Metale ciężkie w nauce

W nauce heavy metal to element metalowy który jest toksyczny i ma duża gęstość, środek ciężkości lub masa atomowa. Jednak termin ten oznacza coś nieco innego w powszechnym użyciu, odnosząc się do każdego metalu, który może powodować problemy zdrowotne lub szkody dla środowiska.

Przykłady metali ciężkich obejmują ołów, rtęć i kadm. Rzadziej każdy metal o potencjalnie negatywnym wpływie na zdrowie lub wpływ na środowisko można nazwać metalem ciężkim, takim jak kobalt, chrom, lit, a nawet żelazo.

Według Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) termin „metal ciężki” może być „bez znaczenia„ponieważ nie ma znormalizowanej definicji metalu ciężkiego. Niektóre metale lekkie lub metaloidy są toksyczne, a niektóre metale o dużej gęstości nie są. Na przykład kadm jest ogólnie uważany za metal ciężki o liczbie atomowej 48 i ciężarze właściwym 8,65, podczas gdy złoto zwykle nie jest toksyczne, mimo że ma liczbę atomową 79 i ciężar właściwy 18.88. Dla danego metalu toksyczność zmienia się znacznie w zależności od allotropu lub

Niektóre metale, takie jak miedź, kobalt, chrom, żelazo, cynk, mangan, magnez, selen i moliben, mogą być gęste i / lub toksyczne, ale są wymagane mikroelementy dla ludzi lub innych organizmów. Niezbędne metale ciężkie mogą być potrzebne do wspierania kluczowych enzymów, działania jako kofaktory lub działania w reakcjach utleniania-redukcji. Nadmierne narażenie na pierwiastki może być konieczne dla zdrowia i odżywiania, ale może powodować uszkodzenie komórek i choroby. W szczególności nadmiar jonów metali może wchodzić w interakcje z DNA, białkami i składnikami komórkowymi, zmieniając cykl komórkowy, prowadząc do rakotwórczości lub powodując śmierć komórki.

Dokładnie to, jak niebezpieczny jest metal, zależy od kilku czynników, w tym dawki i sposobu narażenia. Metale wpływają na gatunki w różny sposób. W obrębie jednego gatunku wiek, płeć i predyspozycje genetyczne odgrywają rolę w toksyczności. Jednak niektóre metale ciężkie budzą poważne obawy, ponieważ mogą uszkadzać wiele narządów, nawet przy niskim poziomie narażenia. Metale te obejmują:

• Arsen
• Kadm
• Chrom
• Prowadzić
• Rtęć

Oprócz tego, że są toksyczne, te metale elementarne są również znanymi lub prawdopodobnymi czynnikami rakotwórczymi. Metale te są powszechne w środowisku, występują w powietrzu, żywności i wodzie. Występują naturalnie w wodzie i glebie. Dodatkowo są uwalniane do środowiska z procesów przemysłowych.

Źródło:

„Toksyczność metali ciężkich i środowisko”, P.B. Tchounwou, C.G. Yedjou, A.J. Patlolla, D.J. Sutton, Toksykologia molekularna, kliniczna i środowiskowa Tom 101 serii Experientia Supplementum str. 133-164.

„Metale ciężkie” to bez znaczenia termin? (Raport techniczny IUPAC) John H. Duffus, Pure Appl. Chem., 2002, tom. 74, nr 5, ss. 793-807