Los metales pesados son un grupo de elementos metálicos con una densidad superior a 5 gr/cm3, que en un determinado nivel se convierten en materiales tóxicos y muy peligrosos para los seres vivos. Los metales pesados incluyen plomo (Pb), mercurio (Hg), arsénico (As) y cadmio (Cd).
¿Qué son los metales pesados?
Los metales pesados tienen la propiedad de fijarse fácilmente a la materia orgánica, depositándose en el fondo del agua y combinándose con los sedimentos de forma que el nivel de metales pesados en los sedimentos es mayor que en el agua.
La contaminación por metales ocurre debido al uso de estos metales en las actividades humanas, lo que resulta en desechos que contaminan el medio ambiente. La toxicidad de los metales pesados para los seres vivos depende mucho de la especie, la ubicación, la edad (fase del ciclo de vida), la resistencia (desintoxicación) y la capacidad individual para evitar los efectos de la contaminación.
Varios estudios han revelado que existen varios tipos de enfermedades en los humanos que ocurren como resultado de comer alimentos y beber bebidas que contienen metales pesados, como lo es el cáncer, trastornos gastrointestinales, renales, entre otros.
Definición de metales pesados
Las siguientes son definiciones de metales pesados que se han recopilado desde distintas fuentes de libros:
- Los metales pesados son elementos metálicos que tienen una densidad superior a 5g/cm³, incluidos el Cadmio (Cd), Mercurio (Hg), Plomo (Pb), Zinc (Zn) y Níquel (Ni). Los metales pesados Cadmio (Cd), Mercurio (Hg) y Plomo (Pb) se denominan metales no esenciales y, en cierto nivel, se convierten en metales tóxicos para los seres vivos.
- Los metales pesados son un grupo de metales pesados no esenciales que no tienen ninguna función en el organismo y son muy peligrosos y pueden causar intoxicación (tóxicos) en humanos, como lo son el Plomo (Pb), Mercurio (Hg), Arsénico (As) y Cadmio (Cd).
- Los metales pesados son elementos metálicos que tienen una densidad de < 5 gr/cm³ en el agua de mar, los metales pesados están presentes en forma disuelta y suspendida. En estas condiciones naturales, los organismos necesitan metales pesados para el crecimiento y desarrollo de su vida.
- Los metales pesados son una de las sustancias químicas tóxicas que pueden entrar en los ecosistemas marinos. Los metales pesados a menudo ingresan a la cadena alimenticia en el mar y afectan a los animales, y por diferentes circunstancias este daño puede llegar al cuerpo humano.
- Los metales pesados son elementos químicos con gravedad específica mayor a 5 gr/cm³, ubicados en la esquina inferior derecha de la tabla periódica, tienen una alta afinidad por el elemento Azufre (S) y suelen tener números atómicos 22 a 92 del período 4 al 7.
Características y propiedades de los metales pesados
En general, los metales pesados tienen las siguientes características:
- Tiene buena habilidad como conductor de energía eléctrica (conductor).
- Tiene una alta densidad de masa.
- Puede formar aleaciones con otros metales.
- Para un metal sólido se puede martillar y formar.
Los metales pesados tienen las siguientes propiedades:
- Es difícil de degradar, por lo que se acumula fácilmente en el medio acuático y es difícil de descomponer (eliminar) de forma natural.
- Puede acumularse en organismos, incluidos los mariscos y los peces, y dañará la salud de los seres humanos que consuman estos organismos.
- Se acumula fácilmente en los sedimentos, por lo que su concentración siempre es superior a la concentración de metales en el agua. Además, el sedimento se suspende fácilmente debido al movimiento de las masas de agua que disolverán los metales que contienen de nuevo en el agua, de modo que el sedimento se convierte en una fuente potencial de contaminación en una determinada escala de tiempo.
Tipos de metales pesados
Según la naturaleza de su toxicidad, los metales pesados se dividen en cuatro grupos:
Metales pesados muy tóxicos
Puede causar la muerte o problemas de salud graves en poco tiempo, estos metales incluyen: El Mercurio (Hg), el Plomo (Pb), Cadmio (Cd), Cromo (Cr) y Arsénico (As).
Ej. En el caso del Cadmio (Cd), La mayor parte del cadmio que se usa en Estados Unidos se extrae durante la producción de otros metales como el zinc, el cobre y el plomo.
Metales pesados moderadamente tóxicos
Lo que resulta en problemas de salud que se recuperan o no en un tiempo relativamente largo, estos metales incluyen: El Bario (Ba), Berilio (Be), Cobre (Cu), Oro (Au), Litio (Li), Manganeso (Mn), Selenio (Se), Telurio (Te), Cobalto (Co) y Rubidio (Rb).
Metales pesados poco tóxicos
Estos metales en grandes cantidades causan problemas de salud, estos metales incluyen: El Aluminio (Al), Bismuto (Bi), Cobalto (Co), Hierro (Fe), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Níquel (Ni), Potasio (K), Plata (Ag), Talio (Ti) y Zinc (Zn).
Metales pesados no tóxicos
Es decir, no causa problemas de salud. Estos metales incluyen: Sodio (Na), Aluminio (Al), Estroncio (Sr) y Calcio (Ca).
Metales pesados tóxicos para el ambiente y los seres vivos
Los siguientes son algunos de los metales pesados tóxicos que son dañinos para el medio ambiente y los seres vivos:
Plomo (Pb)
El plomo tiene un número atómico de 82 con un peso atómico de 207,2 g/mol.Es un metal blando con una densidad de 11,34 g/cm³. El plomo se usa ampliamente como componente en pinturas, baterías y gasolina. El plomo es un veneno sistémico que puede ingresar al cuerpo todos los días a través de los alimentos, el agua, el aire y la inhalación del humo del tabaco. Los efectos del envenenamiento por plomo pueden causar daño al cerebro y enfermedades relacionadas con el cerebro, incluyendo epilepsia y diferentes daños cerebrales.
Cadmio (Cd)
El cadmio (Cd) es un metal blanco plateado, suave, brillante, insoluble en bases, reacciona fácilmente y produce óxido de cadmio cuando se calienta. El cadmio generalmente está presente en combinación con cloro (cloruro de Cd) o azufre (sulfito de Cd). El cadmio tiene un número atómico de 40 con un peso atómico de 112,4 g/mol, es flexible, resistente a la presión y se puede utilizar como mezcla para otros metales, como el níquel (Ni), el oro (Au), el Cupro (Cu), y hierro (Fe).
El cadmio es un metal pesado que puede causar contaminación y es dañino para los humanos. Uno de los casos bien conocidos en Japón causado por la contaminación por metales de Cadmio es la enfermedad de algunas ciudades de esta zona del mundo.
Cobre (Cu)
El cobre es un metal que tiene una forma de cristal cúbico, es físicamente de color amarillo y cuando se ve con un microscopio, el mineral de cobre será de color rosa pardusco a gris. En la tabla periódica de los elementos químicos el cobre ocupa una posición con el número atómico 29 y tiene un peso atómico de 63,546 g/mol. Los compuestos de cobre (I) derivados de compuestos de óxido de cobre (I) (Cu2O) de color rojo se oxidan fácilmente a compuestos de cobre (II) (CuO) negros. Las sales de cobre (II) son generalmente de color azul, tanto en soluciones hidratadas, sólidas y acuosas.
Cromo (Cr)
El cromo (Cr) es un metal gris duro. El cromo se encuentra en las industrias del vidrio, el metal, la fotografía y la galvanoplastia. En el campo industrial, el cromo se necesita en dos formas: El cromo puro y una mezcla de cromo-hierro llamado ferrocromo, mientras que el cromo metálico puro nunca se encuentra en la naturaleza.
Como metal pesado, el cromo es un metal que tiene una alta toxicidad. La toxicidad del cromo está determinada por su valencia iónica. El metal Cr6+ es la forma que más se ha estudiado por sus propiedades tóxicas porque el Cr6+ es un agente tóxico muy fuerte y puede causar intoxicaciones agudas y crónicas.
Mercurio (Hg)
El mercurio es un metal pesado en forma líquida, de color blanco plateado, y se evapora fácilmente a temperatura ambiente. El mercurio tiene un número atómico de 80, un peso atómico de 200,59 g/molHg y se solidifica a una presión de 7640 Atm. El mercurio puede disolverse en ácido sulfúrico o ácido nítrico, pero es resistente a los álcalis. El mercurio es un elemento natural por lo que contamina fácilmente el medio ambiente.
El mercurio se encuentra en la naturaleza en combinación con otros elementos y rara vez se encuentra en forma de elementos separados. Los componentes del mercurio están ampliamente distribuidos en los corales, el suelo, el aire, el agua y los organismos vivos a través de complejos procesos físicos, químicos y biológicos.
Zinc (Zn)
El zinc es un metal de color blanco azulado, similar a la plata, que se usa ampliamente en la industria del acero. El zinc es ampliamente utilizado en aleaciones, cerámica, pigmentos, caucho y otras industrias. La toxicidad de Zn es sustancialmente baja. El cuerpo necesita Zn para los procesos metabólicos, pero en niveles altos puede ser tóxico. El zinc hace que el color del agua se vuelva opalescente y, cuando se cocina, se forma un precipitado similar a la arena.