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Cobre

¿Qué es el Cobre?

El cobre es un elemento metálico de color café rojizo, maleable y dúctil. Este es un excelente conductor de calor y electricidad.

Propiedades del elemento

Número atómico: 29
Peso atómico: 63.546
Punto de fusión: 1,083 °C (1,981 °F)
Punto de ebullición: 2,567 °C (4,653 °F)
Densidad: 8.96 a 20 °C (68 °F)
Valencia: 1, 2
Configuración electrónica: 2-8-18-1 o (Ar) 3d104s1

El Cobre en el Agua.

Generalmente se encuentra en la corteza terrestre como óxidos, sulfuros y rara vez en su estado metálico. Como consecuencia del contacto del agua con la corteza terrestre podemos encontrar sales de este metal disueltas en aguas superficiales y en los mantos subterráneos por la actividad industrial, usualmente en concentraciones menores a 20 µg / L. Sin embargo, se pueden encontrar concentraciones más altas en puntos de uso de agua como resultado de la corrosión de las tuberías de latón y cobre.

Efectos en la Salud.

El cobre no se considera un veneno acumulativo sistémico. Dosis orales de hasta 100 mg causan síntomas de gastroenteritis y nauseas. El envenenamiento por cobre en el agua se puede evitar ya que el sabor que este le aporta la hace fácil de identificar. Hay poca información acerca de la toxicidad crónica de este elemento. Solo las personas con enfermedad de Wilson tienen el riesgo de los efectos tóxicos de este metal debido a un desorden en su metabolismo que no les permite sintetizarlo.

Se considera un elemento esencial en la nutrición humana, debido a que interviene en muchas reacciones enzimáticas. Se recomienda un consumo de este de 2 mg / día, esta dosis la podemos obtener en alimentos como crustáceos, leguminosas, nueces y cacao.

El cobre es bien conocido por sus propiedades antibacterianas y antiinflamatorias. De hecho, estudios recientes han demostrado que almacenar el agua en un recipiente de cobre puede disminuir el riesgo de contaminación bacteriana en el agua, incluso combatiendo la E. coli y la S.aureus. Estas bacterias que se encuentran habitualmente en nuestro entorno y que son conocidas por causar graves enfermedades. También es esencial para una función tiroidea saludable y las personas con problemas de tiroides a menudo experimentan niveles bajos de cobre.

Papel biológico del cobre

El cobre es un elemento esencial. Un adulto necesita alrededor de 1.2 a 2 mg por día para ayudar a las enzimas que transportan energía en las células.

Las enfermedades genéticas como la enfermedad de Wilson y la enfermedad de Menkes pueden afectar la capacidad del cuerpo para usar el cobre de manera adecuada.

A diferencia de los mamíferos, que utilizan el hierro (en la hemoglobina) para transportar oxígeno por todo el cuerpo, algunos crustáceos utilizan complejos de cobre.

¿Cómo se remueve el cobre del agua?

No existen métodos que eliminen el 100% del cobre en el agua. Algunas tecnologías aceptadas son los siguientes:

  • Coagulación / Filtración (Remoción del 60 al 95%).
  • Intercambio Iónico (Remoción de hasta 95%).
  • Suavización con cal (Remoción del 90% a 96%).
  • Ósmosis Inversa (Remoción del 90% hasta 99%) (DeZuane, 1997).

Se puede eliminar del agua potable mediante una variedad de soluciones de tratamiento de agua, como sistemas de intercambio iónico, destilación y ósmosis inversa. Los equipos de intercambio iónico funcionan al contacto con resinas o minerales. Este proceso se lleva a cabo en tanques de contacto para equipos industriales o con filtros de cartuchos que pueden convertirse en parte del sistema de entrada del agua del hogar. Estos filtros deben reemplazarse periódicamente para mantener su eficacia.

Los sistemas de ósmosis inversa y nanofiltración funcionan haciendo pasar agua a través de una membrana semipermeable que permite que el agua fluya pero bloquea paso del cobre. En aplicaciones comerciales e industriales, los sistemas de ósmosis inversa suelen ser la mejor opción ya que van desde tamaño mediano, son rentables y capaces de generar 100 galones o más por día.

El resultado de la ósmosis inversa o NF es agua ultrapura, libre de contaminantes nocivos como bacterias, virus, microorganismos y minerales como el cobre.
La destilación elimina eficazmente los sólidos disueltos del agua mediante un sistema de destilación. Aunque se ha demostrado que los sistemas de destilación son muy efectivos para ubicar y eliminar altas concentraciones de cobre, son más costosos que los sistemas de ósmosis inversa debido a la electricidad requerida para hervir agua.

Historia del cobre

En el pasado, el cobre fue el primer metal en ser procesado por humanos. Se descubrió que podía endurecerse con un poco de estaño para formar una aleación de cobre, de ahí el nombre Edad del Bronce.

Es tradicionalmente uno de los metales utilizados para fabricar monedas junto con la plata y el oro. Sin embargo, es el más común de los tres y por lo tanto tiene el valor más bajo. Hoy en día, todas las monedas estadounidenses tiene aleaciones de cobre. La mayor parte de este metal se utiliza en equipos eléctricos como conductores y motores. Esto se debe a que conduce muy bien el calor y la electricidad y puede usarse en cables. También se utiliza en la construcción (p. ej., tejados y fontanería) y maquinaria industrial (p. ej., intercambiadores de calor).

El sulfato de cobre se usa ampliamente como aditivo agrícola y como algicida en la purificación del agua.
Los compuestos de cobre, como la solución de Fehling, se utilizan en pruebas químicas para detectar azúcares.

Uso y su naturaleza.

El cobre está presente en muchos lugares como el mineral principal de la lava basáltica y también puede reducirse a partir de compuestos de cobre como sulfuros, arseniuros, cloruros y carbonatos. El cobre se presenta en bandas en varios minerales, como calcocita, calcopirita, bornita, calcopirita, malaquita y azurita. Se encuentra en cenizas de algas, muchos corales marinos, hígados humanos, muchos krill y artrópodos.

La función transportadora de oxígeno del cobre en la hemocianina de los moluscos y crustáceos de sangre verde es similar a la del hierro en la hemoglobina de los animales de sangre roja. El cobre, presente en el cuerpo humano como oligoelemento, ayuda a catalizar la formación de hemoglobina. Las minas de pórfido de cobre en los Andes chilenos son las minas más grandes conocidas. A principios del siglo XXI, Chile se convirtió en el principal productor del mundo. Perú, China y Estados Unidos son otros grandes productores.

Fuentes:

https://www.britannica.com/science/copper

https://www.rsc.org/periodic-table/element/29/copper

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