Gunnar Nordberg

Il rame (Cu) è malleabile e duttile, conduce molto bene il calore e l'elettricità ed è molto poco alterato nella sua capacità funzionale dall'esposizione all'aria secca. In un'atmosfera umida contenente anidride carbonica si ricopre di un carbonato verde. Il rame è un elemento essenziale nel metabolismo umano.

Evento e usi

Il rame si presenta principalmente come composti minerali in cui ⁶³Cu costituisce il 69.1% e ⁶⁵Cu, 30.9% dell'elemento. Il rame è ampiamente distribuito in tutti i continenti ed è presente nella maggior parte degli organismi viventi. Sebbene siano stati trovati alcuni depositi naturali di rame metallico, è generalmente estratto come minerali di solfuro, tra cui covellite (CuS), calcocite (Cu₂S), calcopirite (CuFeS₂) e bornite (Cu₃FeS₃); o come ossidi, compresa la malachite (Cu₂CO₃(OH)₂); crisocolla
(CuSiO₃· 2H₂O) e calcantite (CuSO₄· 5H₂O).

A causa delle sue proprietà elettriche, oltre il 75% della produzione di rame viene utilizzato nelle industrie elettriche. Altre applicazioni del rame includono tubazioni dell'acqua, materiale per coperture, utensili da cucina, apparecchiature chimiche e farmaceutiche e la produzione di leghe di rame. Il rame metallico è anche usato come pigmento e come precipitante del selenio.

Leghe e Composti

Le leghe di rame non ferroso più utilizzate sono quelle di rame e zinco (ottone), stagno (bronzo), nichel (monel metal), alluminio, oro, piombo, cadmio, cromo, berillio, silicio o fosforo.

Solfato di rame è usato come alghicida e molluschicida in acqua; con calce, come fungicida per piante; come mordente; nella galvanica; come agente di flottazione della schiuma per la separazione del minerale di solfuro di zinco; e come agente per la concia della pelle e la conservazione della pelle. Il solfato di rame neutralizzato con calce idrata, noto come poltiglia bordolese, viene utilizzato per la prevenzione della peronospora nei vigneti.

Ossido rameico è stato utilizzato come componente di vernice per fondi di navi e come pigmento in vetro, ceramica, smalti, smalti per porcellana e gemme artificiali. Viene anche utilizzato nella produzione di rayon e altri composti di rame, e come agente di lucidatura del vetro ottico e solvente per i minerali di ferro cromico. L'ossido rameico è un componente del flusso nella metallurgia del rame, nelle composizioni pirotecniche, nei flussi di saldatura per il bronzo e nei prodotti agricoli come insetticidi e fungicidi. L'ossido rameico nero viene utilizzato per correggere i terreni carenti di rame e come integratore alimentare.

Cromati di rame sono pigmenti, catalizzatori per l'idrogenazione in fase liquida e fungicidi per patate. Una soluzione di idrossido rameico in eccesso di ammoniaca è un solvente per la cellulosa utilizzato nella produzione di rayon (viscosa). L'idrossido rameico viene utilizzato nella produzione di elettrodi per batterie e per il trattamento e la colorazione della carta. È anche un pigmento, un additivo per mangimi, un mordente nella tintura e un ingrediente di fungicidi e insetticidi.

Pericoli

I complessi amminici di clorato rameico, ditionato rameico, azide rameica e acetiluro rameico sono esplosivi ma non rivestono alcuna importanza industriale o per la salute pubblica. L'acetiluro di rame è risultato essere la causa di esplosioni negli impianti di acetilene e ha causato l'abbandono dell'uso del rame nella costruzione di tali impianti. Frammenti di rame metallico o leghe di rame che si depositano nell'occhio, una condizione nota come calcosi, possono portare a uveite, ascesso e perdita dell'occhio. I lavoratori che irrorano i vigneti con poltiglia bordolese possono soffrire di lesioni polmonari (a volte chiamate “polmone dell'irroratore”) e granulomi epatici carichi di rame.

L'ingestione accidentale di sali di rame solubili è generalmente innocua poiché il vomito indotto libera il paziente da gran parte del rame. La possibilità di tossicità indotta dal rame può verificarsi nelle seguenti situazioni:

• La somministrazione orale di sali di rame è occasionalmente impiegata a scopo terapeutico, particolarmente in India.

• È stato dimostrato che il rame disciolto dal filo utilizzato in alcuni dispositivi contraccettivi intrauterini viene assorbito a livello sistemico.

• Una frazione apprezzabile del rame disciolto dai tubi comunemente usati nelle apparecchiature per emodialisi può essere trattenuta dal paziente e può produrre aumenti significativi del rame epatico.

• Il rame, non di rado aggiunto ai mangimi per bestiame e pollame, si concentra nel fegato di questi animali e può aumentare notevolmente l'assunzione dell'elemento quando questi fegati vengono mangiati. Il rame viene anche aggiunto, in grandi quantità rispetto al normale apporto dietetico umano, a un certo numero di alimenti per animali da compagnia che vengono occasionalmente consumati dalle persone. Il letame di animali con diete addizionate di rame può risultare in una quantità eccessiva di rame nelle verdure e nei cereali coltivati ​​su terreno condito con questo letame.

Tossicità acuta

Sebbene alcune opere di riferimento chimico contengano affermazioni secondo cui i sali solubili di rame sono velenosi, in termini pratici ciò è vero solo se tali soluzioni vengono utilizzate con intenti fuorvianti o suicidi, o come trattamento topico di aree ampiamente bruciate. Quando il solfato di rame, noto come pietra blu o vitriolo blu, viene ingerito in quantità di grammi, induce nausea, vomito, diarrea, sudorazione, emolisi intravascolare e possibile insufficienza renale; raramente possono verificarsi convulsioni, coma e morte. Bere acqua gassata o succhi di agrumi che sono stati a contatto con recipienti, tubi, tubi o valvole di rame può causare irritazione gastrointestinale, che raramente è grave. Tali bevande sono abbastanza acide da dissolvere livelli irritanti di rame. C'è un rapporto di ulcere corneali e irritazione della pelle, ma poca altra tossicità, in un lavoratore di una miniera di rame caduto in un bagno elettrolitico, ma l'acidità, piuttosto che il rame, potrebbe essere stata la causa. In alcuni casi in cui i sali di rame sono stati utilizzati nel trattamento delle ustioni, ne sono seguite alte concentrazioni di rame sierico e manifestazioni tossiche.

L'inalazione di polveri, fumi e nebbie di sali di rame può causare congestione delle mucose nasali e ulcerazione con perforazione del setto nasale. I fumi del riscaldamento del rame metallico possono causare febbre da fumi metallici, nausea, dolore gastrico e diarrea.

Tossicità cronica

Gli effetti tossici cronici nell'uomo attribuibili al rame sembrano essere riscontrati solo in individui che hanno ereditato una particolare coppia di geni autosomici recessivi anomali e nei quali, di conseguenza, si sviluppa una degenerazione epatolenticolare (malattia di Wilson). Questo è un evento raro. La maggior parte delle diete umane quotidiane contiene da 2 a 5 mg di rame, di cui quasi nessuno viene trattenuto. Il contenuto di rame del corpo umano adulto è abbastanza costante a circa 100-150 mg. Negli individui normali (senza malattia di Wilson), quasi tutto il rame è presente come porzione integrale e funzionale di una forse di una dozzina di proteine ​​e sistemi enzimatici tra cui, ad esempio, citocromo ossidasi, dopa-ossidasi e ceruloplasmina sierica.

In individui che mangiano grandi quantità di ostriche (e altri molluschi), fegato, funghi, noci e cioccolato, tutti ricchi di rame, possono verificarsi aumenti di dieci volte o più nell'assunzione giornaliera di rame; o nei minatori che possono lavorare e consumare pasti, per 20 anni o più, in un'atmosfera carica di polveri di minerali di rame dall'1 al 2%. Eppure prove di tossicità primaria cronica da rame (ben definita dalle osservazioni di pazienti con tossicosi cronica ereditaria da rame - morbo di Wilson - come disfunzione e danno strutturale al fegato, al sistema nervoso centrale, ai reni, alle ossa e agli occhi) non sono mai state trovate in nessun individuo tranne quelli con la malattia di Wilson. Tuttavia, gli eccessivi depositi di rame che si trovano nel fegato di pazienti con cirrosi biliare primaria, colestasi e cirrosi infantile indiana possono essere un fattore che contribuisce alla gravità della malattia epatica caratteristica di queste condizioni.

Misure di sicurezza e salute

I lavoratori esposti a polveri o nebbie di rame devono essere dotati di indumenti protettivi adeguati per evitare contatti cutanei ripetuti o prolungati. Dove le condizioni della polvere non possono essere sufficientemente controllate, sono necessari respiratori e protezione per gli occhi appropriati. La pulizia e la fornitura di servizi igienici adeguati è essenziale poiché è vietato mangiare, bere e fumare sul posto di lavoro. Nelle miniere dove sono presenti minerali solubili in acqua come la calcantite, i lavoratori dovrebbero prestare particolare attenzione a lavarsi le mani con acqua prima di mangiare.

La prevenzione della febbre da fumi metallici consiste nel mantenere l'esposizione al di sotto del livello di concentrazione attualmente accettato come soddisfacente per la lavorazione del rame nell'industria. L'impiego della ventilazione di scarico locale (LEV) è una misura necessaria per raccogliere i fumi di rame alla fonte.

Le persone con la malattia di Wilson dovrebbero evitare l'occupazione nelle industrie del rame. La concentrazione sierica di ceruloplasmina è uno schermo per questa condizione, poiché gli individui non affetti hanno livelli che vanno da 20 a 50 mg/100 cm³ di questa proteina di rame mentre il 97% dei pazienti con malattia di Wilson ha meno di 20 mg/100 cm³. Questa è una procedura relativamente costosa per i programmi di screening su larga scala.

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