אבץ

מאפיינים

אבץ הוא מתכת המשמשת לגלוון פלדה. יחסית למתכות אחרות, היסוד מגיב במתינות. מתחבר עם חמצן ואל־מתכות אחרות ומגיב עם חומצות מהולות בתהליך המשחרר מימן. עם חומצת מלח מגיב בתגובה אקסותרמית. זהו הרביעי מבין המתכות הנמצאות בשימוש נפוץ, כשלפניו רק ברזל, אלומיניום ונחושת במונחים של כמות המתכת המופקת מדי שנה.
מיקומו של האבץ בטור ה-12 של הטבלה המחזורית גורם לכך שיש לו רצון לאבד 2 אלקטרונים בפוטנציאל גדול ממתכות אחרות, 2 האלקטרונים מהקליפה 4S- לכן יש לו מצב חמצון נפוץ יחיד, +2, והוא מחזר מצוין. הוא דיאמגנטי.

היסטוריה

סגסוגות אבץ נמצאות בשימוש האנושות מזה אלפי שנים. סחורות מפליז מהשנים 1000-1400 לפנה"ס נמצאו בארץ ישראל, וחפצים המכילים 87% אבץ נתגלו באזורים פרהיסטוריים של טרנסילבניה. בשל נקודת הרתיחה הנמוכה שלה ואופן ההגבה הכימי שלה, אופיה האמיתי של מתכת זו לא הובן בזמנים קדומים.
אופן ייצור הפליז היה מוכר לרומאים מאז שנת 30 לפנה"ס לערך, בשיטה של חימום קלמין ונחושת יחדיו בכור-היתוך. תחמוצות האבץ בקלמין פחתו, והאבץ החופשי נלכד בידי הנחושת ויצר סגסוגת. הפליז שנוצר נוצק או רוקע לצורה הרצויה.
התכה והוצאה של צורות לא טהורות של אבץ בוצעו בהודו ובסין כבר בשנת 1000 לספירה. בסוף המאה ה-14, ההודים כבר ידעו על האבץ כמתכת נפרדת משבע המתכות שהיו מוכרות לקדמונים. במערב, נהוג לציין את הגרמני אנדריאס מרגראף כמי שגילה את האבץ המתכתי הטהור בשנת 1746, למרות שהסיפור המלא מורכב למדי.
תאורים של ייצור פליז במערב אירופה מופיעים בכתביו של אלברטוס מגנוס משנת 1248 לערך, ובמאה ה-16, ההבנה והמודעות למתכת חדשה זו התרחבו במידה ניכרת. גאורגיוס אגריקולה ציין ב-1546 כי ניתן לעבות ולגרד מתכת לבנה מדפנות כור ההיתוך כשמתיכים עפרות אבץ. הוא ציין בכתביו כי מתכת דומה המכונה "zincum" הופקה בשלזיה. פאראצלסוס (1541-1493) היה הראשון שטען כי "zincum" היא מתכת חדשה, שיש לה תכונות כימיות שונות מאלה של מתכות אחרות.
מכאן שהאבץ כבר היה מוכר בעת שמרגראף גילה את תגליותיו, ולמעשה אבץ בודד שנתיים קודם לכן בידי כימאי אחר, אנטון פון שוואב. אולם דוחותיו של מרגראף היו מקיפים ושיטתיים, ואיכות המחקר שלו קבעה את המוניטין שלו כמגלה האבץ.
בטרם גילוי שיטת ההצפה של סולפיד האבץ (המינרל ספלריט), היווה קלמין את המקור העקרי לאבץ.

תפקיד ביולוגי

אבץ הוא מרכיב חיוני בבני-אדם, הכרחי לקיום החיים. מחסור באבץ מוביל לתוצאות ניכרות של עליה במשקל אצל בעלי-חיים. אבץ מצוי באינסולין, בחלבונים מסוימים, ובאנזימים שונים.
מזה עשרות שנים ידוע כי לאבץ יכולת לעכב שכפול של Rhinoviruses - הוירוס העיקרי הגורם לצינון - בניסויי מבחנה. סקירות מחקרים ומטה-אנליזה שפורסמו ב-2013 מצאו ראיות באיכות בינונית לכך שנטילת לכסניות של אבץ-אצטט בכמות של 75 מ"ג או יותר אבץ יוני ביום עשויות להפחית את זמן ההצטננות בקרוב לשלושה ימים, וייתכן שאף מפחיתה מחומרת התסמינים. יש לשים לב לכך שמרבית תוספי האבץ המוצעים למכירה בשוק מכילים תרכובות אבץ שאינן אבץ-אצטט ושהמחקרים מעידים על יעילות פחותה/היעדר יעילות שלהן. בנוסף, אפשר שלצורת הנטילה - לכסניות למציצה - חשיבות רבה, מפני שצורת מתן זו עשויה ליצור ריכוז גבוה יחסית של אבץ באזור הזיהום (דרכי הנשימה העליונות). בכל אופן, על-מנת להגיע למסקנות חד-משמעיות בנושא זה דרושים מחקרים נוספים.
מקורות מזון טבעיים לאבץ כוללים בשר אדום, בשר עוף, שעועית, אגוזים, דגנים מלאים, גרעיני דלעת, גרעיני חמנית וצדפות. חלקי השוק והצוואר בבשר בקר עשירים במיוחד באבץ.
אצל גברים, אבץ הוא מרכיב חשוב בייצור נוזל הזרע. עד 5 מ"ג אבץ אובדים בעת פליטה. מחסור באבץ אצל גברים מוביל לספירת זרע נמוכה ומרץ מיני מופחת.

שכיחות

אבץ נמצא במיקום ה-23 ברשימת היסודות הנפוצים בקרום כדור הארץ. המחצבים הניכרים ביותר מכילים בקירוב 10% ברזל ו-40 עד 50 אחוז אבץ.

איזוטופים

אבץ מופיע בתרכובות בטבע ב-4 איזוטופים יציבים: ⁶⁶Zn, ⁶⁷Zn, ⁶⁸Zn ו-⁶⁴Zn. ה-64 הוא הנפוץ ביותר (48.6%). אופיינו 22 רדיואיזוטופים; הנפוץ והיציב שבהם הוא ⁶⁵Zn, שלו זמן מחצית חיים של 244.26 יום, ואחריו ⁷²Zn עם זמן מחצית חיים של 46.5 שעות. לכל שאר האיזוטופים הרדיואקטיביים יש מחצית חיים של פחות מ-14 שעות - למעשה, אצל רובם מדובר בפחות משנייה אחת. ליסוד יש גם 4 מטא מצבים.

אמצעי זהירות

אבץ אינו נחשב לרעיל, אולם ישנו מצב המוכר כצמרמורות אבץ שעשוי להגרם משאיפת תחמוצת אבץ שזה-עתה נוצרה. צריכה מופרזת של אבץ יכולה להוביל למחסור במינרלים תזונתיים אחרים].