Cobre (Cu)
El cobre fue uno de los primeros metales usados por el hombre, miles de años antes del presente, y hoy es el tercer metal más utilizado en el mundo, después del fierro y el aluminio. Su gran utilidad se debe a la combinación de propiedades químicas, físicas, mecánicas y eléctricas, además es económico y puede reciclarse de manera indefinida.
Es un elemento muy abundante en la naturaleza y desempeña un papel vital en los procesos fotosintéticos de plantas, así como en el mantenimiento celular, nervioso, óseo e inmunitario de animales vertebrados. No obstante, a pesar de ser tan necesario para la vida, una ingesta excesiva o alta exposición al cobre puede ocasionar daños internos e incluso la muerte. Cuando el cobre se expone durante un periodo prolongado a la humedad, como ocurre con estatuas y esculturas, forma una pátina color verdoso o turquesa (formada de carbonato cúprico o de acetato de cobre) que resulta sumamente tóxica y, sobre todo en el pasado, causó muchas muertes por intoxicación. El cobre naturalmente está presente en alimentos como mariscos y crustáceos, vísceras, legumbres y nueces, por lo que con una alimentación sana y equilibrada, los requerimientos de cobre suelen estar cubiertos y difícilmente se presentará una deficiencia o un abuso en su consumo a través de los alimentos.
Hoy día el cobre es un elemento muy utilizado en la fabricación de piezas eléctricas y electrónicas, tuberías, herramientas, intercambiadores de calor, hilos y alambres, monedas, materiales de arte y escultura e instrumentos musicales. La producción mundial de cobre sigue creciendo, por lo que cada vez más cobre termina en el ambiente, ya sea en el suelo, en el agua o en el aire. En el suelo, el cobre se puede acumular en plantas y animales, afectando la diversidad de especies que pueden resistir altas concentraciones de cobre. En el agua, el cobre suele estar presente por las aguas residuales contaminadas que alcanzan ríos, lagos, humedales y manantiales, en donde el cobre viaja largas distancias, suspendido sobre partículas de lodo o como iones libres. En el aire, el cobre entra principalmente a través de la combustión de combustóleo, precipitándose después en el suelo a causa de las lluvias. A menudo, altas concentraciones de cobre ya sea en el suelo o en el agua, son encontradas cerca de minas, asentamientos industriales, vertederos y depósitos de residuos.
En México, en materia de salud se cuenta con tres normas que señalan los límites máximos permisibles de cobre en el agua: la NOM–041–SSA1–1993, agua purificada envasada (1 mg/l); la NOM–127–SSA1–1994, agua para uso y consumo humano (2 mg/l), y la NOM–201–SSA1–2015, agua y hielo para consumo humano (1 mg/l). En materia ambiental se cuenta con dos normas que señalan los límites máximos permisibles de cobre que pueden ser descargados al alcantarillado o directo a aguas nacionales: la NOM–001–SEMARNAT–1996, contaminantes en aguas y bienes nacionales (4–6 mg/l), y la NOM–002–SEMARNAT–1996, contaminantes en sistemas de alcantarillado urbano o municipal (10 mg/l [promedio mensual]).
Cuando se requiere remover el exceso de cobre del agua, comúnmente se recurre a los procesos de intercambio iónico, destilación y osmosis inversa.