Metal astun

Artikulu hau kimikari buruzkoa da; musika generoari gaitzat duena beste hau da: «Heavy metal»

Metal astunek elementu kimiko talde bat osatzen dute, metal ez-ferrosoena, beraien ezaugarri nagusiak dentsitate handia izatea, hain zuzen 5 g/cm3-koa baino handiagoa, eta izaki bizidunetzat apur bat toxikoa izatea dira.

"Metal astun" terminoa ez dago guztiz definitua. Askotan, dentsitatea erabiltzen da kriterio nagusi moduan, adibidez, 5 g/cm³ko dentsitatetik gora dutenak kontsideratzen dira metal astunak. hala ere, dentsitate muga hori ez dago definituta, eta bibliografiaren arabera aldatzen da, 4 g/cm³ edo 7 g/cm³ bezalako balore desberdinak hartzera heldu arte. Beste kriterio erabili batzuk zenbaki atomikoa eta masa atomikoa dira. Gainera, terminoa, metal hauek duten toxizitatearekin erlazionatuta egoten da, askotan "metal toxiko" edo "elementu toxiko" terminoa erabiltzen den arren.

Dentsitate handia duten metal asko dago ordea, ez dira bereziki toxikoak eta gorputzeko funtzezko elementu kimikoen artean aurkitzen dira, forma batzuetan eta kontzentrazio batzuetan toxikoak izatera heldu daitezken arren. Hala ere, dentsitate handiko metal batzuek ingurugiroan arazo larriak sor ditzakete forma konkretu batzuetan, eta oso arrunta da hauei erreferentzia egitean "metal astun" terminoa erabiltzea

Hainbat metal astun daude, esaterako, kobrea, beruna, eztainua, zinka, nikela, kromoa, merkurioa, talioa eta wolframioa. Batzuetan artseniko metaloidea ere sartzen da talde honetan, eta kasu arraroetan, selenioa bezalako ez-metalak. Nahiko arrunta da gainera, metal astunen kontaminazioaren kausa moduan elementu toxiko arinagoak aipatzea, berilioa eta aluminioa esaterako.

Izaki bizidunekin erlazioa

Izaki bizidunek metal astunen kantitate desberdinak behar dituzte bizitzeko. Gizakiok burdina, kobaltoa, kobrea, manganesoa, Molibdenoa eta zinka ditugu beharrezkoa bizi ahal izateko. Hala ere, metal hauen metaketa handiak gorputzean, gorputzari kalteak eragiten dizkio. Beste metal astun batzuek aldiz, merkurioa, plutonioa eta beruna adibidez, ez dute funtzio onik edo onuragarririk gorputzean, gainera denbora luzez gorputzean metatzean, gaixotasun larriak ekartzen ditu. Batzuetan, normalean toxikoak diren metal batzuk, zenbait organismoentzat onuragarriak edo osasuntsuak gerta daitezke baldintza jakin batzuetan. Beraz, toxizitatea erlatiboa da baldintzen eta izakiaren arabera.

Izaki bizidunekin duten erlazioa kontutan hartuz, hurrengo sailkapena egiten da:

Oligoelementuak edo mikromantenugaiak animaliek eta landareek kantitate txikitan edo kantitate zehatzetan funtzeskoak dituztenak dira, beraien bizi zikloa bete ahal izateko. Muga batetik pasatzean toxikoak bihurtzen dira. Talde honen barnean daude: As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se eta Zn. Elementu kimiko ez arrunt hauek, oso kontzentrazio txikitan aurkitzen direnez lurrazalean eta uretan, bizitza eboluzionatzen joan den ehinean, kontzentrazio txikietara adaptatu da, kantitate handiak toxikoak bihurtuz. Gehienetan, sistema entzimatikoetan parte hartzen dute. Oligoelementuen adibiderik garbiena burdina da, globulu gorriek oxigenoa eraman dezaten beharrezkoa da, baina tasa baxuak anemiak eta gaixotasunak ekartzen ditu eta tasa altuak intoxikazioak

Funtzio Biologiko ezagunik gabeko metal astunak , elementu hauen kontzentrazio jakinek disfuntzio handiak eragiten dituzte organismoaren funtzionamenduan. Oso toxikoak dira eta izaki bizidunetan metatzeko propietatea dute. Talde honetan Cd, Hg, Pb, Cu, Ni, Sb]] eta Bi sartzen dira. Metal toxiko eta metal astun sinonimo bezala hartzen dira baina metal gutxi batzuk daude bi taldeetan. Metal hauen toxizitatea, molekula organiko askorekin konbinatzeko gaitasunean datza, aitzitik, metal bakoitzaren erreakzio ahalmena desberdina da, horrekin batera beraien toxizitatea.

Metal astunen kutsadura

Hainbat arrazoi daude medio desberdinetan metal astunen maila kontrolatzeko. Batzuk osasunerako edo ingurumenerako kaltegarriak dira (adibidez, Hg, Cd, As, Pb, Cr), beste batzuk korrosioa eragiten dute (Zn, Pb) edo katalisiak eta erreakzio kimikoak galarazten dituzte ( Artsenikoak, esaterako, katalisi jakin batzuk galarazten ditu).

Europar Batasunaren arabera, 13 elementu arriskutsuenak As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, eta Tl dira, erraustegien ondakinak baitira eta kontrol zorrotza ezarri behar zaie. Metal astunetako batzuk beharrezkoak dira giza gorputzean baina kantitate txikietan( Co, Cu, Cr, Ni), beste batzuk kanzerigenoak edo toxikoak diren bitartean, Hg, Pb eta As nerbio sintemarako kaltegarriak dira adibidez, edo Ni, Cd, Cu eta Cr, kalte izugarriak eragiten dituzte hezurretan, hortzetan eta azalean.

Metal astunekin erlazionatutako arazorik handienetako bat, metalek duten biomagnifikazio eta biometaketa ahalmen handia da, hau da, izakietan metatzeko eta izaki horrek dituen arazoak larritzeko ahalmena. Gainera behin metatuta, oso zaila da kanporatzea, eta normalean hil arte egokitzen dira gorputz barruan. Horregatik, oso bioindikatzaile onak dira hainbat arrain espezie eta itsas hegazti, metalak itsasoan bereziki metatzen direnez, mediotik barneratzen dituztelako.

Horren gain, azido eta alkaliak pH mailan aldaketak dakartzate metal astunek, hau, organismoak hiltzeko modukoa izan daiteke. Kutsadura kimiko arriskutsuena Pb, Hg, Cd, etabarrek sortzen dutena dira, merkurioarenak bereziki

Metal astunen izaera ziklikoa

Metal astunek, naturako elementu askok bezala, (ura, arrokak...) zikloak eratzen dituzte biosferan, hainbat egoeratatik pasatuz.

3 modutan aurki daitezke metal astunak, beraien mugikortasunean oinarrituz:

Lurrean atxikituta. Lurzoruan disolbatuta edo prosezu fisikoen bidez atxikituta.

Landareek xurgatuta. Horrela kate trofikoetara eransten dira. Transpirazioaren eta lurrunketaren bitartez atmosferatik izakietara pasa daitezke eta alderantziz.

Gainazaleko edo lurrazpiko uretan garraiatuta.

Merkurioaren zikloa

Merkurioaren zikloa, metal astunen zikloaren adierazgarri nagusietako bat da. Likidoa izatean, 3 egoeratan aurki daiteke biosferan, honen ondorioz, mugikortasun handia eta esangarria du.

Merkurioaren mugikortasunak eragindako ondorioetako bat metilazioa da, konposatu organometaliko bat sortzean datzana, merkurioa baino askoz toxikoagoa den konposatua sortuz, merkurioaren kasuan, CH3Hg+. Konposatu hau oso arriskutsua da liposolugarria delako, azala bezalako mintz biologikoak oso erraz zeharkatzen dituelako, kate trofikoetan sartuz eta izakiz-izaki transmitituz. Hg-az aparte Pb, As eta Cr dira metilazioa jasan dezaketen beste metal batzuk.

Fitxategi:Merkurioaren zikloa.jpg

Merkurioaren zikloa

Sedimentu]]etatik ateratako merkurioa, oso erabilia da Brasileko,Venezuelako,Filipinetako eta Indonesiako mehatzaritzan urrea lurretik banatzeko modu erraza delako. Urre sedimentuen gainean botaz gero, urre analgama edo konglomeratu bat sortzen da, urrea lurretik bananduz. Merkurioa eta urrea banatzeko modurik errazena su emanez lurruntzea da. Horrela, merkurioa atmosferara joaten da oxidatuz eta Hg++ eratuz. Hala ere, zati bat berriro lurrera ,sedimentuetara bueltatzen da.

Behin osatuta, Hg++ merkurio ionikoa euriarekin batera lurrera erortzen da, lurzoruan metatzen delarik edo urak garraiatuta bukatzen duelarik. Azkenean, merkurioa medio akuoso batera helduko da, bertan metilmerkurio bilakatuz, solidotuz eta mehatzaritzarako erabiliko diren sedimentuetara bueltatuz. Ingurune akuoso batean gainera, arrainek edo bakterioek janda sar daitzeke kate trofikoetan, gizakietara heldu daitekelarik. Izaki horiek hiltzean eta deskonposatzean Hg hori berriro sedimentuerara itzultzen da

Metal astunen eragina osasunean

Baldintza jakin batzuetan, metal astunen eraginpean egotea landareriaren, ibaien eta animalien heriotzaren eta desgradazioaren kausa izan daiteke, gizakiarengan kalteak sortzera hel daitekelarik. Gaur egun, elementu hauek dituzten efektuez asko gehiago dakigu eta osasun arazoekin, garapenaren atzerapenekin, hainbat minbizi motekin, giltzurruneko gaixotasunekin eta batzuetan heriotzarekin, erlazio zuzena dutela badakigu.

Metal astunak oso arriskutsuak dira, biometatze ahalmen handia dutelako. Metatze horrek, gorputz baten metal jakin baten kontzentrazioaren igotzea suposatzen du, inguruan dagoen produktu kimikoaren kontzentrazioarekin konparatuz.

Bizidun guztientzat arriskutsuak diren metalak, kadmioa, beruna eta merkurioa dira.

Kadmioaren eraginak osasunean

Bi motetan sailkatzen dira, ondorioen arabera:

Akutuak (zorrotzak): metal lurrunek eragindako sukarra. Gripearen antzeko sintomak, 24 ordutan, biriketako endema bat garatzen da normalean, 3 egunen zehar jarraitzen duena garazten, ez bada tratatzen asfixiatu egiten da pertsona. Tratamenduak aste bat irauten du.

Kronikoak: gainespozizio baten ondoriorik larriena minbizia da. Lehengo, giltzurrunetan agertzen dira kalteak. Japonian hezurretan kalteak somatu dira. Gaixotasun honi "itai-itai" deitu zitzaion, lehenengo aldiz Txinan gertatu zelako, jende kopuru handi baten kadmioa zuen arroza jatean. Beste ondorio batzuk anemia, hortzen dekolorazioa eta usaimenaren galera dira (anosmia).

Berunaren eraginak osasunean

Fetoetan/umeetan:

Fetoaren organoen garapenean kalteak.
Nerbio sistema zentralean kalteak.
Trebetasun mentalen murrizketa eta portaeran jokabide aldaketak.
Kaltzioaren disfuntzioa.

Pertsona helduetan:

Giltzurrunetako mina.
Hesteen mintzetan kalteak.
Ugal aparatuan kalte larriak.
Odola produzitzen duten organoen disfuntzioa.
Kalte neurologikoak.
Abortoak.

Medikuntza

Medikuntzan, metal astunak libreki definitzen dira, metal toxiko guztiak bere barnean hartzen dituelarik, beraien masa atomikoa kontutan hartu gabe. Termino orokorra "metal astunen intoxikazioa" da, metalen izaera kontutan hartu gabe, burdinaren, manganesoaren, aluminioaren, merkurioaren edo kadmioaren artean desberdindu gabe, nahiz eta oso desberdinak izan bata bestearengatik, eta batzuk metal astun kontsideratzen ez diren arren. Definizio honek, metal pisutsuenetarikoa den bismutoa albo batera uzten du, ez baita toxikoa.

Gaixotasun ohikoenak Itai-itai gaixotasuna(kadmioak eragindakoa) eta Minamatako gaixotasuna, Minamata herrian gertaturiko isurkin merkurikoak sortu zuen gaitza izendatzeko erabiltzen dena.