorbția luminii sunt asociate cu procesele de tranziție a atomilor de la o stare staționară la alta. Fiind excitați, atomii trec în starea staționară k cu energia Ek și apoi, revenind la starea fundamentală inițială i cu energie, emit lumină de o anumită frecvență.

Tranzițiile radiative apar spontan, fără nicio influență externă.

Semnificația fiziologică a elementelor minerale este determinată de participarea lor:

în formarea structurilor și implementarea funcției sistemelor enzimatice;

în procesele plastice din organism;

în construcția țesuturilor corpului, în special a țesutului osos;

în menținerea stării acido-bazice și a compoziției normale de sare a sângelui;

în normalizarea metabolismului apă-sare.

Elemente minerale de natură alcalină (cationi).

Calciu este cel mai comun element mineral, care este conținut în corpul uman în cantitate de 1500 g. Aproximativ 99% din calciu se găsește în oase, participă la procesele de coagulare a sângelui și stimulează contractilitatea mușchiului inimii.

Sursele de calciu sunt laptele și produsele lactate: 0,5 l de lapte sau 100 g de brânză asigură necesarul zilnic de calciu al unui adult (800 mg). Pentru mamele însărcinate și care alăptează - 1500 mg pe zi. Copiii ar trebui să primească 1100-1200 mg de calciu pe zi, în funcție de vârstă.

Magneziu joacă un rol semnificativ în metabolismul carbohidraților și fosforului, are proprietăți antispastice și vasodilatatoare.

Principalele surse de magneziu sunt cerealele: cerealele, mazărea, fasolea. Produsele de origine animală conțin foarte puțin magneziu.

Necesarul unui adult în magneziu este de 400 mg pe zi. Copii - 250-350 mg pe zi, în funcție de vârstă.

Sodiu participă la procesele de metabolism extracelular și interțesut, la menținerea echilibrului acido-bazic și a presiunii osmotice. Sodiul intră în organism în principal cu sare de masă. Aportul de sodiu este de 4-6 g pe zi, ceea ce corespunde la 10-15 g de clorură de sodiu. Nevoia de sodiu crește odată cu munca fizică grea, transpirația abundentă, vărsăturile și diareea.

Potasiu. Valoarea potasiului constă în primul rând în capacitatea sa de a spori excreția de lichid din organism. Fructele uscate sunt bogate în potasiu - caise uscate, caise, cireșe uscate, prune uscate, stafide. O cantitate semnificativă de potasiu se găsește în cartofi. Necesarul zilnic de potasiu al adulților este de 3-5 g.

Elemente minerale de natură acidă (anioni) - fosfor, clor, sulf.

Fosfor, precum și calciul, este implicat în formarea țesutului osos, sunt importante în funcționarea sistemului nervos și a țesutului cerebral, mușchilor și ficatului. Raportul dintre calciu și fosfor din alimente nu trebuie să depășească 1: 1,5.

Cea mai mare cantitate de fosfor se găsește în produsele lactate, ouă și pește. Conținutul de fosfor în brânză este de până la 600, gălbenușul de ou - 470, fasole - 504 mg la 100 g de produs.

Necesarul pentru un adult în fosfor este de 1200 mg pe zi.

Clor pătrunde în organism în principal cu clorură de sodiu. Ia parte la reglarea presiunii osmotice, la normalizarea metabolismului apei, precum și la formare de acid clorhidric glandele stomacului

Clorul este conținut în principal în produsele de origine animală: în ouă - 196, lapte - 106, brânză - 880 mg la 100 g de produs.

Necesarul de clor este de 4-6 g pe zi.

Sulf face parte din unii aminoacizi - metionina, cistina, cisteina, vitamine - tiamina si biotina, precum si din enzima insulina.

Sursele de sulf sunt în principal produse de origine animală: brânza conține 263, pește-175, carne-230, ouă-195 mg la 100 g de produs.

Necesarul de sulf al adulților este aproximativ definit în cantitate de 1 g/zi.

Biomicroelemente sunt prezente în produsele alimentare în cantități mici, dar se caracterizează prin proprietăți biologice pronunțate. Acestea includ fier, cupru, cobalt, iod, fluor, zinc, stronțiu etc.

Fier joacă un rol important în hematopoieza, normalizarea compoziției sângelui. Aproximativ 60% din fierul din organism este concentrat în hemocromogen - partea principală a hemoglobinei. Cea mai mare cantitate de fier se găsește în ficat, rinichi, caviar, produse din carne, ouă, nuci.

Necesarul de fier pentru un adult este de 10 mg/zi pentru bărbați și 18 mg/zi pentru femei.

Cupru este al doilea (după fier) ​​biomicroelement hematopoietic. Cuprul favorizează transferul fierului către măduva osoasă.

Cuprul se găsește în ficat, pește, gălbenuș de ou și legume verzi. Necesarul zilnic este de aproximativ 2,0 mg.

Cobalt este al treilea biomicroelement implicat în hematopoieză, activează formarea eritrocitelor și hemoglobinei, este materialul de plecare pentru formarea vitaminei B 12 în organism.

Cobaltul se găsește în ficat, sfeclă, căpșuni și fulgi de ovăz. Necesarul de cobalt este de 100-200 mcg/zi.

Mangan activează procesele de formare osoasă, hematopoieza, promovează metabolismul grăsimilor, are proprietăți lipotrope, afectează funcția glandelor endocrine.

Principalele sale surse sunt alimentele vegetale, în special legumele cu frunze, sfecla, afinele, mărarul, nucile, leguminoasele și ceaiul.

Necesarul de mangan este de aproximativ 5 mg pe zi.

Biomicroelementele sunt iodul, fluorul, sunt asociate cu boli endemice.

Iod participă la formarea hormonului tiroidian - tiroxina. Este distribuit inegal în natură. În zonele cu un conținut natural scăzut de iod în produsele locale, apare gușa endemică. Această boală se caracterizează printr-o creștere a glandei tiroide, o încălcare a funcției sale.

Prevenirea gușii endemice include măsuri specifice și generale. Activitățile specifice includ vânzarea de sare iodată către public pentru a asigura un aport zilnic de aproximativ 200 de micrograme de iod în corpul uman.

Fluor joacă un rol semnificativ în dezvoltarea dinților, formarea dentinei și a smalțului dentar, precum și în formarea osului. Trebuie remarcat faptul că principala sursă de fluor pentru oameni nu este mâncarea, ci apa de băut.

VITAMINELE ȘI IMPORTANȚA LOR ÎN NUTRIȚIE

Vitaminele sunt compuși organici cu greutate moleculară mică, care diferă în structura lor chimică. În organism, vitaminele nu sunt sintetizate sau sunt sintetizate în cantități mici, așa că trebuie să provină din alimente. Ei participă la metabolism, au o mare influență asupra stării de sănătate, abilităților de adaptare și capacității de lucru. Absența prelungită a uneia sau alteia vitamine din alimente cauzează avitaminoza (hipovitaminoza). Toate hipovitaminozele se caracterizează prin semne comune care se manifestă prin slăbiciune, oboseală crescută, capacitate redusă de muncă, susceptibilitate la diferite răceli. Aportul crescut de vitamine în corpul uman duce la hipervitaminoza (de exemplu, hipervitaminoza vitaminelor A și D la copii).

Clasificarea modernă a vitaminelor se bazează pe principiul solubilității lor în apă și grăsimi.

În ciuda faptului că mulți oameni au o idee aproximativă despre ce este, unii nu pot defini conceptul de „mineral”. Clasificarea mineralelor include un număr mare de o mare varietate de elemente, fiecare dintre ele și-a găsit aplicație într-un anumit domeniu de activitate datorită avantajelor și caracteristicilor sale. Prin urmare, este important să știți ce proprietăți au și cum pot fi utilizate.

Mineralele sunt produse ale reacțiilor chimice artificiale sau naturale care apar atât în ​​interiorul scoarței terestre, cât și la suprafața acesteia și sunt omogene din punct de vedere chimic și fizic.

Clasificare

Până în prezent, sunt cunoscute peste 4.000 de roci diferite, care sunt incluse în categoria „minerale”. Clasificarea mineralelor se realizează după următoarele criterii:

• genetic (în funcție de origine);
• practice (materii prime, minereu, pietre prețioase, combustibil etc.);
• chimic.

Chimic

În prezent, cea mai comună este clasificarea mineralelor după compoziția chimică, care este folosită de mineralogiști și geologi moderni. Se bazează pe natura compușilor, între diferitele structuri ale elementelor, tipurile de ambalaj și multe alte caracteristici pe care le poate avea un mineral. Clasificarea mineralelor de acest fel prevede împărțirea lor în cinci tipuri, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de predominanța unei anumite naturi a relației dintre anumite unități structurale.

• elemente native;
• sulfuri;
• oxizi și hidroxizi;
• săruri ale acizilor oxigenați;
• halogenuri.

În plus, în funcție de natura anionilor, aceștia sunt împărțiți în mai multe clase (fiecare tip are propria sa diviziune), în cadrul cărora sunt deja împărțiți în subclase, din care se pot distinge: cadru, lanț, insulă, coordonare și mineral stratificat. Clasificarea mineralelor care sunt apropiate unele de altele ca compoziție și au o structură similară prevede asocierea lor în diferite grupuri.

Caracteristicile tipurilor de minerale

• elemente native. Acestea includ metaloizi nativi și metale precum fierul, platina sau aurul, precum și nemetale precum diamantul, sulful și grafitul.
• Sulfiții, precum și diferiții lor analogi. Clasificarea chimică a mineralelor include săruri precum pirita, galena și altele din acest grup.
• Oxizi, hidroxizi și alți analogi ai lor, care sunt o combinație a unui metal cu oxigen. Magnetitul, cromitul, hematitul, goetitul sunt principalii reprezentanți ai acestei categorii, care se disting prin clasificarea chimică a mineralelor.
• Săruri ale acizilor oxigenați.
• Halogenuri.

De asemenea, merită remarcat faptul că în grupul „săruri ale acizilor oxigenați” există și o clasificare a mineralelor pe clasă:

• carbonați;
• sulfați;
• tungstate și molibdați;
• fosfați;
• silicati.

Există, de asemenea, trei grupuri:

• magmatic;
• sedimentar;
• metamorfic.

Origine

Clasificarea mineralelor după origine include trei grupe principale:

• Endogen. Astfel de procese de formare a mineralelor implică în majoritatea cazurilor pătrunderea în scoarța terestră și solidificarea ulterioară a aliajelor fierbinți subterane, care sunt denumite în mod obișnuit magme. În același timp, formarea mineralelor în sine se realizează în trei etape: magmatic, pegmatit și postmagmatic.
• Exogen. În acest caz, formarea mineralelor se realizează în condiții complet diferite față de cea endogenă. Formarea minerală exogenă presupune descompunerea chimică și fizică a substanțelor și formarea simultană a neoplasmelor rezistente la alt mediu. Cristalele se formează ca urmare a intemperiilor minerale endogene.
• Metamorfic. Indiferent de modurile în care s-au format rocile, de rezistența sau stabilitatea lor, ele se vor schimba întotdeauna sub influența anumitor condiții. Rocile care se formează din cauza modificărilor proprietăților sau compoziției probelor originale sunt denumite în mod obișnuit metamorfice.

Potrivit lui Fersman și Bauer

Clasificarea mineralelor după Fersman și Bauer include mai multe roci destinate în principal fabricării diferitelor produse. Include:

• pietre prețioase;
• pietre colorate;
• pietre organice.

Proprietăți fizice

Clasificarea mineralelor și rocilor după origine și compoziție include multe nume, iar fiecare element are unic proprietăți fizice. În funcție de acești parametri, se determină valoarea unei anumite rase, precum și posibilitatea utilizării acesteia în diverse domenii ale activității umane.

Duritate

Această caracteristică reprezintă rezistența unui anumit corp solid la efectul de zgâriere al altuia. Astfel, dacă mineralul în cauză este mai moale decât cel cu care îi este zgâriată suprafața, pe el vor rămâne urme.

Principiile clasificării mineralelor după duritate se bazează pe utilizarea scării Mohs, care este reprezentată de roci special selectate, fiecare dintre acestea fiind capabilă să zgârie numele anterioare cu capătul ascuțit. Include o listă de zece articole, care începe cu talc și gips și se termină, după cum știu mulți oameni, cu diamant - cea mai dură substanță.

Inițial, era obișnuit să se realizeze rasa pe sticlă. Dacă rămâne o zgârietură pe ea, atunci, în acest caz, clasificarea mineralelor după duritate prevede deja atribuirea mai multor clasei a 5-a. După aceea, duritatea este deja specificată în conformitate cu În consecință, dacă rămâne o zgârietură pe sticlă, atunci în acest caz se ia o probă din clasa a 6-a (feldspat), după care încearcă să o deseneze pe mineralul dorit. Astfel, dacă, de exemplu, a lăsat o zgârietură pe probă, dar nu a lăsat apatită, care se află la numărul 5, i se atribuie clasa 5.5.

Nu uitați că, în funcție de valoarea direcției cristalografice, unele minerale pot varia ca duritate. De exemplu, în distenă în planul de clivaj, duritatea de-a lungul axei lungi a cristalului are o valoare de 4, în timp ce în același plan crește la 6. Mineralele foarte dure pot fi găsite doar în grupul cu luciu nemetalic. .

Strălucire

Formarea strălucirii în minerale se realizează datorită reflectării razelor de lumină de la suprafața lor. În orice manual despre minerale, clasificarea prevede împărțirea în două grupuri mari:

• cu un luciu metalic;
• cu luciu nemetalic.

Primele includ acele roci care dau o linie neagră și sunt opace chiar și în fragmente destul de subțiri. Acestea includ magnetit, grafit și cărbune. Mineralele cu un luciu nemetalic și o dungă de culoare sunt, de asemenea, considerate aici ca o excepție. Acest lucru se aplică aurului cu o dungă verzuie, cuprului cu o dungă roșie particulară, argintului cu o dungă albă argintie și alții.

Natură metalică este similară cu luciul unei fracturi proaspete a diferitelor metale și poate fi văzută destul de bine pe suprafața proaspătă a probei, chiar dacă este luată în considerare.Clasificarea produselor cu un astfel de luciu include și mostre opace, care sunt mai grele. decât prima categorie.

Luciul metalic este caracteristic mineralelor, care sunt minereu de diferite metale.

Culoare

Trebuie remarcat faptul că culoarea este o caracteristică constantă doar pentru unele minerale. Astfel, malachitul rămâne întotdeauna verde, aurul nu își pierde culoarea galben-aurie etc., în timp ce pentru mulți alții este instabil. Pentru a determina culoarea, trebuie mai întâi să obțineți un chip proaspăt.

O atenție deosebită trebuie acordată faptului că clasificarea proprietăților mineralelor include și un astfel de concept precum culoarea liniei (pulbere măcinată), care adesea nu diferă de cea standard. Dar, în același timp, există și rase în care culoarea pulberii este semnificativ diferită de a lor. De exemplu, acestea includ calcitul, care poate fi galben, alb, albastru, albastru și multe alte variații, dar pulberea va rămâne oricum albă.

Pulberea, sau trăsătura mineralului, se obține pe porțelan, care nu trebuie acoperit cu nicio glazură și se numește pur și simplu „biscuit” printre profesioniști. De-a lungul suprafeței sale se trasează o linie cu mineralul determinat, după care se unge ușor cu un deget. Nu ar trebui să uităm că mineralele dure, precum și cele foarte dure nu lasă în urmă nicio urmă datorită faptului că pur și simplu vor zgâria acest „biscuit”, așa că mai întâi trebuie să răzuiți o anumită parte din ele pe hârtie albă și apoi frecați-l în starea dorită.

Clivaj

Acest concept implică proprietatea unui mineral de a se scinda sau despica într-o anumită direcție, lăsând în același timp o suprafață netedă și strălucitoare. Este de remarcat faptul că Erasmus Bartholin, care a descoperit această proprietate, a trimis rezultatele cercetării unei comisii destul de autoritare, inclusiv oameni de știință celebri precum Boyle, Hooke, Newton și mulți alții, dar au recunoscut fenomenele descoperite ca fiind aleatorii, iar legile sunt invalide, deși literalmente un secol mai târziu s-a dovedit că toate rezultatele au fost corecte.

Astfel, sunt furnizate cinci gradații principale de clivaj:

• foarte perfect - mineralul poate fi ușor împărțit în plăci mici;
• perfect - cu orice lovituri cu un ciocan, proba se va împărți în fragmente, care sunt limitate de planuri de clivaj;
• limpede sau mediu - atunci când se încearcă divizarea mineralului, se formează fragmente, care sunt limitate nu numai de planurile de clivaj, ci și suprafete neuniformeîn direcții aleatorii;
• imperfect - se găsește cu anumite dificultăți;
• foarte imperfect - clivajul este practic absent.

Anumite minerale au mai multe direcții de clivaj simultan, ceea ce devine adesea principala lor caracteristică de diagnostic.

îndoire

Acest concept înseamnă suprafața despărțirii, care nu a trecut de-a lungul clivajului în mineral. Până în prezent, se obișnuiește să se facă distincția între principalele cinci tipuri de fracturi:

• chiar - nu există îndoituri vizibile la suprafață, dar în același timp nu este netedă ca oglindă, așa cum este cazul decolteului;
• în trepte - caracteristică cristalelor care au un clivaj mai mult sau mai puțin clar și perfect;
• inegal - se manifestă, de exemplu, în apatită, precum și o serie de alte minerale care au un clivaj imperfect;
• așchie - caracteristică mineralelor fibroase și este oarecum asemănătoare cu o fractură a lemnului de-a lungul structurii fibroase;
• concoidal - în forma suprafeței sale este asemănător unei cochilie;

Alte proprietăți

Un număr destul de mare de minerale au o trăsătură de diagnosticare sau distinctivă precum magnetismul. Pentru a-l determina, se obișnuiește să se folosească o busolă standard sau un cuțit magnetizat special. În acest caz se efectuează testarea în felul următor: se ia o bucata mica sau o cantitate mica de pulbere din materialul de testat, dupa care se atinge cu un cutit magnetizat sau potcoava. Dacă, după această procedură, particulele de mineral încep să se atragă, aceasta indică faptul că are un anumit magnetism. Când se folosește o busolă, aceasta este așezată pe o suprafață plană, după care așteaptă ca săgeata să se alinieze și să aducă mineralul la ea, fără a atinge dispozitivul în sine. Dacă săgeata începe să se miște, aceasta indică faptul că este magnetică.

Anumite minerale care conțin săruri carbonice, atunci când sunt expuse la acidul clorhidric, încep să elibereze dioxid de carbon, care se manifestă sub formă de bule, motiv pentru care mulți oameni numesc acest lucru „fierberea”. Dintre aceste minerale se remarcă: malachitul, calcitul, creta, marmura și calcarul.

De asemenea, unele substanțe pot fi bine dizolvate în apă. Această capacitate a mineralelor este ușor de determinat prin gust și, în special, acest lucru se aplică și altora.

Dacă este necesar să se efectueze studii ale mineralelor pentru fuzibilitate și combustie, atunci trebuie mai întâi să tăiați o bucată mică din probă, după care, folosind o pensetă, să o aduceți direct în flacără de la un arzător cu gaz, o lampă cu spirt sau o lumânare.

Forme ale prezenței lor în natură

În majoritatea predominantă a cazurilor în natură, diferite minerale apar sub formă de intercreșteri sau cristale simple și pot fi prezentate și sub formă de ciorchini. Acestea din urmă constau dintr-un număr mare de boabe cu interne structură cristalină. Astfel, există trei grupuri principale care au un aspect caracteristic:

• izometric, dezvoltat în mod egal în toate cele trei direcții;
• alungit, având forme mai alungite într-una din direcții;
• alungit în două direcții menținând în același timp a treia într-o formă scurtă.

Trebuie remarcat faptul că unele minerale pot forma cristale intercrescute în mod natural, care sunt apoi numite gemeni, tees și alte denumiri. Astfel de mostre sunt adesea rezultatul inter-creșterii sau inter-creșterii de cristale.

feluri

Nu confundați intercreșterile regulate și agregatele neregulate de cristale, de exemplu, cu „perii” sau drusele care cresc pe pereții peșterilor și diferite cavități din roci. Drusele sunt intercreșteri formate din mai multe cristale mai mult sau mai puțin regulate și crescând în același timp la un capăt până la un fel de rocă. Formarea lor necesită o cavitate deschisă, care oferă posibilitatea creșterii libere a mineralelor.

Printre altele, multe minerale cristaline se disting prin forme neregulate destul de complexe, ceea ce duce la formarea de dendrite, forme de sinter și altele. Formarea dendritelor se realizează datorită cristalizării prea rapide a mineralelor situate în fisuri și pori subțiri, iar rocile în acest caz încep să semene cu ramurile plantelor destul de bizare.

Adesea există situații în care mineralele umplu aproape complet un mic spațiu gol, ceea ce duce la formarea de secreții. Ei folosesc o structură concentrică, iar substanța minerală o umple spre centru de la periferie. Secreții suficient de mari, în care în interior rămâne un spațiu gol, se obișnuiește să se numească geode, în timp ce formațiunile mici sunt numite amigdale.

Concrețiile sunt concreții de formă rotundă sau sferică neregulată, a căror formare are loc datorită depunerii active de substanțe minerale în jurul unui anumit centru. Destul de des se caracterizează prin radial-radiant constructie interioara, și spre deosebire de secreții, creșterea se realizează, dimpotrivă, spre periferie din centru.

În lumea antică s-au făcut încercări de sistematizare a mineralelor pe o bază diferită. Iniţial (de la Aristotel la Ibn Sina şi Biruni), mineralele au fost sistematizate conform semne exterioare. Din a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea. clasificările chimice au căpătat o distribuţie excepţională, iar în secolul al XX-lea. - chimie cristalină. În prezent, cea mai comună clasificare a mineralelor, care se bazează pe principiul chimic (compoziția chimică, tipul compușilor chimici, natura legăturii chimice). Taxonii mai mici din cadrul claselor se disting ținând cont de caracteristicile structurale ale mineralelor (Tabelul 1.1).

Scurtă descriere a claselor de minerale

elemente native. Aproximativ 40 de elemente chimice sunt cunoscute în stare nativă în natură, dar cele mai multe dintre ele sunt foarte rare. Prezența elementelor într-o formă nativă este asociată cu structura atomilor lor, care au învelișuri stabile de electroni. Elementele inerte din punct de vedere chimic în condiții naturale sunt numite nobile.

Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg, Zn, Al se găsesc sub formă de metale native, aliajele mai multor metale sunt tipice în stare naturală, de exemplu (Pt + Fe), (Pt + Fe + Ni), ( Au + Ag), etc. As, Sb, Se, Te sunt cele mai comune printre semimetale native, iar diferitele modificări ale C (grafit, diamant) și S sunt printre nemetale. Grafitul și sulful adesea formează depozite mari.

Calcogenuri (compuși ai sulfului) sunt compuși ai cationilor cu sulf (sulfuri). Aproximativ 200 de compuși ai sulfului sunt cunoscuți în natură, dar doar 20 dintre ei se găsesc în cantități semnificative. Cei mai comuni compuși cu Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Hg.

Culoarea sulfurilor este variată (gri-plumb, negru, galben-alama, galben-cupru, portocaliu, galben, roșu). Duritatea variază de la 1 la 6-6,5, densitatea variază de la medie la mare.

Cea mai mare parte a sulfurilor se formează prin mijloace hidrotermale, sunt cunoscute și sulfuri de geneză magmatică și metamorfică, unele fiind rezultatul unor procese exogene.

Sulfurile sunt minerale importante de minereu, materii prime pentru obținerea metalelor neferoase, grele și a unor metale rare și împrăștiate, aliajele acestora.

Tabelul 1.1

Clasificarea mineralelor

compușii oxigenului. Oxizi și hidroxizi - compuși ai elementelor cu oxigen; hidroxizii conțin și apă. LA Scoarta terestra aceste minerale reprezintă aproximativ 17%, din care silice (SiO 2) reprezintă 12,6%, oxizi și hidroxizi de Fe - 3,9%. Mineralele comune includ, de asemenea, oxizi și hidroxizi de aluminiu, mangan și oxizi de titan.

Proprietățile fizice ale acestor minerale sunt diferite, majoritatea fiind caracterizate de duritate ridicată. Originea este magmatică, pegmatită, hidrotermală, dar majoritatea oxizilor se formează ca urmare a proceselor exogene în părțile superioare ale litosferei. Multe minerale endogene sunt distruse în timpul intemperiilor și se transformă în oxizi și hidroxizi, ca compuși care sunt mai stabili în condiții de suprafață. Fiind stabili fizic și chimic, mulți oxizi se acumulează în plaseri.

sulfați - saruri naturale ale acidului sulfuric. Aproximativ 190 sunt cunoscute în natură. specii minerale, care sunt săruri simple anhidre sau săruri complexe cu apă constituțională și de cristalizare. Unitatea structurală principală este un radical anionic 2; printre cationi, Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+ etc. sunt formatori de specii.

Culoarea sulfaților se datorează impurităților ionilor cromofor și prezenței defectelor structurale. Caracterizat prin duritate scăzută (2-3,5), solubilitate bună în apă.

Sulfații se formează în condiții de oxidare în zonele de distribuție a depozitelor de sulfuri, în cruste de intemperii, precum și ca depozite chimiogenice de sodă, sulfat, lacuri sărate și bazine mari de apă. Sulfații endogeni sunt tipici venelor hidrotermale cu temperatură medie și joasă, mai rar sunt observați ca produse ale activității vulcanice.

Fosfați - saruri ale acidului fosforic. Peste 230 de compuși simpli și complecși, apoși și anhidri sunt cunoscuți în natură. Unitatea structurală principală este radicalul anionic 3-; dintre cationi sunt formatoare de specii Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mg 2+, TR 3+ etc.. Fosfații apar sub formă de cristale aplatizate și tabulare sau sub formă de agregate solzoase. . Proprietăți caracteristice: albastru incolor sau intens colorat în diverse nuanțe; luminiscență; duritate - 3-5, densitate - 1,6-7,0 g / cm 3. Origine: magmatică, hidrotermală, exogenă.

Carbonați- saruri ale acidului carbonic. Principalii cationi sunt Ca 2+ , Fe 2+ , Na + , Mg 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ și alții.Acesta este un grup mare (aproximativ 120 de specii minerale), dintre care multe sunt pe scară largă. distribuite. Există carbonați sub formă de cristale bine fațetate de dimensiuni considerabile; mase dense, granulare, care alcătuiesc straturi monominerale puternice; radial-radiante, aciculare, sinterizate, agregate în formă de rinichi și amestecuri fine cu alte minerale.

Majoritatea carbonaților sunt albi sau incolori; Culoarea carbonaților este conferită de ionii cromofori precum Fe 2+ , Mn 2+ , TR 3+ , Cu 2+ și impuritățile mecanice fine (hematit, bitum etc.). Duritatea este de aproximativ 3-4,5, densitatea este scăzută, cu excepția carbonaților de Zn, Pb, Ba.

Un semn de diagnostic important este acțiunea acizilor (HCl, HNO 3) asupra carbonaților, din care fierb într-o oarecare măsură cu eliberarea de dioxid de carbon.

După origine, carbonații sunt sedimentari (sedimente biochimice sau chimice), sedimentar-metamorfici; suprafață, caracteristică zonei de oxidare; hidrotermală la temperatură joasă și medie; metasomatic. Uneori, ele cristalizează din lave vulcanice magmatice de calcit și sodă.

Carbonații sunt cele mai importante minerale nemetalice, precum și minereuri valoroase pentru Zn, Pb, Fe, Cu și alte metale. Calcarele, dolomitele, marmura sunt roci aproape monominerale compuse din carbonati.

silicati - saruri ale acidului silicic. Ponderea silicaților reprezintă până la 75% din masa scoarței terestre și aproximativ 25% din speciile minerale. În natură sunt cunoscuți peste 700 de silicați naturali, inclusiv cele mai importante minerale formatoare de roci (feldspați, piroxeni, amfiboli, mica etc.).

Unitatea structurală principală sunt radicalii tetraedrici izolați 4-. Cationii conducători Na+, Mg2+, Al3+, Ca2+, Fe2,3+, K+, Mn2+.

Diversitatea structurală a silicaților este determinată de structura radicalilor de siliciu-oxigen. Există silicați cu radicali insulă, lanț, panglică, foaie și cadru.

Silicati insulare, de ex. silicati cu tetraedre izolate 4- si grupuri izolate de tetraedre. În silicații cu 4-tetraedre izolate, fiecare dintre cei patru oxigeni are o valență liberă. Tetraedrele nu sunt legate direct între ele, conexiunea are loc prin cationii de Mg, Fe, Al, Zr etc. Silicații cu structură insulă au aspect izometric și se caracterizează prin duritate și densitate crescute (olivină).

Silicații în lanț se caracterizează printr-o structură în care tetraedrele sunt articulate sub formă de lanțuri izolate continue. Radicali 4-, 6-, cationi Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+ (piroxeni).

Silicații de panglică au tetraedre sub formă de lanțuri duble, panglici, curele. Radical 6-, cationi Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Na+, (amfiboli). Conțin adesea ioni (OH) ‾ 2.

Silicații structurilor de lanț și panglică sunt de obicei alungiți, se caracterizează prin cristale prismatice și columnare, agregate aciculare și fibroase.

Silicații de foaie sunt silicați cu straturi continue de tetraedre de siliciu-oxigen. Radicalul unei astfel de structuri este 2- . Straturile de tetraedre sunt izolate unele de altele și legate prin cationi Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Ni + etc. Conțin ioni (OH) 2, (OH, F) 2 (talc, serpentină, argilă). minerale, mica, cloriti).

Silicații de foaie se caracterizează printr-un clivaj foarte perfect și un aspect ca o foaie de minerale. Acest lucru se explică prin faptul că straturile de tetraedre de siliciu-oxigen în sine sunt foarte puternice, iar legătura dintre ele prin cationi este mai puțin puternică.

Silicații cadru sunt silicați cu cadre tridimensionale continue de tetraedre de aluminiu și siliciu-oxigen. În acest caz, toți oxigenii tetraedrelor sunt împărțiți, valențele lor sunt folosite pentru legarea cu cationi, iar cadrul este neutru. Radicalul unui astfel de cadru este 0 . Acest cadru corespunde structurii cuarțului (din acest motiv, cuarțul poate fi denumit silicați cu o structură cadru).

Radicalii aluminiu-oxigen m- se formează ca urmare a înlocuirii siliciului tetravalent cu aluminiu trivalent, ceea ce determină apariția unei valențe libere și atrage necesitatea pătrunderii altor cationi. Cationii silicați care formează specii sunt Na + , K + , Ca 2+ (feldspați, feldspatide).

Majoritatea silicaților sunt incolori sau albi. Silicații de Fe, Mn, Ni, Zr și alte elemente sunt vopsiți în diferite culori. Sticlă lucioasă până la diamant. Clivaj perfect în două sau trei direcții, foarte perfect, densitate de la 2,0 la 6,5 ​​g/cm 3 , duritate 1-8.

Silicații sunt minerale poligenice. Ele cristalizează din magmă, se formează în procesul de metamorfism și sunt tipice zonelor de oxidare ale zăcămintelor de minereu.

Halogenuri (compuși halogeni). cloruri - saruri ale acidului clorhidric. Sunt cunoscute aproximativ 100 de specii de minerale. Culoarea intrinsecă a clorurilor este albă; cristalele pure sunt incolore și transparente. Galben, maro, gri, roșu și alte culori sunt date compușilor halogen de impurități mecanice: hidroxizi de fier, substanțe organice etc. Clorurile au o duritate scăzută - 1,0-3,5; densitatea variază de la 1,5-2,5 la 6,5-8,3 g/cm3, ușor solubilă în apă, higroscopică.

Clorurile se formează în principal pe cale chimio-sedimentară - în timpul evaporării apei din lacurile de sare și sodă sau din bazinele și lagunele marine.

Fluoruri- compuși naturali ai elementelor Na, K, Ca, Mg și alte elemente cu fluor. Sunt cunoscute până la 59 de specii de minerale, dintre care majoritatea sunt limitate ca distribuție. Cel mai valoros mineral este fluoritul, care apare în depozitele de tipuri hidrotermale, pneumatolitice și greisen.

Tabelul 1.2 prezintă caracteristicile principalelor minerale și minerale care formează roci care sunt cele mai răspândite în natură și au valoare practică.

Întrebări pentru autoexaminare

Definiți termenul de mineral.

Ce stare pot avea mineralele în condiții naturale?

Care este diferența dintre mineralele cristaline și cele amorfe?

Ce este un agregat mineral? Care sunt agregatele?

Enumerați cele mai importante proprietăți fizice ale mineralelor.

Ce este clivajul? Motivele ei.

Ce metode există pentru determinarea durității?

Numiți mineralele pe scara Mohs de duritate.

Care este fractura mineralelor?

Care sunt motivele colorării mineralelor?

Ce este fugarul? Cărui minerale aparține?

Cum diferă mineralele în strălucire?

Cum sunt proprietăți magnetice minerale?

Cum pot fi clasificate mineralele? Care caracteristică pentru clasificarea mineralelor este cea mai bazată științific?

Ce procese de formare a mineralelor sunt endogene și care sunt exogene?

Exercițiu:

Folosind tabelul. 1.2, biscuiți, pahare, reactivi etc. identifică probe din colecția furnizată de profesor.

Plan.

Opțiunea numărul 6.

1. Clasificarea mineralelor și condițiile de formare a acestora: principalele minerale formatoare de roci de origine exogenă și endogenă.

2. Ghețarii, rolul lor geologic, distribuția. Rocile s-au format ca urmare a muncii ghețarilor în timpul glaciației.

3. Inginerie și cercetare geologică pentru construcții industriale și civile.

4. Metode de laborator pentru determinarea proprietăților de deformare și rezistență ale solurilor.

5. Structura, textura, compoziția materială a rocilor sedimentare chimice și biochimice.

6. Influx de apă sub presiune într-o fântână perfectă.

Introducere.

Geologia este un complex de științe despre compoziție, structură. Istoria dezvoltării Pământului, mișcările scoarței terestre și plasarea mineralelor în intestinele Pământului. Obiectul principal de studiu, bazat pe problemele practice ale omului, este scoarța terestră.

În ultimele decenii, geologia inginerească a primit o dezvoltare deosebită - o știință care studiază proprietățile rocilor (solurilor), proceselor geologice naturale și tehnogenico-geologice (inginerești-geologice) din orizonturile superioare ale scoarței terestre în legătură cu activitățile de construcție umană.

Scopul principal al geologiei inginerești este studiul situației geologice naturale a zonei înainte de începerea construcției, precum și prognoza acelor schimbări care se vor produce în mediul geologic, și în primul rând în roci, în timpul procesului de construcție și în timpul funcţionarea structurilor. În condiții moderne, nici o singură clădire sau structură nu poate fi proiectată, construită și exploatată în mod fiabil fără materiale de inginerie și geologice fiabile și complete.

1. Clasificarea mineralelor și condițiile de formare a acestora: principalele minerale formatoare de roci de origine exogenă și endogenă.

Mineral- un corp natural cu o anumită compoziție chimică și structură cristalină, care se formează ca urmare a proceselor fizice și chimice naturale și este parte integrantă din scoarța terestră, roci, minereuri, meteoriți. Mineralogia este studiul mineralelor.

Scoarța terestră conține peste 7.000 de minerale și varietățile acestora. Cele mai multe dintre ele sunt rare și doar puțin mai mult de 100 de minerale sunt comune și, în cantități suficient de mari, fac parte din anumite roci. Astfel de minerale se numesc care formează roci.

Originea mineralelor. Condițiile în care se formează mineralele în natură sunt foarte diverse și complexe. Există trei procese principale de formare a mineralelor: endogen, exogen și metamorfic.

proces endogen asociat cu forțele interne ale Pământului și se manifestă în intestinele sale. Mineralele se formează din magmă - o topitură lichidă de foc de silicat. În acest fel, de exemplu, se formează cuarț și diverși silicați. Mineralele endogene sunt de obicei dense, cu duritate mare, rezistente la apă, acizi, alcalii.

proces exogen caracteristică suprafeţei scoarţei terestre. În acest proces, mineralele se formează pe uscat și în mare. În primul caz, crearea lor este asociată cu procesul de intemperii, adică. efect distructiv al apei, oxigenului, fluctuațiilor de temperatură asupra mineralelor endogene. Astfel, se formează minerale argiloase (hydromica, caolinit etc.), diverși compuși ai fierului (sulfuri, oxizi de precipitare chimică din soluții apoase (halit, sylvin etc.). Într-un proces exogen se formează și o serie de minerale datorită la activitatea vitală a diferitelor organisme (opal și etc.).

Mineralele exogene au proprietăți diverse. În cele mai multe cazuri, au duritate scăzută, interacționează activ cu apa sau se dizolvă în ea.

proces metamorfic. Sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate, precum și a gazelor magmatice și a apei, la o anumită adâncime în scoarța terestră, mineralele care s-au format anterior în procese exogene sunt transformate. Mineralele își schimbă starea inițială, se recristalizează, capătă densitate, putere. Așa se formează multe minerale silicate (hornblendă, actinolit etc.).

Clasificarea mineralelor. Există multe clasificări ale mineralelor. Clasificarea cea mai utilizată este după compoziția chimică și structura cristalină. Substanțele de același tip chimic au adesea o structură similară, astfel încât mineralele sunt mai întâi împărțite în clase în funcție de compoziția lor chimică, iar apoi în subclase în funcție de caracteristicile structurale.

Toate mineralele sunt împărțite în 10 clase.

silicati- cea mai numeroasă clasă, incluzând până la 800 de minerale, care reprezintă partea principală a majorității rocilor magmatice și metamorfice. Dintre silicați se disting grupuri de minerale, caracterizate printr-o compoziție și structură comună - feldspați, piroxeni, amfiboli, mica, precum și olivină, talc, cloriți și minerale argiloase. Toți sunt aluminosilicați în compoziția lor.

Carbonați. Acestea includ peste 80 de minerale. Cele mai frecvente sunt calcitul, magnetismul, dolomita. Originea este în principal exogenă și asociată cu soluții apoase. În contact cu apa, își reduc ușor rezistența mecanică, deși ușor, se dizolvă în apă și sunt distruse în acizi.

oxizi si hidroxizi. Aceste două clase combină aproximativ 200 de minerale, ele reprezentând până la 17% din întreaga masă a scoarței terestre. Cele mai comune sunt cuarțul, opalul și limonitul.

sulfuri conțin până la 200 de minerale. Un reprezentant tipic al piritei. Sulfurile din zona de intemperii sunt distruse, astfel încât amestecul lor reduce calitatea materialelor de construcție.

sulfați. Această clasă combină până la 260 de minerale, a căror origine este asociată cu soluțiile apoase. Se caracterizează prin duritate scăzută, culoare deschisă. Relativ bine solubil în apă. Cele mai răspândite sunt gipsul și anhidrita. La contactul cu apa, anhidrita se transformă în gips, crescând în volum până la 33%.

Halogenuri conțin aproximativ 100 de minerale. Originea este asociată în principal cu soluțiile apoase. Cea mai comună este halita. Poate fi parte integrantă din rocile sedimentare, ușor solubile în apă.

Mineralele din clasele de fosfați, tungstate și elemente native sunt mult mai rare decât altele.

2. Ghețarii, rolul lor geologic, distribuția. Rocile s-au format ca urmare a muncii ghețarilor în timpul glaciației.

Dovezile geologice sugerează că în antichitate glaciația Pământului a fost semnificativă. În ultimii 500-600 de mii de ani, au existat câteva glaciații mari în Europa. Ghețarii înaintau din regiunea Scandinaviei.

În prezent, gheața acoperă 10% din suprafața terestră, 98,5% din suprafața glaciară cade pe regiunile polare și doar 1,5% - pe munții înalți. Există trei tipuri de ghețari: de munte, de platou și continental.

ghețari de munte se formează sus în munți și sunt situate fie pe vârfuri, fie în chei, depresiuni, diverse depresiuni. Există astfel de ghețari în Caucaz, Urali etc.

Gheața se formează prin recristalizarea zăpezii. Are capacitatea de a curge plastic, formând fluxuri sub formă de limbi. Mișcarea ghețarilor în jos pe versanți este limitată de înălțimea la care căldura solară este suficientă pentru a topi complet gheața. Pentru Caucaz, de exemplu, această înălțime este de 2700 m în vest și 3600 m în est.Viteza de mișcare a ghețarilor montani este diferită. În Caucaz, de exemplu, este de 0,03-0,35 m / zi, în Pamir - 1-4 m / zi.

Ghetari de platou format în munţi cu vârfuri plate. Gheața se află într-o masă continuă inseparabilă. De-a lungul cheilor coboară ghețari sub formă de limbi. Acest tip de ghețar, în special, este acum situat în Peninsula Scandinavă.

ghețarii continentali comună în Groenlanda, Svalbard, Antarctica și în alte locuri unde are loc acum epoca modernă de glaciare. Gheața se află într-o acoperire continuă, cu o grosime de mii de metri.

Activitatea geologică a gheții este mare și se datorează în principal mișcării acesteia, în ciuda faptului că viteza curgerii gheții este de aproximativ 10.000 de ori mai mică decât apa din râuri în aceleași condiții.

Proprietățile de construcție ale depozitelor glaciare. Morainele (materiale grosiere, eterogene, clastice nestratificate) și depozitele fluvioglaciare (apă-glaciare) reprezintă o bază de încredere pentru structuri de diferite tipuri. Locuri și argile de bolovani, care au experimentat presiunea straturilor puternice de gheață, sunt într-o stare densă și în unele cazuri chiar supracompactate. Porozitatea luturilor bolovanoase nu depășește 25-30%. Pe argile și argile bolovani, clădirile și structurile experimentează puțină așezare. Aceste soluri sunt slab permeabile și servesc adesea ca acvicluzie pentru apele subterane.

Aproape toate soiurile de depozite de morene au proprietăți de rezistență atât de ridicată.

Depozite fluvioglaciare cu punct de construcție din vedere, deși sunt inferioare solurilor argiloase morenice din punct de vedere al rezistenței, sunt o fundație de încredere. Pentru aceasta, sunt folosite cu succes diverse depozite nisipoase-pietrișoase și argiloase de esker și șlefuitoare. Unele excepții sunt luturile de manta și argilele cu bandă. Loamurile tegumentare sunt ușor de înmuiat. Argilele tip panglică sunt destul de dense, ușor permeabile, dar pot fi fluide în condiții de saturație cu apă.

Depozitele glaciare sunt folosite cu succes ca material de construcție (piatră, nisip, argilă); nisipurile de oze, kam și nisipuri sunt potrivite pentru construcția de terasamente și pentru fabricarea betonului. Boulders sunt o piatră bună de construcție. Există exemple de utilizare a bolovanilor pentru fabricarea de socluri monolitice ale monumentelor.

3. Inginerie și cercetare geologică pentru construcții industriale și civile.

Sarcina principală a cercetării inginerești-geologice pentru construcții industriale și civile este obținerea de informații despre condițiile inginerești-geologice ale teritoriului, care includ: relieful, rocile și proprietățile acestora, apele subterane, procesele și fenomenele geologice și inginerie-geologice, precum și ca o prognoză a modificărilor acestor condiţii.influenţate de ingineria umană.

Studiile de inginerie și geologice sunt efectuate secvenţial,

în conformitate cu stadiul de proiectare. Nivelul de detaliu al cercetării crește odată cu trecerea de la o etapă la alta, iar metodele de cercetare inginerească-geologică se schimbă și ele.

În etapa inițială a cercetărilor inginerești, principalul tip de cercetare ingineresc-geologică este sondajul ingineresc-geologic, care permite evaluarea condițiilor inginerești-geologice într-un timp scurt și la costuri reduse.

În cadrul sondajului ingineresc-geologic în zona de studiu sunt identificate, studiate și trasate rocile, condițiile lor de apariție, relieful, apele subterane, procesele geologice și inginerie-geologice și le reprezintă pe o hartă ingineresc-geologică.

Este important de înțeles că compoziția și volumul cercetării inginerești-geologice depind de complexitatea condițiilor inginerești-geologice, stadiul de proiectare, gradul de cunoaștere a zonei și alți factori.

Trebuie acordată atenție complexității semnificative a studiilor inginerești-geologice în zonele de dezvoltare carstică, alunecări de teren, văi îngropate, unde toate sondajele sunt efectuate la o adâncime mai mare decât în ​​studiile în zone cu condiții inginerești-geologice mai favorabile.

4. Metode de laborator pentru determinarea proprietăților de deformare și rezistență ale solurilor.

Putere solul este estimat prin sarcina maximă aplicată acestuia în momentul distrugerii (pierderea continuității). Această caracteristică se numește rezistență la tracțiune Rc MPa sau rezistență la compresiune.

Rezistența solului este afectată de:

compozitia minerala

natura relaţiilor structurale

fracturarea

gradul de intemperii

gradul de înmuiere în apă etc.

Pentru solurile nestâncoase, o altă caracteristică importantă de rezistență este rezistența la forfecare. Definiția acestui indicator este necesară pentru a calcula stabilitatea fundațiilor, adică. capacitatea portantă, precum și pentru aprecierea stabilității solurilor din taluzele gropilor de construcție, calculul presiunii solului pe pereții de sprijin etc.

Proprietăți de deformare caracterizează comportamentul solurilor sub sarcini care nu depășesc critice și nu conduc la distrugere. Deformabilitatea solurilor depinde atât de rezistența și conformitatea legăturilor structurale, de porozitate, cât și de capacitatea de a deforma materialele lor constitutive. Proprietățile de deformare ale solurilor sunt estimate prin modulul de deformare E, MPa.

Solurile determină stabilitatea clădirilor și structurilor ridicate pe acestea, prin urmare, este necesar să se determine corect caracteristicile care determină rezistența și stabilitatea solurilor atunci când interacționează cu obiectele de construcție.

Probele de sol pentru cercetări de laborator sunt prelevate din straturile de sol din gropile din forajele amplasate pe șantierele de construcții.

Probele de sol sunt livrate laboratorului sub formă de monoliți sau probe libere. Monoliții sunt mostre de sol cu ​​structură netulburată. Astfel de monoliți sunt prelevați în soluri stâncoase și coezive (argilacee limoase). Dimensiunile monoliților nu trebuie să fie mai mici decât normele stabilite. Deci, pentru a determina compresibilitatea solului, probele prelevate în gropi ar trebui să aibă dimensiuni de 20 × 20 × 20 cm.În monoliții solurilor argiloase, trebuie păstrată umiditatea naturală. Acest lucru se realizează prin crearea unei cochilii de parafină sau de ceară impermeabilă pe suprafața lor. În solurile afânate (nisip, pietriș), probele sunt prelevate sub formă de probe de o anumită masă. Deci, pentru a efectua o analiză granulometrică a nisipului, este necesar să aveți o probă de cel puțin 0,5 kg.

În condiții de laborator, toate proprietățile fizice și mecanice pot fi determinate. Fiecare caracteristică a acestor proprietăți este determinată în funcție de GOST, de exemplu, umiditatea naturală și densitatea solului - GOST 5180-84, rezistența la tracțiune - GOST 17245-79, compoziția granulometrică (granulă) și microagregate - GOT 12536-79 etc.

Astăzi, studiile de laborator rămân principalul tip de determinare a proprietăților fizice și mecanice ale solurilor. O serie de caracteristici, de exemplu, umiditatea naturală, densitatea particulelor de sol și unele altele, sunt determinate numai în condiții de laborator și cu o precizie destul de ridicată. În același timp, studiile de laborator ale solurilor au dezavantajele lor:

sunt destul de laborioase și consumatoare de timp;

rezultatele analizelor individuale, de exemplu, determinarea modulului general de deformare, nu dau rezultate suficient de precise, care pot fi asociate cu selecția incorectă a monoliților, depozitarea necorespunzătoare a acestora, calificarea scăzută a executorului de analiză;

Determinarea proprietăților unei mase de sol pe baza rezultatelor analizelor unui număr mic de probe nu permite să obțineți o idee corectă a proprietăților sale în ansamblu.

Acest lucru se datorează faptului că solurile de același tip, chiar și în cadrul aceluiași masiv, au încă anumite diferențe în proprietățile lor.

5. Structura, textura, compoziția materială a rocilor sedimentare chimice și biochimice.

Rocile sunt agregate minerale naturale care se „născ” în scoarța terestră.

După originea lor, ele sunt împărțite în trei tipuri: magmatice, sedimentare și metamorfice. În scoarța terestră, rocile magmatice și metamorfice ocupă 95% din masa sa totală. Rocile sedimentare sunt situate direct pe suprafața Pământului, acoperind în majoritatea cazurilor roci magmatice și metamorfice.

Roci sedimentare. Orice rocă situată pe suprafața pământului este supusă intemperiilor, adică. efectele distructive ale apei, fluctuațiile de temperatură etc. ca urmare, chiar și cele mai masive și durabile roci magmatice sunt distruse treptat, formând fragmente de diferite dimensiuni și dezintegrându-se până la cele mai mici particule.

Produsele de distrugere sunt transportate de vânt, apă și la o anumită etapă a transferului se depun, formând acumulări libere sau sedimente. Acumularea are loc pe fundul râurilor, mărilor, oceanelor și pe suprafața terestră. Din acumulări libere (sedimente) se formează în timp diverse roci sedimentare.

Rocile sedimentare alcătuiesc straturile superioare ale scoarței terestre, acoperind roci de origine magmatică și metamorfică cu un fel de acoperire. În ciuda faptului că rocile sedimentare reprezintă doar 5% din scoarța terestră, suprafața pământului este acoperită de aceste roci pe 75% din suprafața sa și, prin urmare, construcția se realizează în principal pe roci sedimentare. Geologia ingineriei acordă cea mai mare atenție acestor roci.

Rocile sedimentare sunt de obicei împărțite în trei grupe principale:

1) clastic;

2) origine chimică (chemogenă);

3) organogene, rezultate din activitatea vitală a organismelor.

Această împărțire este oarecum arbitrară, deoarece multe roci sunt de origine mixtă, de exemplu, calcarele individuale conțin materiale de natură organogenă, chimică și detritică.

Roci chimice sunt formate ca urmare a precipitarii solutiilor lor apoase de precipitare chimica. Un astfel de proces are loc în apele mărilor, uscarea bazinelor continentale, izvoarelor sărate etc. astfel de roci includ diverse calcare, tuf calcaros, dolomit, anhidrita, gips, sare gemă și altele.O caracteristică comună pentru aceste roci este solubilitatea lor în apă, fracturi.

Cele mai comune roci sunt calcarele, care prin originea lor pot fi și detritice, organogenice.

Roci organogenice (biochimogene). formate ca urmare a acumulării și transformării rămășițelor lumii animale și plantelor, ele se caracterizează printr-o porozitate semnificativă, multe se dizolvă în apă și au o compresibilitate ridicată. Rocile organogenice includ calcar și diatomit.

6. Influx de apă sub presiune într-o fântână perfectă.

Apele situate în partea superioară a scoarței terestre se numesc ape subterane. Știința apelor subterane, originea ei, condițiile de apariție, legile mișcării, proprietățile fizice și chimice, relațiile cu apele atmosferice și de suprafață se numește hidrogeologie.

Există mai multe clasificări ale apelor subterane, dar există două principale. Apele subterane sunt împărțite: după natura utilizării lor și după condițiile de apariție în scoarța terestră. Primele includ apa menajera si potabila, tehnica, industriala, minerala, termica. Al doilea include: apele cocoțate, apele subterane și interstratificate, precum și apele de fisuri, carstice, permafrost. În scopuri inginerești și geologice, se recomandă clasificarea apelor subterane în funcție de o bază hidraulică - non-presiune și presiune.

Ape sub presiune interstratală. Aceste ape sunt situate în acvifere între acviclude. Sunt fără presiune și presiune (arteziene).

Apele interstratale fără presiune sunt relativ rare. Ele sunt asociate cu acvifere orizontale umplute cu apă în întregime sau parțial.

Apele sub presiune (arteziene) sunt asociate cu apariția acviferelor sub formă de sinclinale și monoclinale. Zona de distribuție a acviferelor sub presiune se numește bazin artezian.

Debitul de apă sub presiune către instalațiile de captare a apei. Prizele de apă sunt structuri cu ajutorul cărora se captează (captarea) apelor subterane pentru alimentarea cu apă, scoaterea acesteia de pe șantier, sau pur și simplu în scopul scăderii nivelului apei subterane. Există diferite tipuri de structuri de captare a apei subterane: verticale, orizontale, grinzi.

Prizele verticale de apă includ puțuri de foraj și puțuri, cele orizontale includ șanțuri, galerii, galerii, iar prizele radiale de apă includ puțuri de colectare a apei cu grinzi filtrante care primesc apă. Tipul de structură pentru captarea apei subterane este selectat pe baza unui calcul tehnic și economic, bazat pe adâncimea acviferului, grosimea acestuia, compoziția litologică a acviferelor și capacitatea planificată de captare a apei.

Prizele de apă, constând dintr-un puț, puț etc., sunt numite unice și din mai multe - grup.

Structurile de captare a apei care deschid acviferul la capacitatea sa maximă sunt perfecte și nu la maxim - imperfecte.

Retragerea apelor subterane de pe șantierele de construcții sau reducerea nivelurilor acestora pot fi efectuate temporar, numai pe perioada lucrărilor de construcție sau aproape pe toată perioada de funcționare a instalației. Deviația temporară a apei (sau reducerea nivelului) se numește captare a apei de construcție, iar în al doilea caz - drenaj.

Fântâni. Fântânile și tranșeele, al căror fund ajunge la acvicludă, sunt numite perfecte; dacă fundul este situat deasupra acvicludului, atunci imperfect. Nivelul apei din puț înainte de pompare se numește static, iar nivelul coborât în ​​timpul pompării se numește dinamic.

Dacă apa nu este pompată din fântână, atunci nivelul acesteia este în aceeași poziție cu suprafața curgerii solului. Când apa este pompată, apare o pâlnie de depresiune, nivelul apei din fântână scade. Performanța sondei este determinată de debitul. Debitul unei fântâni este înțeles ca cantitatea de apă pe care aceasta o poate oferi pe unitatea de timp. Când apa este pompată într-o cantitate mai mare decât debitul, de ex. mai mult decât ceea ce curge în fântână din acvifer pe unitatea de timp, nivelul scade brusc. De ceva timp, fântâna poate rămâne fără apă.

Debitul de apă (debit) către o fântână perfectă este determinat de formulă

Q=π k f [H 2 -h 2 )/lnR-lnr]

Unde r- raza sondei, m.

Într-o fântână imperfectă, apa pătrunde prin pereții și fundul ei. Acest lucru complică calculul fluxului de intrare. Debitul unor astfel de puțuri este mai mic decât debitul puțurilor perfecte. La pompare, apa intră în puț numai dintr-o parte a acviferului, care se numește zonă activă. H 0 . Adâncimea zonei active este de 4/3 din înălțimea coloanei de apă din puț înainte de pompare. Aceste prevederi permit ca un puț imperfect să calculeze debitul conform formulei Dupuis, în interpretarea lui Parker:

Q = 1,36 k f [H 2 -h 2 )/lnR-lnr]

O fântână livrează apă în cantitatea debitului său maxim numai dacă puțurile învecinate sunt situate la o distanță de cel puțin două raze de influență față de aceasta.

Lista literaturii folosite. clasificarea rocilor ia în considerare termeni lor educaţie, care predetermină structura și, ... marmură), sau din mulți silicați complecși. Principal formarea de roci minerale reprezentate de cuarț, feldspați, mici...