نحاس Cu

الاكتشاف

يوجد النحاس في الطبيعة فلزًا نقيًا، لذا كان من أوائل الفلزات التي شكّلها الناس. وتعود حُلي نحاسية من الشرق الأوسط إلى نحو عشرة آلاف سنة، مطروقة من النحاس الطبيعي. ونحو الألفية الخامسة ق.م تعلّم الناس صهر النحاس من خاماته، ثم اكتشفوا أن إضافة القصدير تنتج البرونز، وهو سبيكة أصلب أعطت اسمها للعصر البرونزي الذي بدأ في الشرق الأدنى نحو 3300 ق.م.

كانت جزيرة قبرص مصدرًا رئيسيًا للنحاس في عالم البحر المتوسط، وحصل الرومان على كثير من نحاسهم منها. واستُخدم النحاس وسبائكه في الأدوات والأسلحة والعملات والمرايا والسباكة.

وفي القرن التاسع عشر أوجد التلغراف، ثم شبكات الكهرباء والهاتف، طلبًا هائلًا على أسلاك النحاس، وأنتج التكرير الكهربائي النحاس العالي النقاء اللازم للتوصيل الجيد.

أصل التسمية

سمّى الرومان الفلز aes Cyprium أي «فلز قبرص»، ثم اختُصر إلى cyprum ثم cuprum، ومنه جاء الرمز Cu. والكلمة الإنجليزية copper من المصدر اللاتيني نفسه. أما «النحاس» فكلمة عربية قديمة، وقد ورد ذكره في القرآن الكريم.

أهم الاستخدامات

• الأسلاك الكهربائية: تستأثر تمديدات المباني وكابلات الكهرباء والمحولات ولفائف المحركات بأكبر حصة من استخدام النحاس.
• الإلكترونيات: تعتمد لوحات الدوائر المطبوعة ووصلات الرقائق على النحاس.
• السباكة ونقل الحرارة: أنابيب النحاس والمشعّات وملفات التكييف والمبادلات الحرارية.
• السبائك: يُستخدم النحاس الأصفر (نحاس وزنك) في التجهيزات والآلات الموسيقية، والبرونز (نحاس وقصدير) في المحامل والنحت، والنحاس النيكلي في العملات.
• المركبات الكهربائية والطاقة المتجددة: تستخدم السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والمنشآت الشمسية نحاسًا أكثر بكثير من نظيراتها التقليدية.

النظائر

للنحاس نظيران مستقران: النحاس-63 (نحو 69 في المئة) والنحاس-65 (نحو 31 في المئة). ومن نظائره المشعة يُستخدم النحاس-64، وعمر النصف له نحو 12.7 ساعة، في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ويُدرس للعلاج، ويجري بحث النحاس-67، وعمر النصف له نحو 2.6 يوم، لعلاج السرطان الموجّه.

في الحياة اليومية

النحاس عنصر نزر أساسي. فهو جزء من إنزيمات تساعد الجسم على استخدام الحديد وإنتاج الطاقة في الخلايا وبناء النسيج الضام. والمحار والمكسرات والبذور والحبوب الكاملة ولحوم الأعضاء مصادر جيدة له. وفي مرض ويلسون الوراثي لا يستطيع الجسم التخلص من النحاس الزائد، فيتراكم في الكبد والدماغ.

للأخطبوط والحبار وسرطان حدوة الحصان دم أزرق، لأن حامل الأكسجين لديها، الهيموسيانين، يحتوي على النحاس بدلًا من الحديد. كما أن أسطح النحاس تقتل كثيرًا من الميكروبات مع الوقت.