جونار نوردبرج

النحاس (Cu) مرن ومرن ، ويوصل الحرارة والكهرباء بشكل جيد للغاية ولا يتغير كثيرًا في قدرته الوظيفية عن طريق التعرض للهواء الجاف. في جو رطب يحتوي على ثاني أكسيد الكربون ، يتم تغطيته بكربونات خضراء. النحاس عنصر أساسي في عملية التمثيل الغذائي للإنسان.

الحدوث والاستخدامات

يحدث النحاس بشكل أساسي كمركبات معدنية فيها ⁶³يشكل النحاس 69.1٪ و ⁶⁵النحاس ، 30.9٪ من العنصر. يتم توزيع النحاس على نطاق واسع في جميع القارات وهو موجود في معظم الكائنات الحية. على الرغم من العثور على بعض الرواسب الطبيعية للنحاس المعدني ، إلا أنه يُستخرج عمومًا إما كخامات كبريتيد ، بما في ذلك covellite (CuS) ، chalcocite (Cu₂S) ، كالكوبايرايت (CuFeS₂) والبورنيت (Cu₃فاس₃) ؛ أو على شكل أكاسيد ، بما في ذلك الملكيت (Cu₂CO₃(OH)₂) ؛ الكريزوكولا
(CuSiO₃· 2H₂O) و الكالكانثيت (CuSO₄· 5H₂O).

نظرًا لخصائصه الكهربائية ، يتم استخدام أكثر من 75٪ من إنتاج النحاس في الصناعات الكهربائية. تشمل التطبيقات الأخرى للنحاس أنابيب المياه ومواد التسقيف وأدوات المطبخ والمعدات الكيميائية والصيدلانية وإنتاج سبائك النحاس. يستخدم معدن النحاس أيضًا كصبغة وكمترسب للسيلينيوم.

السبائك والمركبات

سبائك النحاس غير الحديدية الأكثر استخدامًا هي سبائك النحاس والزنك (النحاس) ، القصدير (البرونز) ، النيكل (معدن مونيل) ، الألومنيوم ، الذهب ، الرصاص ، الكادميوم ، الكروم ، البريليوم ، السيليكون أو الفوسفور.

كبريتات النحاس يستخدم كمبيد للطحالب والرخويات في الماء ؛ مع الجير كمبيد للفطريات النباتية ؛ لاذع في الطلاء الكهربائي كعامل تعويم رغوي لفصل خام كبريتيد الزنك ؛ وكوكيل لدباغة الجلود وحفظ الجلود. كبريتات النحاس المحايدة مع الجير المطفأ ، المعروف باسم خليط بوردو ، تستخدم للوقاية من العفن الفطري في مزارع الكروم.

أكسيد كوبريك تم استخدامه كمكون لطلاء قيعان السفن وكصبغة في الزجاج والسيراميك والمينا وطلاء البورسلين والأحجار الكريمة الاصطناعية. كما أنها تستخدم في صناعة الحرير الصناعي ومركبات النحاس الأخرى ، وكعامل تلميع الزجاج البصري ومذيب لخامات الحديد الكروم. أكسيد النحاس هو أحد مكونات التدفق في تعدين النحاس ، والتركيبات النارية ، وتدفق اللحام للبرونز والمنتجات الزراعية مثل المبيدات الحشرية ومبيدات الفطريات. يستخدم أكسيد النحاس الأسود لتصحيح التربة التي تعاني من نقص النحاس وكمكمل غذائي.

كرومات النحاس هي أصباغ ومحفزات لهدرجة الطور السائل ومبيدات فطريات البطاطس. محلول هيدروكسيد النحاس في الأمونيا الزائدة هو مذيب للسليلوز المستخدم في صناعة الحرير الصناعي (فيسكوز). يستخدم هيدروكسيد النحاسي في تصنيع أقطاب البطارية ومعالجة الورق وتلطيخه. وهو أيضًا صبغة ومضافات علفية ورائعة في الصباغة ومكون في مبيدات الفطريات والمبيدات الحشرية.

المخاطر

تعتبر مركبات الأمين المكونة من كلورات النحاسي ، وثانيثيونات النحاسي ، وأزيد النحاسي ، وأسيتيل النحاسي مواد متفجرة ولكنها ليست ذات أهمية صناعية أو صحية عامة. تم العثور على أسيتيل النحاس ليكون سبب الانفجارات في مصانع الأسيتيلين وتسبب في التخلي عن استخدام النحاس في بناء مثل هذه المصانع. قد تؤدي شظايا من النحاس المعدني أو سبائك النحاس التي تستقر في العين ، وهي حالة تعرف باسم التصلب ، إلى التهاب القزحية ، وخراج ، وفقدان العين. قد يعاني العمال الذين يرشون كروم العنب بخليط بوردو من آفات رئوية (تسمى أحيانًا "رئة بخاخ الكروم") وأورام حبيبية الكبد المحملة بالنحاس.

يعتبر الابتلاع العرضي لأملاح النحاس القابلة للذوبان غير ضار بشكل عام لأن القيء المحرض يخلص المريض من الكثير من النحاس. قد تحدث احتمالية حدوث سمية ناتجة عن النحاس في الحالات التالية:

• يتم أحيانًا استخدام أملاح النحاس عن طريق الفم للأغراض العلاجية ، لا سيما في الهند.

• ثبت أن النحاس المذاب من السلك المستخدم في بعض وسائل منع الحمل داخل الرحم يُمتص بشكل منهجي.

• قد يحتفظ المريض بجزء كبير من النحاس المذاب من الأنابيب المستخدمة بشكل شائع في معدات غسيل الكلى ويمكن أن ينتج عنه زيادات كبيرة في النحاس الكبدي.

• النحاس ، ليس من غير المألوف أن يضاف إلى علف الماشية والدواجن ، يتركز في كبد هذه الحيوانات ويمكن أن يزيد بشكل كبير من تناول العنصر عند أكل هذه الكبد. يضاف النحاس أيضًا ، بكميات كبيرة بالنسبة إلى المدخول الغذائي الطبيعي للإنسان ، إلى عدد من أغذية الحيوانات الأليفة التي يستهلكها الناس أحيانًا. يمكن أن يؤدي روث الحيوانات التي تحتوي على نظام غذائي مكمل بالنحاس إلى وجود كمية زائدة من النحاس في الخضروات وحبوب العلف المزروعة على تربة مغطاة بهذا السماد.

السمية الحادة

على الرغم من أن بعض الأعمال المرجعية الكيميائية تحتوي على عبارات تفيد بأن أملاح النحاس القابلة للذوبان سامة ، إلا أن هذا صحيح من الناحية العملية فقط إذا تم استخدام هذه الحلول بقصد مضلل أو انتحاري ، أو كعلاج موضعي للمناطق المحروقة بشدة. عندما يتم تناول كبريتات النحاس ، المعروفة باسم البلوستون أو الزاج الأزرق ، بكميات جرام ، فإنها تسبب الغثيان والقيء والإسهال والتعرق وانحلال الدم داخل الأوعية والفشل الكلوي المحتمل ؛ ونادرًا ما تحدث تشنجات وغيبوبة وموت. يمكن أن يتسبب شرب المياه الغازية أو عصائر الفاكهة الحمضية التي لامست الأوعية أو الأنابيب أو الأنابيب أو الصمامات النحاسية في حدوث تهيج في الجهاز الهضمي ، وهو أمر نادر الحدوث. هذه المشروبات حمضية بما يكفي لإذابة مستويات النحاس المهيجة. هناك تقرير عن تقرحات القرنية وتهيج الجلد ، ولكن هناك القليل من السمية الأخرى ، في عامل منجم النحاس الذي سقط في حمام كهربائي ، ولكن الحموضة ، وليس النحاس ، ربما كانت السبب. في بعض الحالات التي استخدمت فيها أملاح النحاس في علاج الحروق ، تبع ذلك تركيزات عالية من النحاس في الدم ومظاهر سامة.

يمكن أن يتسبب استنشاق الغبار والأبخرة والضباب من أملاح النحاس في احتقان الأغشية الأنفية والمخاطية وتقرح مع ثقب في الحاجز الأنفي. يمكن أن تسبب الأبخرة الناتجة عن تسخين النحاس المعدني حمى الأدخنة المعدنية والغثيان وآلام المعدة والإسهال.

سمية المزمنة

يبدو أن التأثيرات السمية المزمنة في البشر التي تُعزى إلى النحاس موجودة فقط في الأفراد الذين ورثوا زوجًا معينًا من الجينات المتنحية الجسدية غير الطبيعية والذين يتطور لديهم ، نتيجة لذلك ، تنكس الكبد (مرض ويلسون). هذه حادثة نادرة. تحتوي معظم الأنظمة الغذائية اليومية للإنسان على 2 إلى 5 ملغ من النحاس ، ولا يتم الاحتفاظ بأي منها تقريبًا. يكون محتوى النحاس في جسم الإنسان البالغ ثابتًا تمامًا عند حوالي 100 إلى 150 مجم. في الأفراد العاديين (غير المصابين بمرض ويلسون) ، يوجد كل النحاس تقريبًا باعتباره جزءًا متكاملًا وعمليًا لواحد من عشرات البروتينات وأنظمة الإنزيم ، بما في ذلك ، على سبيل المثال ، سيتوكروم أوكسيديز ودوبا أوكسيديز وسيرولوبلازمين المصل.

يمكن أن تحدث زيادة بمقدار عشرة أضعاف أو أكثر في الاستهلاك اليومي من النحاس لدى الأفراد الذين يتناولون كميات كبيرة من المحار (والمحار الآخر) والكبد والفطر والمكسرات والشوكولاتة - وكلها غنية بالنحاس. أو في عمال المناجم الذين قد يعملون ويأكلون وجبات ، لمدة 20 عامًا أو أكثر ، في جو مليء بغبار 1 إلى 2 ٪ من خامات النحاس. ومع ذلك ، لم يتم العثور على دليل على سمية النحاس الأولية المزمنة (المحددة جيدًا من ملاحظات المرضى الذين يعانون من تسمم النحاس المزمن الموروث - مرض ويلسون - كخلل وظيفي وتلف بنيوي للكبد والجهاز العصبي المركزي والكلى والعظام والعينين) في أي فرد باستثناء المصابين بمرض ويلسون. ومع ذلك ، فإن رواسب النحاس الزائدة الموجودة في كبد المرضى الذين يعانون من تليف الكبد الصفراوي الأولي والركود الصفراوي وتليف الكبد في الطفولة الهندية قد تكون أحد العوامل المساهمة في شدة المرض الكبدي الذي يميز هذه الحالات.

إجراءات السلامة والصحة

يجب تزويد العمال المعرضين لغبار النحاس أو الضباب بملابس واقية مناسبة لمنع ملامسة الجلد المتكرر أو المطول. عندما لا يمكن السيطرة على ظروف الغبار بشكل كافٍ ، فإن أجهزة التنفس المناسبة وحماية العين ضرورية. يعد التدبير المنزلي وتوفير المرافق الصحية الكافية أمرًا ضروريًا نظرًا لأنه يجب حظر الأكل والشرب والتدخين في موقع العمل. في المناجم التي توجد بها خامات قابلة للذوبان في الماء مثل الكالكانثيت ، يجب أن يكون العمال حريصين بشكل خاص على غسل أيديهم بالماء قبل تناول الطعام.

إن الوقاية من حمى الدخان المعدني هي مسألة إبقاء التعرض أقل من مستوى التركيز المقبول حاليًا على أنه مرضٍ للعمل مع النحاس في الصناعة. يعد استخدام تهوية العادم المحلي (LEV) إجراءً ضروريًا لتجميع أبخرة النحاس من المصدر.

يجب على الأشخاص المصابين بمرض ويلسون تجنب العمل في صناعات النحاس. يُعد تركيز السيرولوبلازمين في المصل بمثابة شاشة لهذه الحالة ، نظرًا لأن الأفراد غير المصابين لديهم مستويات تتراوح من 20 إلى 50 مجم / 100 سم³ من هذا البروتين النحاسي في حين أن 97٪ من مرضى داء ويلسون لديهم أقل من 20 مجم / 100 سم³. هذا إجراء مكلف نسبيًا لبرامج الفحص واسعة النطاق.

الرجوع