Rame - Cu

Proprieta' chimiche del rame - Effetti del rame sulla salute - Effetti ambientali del rame

Numero atonico

29

Massa atomica

63.546 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.9

Densita'

8.9 g.cm-3 at 20°C

Punto di fusione

1083 °C

Punto di ebollizione

2595 °C

Raggio di Vanderwaals

0.128 nm

Raggio ionico

0.096 nm (+1) ; 0.069 nm (+3)

Isotopi

6

Guscio elettronico

[ Ar ] 3d10 4s1

Energi di prima ionizzazione

743.5 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1946 kJ.mol -1

Potenziale standard

+ 0.522 V ( Cu+/ Cu ) ; + 0.345 V (Cu2+/ Cu )

Scoperto da

Gli antichi

Copper (Cu)

Rame

Il rame è un metallo rossastro con una struttura cristallina cubica con facce centrate. Il rame deriva il suo colore caratteristico perché riflette la luce rossa ed arancione ed assorbe altre frequenze nello spettro visibile, grazie alla sua struttura a bande. È malleabile, duttile ed e' un conduttore estremamente buono sia di calore che di elettricità. È più morbido del ferro ma più duro dello zinco e può essere lucidato in un rivestimento luminoso. Si trova nel gruppo Ib della tavola periodica, insieme ad argento e ad oro. Il rame ha una bassa reattività chimica. In aria umida forma lentamente una pellicola superficiale verdastra denominata patina; questo rivestimento protegge il metallo da ulteriore attacco.

Applicazioni

La maggior parte del rame è usato per materiale elettrico (60%); costruzione, come tetti e impianti idraulici (20%); macchinari industriali, come gli scambiatori di calore (15%) e leghe (5%). Le leghe di rame principali leghe di rame sono bronzo, ottone (una lega rame-zinco), rame-stagno-zinco, che era abbastanza resistente per fare pistole e cannoni ed era noto come metallo da pistola, rame-nichel, noto come cupronichel, che era il metallo preferito per le monete di basso valore. Il rame è ideale per i collegamenti elettrici perché e' facilmente lavorabile, può essere modellato in fili ed ha un'alta conduttività elettrica.

Il rame nell'ambiente

Il rame è una sostanza molto comune che si presenta naturalmente in ambiente e si diffonde in esso attraverso fenomeni naturali. Gli esseri umani usano ampiamente il rame. Per esempio è usato in industria ed in agricoltura. La produzione di rame e' aumentata durante le ultime decadi e a causa di cio' la quantità di rame presente nell'ambiente e' aumentata.

La produzione modiale di rame e' in continua crescita. Ciò significa grosso modo che più e più rame finisce nell'ambiente. I fiumi stanno depositando sulle loro rive fango contaminato con rame, a causa dello scarico di acque reflue contenenti rame. Il rame entra nell'aria, soprattutto attraverso il rilascio durante la combustione dei combustibili fossili. Il rame presente nell'aria rimane là per un periodo di tempo elevato, prima che di depositarsi quando comincia a piovere. Esso finira' quinid nel terreno. Di conseguenza i terreni possono anche contenere grandi quantità di rame dopo che il rame cotenuto dall'aria si e' depositato.

Il rame può essere scaricato nell'ambiente sia da sorgenti naturali che da attività umane. Esempi di fonti naturali sono polvere soffiata dal vento, vegetazione decadente, fuochi nei boschi e spruzzi del mare. Alcuni esempi di attività umane che contribuiscono al rilascio di rame già sono stati presentati. Altri esempi stanno estrazione, produzione del metallo, produzione di legno e produzione di fertilizzanti a base di fosfati.
Dal momento che il rame è liberato sia naturalmente sia attraverso l'attività umana esso è molto diffuso nell'ambiente. Il rame è spesso trovato vicino alle miniere, agli sabilimenti industriali, alle discariche di rifiuti.
La maggior parte dei composti di rame si depositano e legano a particelle di sedimenti dell'acqua o a particelle del terreno. I composti solubili di rame costituiscono la più grande minaccia alla salute umana. I composti di rame solitamente solubili in acqua si presentano nell'ambiente a seguito del rilascio attraverso l'utilizzo agricolo.

La produzione mondiale di rame ammonta a 12 milioni di tonnellate e le riserve utilizzabili sono pari a 300 milioni di tonnellate, che non sono previste durare soltanto altri 25 anni. Circa 2 milioni di tonnellate all'anno vengono riciclate. Oggi il rame è estratto in importanti depositi in Cile, Indonesia, negli Stati Uniti, in Australia e Canada, che rappresentano intorno al 80% del rame prodotto nel mondo. Il minerale principale è un solfuro giallo di rame-ferro chiamato calcopirite (CuFeS2).

Effetti del rame sulla salute

Vie di esposizione

Il rame può essere trovato in molti tipi di alimenti, in acqua potabile ed in aria. A causa di cio' assorbiamo quantità ingenti di rame ogni giorno mangiando, bevendo e respirando. L'assorbimento di rame è necessario, perché il rame è un oligoelemento indispensabile per la salute umana. Anche se gli esseri umani possono gestire concentrazioni proporzionalmente elevate di rame, troppo rame può causare gravi problemi di salute.

Le concentrazioni di rame in aria sono solitamente abbastanza basse, quinid l'esposizione a rame attraverso la respirazione è trascurabile. Le persone che vivono nei pressi di fonderie che trasformano il minerale di rame in metallo sono soggette a questo tipo di esposizione.

Le persone che vivono in case che hanno ancora l'impianto idrico in rame sono esposte a livelli piu' elevati di rame rispetto alla maggior parte della gente, perché il rame è tracinato nella loro acqua potabile attraverso la corrosione dei tubi.

L'esposizione professionale a rame avviene spesso. Nell'ambiente del posto di lavoro il contagio da rame può condurre ad una condizione simile all'infuenza nota come febbre del metallo. Questa condizione passa dopo due giorni ed è causata da iper sensibilità.

Effetti

L'esposizione a lungo termine al rame può causare irritazione di naso, bocca e occhi ed causare emicranie, dolori di stomaco, stordimento, vomito e diarrea. Elevata assunzione intenzionale di rame puo' causare danni a fegato e reni e perfino la morte. Se il rame sia cancerogeno non è stato ancora stabilito.

Esistono articoli scientifici che indicano un collegamento fra l'esposizione di lunga durata ad alte concentrazioni di rame e un declino nell'intelligenza nei giovani adolescenti. Se cio' dovrebbe preoccupare è oggetto per ulteriore ricerca.

L'esposizione industriale a vapori, polveri, o nebbie di rame puo' provocare la febbre del vapore del metallo con cambiamenti antropici nelle membrane mucose nasali. L'avvelenamento cronico da rame provoca la malattia di Wilson, caratterizzata tramite da cirrosi epatica, danni cerebrali, demi-alienazione, disturbi renali e deposizione di rame nella cornea.

Effetti ambientali del rame

Quando in rame finisce sul terreno esso esso si attacca fortemente alla materia organica ed ai minerali. Di conseguenza non va molto lontano dopo il rilascio e difficilmente entra nell'acqua freatica. Nell'acqua superficiale il rame può compiere grandi distanze, o sospeso sulle particelle di fango o come ioni liberi.

Il rame non decade nell'ambiente ed a causa di cio' può accumularsi in piante ed animali quando è presente nel terreno. Sui terreni ricchi di rame soltanto un numero limitato di piante ha possibilità di sopravvivere. Ecco perchè ci non esistono esiste molta diversità della piante, vicino alle fabbriche che depositano rame. A causa degli effetti sulle piante il rame costituisce una minaccia seria alle produzioni dei terreni coltivabili. Il rame può influenzare seriamente la produzione di determinati terreni coltivabili, dipendendo dall'acidità del terreno e della presenza di materia organica. Nonostante cio', concimi contententi rame sono ancora utilizzati.

Il rame può interrompere l'attività di terreni, poichè influenza negativamente l'attività dei microrganismi e dei vermi. La decomposizione della materia organica può rallentare seriamente a causa di cio'.

Quando i terreni coltivabili sono inquinati da rame, gli animali assorbirono concentrazioni dannose per la loro salute. Soprattutto le pecore soffrono molto da avvelenamento di rame, dal momento che gli effetti del rame si manifestano in concentrazioni ragionevolmente basse.



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Presa giornaliera raccomandata di rame








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