Els fets sobre el coure
Què és el coure?
El coure és un element metàl·lic de color marró vermellós clar amb el símbol "Cu" i el nombre atòmic 29 a la taula periòdica dels elements. El nom de coure deriva de la paraula Xipre, l'illa on els romans obtenien el seu subministrament de coure. Va ser el primer metall utilitzat àmpliament pels humans.
El coure pur natural s'anomena "coure natiu". El coure també es troba a la natura barrejat amb altres elements en una sèrie de compostos, molts es distingeixen pel seu color blau-verd. La turquesa, la malaquita i l'azurita són tres compostos de coure de colors brillants utilitzats com a pedres precioses. El sulfat de coure i l'òxid de coure són dos compostos importants de coure utilitzats en la indústria i l'agricultura. El coure es pot barrejar amb altres metalls per formar aliatges, com el bronze (coure i estany) i el llautó (coure i zinc).
El coure oxidat, o coure que s'ha exposat a l'aire, desenvolupa un recobriment verd o "pàtina" que es pot veure en els antics cèntims de coure, l'Estàtua de la Llibertat i els sostres de coure.
On es troba el coure?
El coure està present de manera natural a la roca, ja sigui en forma pura o en compostos. Els processos geològics, meteorològics i biològics dispersen el coure a l'aire, el sòl i l'aigua, així com als organismes.
Els jaciments de mineral de coure més grans coneguts al món es troben a Chuquicamata, als Andes xilens, i el jaciment més gran de coure natiu es troba a la Península Superior de Michigan. Els principals productors de coure són Xile, que subministra el 35 per cent del coure mundial i els Estats Units, que en produeix aproximadament l'11 per cent. El Canadà, els països de l'antiga Unió Soviètica, Zàmbia, la Xina, Polònia i la República Democràtica del Congo també són nacions productores de coure.
L'activitat humana representa gran part del coure que es troba avui a l'aire, el sòl i l'aigua. Les operacions industrials com les foses, les foneries, les centrals elèctriques, les incineradores i altres fonts de combustió emeten coure a l'atmosfera, on pot tornar a la terra en precipitació. Les foses i altres instal·lacions de producció de coure emeten altes concentracions de coure a l'aire i el sòl circumdants. Les mines de coure poden ser una font important de contaminació. El coure i altres minerals presents als residus -els residus que queden després d'haver extret el mineral de la roca- s'obren camí al sòl i als cursos d'aigua. L'aigua també es pot contaminar per una sèrie d'altres fonts de coure, com ara l'escorrentia agrícola de les granges que utilitzen pesticides a base de coure.
El coure és un element essencial per a tots els organismes vius, per tant està present en els aliments que ingerim -ja siguin vegetals o animals- i en el teixit humà.
Quins són els usos del coure?
Els humans hem estat utilitzant coure durant gairebé deu mil anys. Des de l'antiguitat, el coure s'ha utilitzat per si mateix i en combinació amb altres metalls per fabricar armes, eines, articles per a la llar i obres d'art.
L'alta conductivitat del coure el va convertir en el metall escollit en el desenvolupament de l'enginyeria elèctrica als segles XVIII i XIX. El coure és el tercer metall més consumit a nivell mundial, després de l'acer i l'alumini. Avui en dia, la construcció representa el major consum de coure. El coure s'utilitza en la construcció d'habitatges i altres edificis, la fabricació d'automòbils i avions i per a canonades de fontaneria. La indústria de productes elèctrics i elèctrics és el següent major consumidor de coure. El coure també s'utilitza en telecomunicacions. Una quantitat important de coure utilitzat als Estats Units prové de la ferralla reciclada i les restes de la producció de coure.
Un cèntim d'aliatge de coure dels EUA de 1936, un cèntim d'acer zincat de 1943 i un cèntim de zinc modern recobert de coure de 2004. Crèdit de la foto: Programa de recerca de metalls tòxics de Dartmouth
Els cèntims dels Estats Units es van fabricar amb coure pur des de 1793 fins a 1837. En els anys següents, es van fabricar amb diversos aliatges de coure, incloent bronze i llautó. El 1943, quan els subministraments de coure es van dirigir a l'esforç bèl·lic de la Segona Guerra Mundial, la majoria dels cèntims encunyats eren d'acer zincat. Des de 1982, els centaus contenen només un 2,5 per cent de coure: són zinc amb un prim recobriment de coure.
El sulfat de coure, una sal de coure natural i fabricada, s'utilitza com a fungicida en els cultius, com a pesticida per matar cargols i llimacs i com a tractament de l'aigua per matar la vegetació aquàtica. Aquest producte químic té una toxicitat crònica greu amb implicacions per als treballadors agrícoles i el medi ambient.
Bracelets moderns de coure o aliatge de coure de Zimbabwe. Crèdit de la foto: Programa de recerca de metalls tòxics de Dartmouth
Els compostos de coure també s'utilitzen per conservar la fusta i com a productes químics per a l'adobament de pells i mordant (fixador) en la tintura tèxtil. El coure encara s'utilitza avui per a obres d'art i joies a tot el món. A algunes parts d'Àfrica, les polseres i les obres d'art de coure estan fetes amb filferro i restes de coure descartats. A moltes parts del sud i sud-est asiàtic, el coure, el llautó i el bronze s'utilitzen àmpliament en estris de cuina, plats, estàtues religioses i obres d'art. Navajo i altres nacions tribals del sud-oest dels EUA de vegades utilitzen coure en joies.
Necessitem coure per a la salut?
Aliments que contenen coure. Crèdit de la foto: Programa de recerca de metalls tòxics de Dartmouth
El coure és un nutrient essencial per a tots els éssers vius. El coure és un component de més de 30 enzims del cos humà, inclosos alguns implicats en la síntesi de col·lagen. En els humans, el coure és necessari per al desenvolupament saludable del teixit connectiu, les cobertes nervioses i l'os. També participa tant en el metabolisme del ferro com de l'energia. La deficiència de coure, tot i que és rara, pot causar anèmia i anomalies del teixit conjuntiu, dels ossos i del sistema nerviós.
Les directrius de la ingesta de referència dietètica (DRI), establertes a 2001 per la Junta d'Aliments i Nutrició dels EUA de l'Institut Nacional de Medicina de les Acadèmies, estableixen tant les quantitats dietètiques recomanades (RDA) com la quantitat superior. nivells d'ingesta de coure. La recomanació d'ingesta del grup és de 0,9 mil·ligrams de coure al dia per als adults, més per a les dones lactants (1,3 mil·ligrams) i menys per als nens (0,34 mil·ligrams per als nens de fins a tres anys i 0,44 mil·ligrams per als nens d'entre quatre i vuit anys). ). El límit superior és de 10 mil·ligrams per dia per a adults sans. Com que el cos no sintetitza coure, aquest nivell essencial de coure ha de provenir de la nutrició.
Les bones fonts de coure dietètic són el fetge i altres carns d'òrgans, les ostres, els fruits secs, les llavors, la xocolata negra i els cereals integrals. Una mica de coure també està present en patates, panses, bolets i cigrons i altres llegums. L'aigua potable subministrada a les canonades de coure pot contribuir a la ingesta de coure.
L'excés de zinc en la dieta pot causar deficiència de coure.
El coure pot suposar un risc per a la salut?
Així com una mica de coure és essencial per a una bona salut, en excés pot ser perjudicial. Un humà sa pot excretar un excés de coure. Tanmateix, les dosis elevades, l'exposició a llarg termini i certes vies d'exposició poden aclaparar els processos biològics que excreten l'excés de coure del cos.
La inhalació de pols i fums de coure (de les instal·lacions de producció i processament de coure) pot afectar el tracte respiratori provocant tos, esternuts i dolor al pit. També pot afectar negativament el tracte gastrointestinal causant nàusees i diarrea. La funció hepàtica i endocrina també es pot veure afectada. Alguns estudis han demostrat canvis en la sang, inclosa la disminució del nombre d'hemoglobina i eritròcits després de l'exposició al coure per inhalació. La pols i els fums de coure poden causar irritació ocular, mals de cap i dolors musculars.
Ingerir grans quantitats de compostos de coure (com ara sulfat de coure) pot causar la mort per insuficiència del sistema nerviós, el fetge i els ronyons. Alguns estudis han demostrat que la ingestió de coure també pot estar implicada en la malaltia coronària i la pressió arterial alta, tot i que altres estudis han demostrat que la deficiència de coure pot tenir un paper en la malaltia coronària. Els alts nivells de coure a l'aigua potable poden causar vòmits, dolor abdominal, nàusees, diarrea i s'ha informat en persones que beuen aigua de canonades de coure.
El zinc i els agents quelants es poden utilitzar per eliminar l'excés de coure del cos.
No se sap que el coure tingui un paper en el càncer o els defectes de naixement.
Qui corre el risc de patir danys per intoxicació per coure?
Grans dosis de compostos que contenen coure, com el sulfat de coure, són verinosos fins i tot per a aquells que tenen un fetge sa. Tanmateix, algunes persones tenen un risc més gran de toxicitat per coure. Les persones amb determinades malalties hepàtiques i aquelles amb una incapacitat hereditària per metabolitzar el coure són especialment sensibles a la toxicitat del coure, com les persones amb malaltia de Menkes, aceruloplasminèmia hereditària i malaltia de Wilson.
La penicilamina, l'estructura química de la qual es mostra aquí, s'utilitza com a agent quelant en el tractament de la malaltia de Wilson. Crèdit de la foto: Programa de recerca de metalls tòxics de Dartmouth
Les persones amb la malaltia de Wilson, una incapacitat hereditària recessiva per eliminar el coure del cos, tenen un risc particular de desenvolupar nivells tòxics de coure als seus teixits, especialment al fetge i al cervell. No tractada, aquesta condició pot provocar insuficiència hepàtica, problemes neurològics o psiquiàtrics greus i la mort.
La malaltia de Wilson es pot tractar eficaçment amb acetat de zinc, que bloqueja l'absorció del coure. Els agents quelants també són efectius en unir-se al coure del cos i permetent que s'excreti a l'orina. Tots dos tipus de tractament han de ser continus al llarg de la vida del pacient. Reduir el coure dietètic també pot reduir els símptomes, tot i que això per si sol no és un tractament eficaç. Els portadors de la malaltia (persones amb una còpia del gen defectuós) no desenvoluparan la malaltia, però poden tenir un metabolisme del coure lleugerament anormal. Tot i que la malaltia de Wilson només es troba en una de cada 30,000 persones a tot el món, fins a una de cada 100 persones poden portar el gen de la malaltia. Hi ha diversos mètodes per al diagnòstic de la malaltia, com ara l'anàlisi d'orina i la biòpsia hepàtica. Encara no hi ha cap pantalla genètica disponible per identificar les persones que estan en risc perquè la malaltia és causada per qualsevol de les 200 mutacions.
Hi ha altres condicions relacionades amb la toxicitat del coure que semblen tenir un vincle genètic. La cirrosi infantil índia, que afecta els nens dels països del sud d'Àsia, sembla ser el resultat d'una predisposició genètica cap a la sensibilitat al coure combinada amb una alta exposició al coure (sovint a partir de llet bullida en cassoles de coure o llautó). Condicions similars en nens han aparegut en altres parts del món on l'aigua contenia alts nivells de coure. De nou, aquests nens semblen tenir una predisposició genètica cap a un metabolisme pobre del coure.
Persones que viuen a prop o treballen en instal·lacions productores de coure, com ara mines, fonderies o instal·lacions de refinació, o en la fabricació de coure amb un risc elevat d'exposició a quantitats excessives de coure. L'exposició es pot produir per inhalació de pols de coure i fums de coure.
El coure al medi ambient és un risc per a la salut?
La resposta a aquesta pregunta és complexa. El coure és un nutrient necessari i es troba de forma natural al medi ambient a les roques, el sòl, l'aire i l'aigua. Cada dia entrem en contacte amb coure d'aquestes fonts, però la quantitat sol ser petita. Part d'aquest coure, especialment a l'aigua, pot ser absorbit i utilitzat pel cos. Però gran part del coure amb el qual entrem en contacte està estretament lligat a altres compostos que el fan ni útil ni tòxic. És important recordar que la toxicitat d'una substància es basa en la quantitat a què està exposat un organisme i la durada i la via d'exposició.
Hi ha fonts de coure al medi ambient que sí que representen un risc per a la salut. Se sap que aproximadament la meitat dels llocs de residus perillosos de la llista de prioritats nacionals de l'EPA contenen coure. L'aire i el sòl a prop de les instal·lacions de processament de coure com les foses solen tenir nivells de coure molt alts que els d'altres zones. L'escorrentia agrícola pot contenir pesticides a base de coure. Aquests poden suposar un risc per a la salut dels humans. Tanmateix, el coure s'uneix molt fàcilment als compostos del sòl i l'aigua, reduint la seva biodisponibilitat per als humans.
Una font potencial d'exposició excessiva al coure en humans és l'aigua potable transferida a través de canonades de coure i accessoris d'aigüera de llautó. Petites quantitats de coure de les canonades es lixivien a l'aigua, especialment aigua calenta i aigua que ha estat asseguda a les canonades durant diverses hores o durant la nit. L'aigua àcida (pH baix) lixiviarà més coure que l'aigua més bàsica (pH alt). És probable que l'aigua tova contingui més coure que l'aigua dura perquè no conté els minerals que formen una capa protectora a l'interior de les canonades, evitant que el coure es lixiviï. Les taques d'aigua de color blau-verd a sota de les aixetes són un indicador de coure a l'aigua. Algunes persones que beuen aigua amb nivells alts de coure poden experimentar nàusees, vòmits, dolor abdominal i diarrea. La quantitat de coure que es troba normalment a l'aigua de la fontaneria de coure no sol ser una amenaça per a la salut.
Utilitzar només l'aigua de l'aixeta freda per beure i preparar aliments pot reduir la quantitat de coure que es filtra de la fontaneria. Fer córrer l'aigua fins que es faci molt freda després d'haver estat assegut les canonades durant la nit o durant més de sis hores també reduirà els nivells de coure. Assegurar-se que no hi ha aparells elèctrics connectats a terra a la fontaneria pot reduir la corrosió de les canonades. Els filtres d'aigua també poden eliminar el coure de l'aigua. Comproveu l'etiqueta del fabricant del filtre per veure si el coure és un dels productes químics filtrats.
Hi ha directrius o estàndards federals sobre coure?
Segons la Llei federal d'aigua potable segura, l'Agència de Protecció del Medi Ambient (EPA) dels EUA limita la quantitat de coure en els subministraments públics d'aigua potable a 1,3 mg per litre. Segons la Llei de Superfund, l'EPA considera que 5,000 lliures de coure o 10 lliures de sulfat cúpric en una zona són una "substància perillosa".
La Food and Drug Administration (FDA) dels EUA no permet més d'1 mg de coure per litre d'aigua embotellada. L'Institut Nacional de Seguretat i Salut Laboral (NIOSH) i l'Administració de Seguretat i Salut Laboral (OSHA) tenen cadascun els seus propis estàndards sobre la quantitat de coure i fums de coure permesos al lloc de treball.
On puc obtenir més informació sobre el coure?
L'Agència per a Substàncies Tòxiques i Registre de Malalties (ATSDR) dels Centres per al Control i la Prevenció de Malalties dels EUA té una excel·lent declaració de salut pública basada en web sobre el coure disponible a l'Agència per a Substàncies Tòxiques i Registre de Malalties.
L'Agència per a Substàncies Tòxiques i Registre de Malalties (ATSDR) dels Centres per al Control i la Prevenció de Malalties dels EUA té un perfil toxicològic detallat sobre el coure a l'Agència per al Registre de Substàncies Tòxiques i Malalties.
