Fakty o medi

Čo je meď?

Meď je svetlý červenohnedý kovový prvok so symbolom "Cu" a atómovým číslom 29 v periodickej tabuľke prvkov. Názov meď je odvodený od slova Cyprus, ostrova, kde Rimania získavali zásoby medi. Bol to prvý kov, ktorý ľudia široko používali.

Prirodzene sa vyskytujúca čistá meď sa nazýva „natívna meď“. Meď sa v prírode nachádza aj zmiešaná s inými prvkami v množstve zlúčenín, z ktorých mnohé sa vyznačujú modrozelenou farbou. Tyrkys, malachit a azurit sú tri žiarivo sfarbené zlúčeniny medi používané ako drahé kamene. Síran meďnatý a oxid meďnatý sú dve dôležité zlúčeniny medi používané v priemysle a poľnohospodárstve. Meď sa môže miešať s inými kovmi za vzniku zliatin, ako je bronz (meď a cín) a mosadz (meď a zinok).

Zoxidovaná meď alebo meď, ktorá bola vystavená vzduchu, vytvára zelený povlak alebo „patinu“, ktorú možno vidieť na starých medených grošoch, Soche slobody a medených strechách.

Kde sa nachádza meď?

Meď je prirodzene prítomná v hornine, buď vo svojej čistej forme alebo v zlúčeninách. Geologické, meteorologické a biologické procesy rozptyľujú meď do ovzdušia, pôdy a vody, ako aj do organizmov.

Najväčšie známe ložiská medenej rudy na svete sú v Chuquicamate v čilských Andách a najväčšie ložisko pôvodnej medi je na hornom polostrove Michigan. Hlavnými producentmi medi sú Čile, ktoré dodáva 35 percent svetovej medi a Spojené štáty americké, ktoré produkujú zhruba 11 percent. Kanada, krajiny bývalého Sovietskeho zväzu, Zambia, Čína, Poľsko a Demokratická republika Kongo sú tiež národy produkujúce meď.

Ľudská činnosť predstavuje veľkú časť medi, ktorá sa dnes nachádza vo vzduchu, pôde a vode. Priemyselné prevádzky, ako sú huty, zlievarne, elektrárne, spaľovne a iné zdroje spaľovania, vypúšťajú meď do atmosféry, kde sa môže v zrážkach vrátiť na zem. Hutne a iné zariadenia na výrobu medi emitujú vysoké koncentrácie medi do okolitého vzduchu a pôdy. Medené bane môžu byť významným zdrojom znečistenia. Meď a iné minerály prítomné v hlušine – odpad, ktorý zostal po vyťažení rudy z horniny – sa dostávajú do pôdy a vodných tokov. Voda môže byť znečistená aj množstvom iných zdrojov medi, vrátane poľnohospodárskych odpadových vôd z fariem, ktoré používajú pesticídy na báze medi.

Meď je základným prvkom pre všetky živé organizmy, preto sa nachádza v potrave, ktorú jeme – či už rastlinnej alebo živočíšnej – a v ľudskom tkanive.

Aké sú využitie medi?

Ľudia používajú meď už takmer desaťtisíc rokov. Od staroveku sa meď používala samotná a v kombinácii s inými kovmi na výrobu zbraní, nástrojov, domácich potrieb a umeleckých diel.

Vysoká vodivosť medi z nej urobila obľúbený kov vo vývoji elektrotechniky v 18. a 19. storočí. Meď je celosvetovo tretím najpoužívanejším kovom – po oceli a hliníku. Najväčšiu spotrebu medi dnes predstavuje stavebníctvo. Meď sa používa pri stavbe domov a iných budov, pri výrobe áut a lietadiel a na inštalatérske potrubia. Ďalším najväčším spotrebiteľom medi je priemysel elektrických a elektrických výrobkov. Meď sa používa aj v telekomunikáciách. Značné množstvo medi používanej v Spojených štátoch amerických pochádza z recyklovaného šrotu a šrotu, ktorý zostal pri výrobe medi.

Penny z americkej zliatiny medi z roku 1936, halier z pozinkovanej ocele z roku 1943 a moderný zinkový penny z roku 2004 potiahnutý meďou. Fotografický kredit: Program výskumu toxických kovov v Dartmouthe

Penny Spojených štátov boli vyrobené z čistej medi od roku 1793 do roku 1837. V nasledujúcich rokoch boli vyrobené z rôznych zliatin medi, vrátane bronzu a mosadze. V roku 1943, keď boli dodávky medi nasmerované na vojnové úsilie druhej svetovej vojny, bola väčšina grošov razených z pozinkovanej ocele. Od roku 1982 obsahujú groše len 2,5 percenta medi – sú to zinok s tenkým medeným povlakom.

Síran meďnatý, prirodzene sa vyskytujúca a vyrábaná soľ medi, sa používa ako fungicíd na plodiny, ako pesticíd na ničenie slimákov a slimákov a ako úprava vody na ničenie vodnej vegetácie. Táto chemikália má vážnu chronickú toxicitu s dôsledkami pre poľnohospodárskych pracovníkov a životné prostredie.

Moderné náramky z medi alebo zliatiny medi zo Zimbabwe. Fotografický kredit: Program výskumu toxických kovov v Dartmouthe

Zlúčeniny medi sa tiež používajú na konzerváciu dreva a ako chemikálie na opaľovanie kože a moridlo (fixatív) pri farbení textílií. Meď sa dodnes používa na umelecké diela a šperky po celom svete. V niektorých častiach Afriky sa medené náramky a umelecké diela vyrábajú z vyradeného medeného drôtu a zvyškov. V mnohých častiach južnej a juhovýchodnej Ázie sa meď, mosadz a bronz široko používajú v riadoch, riadoch, náboženských sochách a umeleckých dielach. Navahovia a ďalšie kmeňové štáty na juhozápade USA niekedy používajú meď v šperkoch.

Potrebujeme meď pre zdravie?

Potraviny, ktoré obsahujú meď. Fotografický kredit: Program výskumu toxických kovov v Dartmouthe

Meď je nevyhnutnou živinou pre všetky živé veci. Meď je súčasťou viac ako 30 enzýmov v ľudskom tele, vrátane niektorých, ktoré sa podieľajú na syntéze kolagénu. U ľudí je meď nevyhnutná pre zdravý vývoj spojivového tkaniva, nervových obalov a kostí. Tiež sa podieľa na metabolizme železa a energie. Nedostatok medi, aj keď je zriedkavý, môže spôsobiť anémiu a abnormality spojivového tkaniva, kostí a nervového systému.

Smernice o diétnom referenčnom príjme (DRI), stanovené v 2001 americkým Úradom pre výživu a výživu Národného lekárskeho inštitútu akadémií, stanovujú odporúčané diétne dávky (RDA) aj hornú hranicu úrovne príjmu medi. Odporúčaný príjem skupiny je 0,9 miligramu medi denne pre dospelých, viac pre dojčiace ženy (1,3 miligramu) a menej pre deti (0,34 miligramu pre deti do troch rokov a 0,44 miligramu pre deti od štyroch do ôsmich rokov ). Horná hranica je 10 miligramov denne pre zdravých dospelých. Keďže telo meď nesyntetizuje, táto nevyhnutná hladina medi musí pochádzať z výživy.

Dobrými zdrojmi medi v potrave sú pečeň a mäso z iných orgánov, ustrice, orechy, semená, horká čokoláda a celé zrná. Časť medi je prítomná aj v zemiakoch, hrozienkach, hubách, cíceri a iných strukovinách. Pitná voda dodávaná v medených rúrach môže prispieť k príjmu medi.

Nadmerný príjem zinku môže spôsobiť nedostatok medi.

Môže meď predstavovať zdravotné riziko?

Tak ako je určité množstvo medi nevyhnutné pre dobré zdravie, príliš veľa môže byť škodlivé. Zdravý človek môže vylučovať nadbytočnú meď. Vysoké dávky, dlhodobá expozícia a určité spôsoby expozície však môžu prevalcovať biologické procesy, ktoré vylučujú nadbytočnú meď z tela.

Vdýchnutie medeného prachu a výparov (zo zariadení na výrobu a spracovanie medi) môže ovplyvniť dýchacie cesty a spôsobiť kašeľ, kýchanie a bolesť na hrudníku. Môže tiež nepriaznivo ovplyvniť gastrointestinálny trakt a spôsobiť nevoľnosť a hnačku. Môže byť ovplyvnená aj funkcia pečene a endokrinného systému. Niektoré štúdie ukázali zmeny v krvi vrátane zníženia hemoglobínu a počtu erytrocytov po expozícii medi inhaláciou. Medený prach a výpary môžu spôsobiť podráždenie očí, bolesti hlavy a svalov.

Požitie veľkého množstva zlúčenín medi (ako je síran meďnatý) môže spôsobiť smrť v dôsledku zlyhania nervového systému, pečene a obličiek. Niektoré štúdie ukázali, že požívanie medi sa môže podieľať aj na ischemickej chorobe srdca a vysokom krvnom tlaku, hoci iné štúdie ukázali, že nedostatok medi môže hrať úlohu pri koronárnej chorobe srdca. Vysoké hladiny medi v pitnej vode môžu spôsobiť zvracanie, bolesti brucha, nevoľnosť, hnačku a boli zaznamenané aj u ľudí, ktorí pijú vodu z medených rúrok.

Na odstránenie prebytočnej medi z tela možno použiť zinok a chelatačné činidlá.

Nie je známe, že by meď zohrávala úlohu pri rakovine alebo vrodených chybách.

Komu hrozí nebezpečenstvo otravy meďou?

Veľké dávky zlúčenín obsahujúcich meď, ako je síran meďnatý, sú jedovaté aj pre tých, ktorí majú zdravú pečeň. Niektorí ľudia sú však vystavení väčšiemu riziku toxicity medi. Ľudia s určitými ochoreniami pečene a ľudia s dedičnou neschopnosťou metabolizovať meď sú obzvlášť citliví na toxicitu medi, ako sú ľudia s Menkesovou chorobou, dedičnou aceruloplazminémiou a Wilsonovou chorobou.

Penicilamín, ktorého chemická štruktúra je tu znázornená, sa používa ako chelatačné činidlo pri liečbe Wilsonovej choroby. Fotografický kredit: Program výskumu toxických kovov v Dartmouthe

Ľudia s Wilsonovou chorobou, recesívnou dedičnou neschopnosťou eliminovať meď z tela, sú obzvlášť ohrození vývojom toxických hladín medi v ich tkanivách, najmä v pečeni a mozgu. Neliečený tento stav môže viesť k zlyhaniu pečene, závažným neurologickým alebo psychiatrickým problémom a smrti.

Wilsonovu chorobu možno účinne liečiť pomocou octanu zinočnatého, ktorý blokuje vstrebávanie medi. Chelatačné činidlá sú účinné aj tým, že sa viažu na meď v tele a umožňujú jej vylučovanie močom. Oba typy liečby musia byť kontinuálne počas celého života pacienta. Zníženie medi v potrave môže tiež znížiť symptómy, hoci to samo o sebe nie je účinnou liečbou. Nosiči choroby – ľudia s jednou kópiou defektného génu – sa u nich nevyvinú, ale môžu mať mierne abnormálny metabolizmus medi. Aj keď sa Wilsonova choroba vyskytuje len u jedného z 30000 ľudí na celom svete, až jeden zo 100 ľudí môže byť nositeľom génu pre túto chorobu. Existuje niekoľko metód na diagnostiku ochorenia, ako je analýza moču a biopsia pečene. Zatiaľ nie je k dispozícii genetický screening na identifikáciu jedincov, ktorí sú ohrození, pretože ochorenie je spôsobené ktoroukoľvek z 200 mutácií.

Existujú aj iné stavy zahŕňajúce toxicitu medi, ktoré majú zrejme genetickú súvislosť. Indická detská cirhóza, ktorá postihuje deti v krajinách južnej Ázie, sa zdá byť výsledkom genetickej predispozície k citlivosti na meď v kombinácii s vysokou expozíciou medi (často z mlieka vareného v medených alebo mosadzných panviciach). Podobné stavy u detí sa objavili aj v iných častiach sveta, kde voda obsahovala vysoké hladiny medi. Opäť sa zdá, že tieto deti majú genetickú predispozíciu k zlému metabolizmu medi.

Ľudia, ktorí žijú blízko alebo pracujú v zariadeniach na výrobu medi, ako sú bane, huty alebo rafinérie, alebo vo výrobe medi, sú vystavení zvýšenému riziku vystavenia nadmernému množstvu medi. K expozícii môže dôjsť vdýchnutím medeného prachu a medených výparov.

Je meď v životnom prostredí zdravotným rizikom?

Odpoveď na túto otázku je zložitá. Meď je nevyhnutná živina a prirodzene sa vyskytuje v prostredí v horninách, pôde, vzduchu a vode. S meďou z týchto zdrojov prichádzame do styku každý deň, no množstvo je zvyčajne malé. Časť tejto medi, najmä vo vode, môže byť absorbovaná a využitá telom. Ale veľká časť medi, s ktorou prichádzame do kontaktu, je pevne viazaná na iné zlúčeniny, vďaka čomu nie je užitočná ani toxická. Je dôležité mať na pamäti, že toxicita látky je založená na tom, koľko je organizmus vystavený a na trvaní a spôsobe expozície.

V životnom prostredí sú zdroje medi, ktoré predstavujú zdravotné riziko. Zhruba polovica miest s nebezpečným odpadom na zozname národných priorít EPA je známa tým, že obsahuje meď. Vzduch a pôda v blízkosti zariadení na spracovanie medi, ako sú huty, majú zvyčajne oveľa vyššie hladiny medi ako v iných oblastiach. Poľnohospodársky odpad môže obsahovať pesticídy na báze medi. Tie môžu predstavovať zdravotné riziko pre ľudí. Meď sa však veľmi ľahko viaže na zlúčeniny v pôde a vode, čím sa znižuje jej biologická dostupnosť pre ľudí.

Potenciálnym zdrojom nadmernej expozície medi u ľudí je pitná voda prenášaná cez medené rúrky a mosadzné umývadlá. Malé množstvá medi z inštalatérskych prác sa vylúhujú do vody, najmä horúcej vody a vody, ktorá bola v potrubí niekoľko hodín alebo cez noc. Kyslá voda (nízke pH) vylúhuje viac medi ako zásaditejšia voda (s vysokým pH). Mäkká voda pravdepodobne obsahuje viac medi ako tvrdá voda, pretože neobsahuje minerály, ktoré vytvárajú ochrannú vrstvu na vnútornej strane potrubia, čím zabraňujú vylúhovaniu medi. Modrozelené škvrny od vody pod kohútikmi sú indikátorom medi vo vode. Niektorí ľudia, ktorí pijú vodu s vysokým obsahom medi, môžu pociťovať nevoľnosť, vracanie, bolesť brucha a hnačku. Množstvo medi, ktoré sa zvyčajne nachádza vo vode z medeného potrubia, zvyčajne nepredstavuje zdravotné riziko.

Používanie iba vody zo studeného kohútika na pitie a prípravu jedla môže znížiť množstvo medi, ktoré sa vylúhuje z vodovodného potrubia. Hladiny medi sa zníži aj pustením vody, kým veľmi nevychladne po tom, čo bola v potrubí cez noc alebo viac ako šesť hodín. Ak sa ubezpečíte, že žiadne elektrické spotrebiče nie sú uzemnené na potrubí, môžete znížiť koróziu potrubí. Vodné filtre môžu tiež odstrániť meď z vody. Skontrolujte štítok výrobcu filtra, či je meď jednou z odfiltrovaných chemikálií.

Existujú federálne smernice alebo normy pre meď?

Podľa federálneho zákona o bezpečnej pitnej vode obmedzuje Americká agentúra na ochranu životného prostredia (EPA) množstvo medi vo verejných zásobách pitnej vody na 1,3 mg na liter. Podľa zákona o superfondoch EPA považuje 5,000 libier medi alebo 10 libier síranu meďnatého v určitej oblasti za „nebezpečnú látku“.

Americký úrad pre potraviny a liečivá (FDA) nepovoľuje viac ako 1 mg medi na liter balenej vody. Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH) a Úrad pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (OSHA) majú každý svoje vlastné normy pre množstvo medi a medených výparov prípustné na pracovisku.

Kde sa môžem dozvedieť viac o medi?

Agentúra pre register toxických látok a chorôb (ATSDR) Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb v USA má vynikajúce webové vyhlásenie o verejnom zdraví o medi dostupné v Agentúre pre register toxických látok a chorôb.

Agentúra pre register toxických látok a chorôb (ATSDR) Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb v USA má podrobný toxikologický profil medi v Agentúre pre register toxických látok a chorôb.