Bakır Hakkındaki Gerçekler
Bakır Nedir?
Bakır, elementlerin periyodik tablosunda "Cu" sembolü ve 29 atom numarasına sahip açık kırmızımsı kahverengi metalik bir elementtir. Bakır ismi, Romalıların bakır kaynaklarını elde ettikleri ada olan Kıbrıs kelimesinden türemiştir. İnsanlar tarafından yaygın olarak kullanılan ilk metaldir.
Doğal olarak oluşan saf bakıra "doğal bakır" denir. Bakır ayrıca doğada, çoğu mavi-yeşil rengiyle ayırt edilen bir dizi bileşik halinde diğer elementlerle karışık olarak bulunur. Turkuaz, malakit ve azurit, değerli taş olarak kullanılan üç parlak renkli bakır bileşiğidir. Bakır sülfat ve bakır oksit, sanayide ve tarımda kullanılan iki önemli bakır bileşiğidir. Bakır, bronz (bakır ve kalay) ve pirinç (bakır ve çinko) gibi alaşımlar oluşturmak için diğer metallerle karıştırılabilir.
Oksitlenmiş bakır veya havaya maruz kalmış bakır, eski bakır paralarda, Özgürlük Heykeli'nde ve bakır çatılarda görülebilen yeşil bir kaplama veya "patina" geliştirir.
Bakır Nerede Bulunur?
Bakır, kayada doğal olarak bulunur, ya saf halde ya da bileşikler halinde. Jeolojik, meteorolojik ve biyolojik süreçler bakırı havaya, toprağa ve suya ve ayrıca organizmalara dağıtır.
Dünyanın bilinen en büyük bakır cevheri yatakları Şili And Dağları'ndaki Chuquicamata'dadır ve en büyük yerli bakır yatağı ise Michigan'ın Yukarı Yarımadası'ndadır. Başlıca bakır üreticileri, dünya bakırının yüzde 35'ini sağlayan Şili ve yaklaşık yüzde 11'ini üreten ABD'dir. Kanada, eski Sovyetler Birliği ülkeleri, Zambiya, Çin, Polonya ve Demokratik Kongo Cumhuriyeti de bakır üreten ülkelerdir.
İnsan faaliyetleri bugün havada, toprakta ve suda bulunan bakırın çoğunu oluşturmaktadır. İzabehaneler, dökümhaneler, elektrik santralleri, yakma fırınları ve diğer yanma kaynakları gibi endüstriyel işlemler, bakırı atmosfere yayar ve burada yağışla yeryüzüne geri dönebilir. İzabe tesisleri ve diğer bakır üretim tesisleri çevredeki havaya ve toprağa yüksek bakır konsantrasyonları yayar. Bakır madenleri önemli bir kirlilik kaynağı olabilir. Atıklarda bulunan bakır ve diğer mineraller (cevherin kayadan çıkarılmasından sonra kalan atıklar) toprağa ve su yollarına karışıyor. Su, bakır bazlı pestisitlerin kullanıldığı çiftliklerden gelen tarımsal atıklar da dahil olmak üzere bir dizi başka bakır kaynağından da kirlenebilir.
Bakır tüm canlı organizmalar için olmazsa olmaz bir elementtir, dolayısıyla yediğimiz bitkisel veya hayvansal gıdalarda ve insan dokusunda bulunur.
Bakırın Kullanım Alanları Nelerdir?
İnsanoğlu yaklaşık on bin yıldır bakır kullanıyor. Antik çağlardan beri bakır tek başına ve diğer metallerle birlikte silah, alet, ev eşyaları ve sanat eserleri yapımında kullanılmıştır.
Bakırın yüksek iletkenliği, onu 18. ve 19. yüzyıllarda elektrik mühendisliğinin gelişiminde tercih edilen metal haline getirdi. Bakır, çelik ve alüminyumdan sonra dünya çapında en çok tüketilen üçüncü metaldir. Bugün inşaat en büyük bakır tüketimini oluşturuyor. Bakır ev ve diğer binaların yapımında, araba ve uçak imalatında ve sıhhi tesisat borularında kullanılır. Elektrik ve elektrikli ürünler endüstrisi bakırın ikinci en büyük tüketicisidir. Bakır aynı zamanda telekomünikasyonda da kullanılır. Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan bakırın önemli bir kısmı geri dönüştürülmüş hurdalardan ve bakır üretiminden arta kalan hurdalardan gelmektedir.
1936 ABD bakır alaşımlı penny, 1943 çinko kaplamalı çelik penny ve modern 2004 bakır kaplamalı çinko penny. Fotoğraf kredisi: Dartmouth Toxic Metals Research Program
Amerika Birleşik Devletleri penileri 1793'ten 1837'ye kadar saf bakırdan yapılmıştır. Sonraki yıllarda bronz ve pirinç dahil olmak üzere çeşitli bakır alaşımlarından yapılmıştır. 1943'te, bakır tedarikleri İkinci Dünya Savaşı'nın savaş çabalarına yönlendirildiğinde, basılan penilerin çoğu çinko kaplamalı çelikti. 1982'den beri, peniler yalnızca %2,5 bakır içerir - ince bir bakır kaplamalı çinkodurlar.
Doğal olarak oluşan ve üretilen bir bakır tuzu olan bakır sülfat, mahsullerde mantar ilacı olarak, salyangozları ve sümüklü böcekleri öldürmek için böcek ilacı olarak ve sudaki bitki örtüsünü öldürmek için su arıtma olarak kullanılır. Bu kimyasalın tarım işçileri ve çevre açısından ciddi kronik toksik etkileri vardır.
Zimbabve'den modern bakır veya bakır alaşımlı bilezikler. Fotoğraf kredisi: Dartmouth Zehirli Metaller Araştırma Programı
Bakır bileşikleri ayrıca ahşabı korumak ve deri tabaklama kimyasalları ve tekstil boyamada mordan (sabitleyici) olarak kullanılır. Bakır bugün hala dünyanın dört bir yanında sanat eserleri ve mücevherler için kullanılır. Afrika'nın bazı bölgelerinde bakır bilezikler ve sanat eserleri atılmış bakır tel ve hurdalardan yapılır. Güney ve Güneydoğu Asya'nın birçok yerinde bakır, pirinç ve bronz yaygın olarak pişirme kapları, tabaklar, dini heykeller ve sanat eserlerinde kullanılır. Navajo ve diğer güneybatı ABD kabile ulusları bazen mücevherlerde bakır kullanır.
Sağlık için Bakıra ihtiyacımız var mı?
Bakır içeren yiyecekler. Fotoğraf kredisi: Dartmouth Toksik Metaller Araştırma Programı
Bakır tüm canlılar için olmazsa olmaz bir besindir. Bakır, insan vücudundaki 30'dan fazla enzimin bir bileşenidir ve bunların arasında kolajen sentezinde yer alanlar da vardır. İnsanlarda bakır, bağ dokusunun, sinir kılıflarının ve kemiğin sağlıklı gelişimi için gereklidir. Ayrıca hem demir hem de enerji metabolizmasında rol oynar. Nadir de olsa bakır eksikliği anemiye ve bağ dokusu, kemik ve sinir sistemi anormalliklerine neden olabilir.
Ulusal Akademiler Tıp Enstitüsü'nün ABD Gıda ve Beslenme Kurulu tarafından 2001'de belirlenen Diyet Referans Alımı (DRI) yönergeleri, hem önerilen diyet ödeneklerini (RDA) hem de üst limitleri belirlemektedir. bakır alım seviyeleri. Grubun alım önerisi yetişkinler için günde 0,9 miligram bakır, emziren kadınlar için daha fazla (1,3 miligram) ve çocuklar için daha az (üç yaşına kadar olan çocuklar için 0,34 miligram ve dört ile sekiz yaş arasındaki çocuklar için 0,44 miligram) şeklindedir. ). Sağlıklı yetişkinler için üst sınır günde 10 miligramdır. Vücut bakırı sentezleyemediğinden, bu temel bakır düzeyinin beslenme yoluyla karşılanması gerekir.
Besinsel bakırın iyi kaynakları karaciğer ve diğer organ etleri, istiridyeler, kuruyemişler, tohumlar, bitter çikolata ve tam tahıllardır. Patates, kuru üzüm, mantar ve nohut ve diğer baklagillerde de biraz bakır bulunur. Bakır borularla sağlanan içme suyu bakır alımına katkıda bulunabilir.
Diyetteki aşırı çinko bakır eksikliğine neden olabilir.
Bakır Sağlık Riski Oluşturabilir Mi?
Tıpkı bazı bakırların iyi sağlık için gerekli olması gibi, fazlası da zararlı olabilir. Sağlıklı bir insan bir miktar fazla bakırı dışarı atabilir. Ancak yüksek dozlar, uzun süreli maruz kalma ve belirli maruz kalma yolları, vücuttan fazla bakırı atan biyolojik süreçleri alt üst edebilir.
Bakır tozu ve dumanının (bakır üretim ve işleme tesislerinden) solunması solunum yollarını etkileyerek öksürüğe, hapşırmaya ve göğüste ağrıya neden olabilir. Ayrıca mide bulantısı ve ishale neden olan gastrointestinal sistemi olumsuz yönde etkileyebilir. Karaciğer ve endokrin fonksiyonu da etkilenebilir. Bazı çalışmalar, inhalasyon yoluyla bakıra maruz kalmanın ardından hemoglobin ve eritrosit sayısında azalma dahil olmak üzere kanda değişiklikler olduğunu göstermiştir. Bakır tozu ve dumanı göz tahrişine, baş ağrısına ve kas ağrılarına neden olabilir.
Büyük miktarda bakır bileşiği (bakır sülfat gibi) yutulması sinir sistemi, karaciğer ve böbrek yetmezliği nedeniyle ölüme neden olabilir. Bazı çalışmalar bakır yutulmasının koroner kalp hastalığı ve yüksek tansiyonla da ilişkili olabileceğini gösterse de diğer çalışmalar bakır eksikliğinin koroner kalp hastalığında rol oynayabileceğini göstermiştir. İçme suyundaki yüksek bakır seviyeleri kusmaya, karın ağrısına, mide bulantısına, ishale neden olabilir ve bakır borulardan su içen kişilerde bildirilmiştir.
Vücuttaki fazla bakırın atılmasında çinko ve şelatlayıcı ajanlar kullanılabilir.
Bakırın kanser veya doğum kusurlarında bir rolü olduğu bilinmemektedir.
Kimler Bakır Zehirlenmesinden Zarar Görme Riski Altındadır?
Bakır sülfat gibi bakır içeren bileşiklerin büyük dozları, sağlıklı bir karaciğere sahip olanlar için bile zehirlidir. Ancak bazı kişilerde bakır toksisitesi riski daha yüksektir. Belirli karaciğer hastalıkları olan kişiler ve bakırı metabolize etmede kalıtsal bir yetersizliğe sahip olanlar, Menkes hastalığı, kalıtsal aseruloplazminemi ve Wilson hastalığı gibi bakır toksisitesine karşı özellikle hassastır.
Burada kimyasal yapısı gösterilen penisilamin, Wilson hastalığının tedavisinde şelatör ajanı olarak kullanılmaktadır. Fotoğraf kredisi: Dartmouth Zehirli Metaller Araştırma Programı
Bakırın vücuttan uzaklaştırılmasında resesif kalıtsal bir yetersizlik olan Wilson hastalığı olan kişiler, özellikle karaciğer ve beyin olmak üzere dokularında toksik düzeyde bakır oluşması açısından özellikle risk altındadır. Tedavi edilmeyen bu durum karaciğer yetmezliğine, ciddi nörolojik veya psikiyatrik sorunlara ve ölüme yol açabilir.
Wilson hastalığı, bakırın emilimini engelleyen çinko asetat kullanılarak etkili bir şekilde tedavi edilebilir. Şelatlayıcı maddeler ayrıca vücuttaki bakıra bağlanarak idrarla atılmasını sağlayarak da etkilidir. Her iki tedavi türü de hastanın yaşamı boyunca sürekli olmalıdır. Diyetteki bakırın azaltılması da semptomları azaltabilir, ancak bu tek başına etkili bir tedavi değildir. Hastalığın taşıyıcıları (kusurlu genin bir kopyasına sahip kişiler) hastalığa yakalanmaz ancak bakır metabolizması biraz anormal olabilir. Wilson hastalığı dünya çapında 30000 kişiden yalnızca birinde bulunsa da, yaklaşık 100 kişiden biri bu hastalığa ait geni taşıyabilir. Hastalığın tanısı için idrar analizi, karaciğer biyopsisi gibi çeşitli yöntemler bulunmaktadır. Hastalığa 200 mutasyondan herhangi birinin neden olması nedeniyle risk altındaki kişileri tespit edecek bir genetik tarama henüz mevcut değildir.
Genetik bir bağlantıya sahip gibi görünen, bakır toksisitesini içeren başka koşullar da vardır. Güney Asya ülkelerindeki çocukları etkileyen Hint çocukluk çağı sirozu, bakır duyarlılığına yönelik genetik yatkınlığın ve bakıra yüksek düzeyde maruz kalmanın (genellikle bakır veya pirinç tavalarda kaynatılan sütten) bir sonucu gibi görünmektedir. Suyun yüksek düzeyde bakır içerdiği dünyanın diğer bölgelerinde de çocuklarda benzer koşullar ortaya çıktı. Yine bu çocukların zayıf bakır metabolizmasına genetik yatkınlığı olduğu görülmektedir.
Maden ocakları, izabe tesisleri veya rafineri tesisleri gibi bakır üretim tesislerinin yakınında yaşayan veya bu tesislerde çalışan veya aşırı miktarda bakıra maruz kalma riski yüksek olan bakır imalatı yapan kişiler. Maruz kalma, bakır tozu ve bakır dumanının solunması yoluyla meydana gelebilir.
Çevredeki Bakır Sağlık Riski midir?
Bu sorunun cevabı karmaşıktır. Bakır gerekli bir besindir ve doğal olarak kayalarda, toprakta, havada ve suda çevrede bulunur. Her gün bu kaynaklardan gelen bakırla temas ederiz ancak miktar genellikle çok azdır. Bu bakırın bir kısmı, özellikle suda, vücut tarafından emilebilir ve kullanılabilir. Ancak temas ettiğimiz bakırın çoğu, onu ne yararlı ne de toksik hale getiren diğer bileşiklere sıkıca bağlıdır. Bir maddenin toksisitesinin, bir organizmanın ne kadar maruz kaldığına ve maruz kalma süresine ve yoluna bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir.
Çevrede sağlık riski oluşturan bakır kaynakları vardır. EPA'nın Ulusal Öncelikler Listesi'ndeki tehlikeli atık sahalarının yaklaşık yarısının bakır içerdiği bilinmektedir. Eritme tesisleri gibi bakır işleme tesislerinin yakınındaki hava ve toprak, genellikle diğer alanlardakinden çok daha yüksek bakır seviyelerine sahiptir. Tarımsal akış, bakır bazlı pestisitler içerebilir. Bunlar insanlar için sağlık riski oluşturabilir. Ancak bakır, toprak ve sudaki bileşiklere çok kolay bağlanır ve bu da insanlar için biyoyararlanımını azaltır.
İnsanlarda aşırı bakır maruziyetinin olası bir kaynağı, bakır borular ve pirinç lavabo armatürleri aracılığıyla aktarılan içme suyudur. Tesisattan gelen az miktarda bakır, özellikle sıcak su ve borularda birkaç saat veya gece boyunca bekleyen suya sızar. Asidik (düşük pH) su, daha bazik (yüksek pH) sudan daha fazla bakır sızdırır. Yumuşak su, sert sudan daha fazla bakır içerme olasılığı yüksektir çünkü bakırın sızmasını önleyen boruların iç kısmında koruyucu bir tabaka oluşturan mineralleri içermez. Muslukların altındaki mavi-yeşil su lekeleri, suda bakır olduğunun bir göstergesidir. Yüksek bakır seviyelerine sahip su içen bazı kişilerde mide bulantısı, kusma, karın ağrısı ve ishal görülebilir. Bakır tesisatlarından gelen suda tipik olarak bulunan bakır miktarı genellikle bir sağlık tehdidi değildir.
İçme ve yemek hazırlamada yalnızca soğuk musluk suyunu kullanmak, tesisattan sızan bakır miktarını azaltabilir. Suyu, bir gece veya altı saatten fazla borularda bekledikten sonra çok soğuyana kadar akıtmak da bakır seviyelerini azaltacaktır. Hiçbir elektrikli cihazın tesisata topraklanmadığından emin olmak, boruların korozyonunu azaltabilir. Su filtreleri de sudan bakırı giderebilir. Bakırın filtrelenen kimyasallardan biri olup olmadığını görmek için filtre üreticisinin etiketini kontrol edin.
Bakırla İlgili Federal Yönergeler veya Standartlar Var mı?
Federal Güvenli İçme Suyu Yasası uyarınca, ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), kamu içme suyu kaynaklarındaki bakır miktarını litre başına 1,3 mg ile sınırlandırır. Süperfon Yasası uyarınca, EPA bir bölgedeki 5,000 pound bakırı veya 10 pound bakır sülfatı "tehlikeli madde" olarak değerlendirir.
ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), şişelenmiş su litresi başına 1 mg'dan fazla bakıra izin vermez. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) ve Mesleki Güvenlik ve Sağlık Dairesi (OSHA), iş yerinde izin verilen bakır ve bakır dumanı miktarı için kendi standartlarına sahiptir.
Bakır Hakkında Daha Fazla Bilgiyi Nereden Edinebilirim?
ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine bağlı Zehirli Maddeler ve Hastalık Kayıt Dairesi (ATSDR), Zehirli Madde ve Hastalık Kayıt Dairesi'nde bakır hakkında mükemmel bir web tabanlı halk sağlığı beyanına sahiptir.
ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine bağlı Zehirli Maddeler ve Hastalık Kayıt Dairesi (ATSDR), Zehirli Madde ve Hastalık Kayıt Dairesi'nde bakır hakkında derinlemesine toksikolojik profile sahiptir.
