Σύγχρονες έρευνες όμως, που εκπονήθηκαν από διεθνή επιστημονικά κέντρα με πρωτοβουλία τον Διεθνή Οργανισμό Χαλκού (ICA), τεκμηριώνουν ένα ακόμη σημαντικό, γνωστό και στην αρχαιότητα, πλεονέκτημα του χαλκού. Την αντιμικροβιακή του ιδιότητα. Χρειάσθηκαν τέσσερις χιλιετίες για να κατανοήσουμε την χρησιμότητα και την σημαντικότητα του χαλκού στην καταπολέμηση των βακτηριδιακών μολύνσεων, αφού από το 2000 π.Χ. οι Αιγύπτιοι τον χρησιμοποιούσαν για την αποστείρωση του νερού, ενώ το 500 π.Χ. οι Αρχαίοι Έλληνες επούλωναν τις μολύνσεις των τραυμάτων με ορείχαλκο.
Οι ενεργειακές ιδιότητες του χαλκού ήταν γνωστές από την εποχή του Ιπποκράτη.
Ο Ιπποκράτης (400 π. Χ.) χρησιμοποιούσε χαλκό για την απολύμανση ποδιών με έλκη από φλεβίτιδα, αντιμετώπιζε με χαλκό (ή χαλκό και μέλι) ανοιχτές πληγές και δερματικά προβλήματα, ενώ Ρωμαίοι, Αζτέκοι, Πέρσες, Ινδοί και Μογγόλοι τον είχαν πρώτο και καλύτερο για έλκη και μολύνσεις. Οι Ατζέκοι χρησιμοποιούσαν οξείδιο του χαλκού και πράσινο του μαλαχίτη για διαφόρων ειδών δερματοπάθειες. Στη Γαλλία κατά τη διάρκεια της επιδημίας της χολέρας (1850 μ. Χ.) παρατηρήθηκε ότι οι εργάτες σε ορυχεία χαλκού είχαν ανοσία στη χολέρα.
Οι θεραπευτικές ιδιότητες του χαλκού εντοπίστηκαν αρχικά στους σκλάβους. Παρότι δούλευαν όλη μέρα κάτω από άσχημες συνθήκες και σε ακατάλληλο, υγρό περιβάλλον, δεν παρουσίασαν ποτέ προβλήματα ρευματοπάθειας ή αρθριτικά, επειδή ήταν αλυσοδεμένοι. Κι αυτό γιατί οι λωρίδες χαλκού που είχαν στα χέρια και τα πόδια, τους προστάτευαν από τέτοιου είδους παθήσεις.
Ο χαλκός αντιπροσώπευε για τους Αιγύπτιους την αιώνια ζωή, την υγεία και την ευημερία και χρησιμοποιούνταν για τη θεραπεία λοιμώξεων και την αποστείρωση του νερού.
Άραγε πόσο χρήσιμο είναι σήμερα για την υγεία το παλαιότερο μέταλλο στην ιστορία του ανθρώπινου πολιτισμού;
Τα βακτήρια τον τρέμουν!
Ο χαλκός δεν κάνει μόνο για καλώδια και ηλεκτρομαγνητικές εφαρμογές, αλλά επίσης καταστρέφει (με ασφάλεια και απόλυτη επιτυχία) περισσότερο από το 99,9% όλων των βακτηρίων, ακόμα και τα πιο ανθεκτικά όπως ο χρυσίζων σταφυλόκοκκος.
Και όλα αυτά μέσα σε 10 λεπτά έως 2 ώρες, αρκεί οι ευαίσθητοι, βλαβεροί μικροοργανισμοί να έρθουν σε επαφή με την επιφάνειά του. Άρα υπερέχει και ξεχωρίζει, επειδή κανένα υλικό δεν μπορεί να πλησιάσει την αντιμικροβιακή αποτελεσματικότητά του. Ίσως γι’ αυτό στις επιδημίας χολέρας στο Παρίσι (1832-1852) οι εργαζόμενοι στον χαλκό είχαν ανοσία στην ασθένεια. Πολλά επίσης έχουν λεχθεί και για την έντονη αντικαρκινική του δράση, παρατηρημένη ήδη από το 1912 σε Γερμανία, Γαλλία και Αγγλία.
Κάνει τα μικρόβια… σουρωτήρι
Το κόκκινο μέταλλο έχει καταπλήξει τους επιστήμονες με τις ιδιότητές του, αφού σαρώνει στην κυριολεξία όποιον μολυσματικό παράγοντα βρεθεί στον δρόμο του. Ο τρόπος που το κάνει είναι εκπληκτικός.
Πρώτα τρυπάει την εξωτερική μεμβράνη των βακτηρίων κάνοντάς την σαν… σουρωτήρι και στη συνέχεια τα εμποδίζει να τραφούν, να αναπνεύσουν, να δημιουργήσουν ενέργεια, να πολλαπλασιαστούν ή έστω να επισκευάσουν τη χαλασμένη μεμβράνη τους. Αυτό σημαίνει ότι ο χαλκός καταστρέφει συνεχώς τα μικρόβια και μάλιστα χωρίς να φθείρεται ο ίδιος, ενώ ταυτόχρονα είναι απόλυτα ασφαλής στην (εξωτερική) χρήση του.
Πιάσε χαλκό και μη φοβάσαι
Ο χαλκός έχει χρησιμοποιηθεί για αιώνες από τους ανθρώπους σε πολλές εφαρμογές. Η λατινική ονομασία του cuprum (αρχικά сyprium = από την Κύπρο) του δόθηκε επειδή βρισκόταν σε αφθονία στην Κύπρο. Σήμερα στα νοσοκομεία διαφόρων χωρών (και της Ελλάδας) χρησιμοποιείται ο λεγόμενος αντιμικροβιακός χαλκός που αποτελείται από διάφορα ανθεκτικά κράματα του μετάλλου. Όπως υποστηρίζει μάλιστα ο καθηγητής μικροβιολογίας Bill Keevil, πρόεδρος Περιβαλλοντικής Υγείας στο αγγλικό πανεπιστήμιο του Southampton, η τοποθέτηση επιφανειών από χαλκό επάνω σε αντικείμενα που αγγίζουμε καθημερινά μέσα σε δημόσια κτίρια και οχήματα μαζικής μεταφοράς (π.χ. χειρολαβές, πόμολα και διακόπτες) θα μπορούσε να μειώσει την ταχεία παγκόσμια διάδοση των πολυανθεκτικών μικροβίων.
Όχι στο μαγείρεμα – ναι στο νερό
Αντίθετα, το μαγείρεμα μέσα σε σκεύη από χαλκό (μπακίρια) είναι επικίνδυνο για την υγεία. Η χρήση τους έχει εγκαταλειφθεί επειδή, όταν ο χαλκός έρθει σε επαφή με όξινες τροφές σε υψηλές θερμοκρασίες, ενδέχεται να διαβρωθεί και να μολύνει το φαγητό με τοξικά οξείδια που προκαλούν δηλητηρίαση.
Έτσι πλέον τα σπάνια σήμερα χάλκινα σκεύη καλύπτονται εσωτερικά με κασσίτερο (γανώνονται) είτε με ανοξείδωτο χάλυβα. Όμως ο χαλκός και τα κράματά του όχι μόνο δε μολύνουν το πόσιμο νερό αλλά το αποστειρώνουν κιόλας, γι’ αυτό και χρησιμοποιούνται στα δίκτυα υδροδότησης.
Μείωση των λοιμώξεων με τη χρήση αντιμικροβιακού χαλκού
Το φαινόμενο των ενδονοσοκομειακών λοιμώξεων μπορεί να αντιμετωπιστεί και με τη χρήση αντιμικροβιακού χαλκού. Κι αυτό διότι το συγκεκριμένο μέταλλο έχει την ιδιότητα να εξουδετερώνει τα μικρόβια, τους μύκητες και τους ιούς. Μελέτη που διενεργήθηκε πρόσφατα κατέδειξε ότι η κάλυψη επιφανειών (πόμολα, διακόπτες φωτός, καρέκλες, τροχήλατα τραπέζια, βρύσες) με αντιμικροβιακό χαλκό στις ΜΕΘ μπορεί να μειώσει κατά 58% τις ενδονοσοκομειακές λοιμώξεις.
Όπως δήλωσε στο «Βήμα», η διευθύντρια του Μικροβιολογικού Εργαστηρίου του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου «Αρεταίειο», καθηγήτρια κυρία Ευαγγελία Κουσκούνη, «έρευνες που έχουν γίνει σε δείγματα από χώρους μονάδων νοσοκομείων έδειξαν ότι η χρήση επιχαλκωμένων επιφανειών μειώνει τις νοσοκομειακές λοιμώξεις - περιορίζοντας τον αριθμό των μικροβίων - και κατ' επέκταση το κόστος νοσηλείας». Ανάλογες μελέτες, προσθέτει η κυρία Κουσκούνη, έγιναν και σε σχολείο όπου επιχαλκώθηκαν επιφάνειες τις οποίες άγγιζαν συχνότερα καθηγητές και δάσκαλοι. Και εκεί, όπως είπε, διαπιστώθηκε μείωση της νοσηρότητας των μαθητών.
Γενικά για τον Cu
Η πιο γνωστή εφαρμογή του χαλκού είναι κατασκευή ηλεκτρικών καλωδίων
• Μέταλλο γνωστό ήδη από την αρχαιότητα. Από το 3.000 π.Χ. πραγματοποιείται συστηματική εξόρυξη ορυκτών χαλκού. Σύμβολο από τη λατινική ονομασία "cuprus", προερχόμενη από την ονομασία της νήσου Κύπρου, που υπήρξε η κύρια πηγή ορυκτών χαλκού κατά την αρχαιότητα. Σχετικά μαλακό, ελατό και όλκιμο μέταλλο με ερυθρή απόχρωση, ο καλύτερος αγωγός του ηλεκτρισμού αμέσως μετά τον άργυρο. Κατά την αρχαιότητα χρησιμοποιούταν κυρίως ως κράμα με τον ψευδάργυρο (ορείχαλκος) και τον κασσίτερο (μπρούντζος).
• Διαλύεται εύκολα σε αραιό (1:1) νιτρικό οξύκαι σε HCl παρουσία αέρα.
• Οι ενώσεις του χαλκού είναι τοξικές.
• Τα κυριότερα ορυκτά του χαλκού είναι ο χαλκοπυρίτης , CuFeS2 [F01], ο κυπρίτης, Cu2O [F02], ο χαλκοσίτης, Cu2S [F03], ο μαλαχίτης, Cu2(CO3)(OH)2 [F04], o αζουρίτης, Cu3(CO3)2(OH)2 [F05]. Ορισμένες ποιότητες των δύο τελευταίων ορυκτών θεωρούνται ως διακοσμητικά υλικά ή ημιπολύτιμοι λίθοι. Πολύ σπάνια συναντάται και ως μεταλλικός ("αυτοφυής") χαλκός [F06].
• Παγκοσμίως παράγονται περίπου 15,6 εκατομ. τόννοι τον χρόνο (στοιχεία 2007). Κυριότερες παραγωγοί χώρες: Χιλή, Περού, ΗΠΑ, Κίνα, Αυστραλία, Ρωσία και Καναδά.
• Εφαρμογές: ηλεκτρικοί αγωγοί, υλικό κατασκευών (σωληνώσεις), μεγάλη ποικιλία κραμάτων, νομίσματα. Η εφαρμογή των οπτικών ινών στις επικοινωνίες έχει μειώσει την ανάγκη χρήσης του χαλκού στον τομέα αυτό.
Για την εξαγωγή του χαλκού από τα ορυκτά του εφαρμόζονται ειδικές μέθοδοι, ανάλογα με την πρώτη ύλη και την περιεκτικότητά της σε χαλκό. Αν το ορυκτό είναι οξείδιο, ανάγεται από άνθρακα και εάν είναι ανθρακικό, πυρώνεται και μετατρέπεται σε οξείδιο, που, στη συνέχεια, ανάγεται. Αν το ορυκτό είναι θειούχο, η μεταλλουργία είναι πολύ πολύπλοκη και περιλαμβάνει εμπλουτισμό, φρύξη, σχηματισμό χαλκόλιθου και τέλος αναγωγή του χαλκόλιθου σε πρωτογενή χαλκό.
Ιδιότητες: Ο χαλκός είναι μέταλλο κόκκινο, με ισχυρή μεταλλική λάμψη, με ατομικό βάρος 63,57, πυκνότητα 8,94, δύστηκτο κι όχι πολύ σκληρό. Μετά το χρυσό και τον άργυρο είναι το πιο ελατό και όλκιμο από τα κοινά μέταλλα. Είναι καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού και η ιδιότητά του αυτή τον κάνει ένα από τα σπουδαιότερα μέταλλα για τον άνθρωπο.
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ
Ο χαλκός έχει συγκριτική υπεροχή σε σχέση με τα υπόλοιπα υλικά ως προς την:
Αεροστεγανότητα
Υδατοστεγανότητα
Πυρανεκτικότητα. Παρουσιάζει πολύ μεγάλη αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες στη φυσική γήρανση και σε άλλες καταπονήσεις (θερμοκρασιακά όρια χρήσεως από -196οC μέχρι 205 οC, σημείο τήξεις 1085 οC)
Είναι συμβατός με τα υπάρχοντα συστήματα ύδρευσης και θέρμανσης. Και έχει μηδενικό κόστος συντήρησης.
Αντοχή στα αποτελέσματα της ηλιακής ακτινοβολίας
Αντίδραση στους ατμοσφαιρικούς ρύπους.
Συντελεστής γραμμικής διαστολής που είναι μικρός και πάντως μικρότερος από τα άλλα υλικά.
Πλαστικότητα
Ελαφρότητα κατασκευής (σημαντική διευκόλυνση στη στατική επίλυση της κατασκευής).
Μεγάλη διάρκεια ζωής (δεν επηρεάζεται από διακυμάνσεις καιρικών συνθηκών). Έχει απεριόριστη διάρκεια ζωής, γι' αυτό από τους αρχαίους χρόνους παριστάνεται με το σύμβολο ♀ που είναι ιδεογραφική παράσταση του Αιγυπτιακού ιερογλυφικού που συμβολίζει την αιώνια ζωή.
Χρωματισμός και εξελικτική γήρανση.
Ευελιξία
Ομοιόμορφη αντιμετώπιση στέγασης και επένδυσης.
Δυνατότητα μη τυποποιημένων μορφών.
Απουσία φροντίδας μετά το πέρας της κατασκευής (αντίθετα με τα κεραμίδια).
Λόγω της κατεργασίας του, παρουσιάζει ελάχιστη επιφανειακή τραχύτητα και επειδή έχει ελάχιστη χημική σχέση με τον ανθρακικό ανυδρίτη του επιφανειακού στρώματος του οξειδίου του χαλκού, τον καθιστά ικανό να περιορίζει πάρα πολύ την επικάθυση αλάτων.
Είναι άτρωτος στο γαλβανικό φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης που κυρίως κατατρώει τα κράματα σιδήρου όπως το ανοξείδωτο ατσάλι, το βιομηχανικό σίδηρο κτλ.
Έχει υψηλότατη θερμοαγογημότητα που αποτελεί βασικό προσόν για τη μεταφορά της θερμότητας από το θερμικό φορέα στο νερό χρήσης.
ΔΟΜΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ Ο χαλκός χρησιμοποιείται στις επικαλύψεις κτιρίων από τους μηχανικούς ως λύση που συμφέρει οικονομικά αλλά κυρίως δίνει αποτελεσματική απάντηση στα σημαντικά οικοδομικά προβλήματα. Σήμερα, έχουν αναπτυχθεί πολυάριθμες εφαρμογές και χρήσεις του χαλκού και των κραμάτων του. Αυτό οφείλεται κυρίως, στην τεράστια αντοχή του μετάλλου στο χρόνο, στην εύκολη κατεργασία του και τις εξαιρετικές φυσικές του ιδιότητες. Η χρήση του είναι επιστημονικά ελεγμένη και πλήρως αποδεκτή. Γι' αυτό συνοδεύεται από πιστοποιητικά ποιότητας και υγιεινής από όλα τα ινστιτούτα του κόσμου. Συναντάμε το χαλκό στις οικοδομές και τα κτίρια, όπου κυριαρχεί στα θερμοϋδραυλικά δίκτυα. Η χρήση χαλκού στα δίκτυα ύδρευσης εμποδίζει η συσσώρευση και ανάπτυξη παθογόνων οργανισμών και βακτηριδίων όπως είναι το E. COLI (ΚΟΛΟΒΑΚΤΗΡΙΔΙΑ) και η LEGNANELLA PNEUMOPHULA(ΣΑΛΜΟΝΕΛΑ) περισσότερο από κάθε υλικό, ακόμα και το γυαλί.
Παρέχει ασφάλεια στις εγκαταστάσεις φυσικού αερίου και μεγάλη διάρκεια ζωής στις υδρορροές. Ακόμα χάλκινες στέγες χρησιμοποιούνται σε κτίρια και εκκλησίες. Στις ευρωπαϊκές χώρες όπου η χρήση του είναι ευρύτατη, υπάρχουν κτίσματα τεσσάρων και πλέον αιώνων με χάλκινες στέγες, οι οποίες παραμένουν αναλλοίωτες μέχρι σήμερα.
Ο χαλκός ταιριάζει σε όλα τα κτίρια, από κατοικίες όπου ο αρχιτέκτονας θέλει να ξεφύγει από το πολυχρησιμοποιημένο κεραμίδι μέχρι τα ειδικά κτίρια, όπως εκκλησίες, μουσεία, συνεδριακά κέντρα, γραφεία, αγροτικά και βιομηχανικά κτίρια.
Τον βλέπουμε σε στέγαστρα, διακοσμητικά αντικείμενα, επικαλύψεις κτιρίων, αλλά κυρίως σε υδρορρόες - υδραυλικές εγκαταστάσεις και στέγες, αφού τα συνδυασμένα πλεονεκτήματα των τεχνικών και αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών του χαλκού τον καθιστούν μοναδικό υλικό.
Οι χρήσεις και οι εφαρμογές του χαλκού και των κραμάτων του σίγουρα δεν εξαντλούνται εδώ. Οι μοναδικές ιδιότητες του μετάλλου και οι δυνατότητες, εμπνέουν εμπιστοσύνη και ωθούν συνεχώς σε νέες ιδέες για δραστηριότητες που διευρύνουν τη χρήση του, προοιωνίζοντας την δυναμική παρουσία του χαλκού στο μέλλον.
Η αξιοπιστία, η αντοχή στον χρόνο, η μηδενική δαπάνη συντήρησης, η ταχύτητα εκτέλεσης ενός δικτύου από χαλκό, αλλά και η επίτευξη μεγαλύτερης απόδοσης ενός δικτύου, χρησιμοποιώντας λιγότερα μέτρα χαλκού έναντι άλλων υλικών, καθώς και η δυνατότητα κάλυψης όλων των ανωτέρω δικτύων (θέρμανση, ύδρευση, κλιματισμός, φυσικό αέριο) με χαλκό, προσφέρουν μοναδική οικονομία στον τελικό χρήστη.
Σε όλα τα ανωτέρω πλεονεκτήματα θα πρέπει να προσθέσουμε και την ιδιότητα του χαλκού να ανακυκλώνεται 100% χωρίς να χάνει καμία από τις ευεργετικές του ιδιότητες σε όλο το φάσμα των εφαρμογών του (αρχιτεκτονική, αυτοκινητοβιομηχανία, ηλεκτρονική, σύγχρονη βιομηχανία, τηλεπικοινωνίες).
Ο ΧΑΛΚΟΣ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΟ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ
Ο χαλκός είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τους ανθρώπους και τα ζώα. Η περιεκτικότητα των ιστών σε χαλκό ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία. Σε μεγαλύτερη συγκέντρωση βρίσκεται στο ήπαρ και σε μικρότερες ποσότητες στον εγκέφαλο, στην καρδιά, στα νεφρά και στο σπλήνα.
Πηγές
Ο χαλκός βρίσκεται σε μια ευρεία ποικιλία των τροφίμων και είναι πιο άφθονος στα κρέατα, τα οστρακόδερμα, τα καρύδια και τους σπόρους. Τα δημητριακά με πίτουρα σίτου και ολόκληρα τα προϊόντα σιταριού είναι επίσης καλές πηγές χαλκού. Οι συγκεντρώσεις στα φυτά μπορούν να ποικίλουν από μέρος σε μέρος επειδή η περιεκτικότητα του εδάφους σε ορυκτά ποικίλλει γεωγραφικά.
Απορρόφηση
Ο χαλκός απορροφάται από το λεπτό έντερο και από το στομάχι. Η απορρόφησή του ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα που προσλαμβάνεται. Έτσι σε λήψη 7,5mg χαλκού απορροφάται το 12% ενώ σε λήψη 0,8mg απορροφάται το 56%. Η απορρόφησή του μπορεί να φτάσει και το 71% αν η λήψη του είναι μεταξύ 0,96mg –1,2mg την ημέρα.
Λειτουργίες
Ο χαλκός είναι ένα κρίσιμο λειτουργικό συστατικό διάφορων απαραίτητων ενζύμων, που είναι γνωστά ως χαλκοένζυμα για:
· Ενεργειακή παραγωγή · Σχηματισμό συνδετικού ιστού · Μεταβολισμό σιδήρου · Κεντρικό νευρικό σύστημα · Ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων · Αντιοξειδωτική Δράση
Αλληλεπιδράσεις με άλλα θρεπτικά συστατικά
Σίδηρος - η επαρκής θρεπτική θέση του χαλκού εμφανίζεται να είναι απαραίτητη για τον κανονικό μεταβολισμό του σιδήρου και το σχηματισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος. Η αναιμία είναι ένα κλινικό σημάδι της ανεπάρκειας χαλκού και ο σίδηρος έχει βρεθεί ότι συσσωρεύεται στο συκώτι των ζώων με ανεπάρκεια χαλκού, δείχνοντας ότι ο χαλκός (πιθανώς υπό μορφή πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού) απαιτείται για τη μεταφορά σιδήρου στο μυελό των οστών για το σχηματισμό ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος.
Ο ψευδάργυρος φαίνεται ότι εμποδίζει την απορρόφηση του χαλκού. Οι υψηλές από διατροφικά συμπληρώματα προσλήψεις ψευδάργυρου (50 mg/ημέρα ή περισσότερο) για εκτεταμένες χρονικές περιόδους μπορούν να οδηγήσουν στην ανεπάρκεια χαλκού. Ο ψευδάργυρος αυξάνει τη σύνθεση μιας εντερικής πρωτεΐνης κυττάρων αποκαλούμενης μεταλλοθειονίνη, η οποία δεσμεύει ορισμένα μέταλλα και αποτρέπει την απορρόφησή τους με την παγίδευση τους στα εντερικά κύτταρα. Η μεταλλοθειονίνη έχει μια ισχυρότερη έλξη για το χαλκό από ότι για τον ψευδάργυρο, έτσι τα υψηλά επίπεδα μεταλλοθειονίνης που προκαλούνται από τον υπερβολικό ψευδάργυρο προκαλούν μια μείωση στην εντερική απορρόφηση του χαλκού. Η υψηλή πρόσληψη χαλκού δεν έχουν βρεθεί για να έχει επιπτώσεις στη θρεπτική θέση του ψευδάργυρου.
Συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη (ΣΗΠ) (RDA)
Η συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη για ενήλικες και εφήβους τίθεται στα 1,5 – 3 mg/ημέρα. Για τα παιδιά κυμαίνεται μεταξύ 0,7 – 2 mg/ημέρα. Για τα νεογέννητα μέχρι 6 μηνών η πρόσληψη είναι 0,4 – 0,6 mg/ημέρα και από 6 – 12 μηνών 0,6 – 0,7 mg/ημέρα.
Ανεπάρκεια
Κλινικά η εμφανής ανεπάρκεια χαλκού είναι σχετικά ασυνήθιστη. Τα επίπεδα χαλκού του ορού και τα επίπεδα του πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού μπορούν να μειωθούν στο 30% του κανονικού σε περιπτώσεις σοβαρής ανεπάρκειας χαλκού. Ένα από τα πιο κοινά κλινικά σημάδια της ανεπάρκειας χαλκού είναι μια αναιμία που δεν ανταποκρίνεται στη θεραπεία σιδήρου αλλά διορθώνεται από τη συμπλήρωση χαλκού. Η ανεπάρκεια χαλκού μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μη ομαλούς χαμηλούς αριθμούς λευκών αιμοσφαιρίων γνωστών ως φαγοκύτταρα (φαγοκυτταρική πενία), μια πάθηση που μπορεί να συνοδευτεί από την αυξανόμενη ευαισθησία στη μόλυνση.
Επίσης η ανεπάρκεια χαλκού οδηγεί σε εμφάνιση αποχρωματισμού δέρματος και μαλλιών, μειωμένη λειτουργία ανοσοποιητικού συστήματος. Η οστεοπόρωση και άλλες ανωμαλίες της ανάπτυξης των οστών σχετικές με την ανεπάρκεια χαλκού είναι οι πιο κοινές στα ανεπαρκή σε χαλκό νήπια με χαμηλό βάρος γέννησης και τα μικρά παιδιά.
Το γάλα της αγελάδας είναι σχετικά φτωχό σε χαλκό και οι περιπτώσεις της ανεπάρκειας χαλκού έχουν αναφερθεί στα υψηλού κινδύνου νήπια και τα παιδιά που ταΐζονται μόνο με γάλα αγελάδας.
Ο χαλκός προστατεύει τον εγκέφαλο.
Ο χαλκός παίζει ουσιαστικό ρόλο στη λειτουργία του εγκεφάλου. Η ελάττωσή του μπορεί να είναι επιζήμια για τη μνήμη τη σκέψη και την προσωπικότητα μας. Επειδή ο χαλκός είναι μια ουσιαστική θρεπτική ουσία για το σώμα, είμαστε ευτυχείς ,για μια φορά ακόμα, διότι η επιστημονική έρευνα απέδειξε ότι ο χαλκός, βοηθάει στην προστασία του εγκεφάλου από τη νόσο Αλτσχάιμερ», λέει ο John Fennell, Διευθύνων Σύμβουλος, του Κέντρο Ανάπτυξης Χαλκού. Ένα πειραματικό φάρμακο (PBT2) που αναπτύχθηκε από την Εταιρεία Ερευνών Νευροεκφυλιστικών Διαταραχών, βελτίωσε την αποκατάσταση της γνωστικής λειτουργίας (μνήμης και σκέψεις) σε πάσχοντες από Αλτσχάιμερ με την δράση ενεργών μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του χαλκού και του ψευδαργύρου, σε νευρώνες του εγκεφάλου που έχουν πληγεί από την ασθένεια. O χαλκός σαν ιχνοστοιχείο υπάρχει στα στρείδια την σοκολάτα και τα μανιτάρια σε μεγάλες ποσότητες. Εάν σκεφτούμε ότι 1 στα 25 άτομα άνω των 60 ετών, πάσχουν από την νόσο του Αλτσχάιμερ, με έκπτωση των λειτουργιών του εγκεφάλου δηλαδή της μνήμης, της σκέψης και απώλεια της προσωπικότητας τους, τότε τα παραπάνω νέα είναι ενθαρρυντικά και ελπιδοφόρα. Συμπερασματικά …«λίγη σοκολάτα την ημέρα τον γιατρό τον κάνει πέρα»…
Δρ. Πάνος Ευσταθίου,Eπιστημονικός Σύμβουλος Ελληνικού Ινστιτούτου Ανάπτυξης Χαλκού.
Του Νίκου Βεργόπουλου, διευθυντή του Ελληνικού Ινστιτούτου Ανάπτυξης Χαλκού
• Μέταλλο γνωστό ήδη από την αρχαιότητα. Από το 3.000 π.Χ. πραγματοποιείται συστηματική εξόρυξη ορυκτών χαλκού. Σύμβολο από τη λατινική ονομασία "cuprus", προερχόμενη από την ονομασία της νήσου Κύπρου, που υπήρξε η κύρια πηγή ορυκτών χαλκού κατά την αρχαιότητα. Σχετικά μαλακό, ελατό και όλκιμο μέταλλο με ερυθρή απόχρωση, ο καλύτερος αγωγός του ηλεκτρισμού αμέσως μετά τον άργυρο. Κατά την αρχαιότητα χρησιμοποιούταν κυρίως ως κράμα με τον ψευδάργυρο (ορείχαλκος) και τον κασσίτερο (μπρούντζος).
• Διαλύεται εύκολα σε αραιό (1:1) νιτρικό οξύκαι σε HCl παρουσία αέρα.
• Οι ενώσεις του χαλκού είναι τοξικές.
• Τα κυριότερα ορυκτά του χαλκού είναι ο χαλκοπυρίτης , CuFeS2 [F01], ο κυπρίτης, Cu2O [F02], ο χαλκοσίτης, Cu2S [F03], ο μαλαχίτης, Cu2(CO3)(OH)2 [F04], o αζουρίτης, Cu3(CO3)2(OH)2 [F05]. Ορισμένες ποιότητες των δύο τελευταίων ορυκτών θεωρούνται ως διακοσμητικά υλικά ή ημιπολύτιμοι λίθοι. Πολύ σπάνια συναντάται και ως μεταλλικός ("αυτοφυής") χαλκός [F06].
• Παγκοσμίως παράγονται περίπου 15,6 εκατομ. τόννοι τον χρόνο (στοιχεία 2007). Κυριότερες παραγωγοί χώρες: Χιλή, Περού, ΗΠΑ, Κίνα, Αυστραλία, Ρωσία και Καναδά.
• Εφαρμογές: ηλεκτρικοί αγωγοί, υλικό κατασκευών (σωληνώσεις), μεγάλη ποικιλία κραμάτων, νομίσματα. Η εφαρμογή των οπτικών ινών στις επικοινωνίες έχει μειώσει την ανάγκη χρήσης του χαλκού στον τομέα αυτό.
Για την εξαγωγή του χαλκού από τα ορυκτά του εφαρμόζονται ειδικές μέθοδοι, ανάλογα με την πρώτη ύλη και την περιεκτικότητά της σε χαλκό. Αν το ορυκτό είναι οξείδιο, ανάγεται από άνθρακα και εάν είναι ανθρακικό, πυρώνεται και μετατρέπεται σε οξείδιο, που, στη συνέχεια, ανάγεται. Αν το ορυκτό είναι θειούχο, η μεταλλουργία είναι πολύ πολύπλοκη και περιλαμβάνει εμπλουτισμό, φρύξη, σχηματισμό χαλκόλιθου και τέλος αναγωγή του χαλκόλιθου σε πρωτογενή χαλκό.
Ιδιότητες: Ο χαλκός είναι μέταλλο κόκκινο, με ισχυρή μεταλλική λάμψη, με ατομικό βάρος 63,57, πυκνότητα 8,94, δύστηκτο κι όχι πολύ σκληρό. Μετά το χρυσό και τον άργυρο είναι το πιο ελατό και όλκιμο από τα κοινά μέταλλα. Είναι καλός αγωγός της θερμότητας και του ηλεκτρισμού και η ιδιότητά του αυτή τον κάνει ένα από τα σπουδαιότερα μέταλλα για τον άνθρωπο.
ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ
Ο χαλκός έχει συγκριτική υπεροχή σε σχέση με τα υπόλοιπα υλικά ως προς την:
Αεροστεγανότητα
Υδατοστεγανότητα
Πυρανεκτικότητα. Παρουσιάζει πολύ μεγάλη αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες στη φυσική γήρανση και σε άλλες καταπονήσεις (θερμοκρασιακά όρια χρήσεως από -196οC μέχρι 205 οC, σημείο τήξεις 1085 οC)
Είναι συμβατός με τα υπάρχοντα συστήματα ύδρευσης και θέρμανσης. Και έχει μηδενικό κόστος συντήρησης.
Αντοχή στα αποτελέσματα της ηλιακής ακτινοβολίας
Αντίδραση στους ατμοσφαιρικούς ρύπους.
Συντελεστής γραμμικής διαστολής που είναι μικρός και πάντως μικρότερος από τα άλλα υλικά.
Πλαστικότητα
Ελαφρότητα κατασκευής (σημαντική διευκόλυνση στη στατική επίλυση της κατασκευής).
Μεγάλη διάρκεια ζωής (δεν επηρεάζεται από διακυμάνσεις καιρικών συνθηκών). Έχει απεριόριστη διάρκεια ζωής, γι' αυτό από τους αρχαίους χρόνους παριστάνεται με το σύμβολο ♀ που είναι ιδεογραφική παράσταση του Αιγυπτιακού ιερογλυφικού που συμβολίζει την αιώνια ζωή.
Χρωματισμός και εξελικτική γήρανση.
Ευελιξία
Ομοιόμορφη αντιμετώπιση στέγασης και επένδυσης.
Δυνατότητα μη τυποποιημένων μορφών.
Απουσία φροντίδας μετά το πέρας της κατασκευής (αντίθετα με τα κεραμίδια).
Λόγω της κατεργασίας του, παρουσιάζει ελάχιστη επιφανειακή τραχύτητα και επειδή έχει ελάχιστη χημική σχέση με τον ανθρακικό ανυδρίτη του επιφανειακού στρώματος του οξειδίου του χαλκού, τον καθιστά ικανό να περιορίζει πάρα πολύ την επικάθυση αλάτων.
Είναι άτρωτος στο γαλβανικό φαινόμενο της ηλεκτρόλυσης που κυρίως κατατρώει τα κράματα σιδήρου όπως το ανοξείδωτο ατσάλι, το βιομηχανικό σίδηρο κτλ.
Έχει υψηλότατη θερμοαγογημότητα που αποτελεί βασικό προσόν για τη μεταφορά της θερμότητας από το θερμικό φορέα στο νερό χρήσης.
ΔΟΜΙΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΧΑΛΚΟΥ Ο χαλκός χρησιμοποιείται στις επικαλύψεις κτιρίων από τους μηχανικούς ως λύση που συμφέρει οικονομικά αλλά κυρίως δίνει αποτελεσματική απάντηση στα σημαντικά οικοδομικά προβλήματα. Σήμερα, έχουν αναπτυχθεί πολυάριθμες εφαρμογές και χρήσεις του χαλκού και των κραμάτων του. Αυτό οφείλεται κυρίως, στην τεράστια αντοχή του μετάλλου στο χρόνο, στην εύκολη κατεργασία του και τις εξαιρετικές φυσικές του ιδιότητες. Η χρήση του είναι επιστημονικά ελεγμένη και πλήρως αποδεκτή. Γι' αυτό συνοδεύεται από πιστοποιητικά ποιότητας και υγιεινής από όλα τα ινστιτούτα του κόσμου. Συναντάμε το χαλκό στις οικοδομές και τα κτίρια, όπου κυριαρχεί στα θερμοϋδραυλικά δίκτυα. Η χρήση χαλκού στα δίκτυα ύδρευσης εμποδίζει η συσσώρευση και ανάπτυξη παθογόνων οργανισμών και βακτηριδίων όπως είναι το E. COLI (ΚΟΛΟΒΑΚΤΗΡΙΔΙΑ) και η LEGNANELLA PNEUMOPHULA(ΣΑΛΜΟΝΕΛΑ) περισσότερο από κάθε υλικό, ακόμα και το γυαλί.
Παρέχει ασφάλεια στις εγκαταστάσεις φυσικού αερίου και μεγάλη διάρκεια ζωής στις υδρορροές. Ακόμα χάλκινες στέγες χρησιμοποιούνται σε κτίρια και εκκλησίες. Στις ευρωπαϊκές χώρες όπου η χρήση του είναι ευρύτατη, υπάρχουν κτίσματα τεσσάρων και πλέον αιώνων με χάλκινες στέγες, οι οποίες παραμένουν αναλλοίωτες μέχρι σήμερα.
Ο χαλκός ταιριάζει σε όλα τα κτίρια, από κατοικίες όπου ο αρχιτέκτονας θέλει να ξεφύγει από το πολυχρησιμοποιημένο κεραμίδι μέχρι τα ειδικά κτίρια, όπως εκκλησίες, μουσεία, συνεδριακά κέντρα, γραφεία, αγροτικά και βιομηχανικά κτίρια.
Τον βλέπουμε σε στέγαστρα, διακοσμητικά αντικείμενα, επικαλύψεις κτιρίων, αλλά κυρίως σε υδρορρόες - υδραυλικές εγκαταστάσεις και στέγες, αφού τα συνδυασμένα πλεονεκτήματα των τεχνικών και αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών του χαλκού τον καθιστούν μοναδικό υλικό.
Οι χρήσεις και οι εφαρμογές του χαλκού και των κραμάτων του σίγουρα δεν εξαντλούνται εδώ. Οι μοναδικές ιδιότητες του μετάλλου και οι δυνατότητες, εμπνέουν εμπιστοσύνη και ωθούν συνεχώς σε νέες ιδέες για δραστηριότητες που διευρύνουν τη χρήση του, προοιωνίζοντας την δυναμική παρουσία του χαλκού στο μέλλον.
Η αξιοπιστία, η αντοχή στον χρόνο, η μηδενική δαπάνη συντήρησης, η ταχύτητα εκτέλεσης ενός δικτύου από χαλκό, αλλά και η επίτευξη μεγαλύτερης απόδοσης ενός δικτύου, χρησιμοποιώντας λιγότερα μέτρα χαλκού έναντι άλλων υλικών, καθώς και η δυνατότητα κάλυψης όλων των ανωτέρω δικτύων (θέρμανση, ύδρευση, κλιματισμός, φυσικό αέριο) με χαλκό, προσφέρουν μοναδική οικονομία στον τελικό χρήστη.
Σε όλα τα ανωτέρω πλεονεκτήματα θα πρέπει να προσθέσουμε και την ιδιότητα του χαλκού να ανακυκλώνεται 100% χωρίς να χάνει καμία από τις ευεργετικές του ιδιότητες σε όλο το φάσμα των εφαρμογών του (αρχιτεκτονική, αυτοκινητοβιομηχανία, ηλεκτρονική, σύγχρονη βιομηχανία, τηλεπικοινωνίες).
Ο ΧΑΛΚΟΣ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΟ ΓΙΑ ΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ
Ο χαλκός είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για τους ανθρώπους και τα ζώα. Η περιεκτικότητα των ιστών σε χαλκό ποικίλλει ανάλογα με την ηλικία. Σε μεγαλύτερη συγκέντρωση βρίσκεται στο ήπαρ και σε μικρότερες ποσότητες στον εγκέφαλο, στην καρδιά, στα νεφρά και στο σπλήνα.
Πηγές
Ο χαλκός βρίσκεται σε μια ευρεία ποικιλία των τροφίμων και είναι πιο άφθονος στα κρέατα, τα οστρακόδερμα, τα καρύδια και τους σπόρους. Τα δημητριακά με πίτουρα σίτου και ολόκληρα τα προϊόντα σιταριού είναι επίσης καλές πηγές χαλκού. Οι συγκεντρώσεις στα φυτά μπορούν να ποικίλουν από μέρος σε μέρος επειδή η περιεκτικότητα του εδάφους σε ορυκτά ποικίλλει γεωγραφικά.
Απορρόφηση
Ο χαλκός απορροφάται από το λεπτό έντερο και από το στομάχι. Η απορρόφησή του ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα που προσλαμβάνεται. Έτσι σε λήψη 7,5mg χαλκού απορροφάται το 12% ενώ σε λήψη 0,8mg απορροφάται το 56%. Η απορρόφησή του μπορεί να φτάσει και το 71% αν η λήψη του είναι μεταξύ 0,96mg –1,2mg την ημέρα.
Λειτουργίες
Ο χαλκός είναι ένα κρίσιμο λειτουργικό συστατικό διάφορων απαραίτητων ενζύμων, που είναι γνωστά ως χαλκοένζυμα για:
· Ενεργειακή παραγωγή · Σχηματισμό συνδετικού ιστού · Μεταβολισμό σιδήρου · Κεντρικό νευρικό σύστημα · Ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων · Αντιοξειδωτική Δράση
Αλληλεπιδράσεις με άλλα θρεπτικά συστατικά
Σίδηρος - η επαρκής θρεπτική θέση του χαλκού εμφανίζεται να είναι απαραίτητη για τον κανονικό μεταβολισμό του σιδήρου και το σχηματισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος. Η αναιμία είναι ένα κλινικό σημάδι της ανεπάρκειας χαλκού και ο σίδηρος έχει βρεθεί ότι συσσωρεύεται στο συκώτι των ζώων με ανεπάρκεια χαλκού, δείχνοντας ότι ο χαλκός (πιθανώς υπό μορφή πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού) απαιτείται για τη μεταφορά σιδήρου στο μυελό των οστών για το σχηματισμό ερυθρών αιμοσφαιρίων του αίματος.
Ο ψευδάργυρος φαίνεται ότι εμποδίζει την απορρόφηση του χαλκού. Οι υψηλές από διατροφικά συμπληρώματα προσλήψεις ψευδάργυρου (50 mg/ημέρα ή περισσότερο) για εκτεταμένες χρονικές περιόδους μπορούν να οδηγήσουν στην ανεπάρκεια χαλκού. Ο ψευδάργυρος αυξάνει τη σύνθεση μιας εντερικής πρωτεΐνης κυττάρων αποκαλούμενης μεταλλοθειονίνη, η οποία δεσμεύει ορισμένα μέταλλα και αποτρέπει την απορρόφησή τους με την παγίδευση τους στα εντερικά κύτταρα. Η μεταλλοθειονίνη έχει μια ισχυρότερη έλξη για το χαλκό από ότι για τον ψευδάργυρο, έτσι τα υψηλά επίπεδα μεταλλοθειονίνης που προκαλούνται από τον υπερβολικό ψευδάργυρο προκαλούν μια μείωση στην εντερική απορρόφηση του χαλκού. Η υψηλή πρόσληψη χαλκού δεν έχουν βρεθεί για να έχει επιπτώσεις στη θρεπτική θέση του ψευδάργυρου.
Συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη (ΣΗΠ) (RDA)
Η συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη για ενήλικες και εφήβους τίθεται στα 1,5 – 3 mg/ημέρα. Για τα παιδιά κυμαίνεται μεταξύ 0,7 – 2 mg/ημέρα. Για τα νεογέννητα μέχρι 6 μηνών η πρόσληψη είναι 0,4 – 0,6 mg/ημέρα και από 6 – 12 μηνών 0,6 – 0,7 mg/ημέρα.
Ανεπάρκεια
Κλινικά η εμφανής ανεπάρκεια χαλκού είναι σχετικά ασυνήθιστη. Τα επίπεδα χαλκού του ορού και τα επίπεδα του πρωτεολυτικού ενζύμου του ορού μπορούν να μειωθούν στο 30% του κανονικού σε περιπτώσεις σοβαρής ανεπάρκειας χαλκού. Ένα από τα πιο κοινά κλινικά σημάδια της ανεπάρκειας χαλκού είναι μια αναιμία που δεν ανταποκρίνεται στη θεραπεία σιδήρου αλλά διορθώνεται από τη συμπλήρωση χαλκού. Η ανεπάρκεια χαλκού μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μη ομαλούς χαμηλούς αριθμούς λευκών αιμοσφαιρίων γνωστών ως φαγοκύτταρα (φαγοκυτταρική πενία), μια πάθηση που μπορεί να συνοδευτεί από την αυξανόμενη ευαισθησία στη μόλυνση.
Επίσης η ανεπάρκεια χαλκού οδηγεί σε εμφάνιση αποχρωματισμού δέρματος και μαλλιών, μειωμένη λειτουργία ανοσοποιητικού συστήματος. Η οστεοπόρωση και άλλες ανωμαλίες της ανάπτυξης των οστών σχετικές με την ανεπάρκεια χαλκού είναι οι πιο κοινές στα ανεπαρκή σε χαλκό νήπια με χαμηλό βάρος γέννησης και τα μικρά παιδιά.
Το γάλα της αγελάδας είναι σχετικά φτωχό σε χαλκό και οι περιπτώσεις της ανεπάρκειας χαλκού έχουν αναφερθεί στα υψηλού κινδύνου νήπια και τα παιδιά που ταΐζονται μόνο με γάλα αγελάδας.
Ο χαλκός προστατεύει τον εγκέφαλο.
Ο χαλκός παίζει ουσιαστικό ρόλο στη λειτουργία του εγκεφάλου. Η ελάττωσή του μπορεί να είναι επιζήμια για τη μνήμη τη σκέψη και την προσωπικότητα μας. Επειδή ο χαλκός είναι μια ουσιαστική θρεπτική ουσία για το σώμα, είμαστε ευτυχείς ,για μια φορά ακόμα, διότι η επιστημονική έρευνα απέδειξε ότι ο χαλκός, βοηθάει στην προστασία του εγκεφάλου από τη νόσο Αλτσχάιμερ», λέει ο John Fennell, Διευθύνων Σύμβουλος, του Κέντρο Ανάπτυξης Χαλκού. Ένα πειραματικό φάρμακο (PBT2) που αναπτύχθηκε από την Εταιρεία Ερευνών Νευροεκφυλιστικών Διαταραχών, βελτίωσε την αποκατάσταση της γνωστικής λειτουργίας (μνήμης και σκέψεις) σε πάσχοντες από Αλτσχάιμερ με την δράση ενεργών μετάλλων, συμπεριλαμβανομένου του χαλκού και του ψευδαργύρου, σε νευρώνες του εγκεφάλου που έχουν πληγεί από την ασθένεια. O χαλκός σαν ιχνοστοιχείο υπάρχει στα στρείδια την σοκολάτα και τα μανιτάρια σε μεγάλες ποσότητες. Εάν σκεφτούμε ότι 1 στα 25 άτομα άνω των 60 ετών, πάσχουν από την νόσο του Αλτσχάιμερ, με έκπτωση των λειτουργιών του εγκεφάλου δηλαδή της μνήμης, της σκέψης και απώλεια της προσωπικότητας τους, τότε τα παραπάνω νέα είναι ενθαρρυντικά και ελπιδοφόρα. Συμπερασματικά …«λίγη σοκολάτα την ημέρα τον γιατρό τον κάνει πέρα»…
Δρ. Πάνος Ευσταθίου,Eπιστημονικός Σύμβουλος Ελληνικού Ινστιτούτου Ανάπτυξης Χαλκού.
Του Νίκου Βεργόπουλου, διευθυντή του Ελληνικού Ινστιτούτου Ανάπτυξης Χαλκού
