سنگ ها، راهی زیبا برای رسیدن به آرامش طبیعت
به گوهرآرا خوش آمديد

مس و اثرات آن در بدن

  مس و اثرات آن در بدن

خواص ضد میکروبی

مس (Copper) یکی از مواد متداولی بوده که بطور طبیعی در محیط وجود دارد و بشر بطور گسترده ای از آن استفاده می­ کند. یک فلز مایل به قرمز با ساختار کریستالی FCC می­ باشد که جزو مهمترین فلزات غیر آهنی است. مس رنگ قرمز و نارنجی را بازتاب می­ کند و سایر فرکانس های موجود در طیف مرئی را جذب می کند. بعلت ساختار نواری آن به رنگ مایل به قرمز دیده می­ شود. این فلز چکش خوار، داکتیل و دارای هدایت حرارتی و الکتریکی عالی و همچنین واکنش پذیری شیمیایی پایین می باشد.


   


خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی مس


29          عدد اتمی


63.546   وزن اتمی یا عدد جرمی


2.551 x 10-10m    قطر اتمی


8.94 x 103 kg/m3     چگالی در 20°C


1083 °C      نقطه ذوب


2595 °C      نقطه جوش


3d104s      ساختار الکترونی


2 و 1       ظرفیت


0.128 nm         شعاع وان دروالس


0.096 nm (+1) ; 0.069 nm (+3)    شعاع یونی


6     ایزوتوپ


1,18,8,2     الکترون به ازای هر سطح انرژی


743.5 kJ.mol -1    انرژی اولین یونیزاسیون


1946 kJ.mol -1     انرژی دومین یونیزاسیون


kJ.mol -1 3555     انرژی سومین یونیزاسیون


5536 kJ.mol -1     انرژی چهارمین یونیزاسیون


1.9      الکترونگاتیویته


+ 0.522 V ( Cu+/ Cu ) ; + 0.345 V (Cu2+/ Cu )   پتانسیل استاندارد


مقاومت به خوردگی مس : همه آلیاژ های مس دارای مقاومت به خوردگی در برابر آب و بخار می ­باشند. در بیشتر اتمسفر های صنعتی و دریایی، آلیاژهای مس دارای مقاومت به خوردگی هستند. مس در محلول­های نمکی، خاک ها، کانی های غیر اکسیدی، اسید های آلی و محلول های سوز آور، مقاوم است. محلول آمونیاک مرطوب، هالوژن­ ها، سولفید ها، محلول­های حاوی یون های آمونیاک و اسیدهای اکسیدی، مانند اسید نیتریک، به مس حمله خواهند کرد. آلیاژهای مس همچنین دارای مقاومت ضعیفی در برابر اسیدهای غیر آلی هستند. مقاومت به خوردگی آلیاژهای مس به دلیل تشکیل فیلم های به هم چسبیده روی سطح مواد می ­باشد. این فیلم ها نسبتا غیر قابل نفوذ در مقابل خوردگی هستند بنابراین فلز پایه را از حمله بیشتر محافظت می­ کنند. آلیاژهای مس-نیکل، برنج های آلومینیوم و آلومینیوم مقاومت عالی در برابر خوردگی در آب نمک از خود نشان می­ دهند.


 

خواص الکتریکی و حرارتی مس 

 

 

 

خواص حرارتی و الکتریکی مس


134 J/g     گرمای ذوب


3630 J/g    گرمای تبخیر


3730 J/g    گرمای تصعید در 1026 درجه سانتی گراد


 401 W/mK    هدایت حرارتی


5.9 × 107 S/m    هدایت الکتریکی


1.7 × 10-8 mΩ   مقاومت الکتریکی


غیرمغناطیسی      حالت مغناطیسی


هدایت الکتریکی مس: هدایت الکتریکی مس در دومین مرتبه پس از نقره قرار دارد و 97% آن می­ باشد. بعلت قیمت کمتر و فراوانی بیشتر، مس بطور سنتی بعنوان ماده استاندارد برای کاربردهای انتقال الکتریسیته استفاده می­شود. اگرچه از نقطه نظر وزنی، سهم بزرگی از خطوط نیروی ولتاژ بالا هم اکنون از آلومینیوم بیشتر از مس استفاده می شود، هدایت آلومینیوم حدود دو برابر مس می­ باشد. این آلیاژهای آلومینیوم، دارای استحکام پایین بوده و نیاز به بهسازی با گالوانیزه کردن و یا پوشش دهی آلومینیوم با سیم­ های فولادی با استحکام کششی بالا در هر لایه دارند. اگر چه افزودن سایر عناصر خواصی نظیر استحکام را بهبود می­ بخشد، ولی مقداری کاهش در هدایت الکتریکی ایجاد می­ کند. بعنوان مثال افزودن 1% کادمیم می­ تواند باعث افزایش استحکام به میزان 50% شود ولی هدایت الکتریکی به میزان 15% کاهش می­ یابد.


هدایت حرارتی مس: هدایت حرارتی مس در حدود دو برابر آلومینیوم و سی برابر فولاد زنگ نزن است. از این رو مس برای کاربردهایی که به انتقال حرارت سریع نیاز دارند، از قبیل ظروف آشپزخانه، مبدل حرارتی، رادیاتور های ماشین و وسایل نقلیه و انباره های حرارتی در کامپیوتر، دیسک چرخان و مجموعه­ های تلویزیون، استفاده می­ شود.


 

مشخصات کریستالوگرافی (بلور شناسی) مس 

 

 

 

خواص کریستالوگرافی مس


FCC    ساختار کریستالی


a = 3.615 °A    ابعاد سلول واحد


4       تعداد اتم ها در هر سلول واحد


3.6147 x 10-10 m      پارامتر شبکه در 20°C


2.556 x 10-10m        نزدیک ترین فاصله اتمی در 20°C (بردار برگر)


1.182 10-29m3         حجم اتمی


12       عدد همسایگی


مس دارای ساختار کریستالی FCC است که سبب می شود رنگ ظاهری آن قرمز مایل به زرد بوده و هنگامی که پولیش می­ شود به صورت لوستر فلزی براق تبدیل ­شود.


 

خواص مکانیکی مس  

 

استحکام تسلیم مس: نقطه تسلیم آلیاژهای مس به صورت مشخص تعریف نشده است. بیشتر متداول است که در 0.5% کشش، استحکام تسلیم مواد آنیل شده، به عنوان یک سوم استحکام کششی آنها در نظر گرفته شود. سخت کاری با کار سرد یعنی مواد سخت تر شده و داکتیلیته آنها کاهش یابد و استحکام تسلیم به استحکام کششی نزدیک شود.


کارسرد و کار گرم: مس و آلیاژهای آن هر دو می­ توانند کار سرد و کارگرم شوند. داکتیلیته می­ تواند بوسیله آنیل کردن و یا آنیل تصادفی در حین جوشکاری یا لحیم کاری، مجددا بدست آید.   


 

نامگذاری مس و آلیاژهای آن 

 

سیستم شماره گذاری جدید برای فلزات و آلیاژ ها، سیستم (UNS)، از 5 رقم استفاده می کند که با حرف C شروع می شوند. بعنوان مثال برای برنج های آهنگری شده که به عنوان آلیاژهای مس 377 معروف می باشند، در سیستم UNS به شکل C37700 شناخته می شوند. ترکیبات کار شده شامل شماره گذاری از C10000 تا C79900 میباشد. آلیاژهای ریختگی از C80000 تا C99900 شماره گذاری می شوند.


نامگذاری UNS آلیاژهای مس در جدول زیر بطور خلاصه آورده شده است:


نام آلیاژ


انواع


شماره


مس ها، آلیاژهای با درصد مس بالا


کار شده


C10000-C19999


برنج ها


کار شده


C20000-C49999


برنز های فسفر


کار شده


C50000-C59999


برنز های آلومینیوم


کار شده


C60600-C64200


برنزهای سیلیسیوم


کار شده


C64700-C66100


برنج ها


کار شده


C66400-C69800


نیکل های مس، سیلورهای نیکل


کار شده


C70000-C79999


مس ها، آلیاژهای با درصد مس بالا


ریختگی


C80000-C82800


برنج ها


ریختگی


C83300-C85800


برنزهای منگنز


ریختگی


C86100-C86800


برنز سیلیسیم و برنج ها


ریختگی


C87200-C87900


برنزهای قلع


ریختگی


C90200-C94800


برنزهای آلومینیوم


ریختگی


C95200-C95800


نیکل های مس، نقره های نیکل


ریختگی


C96200-C97800


مس سرب دار


ریختگی


C98200-C98800


آلیاژهای خاص


ریختگی


C99300-C99750


 

آلیاژهای مس ویرایش

 

 

 

انواع مس و آلیاژهای آن عبارتند از :


1- مس خالص: که حاوی 99.3% و یا بیشتر مس می باشد.


 


2- آلیاژهای با درصد مس بالا : دارای درصد مس بین 96% تا 99.3% می باشند و برای دستیابی به خواص ویژه ممکن است نقره نیز افزوده شود.


 


3- برنج ها : دارای روی به عنوان عنصر آلیاژی اصلی می­ باشند، همچنین عناصر دیگری مانند آهن، آلومینیوم، نیکل و سیلیسیوم برای بهبود خواص آلیاژ، افزوده می ­شوند. برنج ها دارای مقاومت به خوردگی و استحکام کششی بالایی هستند.


افزودنی های برنج : افزودن سرب به ترکیبات برنج می تواند سبب بهبود خواص ماشین کاری شده، همچنین موجب سایش کمتر ابزار شود. افزودن آلومینیوم، آهن و منگنز به برنج سبب افزایش استحکام، افزودن سیلیسیوم سبب بهبود مقاومت به سایش می­ شود.


     طبقه بندی برنج ها: به دو دسته تقسیم می­ شوند:


          - برنج آلفا، با درصد روی کمتر از 37%. این آلیاژها داکتیل بوده و می توانند کارسرد شوند.


          - برنج آلفا - بتا یا دوتایی دارای 37-45% روی هستند. این آلیاژها دارای داکتیلیته محدودتری هستند و سخت تر و مستحکم تر می­ باشند.


     خانواده های برنج : آلیاژهای برنج دارای سه خانواده اصلی می­ باشند:


          - آلیاژهای مس-روی


          - آلیاژهای مس-روی-سرب (برنج های سرب دار)


          - آلیاژهای مس-روی-قلع (برنج های قلع)


 


4- برنز ها: دارای قلع به عنوان تنها عنصر آلیاژی و یا عنصر آلیاژی اصلی می­ باشند. امروزه برنز به آلیاژ های مس که عنصر آلیاژی اصلی آنها غیر از نیکل و روی می­ باشد اطلاق می شود.


     خانواده برنزها شامل:


          - آلیاژ های مس- قلع-فسفر (برنز های فسفر)


          - آلیاژ های مس-قلع-سرب-فسفر (برنز های فسفر سرب دار)


          - آلیاژ های مس- آلومینیوم (برنز های آلومینیوم)


          - آلیاژ های مس-سیلیسیوم (برنز های سیلیسیوم)


 


5- سایر گروه های آلیاژی


     آلیاژ های مس - نیکل : همانطور که از نام این آلیاژ مشخص است عنصر آلیاژی اصلی نیکل می­ باشد. این گروه می­ توانند شامل عناصر آلیاژی دیگر و یا فقط نیکل، به تنهایی باشند.


     آلیاژ های مس - نیکل - روی : این آلیاژ ها بi علت رنگ آلیاژ به عنوان نقره های نیکل معروف می­ باشند. این گروه حاوی روی و نیکل به عنوان عناصر آلیاژی اصلی بوده، همچنین ممکن است سایر عناصر آلیاژی نیز به آن افزوده شود.


     مس های سرب دار : مس های سرب دار آلیاژهای مس ریختگی هستند که دارای 20% و یا بیشتر افزودنی سرب می­ باشند. همچنین آنها حاوی مقادیر کمی نقره هستند اما عناصر قلع و یا روی در آنها وجود ندارد.


 


6- آلیاژهای خاص : وقتی آلیاژها دارای ترکیبات شیمیایی هستند که در هیچ یک از گروه های ذکر شده قرار نمی­ گیرد، تحت عنوان آلیاژ های خاص نامگذاری می­ شوند.


     مس های اتومات : این خواص با افزودن گوگرد و تلوریم به مس بدست می­ آید.


     مس بازیافتی : آلیاژهای مس برای بازیافت بسیار مناسب هستند. حدود 40% مصرف سالیانه آلیاژ های مس از مواد مسی بازیافت شده تامین می­ شود.


 

خواص کلیدی مس و کاربردهای آن  

مس دارای خواص سفتی، داکتیلیته و چکش خواری می­باشد. این خواص، مس را بصورت گسترده­ ای برای کاربرد های شکل دهی لوله، کشش سیم و کشش عمیق مناسب می­ سازد. سایر خواص کلیدی مس و آلیاژهای آن شامل:


هدایت حرارتی عالی

هدایت الکتریکی عالی

مقاومت به خوردگی خوب

مقاومت زیستی خوب

ماشین کاری خوب

حفظ خواص الکتریکی و مکانیکی در دماهای تبرید

غیر مغناطیسی

کاربردهای مس


خطوط انتقال نیرو

کاربردهای معماری

وسایل آشپزی

سیم های الکتریکی، کابل ها و جعبه تقسیم

سیم های با هدایت بالا

الکترود ها

مبدل های حرارتی

لوله های تبرید

لوله کشی خانه ها

بوته های مسی خنک شونده با آب

 



مس و اثرات آن در بدن


خواص مس

منابع مس

مقدار مس در بدن یک فرد سالم بین 100 تا 150 میلی گرم تخمین زده می شود. مس به طور وسیعی در طبیعت پخش و توزیع شده است. حتی برنامه های غذایی فقیر و نامناسب نیز، نیازهای افراد به مس را تامین می کنند.

کمبود این عنصر نادر است. کمبود مس (hypocupremia) معمولا در بیماران مبتلا به نفروزیس(نارسایی کلیه)، ویلسون، مبتلایان به سوء تغذیه پروتئین – انرژی و نوزادانی که در درازمدت تنها با شیر گاو تغذیه شده باشند، دیده می شود.

نوتروپنی (neutropenia) بهترین علامت مربوط به کمبود مس می باشد. نوتروپنی عبارت است از کاهش غیر طبیعی تعداد گلبول های سفید خون.

افزایش مس(hypercupremia) در بدن به دلایل زیر است:

* دریافت بیش از اندازه آن که این مساله بیشتر در نتیجه پخت و پز و تهیه غذا در ظروف مسی رخ می دهد. 

* به همراه بیماری های حاد و مزمن مانند سرطان خون، بیماری هوچکین(سرطان غدد لنفاوی)، کم خونی شدید، هِموکروماتوزیس(بیماری که در آن جذب و ذخیره آهن بالا می رود و موجب آسیب به اندام های بدن، بی رنگی پوست و دیابت می شود)، انفارکتوس میوکارد(سکته قلبی) و پرکاری غده تیروئید.

کبد مهم ترین منبع ذخیره مس در بدن می باشد. مقدار بسیار کمی از آن نیز در خون یافت می شود.

مس موجود در مغز و کبد جنین و نوزاد بیشتر از افراد بالغ است. این میزان بالاتر مس، برای پیشگیری از کمبود آن در دوران شیرخوارگی(مانند آن چه در مورد آهن نیز وجود دارد) است.

مس به عنوان کاتالیز کننده ی فعل و انفعالات شیمیایی مربوط به ساخت هموگلوبولین(جزء حمل کننده اکسیژن خون) عمل می کند.

بیشترین غلظت مس موجود در بدن، در کبد و قسمت های اصلی سیستم عصبی مرکزی مخصوصا مغز یافت می شود. مس در کبد ذخیره شده و از طریق اسیدهای صفراوی دفع می شود. مس باید در بدن با یک پروتئین ترکیب شود تا قابل استفاده گردد.

مس در همه سلول های بدن انسان یافت می شود. این ریز مغذی یک عنصر ضروری برای تولید ملانین در پوست انسان می باشد. ملانین مسئول ایجاد رنگ در چشم، مو و پوست می باشد.

مس یک آنتی اکسیدان قوی است؛ به این ترتیب که رادیکال های آزاد را از بین می برد و از آسیب های سلولی ها جلوگیری می کند. به نظر می رسد که اثرات ضد سرطانی نیز داشته باشد.

دستبندهای مسی که برای درمان آرتریت(التهاب مفاصل) استفاده می شوند، چنین اثری ندارند، بلکه مس درون بدن می تواند برخی از دردهای آرتریتی را آرام کند.

در بدن انسان، مس به استفاده بهینه از آهن و به کارگیری آن در بدن کمک می کند.

تعادل مس در بدن ممکن است به دلیل دریافت بیش از حد غذاهای پُر فیبر، آهن زیاد و یا ویتامین C بالا به هم بخورد.

اگر دریافت روی نسبت به مس نیز بیش از نسبت 10 به 1 باشد، می تواند با جذب و متابولیسم آن در بدن مداخله نماید. 

منابع مس

منابع غذایی مس:

منابع غذایی مس شامل غلات سبوس دار ، آجیل، حبوبات، جگر و دل و قلوه، کاکائوی تیره ، سبزی های برگ سبز تیره، مرغ، غذاهای دریایی ، آلو و سویا می باشد.

فواید مس:

* مس به اکسیده شدن گلوکز و در نتیجه آزاد شدن انرژی در بدن کمک می کند.

* به جذب آهن توسط بدن کمک می کند.

* به تامین اکسیژن لازم برای بافت های بدن(به منظور افزایش سطح انرژی بدن) از جمله مغز کمک می کند.

* به غده تیروئید برای تعادل درترشح هورمون ها یاری می رساند.

* به عنوان حمل کننده اکسیژن در خون عمل می کند.

* به عملکرد مغز و اعصاب کمک می کند.

* برای عملکرد اسیدآمینه تیروزین(به منظور عامل رنگ) لازم می باشد.

* برای ساخت سلول های قرمز خون ضروری است.

* جزئی از آنزیم ضروری برای سنتز هورمون آدرنالین می باشد.

* با فعالیت آنزیم های روده ای در ارتباط نزدیک می باشد.

* سطح مس در بدن با سطح استروژن در ارتباط است.

* مس میزان آدرنالین، نوراپی نفرین و دوپامین را افزایش می دهد.

* سطوح پایین مس موجب خفگی سلول ها و فقدان اکسیژن در آن ها می شود.

علائم کمبود مس:

کمبود مس منجر به بروز موارد زیر می شود:

* تهی سازی و تخلیه اکسیژن در سلول ها

* کاهش HDL  کلسترول(کلسترول خوب)

* مشکلات پوستی

* التهاب قوزک پا

* کم خونی

* کم شدن آنسفالین های مغزی

* توهم های شنوایی

* افسردگی

علائم مسمومیت(دریافت بیش از حد):

دریافت بالای مس منجر به سردرد، کاهش قند خون ، افزایش ضربان قلب و تهوع می شود.

مس اضافی در مغز و کبد ته نشین شده، به کلیه ها آسیب می رساند و مانع تولید ادرار می شود. مسمومیت با مس باعث کم خونی و ریزش مو در خانم ها می شود.

مقدار بالای مس با عنصر روی که برای ساخت آنزیم های گوارشی لازم است تداخل می کند.

دیده شده خیلی از افراد دارای مس بالا از پروتئین بدشان می آید و بیشتر به سمت رژیم های با کربوهیدرات بالا کشیده می شوند، زیرا این افراد به سختی می توانند پروتئین غذایشان را هضم کنند.

مسمومیت با مس در کودکان با بیش فعالی ، اختلالات یادگیری مانند اختلال خواندن و نوشتن، اختلال نقص توجه و عفونت گوش در ارتباط است.

از دیگر علائم مسمومیت مس که با روانشناسی در ارتباط است می توان به علائم اوتیسم(مثل افسردگی، توهم، بی خوابی ، پارانوئید، تغییرات شخصیت، جنون) و علائم اسکیزوفرنی(مانند تحریک پذیری زیاد، عدم آگاهی و درک نسبت به حواس پنجگانه و زمان) اشاره کرد.

میزان نیاز روزانه:

دریافت توصیه شده برای مس حدود 2 تا 3 میلی گرم در روز می باشد. این مقدار بیش از دریافت معمول در رژیم غذایی است. اگر می خواهید مکمل مس را مصرف نمایید، حتما قبل از مصرف مکمل ها، باید با یک پزشک مشورت نمایید.

چند نکته مهم:

سندرم منکز (Menkes):

یک اختلال ارثی ایجاد شده در اثر کمبود مس می باشد که علائم آن عبارتند از: موی فرفری و وز، عقب ماندگی ذهنی، سطح پایین مس در خون و ناتوانی در تولید آنزیم هایی که به مس نیاز دارند.

بیماری ویلسون (Wilson):

بیماری است که موجب تجمع مس در بافت ها می شود و به دنبال آن آسیب های زیادی در بافت ها ایجاد می گردد.

از هر 30000 نفر، یک نفر به این بیماری مبتلاست. در این بیماری کبد مس را به خون یا صفرا ترشح نمی کند. علائم اولیه این بیماری شامل: آسیب مغزی، رعشه، سردردهای شدید، ناتوانی در صحبت کردن، عدم هماهنگی و جنون می باشد.

سطوح پایین مس در خون، سطوح بالای مس در مغز، چشم ها و کبد موجب سیروز کبدی می شود.

 

خواص ضد میکروبی

  

مس بطور طبیعی یک فلز بهداشتی است که رشد جرم های مضر مانند E.Coli، MRSA و  لژیونلا را کاهش می ­دهد. شکل دهی آسان، مقاومت به خوردگی و خواص ضد میکروبی مس را به ماده­ ای ایده آل برای کاربرد در مخازن تبدیل می­ کند.

oja ojaei

نويسنده مطلب مس و اثرات آن در بدن

نظرات ( ۰ )
هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی