Cтраница 4
Для этой цели применяется отрицательно заряженная смола, содержащая натрий. При пропускании жесткой воды через колонку ионы Са2 вытесняют ионы натрия. Когда материал колонки полностью насыщен, ионы кальция могут быть замещены ионами Na путем обработки смолы концентрированным раствором обычной поваренной соли до тех пор, пока ионы Са2 не будут полностью вытеснены. В этом случае применяется встречающийся в природе минерал, называемый цеолитом, сетчатая структура которого подобна структуре синтетической смолы. Аналогичным образом большинство ионов металлов мо гут быть удалены из разбавленных растворов благодаря их очень высокому сродству к смоле. Например, медь можно легко удалить из сточных вод, которые нельзя спускать в канализационную систему неочищенными. В медицине ионообменные смолы нашли важное применение для удаления из крови ионов кальция и замены их ионами натрия, что снижает способность крови свертываться. Иногда удаление металлов несколько осложняется, так как они не могут существовать в растворе в виде положительно заряженных ионов. [46]
Например, если предполагается, что в механизме катализа участвует остаток триптофана, то для доказательства этого предположения можно использовать ароматический акцептор, способный к образованию комплекса с переносом заряда. Если формальный механизм реакции известен, то несложный кинетический эксперимент позволяет установить ту стадию, на которой в реакции участвует остаток триптофана, и, следовательно, роль этого остатка в катализе. Аналогичным образом в качестве обратимых реагентов могут быть использованы вещества, образующие координационные связи с ионами металлов ( в том числе хелатирующие агенты, если ион металла очень прочно связан с ферментом), однако в этом случае исследование может быть осложнено необратимой реакцией отщепления иона металла от фермента. Высоким сродством к большинству ионов металлов обладают сульф-гидрильные группы и остатки имидазола, но это свойство характерно также для карбоксильных групп, для аминогрупп и даже для пептидных связей. [47]
В самый ранний период развития химической науки были получены вещества, в отношении которых казалось, что они состоят из стехиометрических смесей двух или большего числа соединений, каждое из которых способно к независимому существованию. Некоторые из этих веществ были так называемыми двойными солями, хорошо известными примерами которых являются A1FS - 3KF, KCl - MgCl2 - 6H2O, Fe ( CN) 2 - 4KCN, ZnCl2 - 2CsCl, A12 ( S04) 3 - K2SO4 - 24H2O и многие другие. Из них среди наиболее рано изученных и лучше всего известных оказались соли, содержащие аммиак, которые стали называть амминами. В то время как аммины большинства ионов металлов, например № п и Си11, были немногочисленны и очень неустойчивы к действию кислот и оснований, аммины Со111, PtIV и Pt11 ( а также аммины Crin Pdn и некоторых других ионов металлов) оказались многочисленными, переменными по составу и обладающими значительной устойчивостью. Поэтому исследование, направленное на установление природы соединений присоединения, сконцентрировалось вокруг соединений Со111, PtIV, Pt11 и к концу XIX в. Иергенсона и швейцарца Альфреда Вернера. Эти ученые, так же как и другие, синтезировали сотни координационных соединений, главным образом амминов кобальта и платины, и исследовали их превращения, существование изомеров, степень ионизации. [48]
Если принять массу человека за 70 кг, то на долю металлов приходится 2 1 кг. Остальное приходится на микроэлементы. Если концентрация элемента в организме превышает 10 - 2 %, то его считают макроэлементом. Если концентрация элемента ниже 10 - 5 %, то его считают ультрамикроэлементом. Неорганические вещества в живом организме находятся в различных формах. Большинство ионов металлов образуют соединения с биологическими объектами. Уже сегодня установлено, что многие ферменты ( биологические катализаторы) - содержат ионы металлов. Естественно, что недостаток этих элементов должен сказаться на содержании соответствующих ферментов, а значит, и на нормальном функционировании организма. Таким образом, соли металлов совершенно необходимы для нормального функционирования живых организмов. [49]