Zink

Zink ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Zn und der Ordnungszahl 30. Zink wird zu den Übergangsmetallen gezählt, nimmt aber darin eine Sonderstellung ein, da es wegen der abgeschlossenen d-Schale in seinen Eigenschaften eher den Erdalkalimetallen ähnelt. Nach der veralteten Zählung wird die Zinkgruppe als 2. Nebengruppe bezeichnet (analog zu den Erdalkalimetallen als 2. Hauptgruppe), nach der aktuellen IUPAC-Nomenklatur bildet Zink mit Cadmium und Quecksilber die Gruppe 12. Es ist ein bläulich-weißes sprödes Metall und wird unter anderem zum Verzinken von Eisen und Stahlteilen sowie für Regenrinnen verwendet. Zink ist für alle Lebewesen essentiell und ist Bestandteil wichtiger Enzyme. Der Name Zink kommt von Zinke, Zind „Zahn, Zacke“, da Zink zackenförmig erstarrt.

Geschichte

Bereits im Altertum war Zink als Legierungsbestandteil von Messing in Gebrauch. Als eigenständiges Metall wurde es jedoch erst im 17. Jahrhundert in Indien entdeckt und verarbeitet. Bereits in dem 1679 erbauten Messinghof (Kassel) wurde Galmei verhüttet. Im Jahre 1743 wurde in Bristol eine erste Zinkhütte in Betrieb genommen. Weitere entstanden im 19. Jahrhundert in Oberschlesien, z. B. Georg von Giesche bzw. deren Nachfolgefirma, im Aachen-Lütticher Raum sowie in Obersachsen und in Westfalen. Im Ruhrgebiet entstanden die ersten Hütten 1845 in Mülheim an der Ruhr und 1847 in Essen-Borbeck.

Vorkommen

Zink ist auf der Erde mit einem Gehalt von 0,0076 % (oder 76 ppm) an der Erdkruste ein relativ häufiges Element. Wenn man die Elemente nach Häufigkeit ordnet, steht es damit an 24. Stelle. Es ist häufiger als Kupfer oder Blei. Zink kommt zwar nur selten gediegen vor, ist jedoch als Mineral meist anerkannt. Bisher sind rund 30 registrierte Fundorte für gediegen Zink bekannt.

Überwiegend findet sich Zink gebunden in Erzen. Die häufigsten und für die Zinkgewinnung wichtigsten Erze sind dabei Zinksulfiderze. Diese kommen natürlich entweder als Sphalerit oder Wurtzit vor und enthalten etwa 65 % Zink. Ein weiteres Zinkerz ist Smithsonit (auch Zinkspat oder Galmei) ZnCO₃ (ca. 52 % Zink). Daneben existieren noch seltenere Zinkmineralien wie unter anderem Zinkit (auch Rotzinkerz) ZnO (ca. 73 % Zink), Hemimorphit Zn₄(OH)₂[Si₂O₇] (54 % Zink), Adamin Zn₂(AsO₄)(OH) (ca. 45 % Zink), Minrecordit CaZn[CO₃]₂ (ca. 29 % Zink) und Franklinit (Zn,Fe,Mn)(Fe₂Mn₂)O₄ (16 % Zink). Insgesamt sind zur Zeit (Stand: 2010) über 300 Zink-Minerale bekannt.

Große Lagerstätten existieren in Nordamerika (Vereinigte Staaten, Kanada), Australien, der Volksrepublik China und Kasachstan. Auch in Deutschland gab es Zinkerzlagerstätten, beispielsweise in Brilon, im Raum Eschweiler-Stolberg im Rheinland, am Rammelsberg im Harz oder bei Ramsbeck im Sauerland. Oberirdisch kann man in diesen Gebieten seltene Pflanzen finden, die auf zinkhaltigen Böden besonders gut wachsen, wie das gelbe Galmeiveilchen, das nach dem alten Namen für das Zinkerz Galmei benannt ist.


Wirkung im Körper

Zink zählt zu den unentbehrlichen (essentiellen) Spurenelementen für den Stoffwechsel. Es ist Bestandteil einer Vielzahl von Enzymen, beispielsweise der RNA-Polymerase und der Glutathionperoxidase. Die empfohlene Tagesmenge für Zink liegt laut Weltgesundheitsorganisation für erwachsene Männer bei 15 mg, für Frauen bei 12 mg, für präpubertäre Kinder bei 10 mg und für Säuglinge bei 5 mg. In den Vereinigten Staaten beträgt die Aufnahme durch Nahrung gegenwärtig 9 mg/Tag für Frauen und 14 mg/Tag für Männer. Das Tolerable Upper Intake Level für Erwachsene beträgt 40 mg/Tag. Eine Zufuhr von mehr als 100 mg pro Tag ist nicht empfehlenswert, ab 200 Milligramm können Symptome wie Übelkeit, Erbrechen oder auch Durchfall auftreten. Beim Menschen führt die Aufnahme von Zink ab etwa 2 Gramm zu akuten Vergiftungserscheinungen.

Zink erfüllt im Körper viele verschiedene Funktionen. So nimmt es Schlüsselrollen im Zucker-, Fett- und Eiweißstoffwechsel ein und ist beteiligt am Aufbau der Erbsubstanz und beim Zellwachstum. Sowohl das Immunsystem als auch viele Hormone benötigen Zink für ihre Funktion.

Wird Zink jedoch in hoher Dosis aufgenommen, indem (z. B. beim Brennschneiden verzinkter Stähle) Zinkdämpfe eingeatmet werden, so entsteht das sogenannte „Zinkfieber“. Hierbei entwickelt der Vergiftete grippeähnliche Symptome mit zum Teil starken Fieberanfällen. Diese Symptome klingen jedoch im Allgemeinen nach 1–2 Tagen wieder ab.

Leistungssteigerung

Eine 2005 auf einer Konferenz der US-amerikanischen Gesellschaft für Ernährungswissenschaften in San Diego vorgestellte Studie deutet darauf hin, dass Kinder, die täglich ausreichend Zink erhalten (20 mg), eine deutliche Verbesserung der geistigen Leistungsfähigkeit erfahren. Zink verbesserte das visuelle Gedächtnis, die Leistungen in einem Wortfindungstest und die Konzentrationsfähigkeit.

Mangelerscheinungen

Das Spurenelement kann im Körper nicht gespeichert werden, es muss regelmäßig von außen zugeführt werden. Aufgrund von falschen Ernährungsgewohnheiten ist Zinkmangel auch in westlichen Ländern nicht selten, insbesondere bei Säuglingen, Senioren, Jugendlichen und Frauen im gebärfähigen Alter.

Zinkmangel führt zu einer Unterfunktion der Keimdrüsen, Wachstumsstörungen und Blutarmut. Ein niedriger Zinkspiegel äußert sich oft auch durch eine verringerte Abwehrfunktion, Haarausfall, trockene Haut und brüchige Nägel.

Zinkmangel wird häufig durch einen hohen Kupferspiegel verursacht (z. B. bei reichlichem Trinkwassergenuss aus häuslichen Kupferrohrnetzen), da Zink und Kupfer Antagonisten sind. Selbiges gilt für Eisen, z. B. durch eine sehr eisenreiche Ernährung oder die Einnahme von eisenhaltigen Medikamenten. Die Aufnahme von Zink (wie auch anderen Metallionen) aus dem Darm wird ebenfalls durch phytinsäurehaltige Nahrungsmittel vermindert.

Folgende Nahrungsmittel sind gute Zinkquellen:

• rote Fleischsorten

• Käse

• Vollkornprodukte, speziell sauerteiggeführtes Brot (siehe Phytinsäure)

• Weizenkeime (Weizen)

• Walnüsse und Pekannüsse

• Pilze und Hefen

• Linsen

• Meeresfrüchte und Schalentiere

• Grüner Tee

Erdnüsse enthalten zwar relativ viel Zink (ca. 3 mg pro 100 g), aber wie andere Hülsenfrüchte auch viel Phytinsäure, welche die Aufnahme behindert. Gleiches gilt für Ölsaaten.

Zinkgehalt in Lebensmittel

Tabelle für Lebensmittel mit sehr viel Zink:

Zink als Heilmittel

Zink wirkt auf den Stoffwechsel der Darmzellen dahingehend, dass weniger Kupfer resorbiert wird. Zinksalze (z. B. Zinksulfat, Zinkacetat) eignen sich daher als Arzneistoffe in der Behandlung des Morbus Wilson, einer Erkrankung, bei der der Kupferstoffwechsel in der Leber gestört ist und es dadurch zu einer vermehrten Ansammlung von Kupfer in der Leber, dem Auge, dem Zentralnervensystem und anderen Organen kommt. Zinkhaltige Salben werden bei der Wundheilung und Hautausschlägen (Ekzeme) angewendet.

Cochrane Collaboration durchgeführten Auswertung (Metaanalyse) von insgesamt 15 publizierten klinischen Studien, zur Behandlung bzw. Prävention von Erkältungskrankheiten mit Zink, eine mildernde und die Krankheitsdauer verkürzende Wirkung feststellen. Ältere Untersuchungen konnten dies bisher nicht nachweisen.

Wirkung bei Tieren

Für einige Tierarten ist bereits eine kontinuierliche Aufnahme von kleinsten Mengen riskant. So birgt für Papageien eine regelmäßige Aufnahme von Zink die Gefahr einer chronischen Zinkvergiftung. Käfige und Volieren für Papageien dürfen deswegen nicht verzinkt sein, auch nicht unter einer Pulverbeschichtung, da die Vögel sich beim Klettern mit dem Schnabel festhalten und so ständig Zink aufnehmen würden.


Auszug aus Quelle: www.wikipedia.org/wiki/Zink