В каких продуктах содержится никель – таблицы

Никель в человеческом организме

Никель был открыт, как элемент в середине XVIII века химиком Акселем Кронстедтом (Швеция), с тех пор начались его исследования. Преимущественно металл скапливается в таких частях тела человека: щитовидная железа, кости, надпочечники, мышцы, поджелудочная железа, почки, легкие, головной мозг и печень.

Из организма металл выводится с потом, калом и желчью. Общая масса никеля, содержащаяся в человеке единовременно, варьируется в пределах от 5 до 14 грамм. Металл всасывается в кровь посредством соляной кислоты желудка.

Суточная норма металла и симптомы недостатка

Суточная норма элемента до сих пор не установлена, считается, что она зависит от возраста, роста, пола и состояния здоровья. Достаточные значения варьируются в пределах от 100 до 300 мкг. При дефиците наблюдаются следующие симптомы:

• снижение качественных показателей крови по гемоглобину, холестерину и другим веществам;
• тяжесть в конечностях, вялость, снижение физической активности;
• увеличения показателей сахара в составе крови;
• изменения в структуре печени, вплоть до патологических;
• гипопигментация.

Продукты питания, богатые никелем

Продуктов питания, богатых никелем – много, но среди них есть безусловные лидеры. Это орехи кешью, какао-порошок, бобы сои, чечевицы и фасоли, шпинат, зеленый горошек. Среди фруктов и ягод выделяются по содержанию элемента: вишня, абрикосы и черная смородина. В достаточном количестве содержится никель в продуктах мясных и рыбных.

Но стоит понимать, что никель будет усваиваться хуже, если продукты запивать апельсиновым соком, чаем, кофе или молоком. Информация о том, какие продукты содержат никель, представлена в таблице. Не забывайте включать их в свой рацион.

Таблица содержания никеля в продуктах питания

Мясо

Мясо говяжье
8.6 мкг

Мясо баранины
5.5 мкг

Бекон
12.3 мкг

Мясо телячье
1.3 мкг

Рыба и морепродукты

Кальмар
11.0 мкг

Сабля
11.0 мкг

Треска
9.0 мкг

Скумбрия
9.0 мкг

Минтай
7.0 мкг

Навага
7.0 мкг

Салака
7.0 мкг

Кета
6.0 мкг

Горбуша
6.0 мкг

Анчоус
6.0 мкг

Судак
6.0 мкг

Щука
6.0 мкг

Окунь
6.0 мкг

Сом
6.0 мкг

Креветка, мясо
6.0 мкг

Судак
6.0 мкг

Мойва
6.0 мкг

Пеламида
6.0 мкг

Тунец
6.0 мкг

Бобовые

Соя
304.0 мкг

Горох, зерно
246.6 мкг

Фасоль, зерно
173.2 мкг

Чечевица, зерно
161.0 мкг

Крупы

Овес
80.3 мкг

Рис
51.6 мкг

Рожь
30.3 мкг

Кукурузная крупа
23.4 мкг

Пшеница
21.6 мкг

Перловая крупа
20.0 мкг

Пшено шлифованное
8.8 мкг

Манная крупа
11.5 мкг

Рисовая крупа
2.7 мкг

Овощи

Капуста белокочанная
15.0 мкг

Редис
14.0 мкг

Свекла
14.0 мкг

Томаты
13.0 мкг

Картофель
5.0 мкг

Салат
5.0 мкг

Лук репчатый
3.0 мкг

КЛАССИФИКАЦИЯ

Сплавы

Благодаря антикоррозийным свойствам, элемент повсеместно применяется для производства различных сплавов из железа, меди, титана, олова, молибдена и т. д. На это расходуется свыше 80 процентов от общего объема добываемого во всем мире Ni, месторождения которого находятся на территории России (Урал, Мурманская и Воронежская области, Норильский район) ЮАР, Канады, Греции, Албании и других государств. Ni применяется для изготовления нержавеющей стали. Сплавы с железом используются практически во всех отраслях современной промышленности, а также при строительстве любых гражданских или промышленных объектов.

В результате различного процентного сочетания с медью получают сплавы монели, константин и другие. Они применяются для изготовления монет, резервуаров для хранения серной, хлорной или фосфорной кислоты, запасных частей и деталей машин (клапанов, теплообменников, втулок, пружин, лопастей крыльчаток), предназначенных для использования в режиме повышенных нагрузок.

Сплавы с добавлением хрома – нихромы – жаропрочны поэтому используются для изготовления конструктивных элементов газовых турбин, деталей реактивных двигателей, оборудования для ядерных реакторов.

В процессе добавления молибдена получают сплавы, стойкие к воздействию кислот и других агрессивных составов (сухому хлору).

Сплавы с участием алюминия, железа, меди и кобальта – алник и магнико – обладают свойствами постоянных магнитов и применяются при изготовлении различных радиоизмерительных приборов и электротехники.

Изделия из инвара – сплава с добавлением железа (Ni – 35 процентов, Fe – 65%) обладают свойством практически не растягиваться при нагревании.

Пищевые источники никеля

Рацион современного человека содержит достаточное количество никеля и не требует его дополнительного приема. Основными источниками никеля являются шоколад, орехи, горох, зерновые продукты, чай, какао, гречиха, морковь, салат и др.

Дефицит

Если по какой-то причине наступает дефицит никеля, то выражается такое состояние замедлением роста, анемией и повышением уровня глюкозы в крови. Достаточно скорректировать питание, увеличив долю продуктов с высоким содержанием этого микроэлемента. Специально принимать препараты, содержащие никель без подтвержденного факта дефицита нельзя, так как он обладает токсическим, мутагенным и тератогенным эффектом.

Лечение и первая помощь при отравлении никелем

В первую очередь надо прекратить доступ никеля в организм. Если это респираторная интоксикация, то пострадавшего следует вывести на свежий воздух. При контактном отравлении никелем следует тщательно промыть руки, кожные покровы и сменить одежду.

Уменьшает всасывание никеля крепкий чай, кофе, молоко и высокие концентрации аскорбиновой кислоты. При респираторной форме отравления показаны щелочные ингаляции. Внутривенно вводятся растворы глюкозы, аскорбиновой кислоты. Назначается симптоматическое лечение при нарушении сердечно-сосудистой функции, почечной недостаточности.

Чем опаснынедостаток и избыток никеля в организме?

Дефицит никеля отмечается редко. Лабораторные опыты над животными показывают, что его нехватка ведёт к гипопигментации кожных покровов, повышению содержания сахара, снижению холестерина и эритроцитов в крови, анемии, болезням печени, уменьшению моторной активности, замедлению роста и развития, гибели потомства, ранней смерти.

Однако гораздо чаще медикам приходится сталкиваться с избытком никеля в организме человека и его пагубными последствиями для здоровья, поэтому увлекаться никельсодержащими фармакологическими препаратами не стоит. Доза в 40 – 50 мг признана токсичной для людей. Перенасыщенность тканей и органов этим микроэлементом чревата серьёзными нарушениями:

•  нарушения обмена веществ;
•  структурные изменения в хромосомах и других клеточных элементах;
•  нарушение ферментативных и гормональных процессов;
•  анемия, ухудшение кроветворения;
•  ослабление иммунной системы;
•  нервная возбудимость и подверженность стрессу;
•  нарушение пигментации – витилиго;
•  развитие опухолей;
•  астма;
•  отёки мозга и лёгких;
•  расстройство половой функции;
• дерматиты и экзема;
•  поражения почек и печени и др.

 Особенно опасно постоянное воздействие (а тем более острое отравление при несоблюдении техники безопасности) никеля и его соединений на производстве. Но и использование некачественных никелированных предметов быта также может быть причиной аллергий. То же касается и украшений из этого светлого металла. Любителям пирсинга следует быть особенно внимательными к выбору аксессуаров, ведь их контакт с металлом гораздо интенсивнее, чем у всех. Избыточномувоздействию никеля подвергают себя курильщики, вдыхающие повышенное количество этого микроэлемента вместе с табачным дымом.

Показания для употребления никеля

Высокая потребность в никеле наблюдается у женщин в период их беременности, а также в период кормления малышей грудью. Главной причиной, по которой он настолько важен для организма человека является то, что именно никель отвечает за минеральный баланс в организме.

Вредное влияние никеля на организм человека

Токсическое воздействие никеля зависит от многих факторов: путей проникновения соединений металла в организм, количества токсического элемента, вида соединения никеля, сопутствующих заболеваний у человека. Чаще всего отравление никелем происходит через органы дыхания на предприятиях, применяющих соединения никеля. Такие соединения металла, как сульфит и хлорид, быстро всасываются, аккумулируются в легких, печени и почках. Выводится никель из организма в основном через почки и кишечник. Соединения никеля способны проникать через гематоэнцефалический барьер (от матери к плоду).

Попав в организм, никель образует ряд соединений с высокой степенью дисперсности. Металл обладает раздражающим действием на кожные покровы и слизистые оболочки.

Карбонильный никель опасен тем, что в организме вещество разлагается на угарный газ и никель. При этом образуется карбоксигемоглобин, затрудняющий процессы клеточного дыхания, и нарушается образование сульфгидрильных групп клеточных ферментов. Такой патогенез обуславливает влияние никеля и его соединений на нервнорефлекторную регуляцию.

Согласно научным данным, никель обладает канцерогенным действием на живой организм. Хроническое отравление никелем приводит к риску развития онкологических новообразований в организме. Чаще всего регистрируют злокачественное поражение легких, почек, кожи, придаточных пазух носа при длительной работе, связанной с производством карбонильного никеля.

Функции и роль в организме

Несмотря на то, что все свойства никеля полностью еще не открыты, он уже играет немаловажную роль в жизнедеятельности человека. К полезным характеристикам этого элемента можно отнести такие:

• участие в процессах образования крови, ускорение появления новых эритроцитов, повышение гемоглобина;
• участие в работе ДНК;
• питание кислородом клеток мозга и тканей;
• усиление работы гипофиза;
• приведение в действие некоторых ферментов;
• улучшение обмена жиров;
• окисление витамина С;
• понижение давления.

Важно знать норму, значение и роль микроелементов в организме человека: кальций, магний, марганец, цинк, йод, селен, хром.

Магнитные свойства никеля

Во многих отношениях замечательны магнитные свойства никеля. В 1842 г. Дж. П. Джоуль описал увеличение длины стальных прутков при намагничивании. Через 35 лет физики добрались и до химических собратьев железа — кобальта и никеля. И тут оказалось, что кобальтовые прутки тоже удлиняются в магнитном поле, а у никеля этот замечательный эффект не обнаруживается. Еще через несколько лет (в 1882 г.) выяснилось, что никель не только не удлиняется, а, наоборот, даже укорачивается в магнитном поле. Явление было названо магнитострикцией. Сущность его состоит в том, что при наложении внешнего магнитного поля беспорядочно расположенные микромагнитики металла (домены) выстраиваются в одном направлении, деформируя этим кристаллическую решетку. Эффект обратим: приложение механического напряжения к металлу меняет его магнитные характеристики.

Поэтому механические колебания в ферромагнитных материалах затухают гораздо быстрее, чем в неферромагнитных: энергия колебаний расходуется на изменение состояния намагниченности. Понимание природы этого «магнитомеханического затухания» позволило создать не боящиеся усталости сплавы для лопаток турбин и многих других деталей, подвергающихся вибрации.

Но, пожалуй, еще важнее другая область применения магнитомеханических явлений: стерженек из никеля в переменном магнитном поле достаточной частоты становится источником ультразвука. Раскачивая такой стерженек в резонансе (для этого подбирают соответствующую длину), достигают колоссальной для ультразвуковой техники амплитуды колебаний — 0,01% от длины стержня.

Никелевые магнитострикторы были применены, между прочим, при никелировании в ультразвуковом поле: благодаря ультразвуку получаются чрезвычайно плотные и блестящие покрытия, причем скорость их нанесения может быть гораздо выше, чем без озвучивания. Так «никель сам себе помогает».

Никель обнаружен в железных метеоритах. «Масса самородного железа в 71 венский фунт весом, которая выпала на воздуха на глазах у нескольких очевидцев в шесть часов пополудни 26 мая 1751 г. близ деревни Грашина в Хорватии и зарылась в землю на три сажени на незадолго до того вспаханном поле»

Ультразвук имеет и множество других применений. Однако никто, по-видимому, не исследовал воздействия быстропеременного магнитного поля на реакции с участием металлического никеля: вызванная магнитострикцией пульсация поверхности должна была бы существенно повлиять на химическое взаимодействие, так что изучение реакции «звучащего» металла может выявить новые неожиданные эффекты.

Симптомы и последствия излишка

Избыток никеля в организме человека встречается гораздо чаще, чем недостаток. Наибольшей токсичностью обладают сульфат, хлорид никеля из-за хорошего растворения в воде. Менее отравляюще на человеческий организм влияют нерастворимые соединения: оксалат, фосфат, силикат.

Избыток никеля в бытовых условиях можно получить в результате использования некачественной посуды, дешевых украшений и зубных протезов, в состав которых входит данный минерал. Помимо этого, микроэлемент присутствует в табаке, поэтому люди, имеющие вредную привычку, также находятся в зоне риска.

В производстве получить передозировку минералом гораздо легче, чем в бытовых условиях. Это связано с тем, что образуемые при переработке металлов карбонильный никель, никелевая пыль, имеют способность накапливаться в организме, что ведет к быстрому отравлению работника.

Дефицит кальция, магния, железа увеличивает абсорбцию металла.

При постоянном контакте человека с парами, пылью, соединениями никеля или в результате получения разовой сверх дозы элемента (50 миллиграмм) с продуктами, медицинскими препаратами, водопроводной водой наступает «передоз». В данном случае развивается острое воспаление кожи – контактный дерматит, кератит, витилиго, астма, артрит, ослабевает клеточный иммунитет, замедляется деятельность ферментов, гормонов.

В тяжелых случаях, работа с окислами или сульфидом элемента на протяжении 2 лет и более способна привести к появлению опухоли легких, носоглотки, болезней верхних дыхательных путей, нарушению координации движений (атаксии).

Признаки и последствия отравления организма:

• тошнота, рвота, одышка;
• проблемы с пищеварением;
• дистрофия печени, почек;
• головные боли;
• сбои в работе нервной, сердечнососудистой систем;
• нарушение обмена углеводов;
• ухудшение состава крови;
• неврастения;
• болезни щитовидной железы, репродуктивных органов;
• изъязвление роговицы;
• уробилин в моче;
• носовые кровотечения, полнокровие;
• анемия;
• тахикардия;
• отеки легких, головного мозга;
• боли в подреберье справа;
• ринит;
• снижение реакции на внешние раздражители или чрезмерная возбудимость ЦНС.

Для восстановления здоровья и устранения симптомов, последствий излишка никеля в организме рекомендуется ограничить поступление минерала с пищей, соблюдать технику безопасности на производстве. А именно, одевать защитные маски, спецодежду.

Помните, карбонильные соединения никеля чрезвычайно опасны для здоровья человека, порой 2 – 3 часа беспрерывного вдыхания паров микроэлемента приводит к смертельному отравлению.

Цены на лом никеля

Мы собрали цены по всей России и вычислили средние. Поэтому Вы смело можете ориентироваться на указанную ниже стоимость за 1 килограмм никелевого лома.

Рецепты блюд, богатых никелем

Винегрет из фруктов и овощей

1 яблоко, 1 груша, 1 мандарин, 1 апельсин, 3–4 шт. вареного картофеля, 1 морковь, 1 огурец, по 50 г стеблей сельдерея, салата и горошка, 0,5 стакана соуса майонез.

Очищенные яблоки, груши, картофель, морковь, огурцы нарезать тонкими ломтиками, сложить в миску, прибавить горошек, нарезанный сельдерей и листики зелени петрушки. При подаче на стол продукты слегка посолить, посыпать сахаром и смешать с соусом майонез и лимонным соком. Винегрет сложить в салатник, украсить ломтиками апельсина, дольками мандарина и зеленым салатом.

Рассольник рыбный

300 г любой морской рыбы, 0,6 л воды, 60 г перловой крупы, 200 г картофеля, 100 г соленых огурцов, 70 г моркови, 40 г репчатого лука, 30 г лука-порея, 30 г кореньев петрушки, по 5 г зелени петрушки и укропа, соль и пряности по вкусу.

Огурцы нарезать ромбиками и припустить в воде до мягкости. Перловую крупу залить водой на 2–3 ч, промыть, опустить в горячую воду вместе с нарезанными картофелем, морковью, луком, корнем петрушки и варить 10 мин. Добавить рыбу и варить 15–20 мин до готовности. За 5 мин до конца варки ввести размягченные огурцы, пряности и соль. Дать настояться 20–25 мин и подать с зеленью петрушки и укропа.

Солянка рыбная с отварным картофелем

500 г рыбы, 200 г огурцов, 80 г каперсов, 1 луковица, 2 картофелины, 4 ст. л. масла, 1 ст. л. панировочных сухарей, соль. Для тушеной капусты: 800 г капусты, 2 луковицы, 2 ст. л. томата-пюре, 1 ст. л. 3 %-ного уксуса, 1 ст. л. сахара, 1 ст. л. муки, 2 ст. л. сливочного масла, лавровый лист, перец, соль.

Треску разделать на филе (без костей), нарезать небольшими кусочками и отварить в небольшом количестве воды.

Очищенные, нарезанные соленые огурцы уложить в неглубокую кастрюлю, добавить каперсы, пассерованный лук, рыбный бульон и варить при закрытой крышке в течение 10–15 мин на малом огне. Очищенную свежую капусту нарезать, положить в отдельную кастрюлю, добавить сливочное масло, воду, накрыть кастрюлю крышкой и тушить примерно 40 мин.

Затем добавить поджаренный лук, томат-пюре, уксус, сахар, соль, лавровый лист, перец и тушить до готовности. Когда капуста будет готова, положить в кастрюлю поджаренную с маслом муку, размешать и прокипятить. Свежую капусту можно заменить квашеной, но в этом случае не нужно добавлять уксус.

В глубокую сковороду положить слой тушеной капусты, на нее кусочки готовой рыбы, затем слой огурцов с каперсами и второй слой тушеной капусты. Сверху уложить отварной картофель, нарезанный ломтиками, посыпать сухарями и сбрызнуть маслом. Готовое блюдо запечь в духовке.

Осторожно: карбонил никеля!

Тетракарбонил никеля является одним из самых опасных его соединений, и используется в химической промышленности как катализатор при синтезе различных органических веществ. Также он встречается в дыме сигарет, его концентрация составляет около 3 микрограмм на одну сигарету.

Его токсическое действие проявляется в виде очень сильного раздражения мелких бронхов, он способен вызвать пневмонию и отёк легких. Тетракарбонил обладает нейротоксическим действием, и если концентрация этого соединения в окружающем воздухе становится опасной для жизни, то уже через несколько часов могут развиться характерные симптомы отравления.

Никель карбонил или карбонил никеля

Вначале появляется боль в груди, прогрессирующая одышка, кашель, тошнота и слабость, головная боль. В том случае, если отравление тяжёлое, и продолжается на протяжении нескольких часов, то появляются симптомы поражения сердца, или миокардита, эпилептические припадки, острая дыхательная недостаточность. Если немедленно не прекратить поступление яда в организм, то возможно развитие диффузного поражения легких и отёка головного мозга, который чаще всего, и является причиной смерти.

Сплавы на базе элемента Ni

Данный вид вторичного цветного металла хоть и уступает в цене за кг лому никеля, остается довольно прибыльным товаром на рынке сдачи металлолома. Достаточно эффективно принимаются сплавы никеля с металлами:

• хром;

• медь;

• железо.

Жаростойкий нихром – соединение на базе Ni (60 – 80%) и Сr. Марка сплава Х15Н60 дополнительно включает железо. Данный материал на вторичный рынок поступает в виде нагревательных элементов, после эксплуатации внутри устройств теплового воздействия: обжиговые печи, сушки и прочее. Также нихром можно встретить среди деталей, эксплуатируемых при высоких температурах: реостаты, подложки для систем напыления.

Проволока марки Х15Н60

Сплавы меди и никеля представлены достаточно широким спектром соединений (в скобках указано содержание Ni):

• Монель (29 — 70%). Используется никельсодержащий сплав как конструкционный материал в авиационном и судовом машиностроении. Многие узлы оборудования для нефтяной и химической промышленности: бурильные инструменты, насосные валы, скребки, лезвия и прочее; также изготовлены из монели. Цена лома зависит от никелевого содержания, которое устанавливается по наименованию марки или анализатором. Не следует путать со сплавом МНЦ, в отличие от него, монель не содержит цинка;

• Пермаллой (45 — 82%). В состав соединения также входит железо и хром. Источники лома этого сплава: трансформаторы, экранирующие оболочки катушек, реле. Высокое содержание железа в соединении приводит к тому, что отходы пермаллоя часто сдаются как вторичный чермет. Приемка сплава как никельсодержащий лом производится специализированными ломозаготовительными предприятиями, оборудованными спектральными анализаторами. Оплата производится, исходя из присутствия элемента Ni;

Корпуса кожухов для трансформаторов, выполненные из пермаллоя

• Константан (39 – 41%). Из этого соединения изготовлены термопары, реостаты, а также электронагревательные элементы, эксплуатируемые при рабочих температурах до 500 °C. Встречается константан в измерительных приборах низкого класса точности;

Константановая проволока

• Мельхиор (5 – 30%). Этот никельсодержащий сплав находится на слуху, благодаря посуде и монетам СССР номиналом 10, 15 и 20 копеек (находились в обращении до денежной реформы 61-го года). Менее известно соединение, как материл для изготовления термогенераторов, резисторов высокой точности, а также деталей субмарин. Мельхиор используется при создании художественных предметов: подсвечники, шкатулки и прочие. Поэтому, определенные изделия из мельхиора, сдавать просто как никельсодержащий лом не всегда выгодно;

Ложка из мельхиора

• Нейзильбер (5 – 35%). Сплав отличается от мельхиора присутствием цинка в составе соединения. Применение нейзильбера также отличается разнообразием направлений. При его участии создается посеребренная посуда, многие художественные предметы. С другой стороны нейзильбер востребован как твердый и упругий сплав при изготовлении булавок, застежек, а также пружин для релейной электротехники. Различные виды медицинских инструментов, паровая и водяная арматура – исполнены из этого соединения.

Проволока нейзильбер — мягкая

Еще один вид сплавов, представляющих интерес как вторичный металл, составляют соединения никеля с железом, например, инвар. Соединение широко используется в точном приборостроении, из него изготавливаются мерные эталоны, деталей часовых механизмов, в частности балансиры хронометров. Дополнительно, этот никельсодержащий сплав – материал для массивных реек геодезической техники, например нивелиров.

Материал инвар

ПРИМЕНЕНИЕ

Значительное количество никеля расходуется для производства щелочных аккумуляторов и антикоррозионных покрытий. Ковкий никель в чистом виде применяют для изготовления листов, труб и т.д. Он используется также в химической промышленности для изготовления специальной химической аппаратуры и как катализатор многих химических процессов. Никель — весьма дефицитный металл и по возможности должен заменяться другими, более дешёвыми и распространёнными материалами.

Применяется при изготовлении брекет-систем (никелид титана), протезирования. Широко применяется при производстве монет во многих странах. В США монета достоинством в 5 центов носит разговорное название «никель». Также никель используется для производства обмотки струн музыкальных инструментов.

Никель (англ. Nickel) — Ni

Симптомы и признаки острого и хронического отравления никелем

Наиболее простым и относительно безобидным видом отравления является аллергия на никель. Дерматологи знают, что этот металл является одной из самых часто возникающих причин контактного дерматита аллергического типа. Даже 2008 год прошел под эгидой никеля, который американским обществом изучения контактного дерматита был признан «аллергеном года», что говорит о важности проблемы. Именно за счёт аллергических свойств этого металла в странах Евросоюза законодательно ограничены предельно допустимые концентрации никеля в тех металлических изделиях, которые непосредственно контактируют с человеческой кожей. Это различные браслеты, брелки, ключи, дверные ручки, заклепки и «молнии», оправы для очков и прочие изделия. Дерматит бывает первичным и вторичным (системным).

Профилактика

Профилактика отравлений никелем на производстве сводится к строгому выполнению техники безопасности при выполнении технологических процессов, связанных с применением никеля. Особое место в предупреждении отравлений занимает исправная вентиляционная и вытяжная системы.

Важно предотвратить контакт кожных покровов с соединениями никеля, носить спецодежду. Средства индивидуальной защиты (перчатки, маски, очки, респираторы и т. д.) также защищают кожу и дыхательные пути от проникновения никеля в организм.

Выявление людей с высокой чувствительностью к соединениям никеля и отстранении их от вредного производства должно проводится при регулярных профилактических осмотрах. В состав врачебной комиссии должны входить невропатолог, дерматолог и терапевт.

В обязательном порядке проводится флюорография органов грудной клетки. На предприятиях, применяющих никель в производственных процессах, организуют ингалятории.

Никель относится к металлам. Он представляет собой серебристо-белое ковкое вещество с коричневым оттенком. Данное соединение используется преимущественно для производства высокопрочных сплавов с другими металлами (медь, хром), щелочных аккумуляторов, а также пестицидов (соединение выступает в качестве катализатора реакции химического синтеза пестицидов). Отравление никелем в быту является редким явлением, чаще это происходит на различных производствах.

Атомы никеля в небольшом количестве присутствуют в организме человека. Считается, что данное соединение стимулирует костномозговое кроветворение.

Канцерогенное действие никеля

Действие никеля становится наиболее опасным при длительном влиянии на организм. Избыток никеля влияет на нуклеиновые кислоты, и канцерогенное действие, чаще всего, проявляется раком легких и бронхов.

Также у работников, связанных на производстве с высокими концентрациями этого вещества, возникает повышенный риск рака носа, придаточных пазух черепа и других органов, непосредственно расположенных рядом с верхними и нижними дыхательными путями. Так, исторически, до введения защиты на производстве, у работающих с никелем частота возникновения злокачественных новообразований легких была в пять раз выше, а раком придаточных пазух черепа — более чем в 100 раз превышала среднюю частоту возникновения опухолей в популяции.

Известны случаи развития злокачественных новообразований уже через 5 лет после работы на никелировочном производстве, при условии постоянного вдыхания аэрозоля, содержащего соли никеля. Также значительно повышен риск возникновения рака желудка, особенно у рабочих на обжиге и восстановлении никелево-сульфидных руд.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Экзогенные месторождения силикатных никелевых руд повсеместно связаны с тем или иным типом коры выветривания серпентенитов. при выветривании происходит стадийное разложение минералов, а также перенос подвижных элементов, с помощью воды из верхних частей коры в нижние. Там эти элементы выпадают в осадок в виде вторичных минералов.
В месторождениях этого типа заключены запасы никеля в 3 раза превышающие его запасы в сульфидных рудах, а запасы некоторых месторождений достигают 1 млн т. и более никеля. Крупные запасы силикатных руд сосредоточены на Новой Каледонии, Филиппинах, Индонезии, Австралии и др. странах. Среднее содержание в них никеля равно 1.1-2%. Кроме того в рудах часто содержится кобальт.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Никель довольно распространён в природе — его содержание в земной коре составляет около 0,01%(масс.). В земной коре встречается только в связанном виде, в железных метеоритах содержится самородный никель (до 8%). Содержание его в ультраосновных породах примерно в 200 раз выше, чем в кислых (1,2кг/т и 8г/т). В ультраосновных породах преобладающее количество никеля связано с оливинами, содержащими 0,13 — 0,41% Ni.
В растениях в среднем 5·10−5 весовых процентов никеля, в морских животных — 1,6·10−4, в наземных — 1·10−6, в человеческом организме — 1…2·10−6.

Основную массу никеля получают из гарниерита и магнитного колчедана.
Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах до железо-никелевых окатышей (5—8% Ni), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора из него электролитически получают металл.
Карбонильный способ (метод Монда): Вначале из сульфидной руды получают медно-никелевый штейн, над которым пропускают СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонилникель [Ni(CO)4], термическим разложением которого выделяют особо чистый металл.
Алюминотермический способ восстановления никеля из оксидной руды: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O3

Биологическая роль

Значение никеля для поддержания здоровья живых организмов находится на стадии изучения. Несмотря на то, что о биологической роли соединения представлено мало сведений, известно, что элемент участвует в структурной организации, функционировании ДНК, РНК, белка.

Полезные свойства никеля:

• регулирует жировой, углеводный обмены;
• активизирует действие инсулина, увеличивая гипогликемическую активность;
• снижает артериальное давление;
• стимулирует кроветворение, повышает уровень гемоглобина;
• угнетает действие адреналина;
• участвует в синтезе гормонов;
• окисляет витамин С;
• усиливает антидиуретическое влияние гипофиза;
• активирует аргиназу;
• оказывает успокаивающее действие;
• выводит кортикостероиды с мочой;
• влияет на ферментативные процессы, ускоряет трансформацию сульфгидрильных групп в дисульфидные;
• сохраняет конформацию молекулы РНК.

При достаточном количестве цианокобаламина (витамина В12) в организме человека, никель стимулирует рост мышц, недостатке – вызывает обратный эффект.

Ещё с XIX столетия и до сих пор соли данного микроэлемента успешно применяются в комплексном лечении заболеваний кожных покров (псориаза, экзем, дерматитов). Также минерал показан при астенических состояниях, гипертонии, сахарном диабете.

Какова суточная норма никеля ?

Говоря о суточной норме никеля в день, сразу подчеркнём, что искусственно синтезированные соединения этого микроэлемента токсичныдля людей и могут вызвать рак, поэтому речь идёт исключительно о никеле, содержащемся в продуктах питания или выделенном из таковых. Учёные полагают, что в сутки достаточно потреблять от 0,1 до 0,3 мг этого минерала.
 

Сплавы на его основе

Сплавы никеля исключительно разнообразны, а свойства их для различных отраслей народного хозяйства настолько важны, что едва ли не все составы образуют собой отдельные группы.

С медью

Никель-медные сплавы – редкой особенностью, присущей такому твердому раствору является взаимная полная растворимость металлов друг в друге. При сплавлении в любой пропорции получают однофазный однородный сплав, изменяющий свои свойства закономерно и предсказуемо. Коррозионные качества таких сплавов определяются только пропорциями веществ: при доле меди более 50% свойства ближе к качествам самой меди, при доле никеля более 50%, сплав проявляется качества присущие никелю.

Никель-медные сплавы устойчивы к действию и кислот, и щелочей. Их применяют при производстве деталей и резервуаров для аппаратуры, работающей в среде фосфорной, серной, хлорной кислот, а также деталей машин, испытывающих высокие несущие нагрузки.

• К наиболее известным составам такого рода относят монели: 70% никеля, 28% меди и 1,5–2% железа.

Монели отличаются превосходной механической прочностью и твердостью, долговечностью, стойкостью к износу и нечувствительностью к кислотам и щелочам. Из них получают клапаны, насосы, оси крыльчатки, пружины, втулки, теплообменники и прочее.

• Из медно-никелевых сплавов изготавливаются монеты.
• Константан – сплав из 40% никеля и 59% меди, применяется в изготовлении высокоточной аппаратуры, так как отличается износостойкостью и переносит высокие нагрузки.

Применение никеля в современной технике представлено в этом видеосюжете:

С хромом

• Сплавы никеля и хромы – нихромы, известны своей жаропрочностью, но при этом отличаются и высокой коррозионной стойкостью в том числе и к кислотам. Такой набор качеств обуславливает и применение: при изготовлении муфельных печей, для производства теплообменников и трубопроводов, в качестве деталей газовых турбин. Сплавы с содержание никеля до 80% применяют для изготовления деталей камер сгорания в реактивных двигателях и атомных реакторах. Наиболее известные из них – нимоник, инколой разных марок, инконель. Сплавы используются для изготовления деталей, где требуется высокая прочность при высокой температуре – кожухи нагревательных элементов, трубы дробилок и так далее.
• Упрочненные сплавы никель-хром-железо, справедливо называются сверхпрочными сплавами. Они сочетают чрезвычайную прочность со стойкостью к коррозии при высокой температуре и сопротивление к ползучести. Из них изготавливают части газовых турбин, лопатки и детали двигателей, части печей, материал для поковки и так далее. Сплавы рассчитаны на «работу» при температурах до 600–850 С. Наиболее известные – нимоник, а также инконель и удимет.

Усвоение никеля организмом

Как и для множества других ценных для человеческого организма микроэлементов, для никеля единственным местом усвоение будет желудок и тонкий кишечник. При этом нужно подчеркнуть, что такие вещества, как апельсиновый сок, кофе, чай, молоко и витамин C могут отрицательно повлиять на всасывание этого микроэлемента.

Как и чем можно отравиться?

Вред никеля состоит не только в том, что его количество в значительной степени превышает необходимые и очень малые дозировки. Токсичность связана с попаданием в организм, прежде всего, его свободных ионов, имеющих положительную валентность (Ni 2+) Они в более высокой степени связываются тканями организма, и проявляют более высокую токсичность и канцерогенность, чем его молекулярные и комплексные соединения. Токсическое воздействие никеля на организм человека реализуется чаще всего посредством:

• вдыхания паров тетракарбонила никеля (высокотоксичного летучего соединения)
• длительного контакта металлического вещества с кожей (в том числе, ношения украшений).

Металлический никель, связанный кристаллической решеткой стали или сплава, не контактирующий непосредственно с человеческим телом, который хранится на складе, вреда здоровью не причиняет, при соблюдении основных правил техники безопасности, и организации мест хранения.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Недостаток никеля

Недостаток никеля – чрезвычайно редкое явление. Пока установлен только один признак дефицита – дерматит.

Эксперименты, проведенные на животных, выявили определенные признаки недостатка никеля:

• гипопигментацию;
• понижение содержания холестерина и гематокрита в крови;
• патологические изменения в печени;
• понижение общей двигательной активности;
• задержку роста, укорочение задних конечностей;
• повышение смертности.

В чем содержится никель: продукты-источники

Никель, как и все остальные питательные вещества, человек получает с едой. Содержится он как в растительных продуктах, так и в животных.

Важно!С обычной водой человек получает четвертую часть всего запаса этого элемента.

Растительные

Пополнить запасы никеля можно такими продуктами растительного происхождения:

• горох;
• фасоль;
• кукуруза;
• какао;
• овсянка;
• щавель;
• вишня;
• абрикос;
• яблоко;
• черная смородина.

Животные

Запасы никеля можно найти в таких животных продуктах:

• любое мясо (свинина, говядина, телятина);
• морепродукты, рыба, икра;
• молочные продукты (молоко, творог, сметана);
• яйца.

Никельсодержащие стали

Еще один источник никеля под лом или отходы представляет собой «нержавейка». Известное свойство этого металла улучшать антикоррозионные свойства нержавеющей стали обеспечивает его широкое использование в различных марках соединения, как с хромом, так и без него. Например, аусте­нитные, не содержащие хрома стали, отличаются высокой корро­зионной стойкостью в агрессивных средах: кипящих щелочах, растворах серной кислоты.

Наиболее популярные, на пунктах приема лома никеля, марки стали:

1. Б19, содержание Ni составляет 13 – 15%.
2. Б26, требуемая химия для приемки – 9.3%.
3. Б28, включает до 19%.
4. Б55, диапазон никелевых включений колеблется от 12 до 17%.

Ряд других марок стали, также характеризуются присутствием легирующей добавки элемента Ni, однако с небольшим содержанием этого метала, не превышающим 8%. Впрочем, это не снижает их востребованности, как лома никельсодержащих сплавов.

Никелевые руды

Промышленно-никелевые руды делятся на два типа.

1. Сульфидные медно-никелевые. Минералы: магний, пирротин, кубанит, милерит, петландит, сперрилит – вот что содержится в этих рудах. Спасибо магме, которая их образовала. Из сульфидных руд можно также получить палладий, золото и многое другое.
2. Силикатные никелевые руды. Они неплотные, похожие на глину. Руды этого типа бывают железистые, кремнистые, магнезиальные.

Что происходит

Никель поступает в организм преимущественно с вдыхаемым воздухом в газообразном или пылеобразном состоянии на производстве. Из легких он всасывается в кровь, накапливается в тканях органов дыхания, а также в почках. Никель выводится из организма преимущественно с мочой в течение длительного периода времени. Он воздействует на кожу, приводя к развитию воспалительного процесса дерматита, на органы дыхания, а также иммунную систему, приводя к снижению ее функциональной активности.

Неотложная помощь

Любая неотложная помощь сводится к полному устранению контакта отравившегося или с металлическим никелем, или с его парами, или с растворимыми соединениями. В случае отравления карбонилом никеля дополнительно нужно полностью снять всю одежду и механически, с помощью мыла и воды удалить его с кожных покровов. При отравлении карбонилом дают кислород, вводят симптоматические препараты, глюкокортикоидные гормоны, бронхолитики, или даже переводят на ИВЛ.

В последнее время используется при тяжелых отравлениях диэтилдитиокарбамат натрия, применяются такие средства, как дисульфирам. В случае контактного дерматита используются обычные методы лечения, связанные с применением антиаллергических препаратов, местных глюкокортикоидных гормонов. Самое главное, как лечить аллергию на никель — это первым делом избавиться от контакта с металлическими предметами.

Как проявляется отравление

Отравление никелем проявляется развитием клинической симптоматики поражения различных органов и систем:

При длительном хроническом отравлении никелем развиваются различные аллергические реакции, которые могут сопровождаться бронхиальной астмой с приступами выраженного сухого кашля и одышки.

Химические свойства

Что необходимо для определения качественного состава никеля? Здесь следует перечислить из каких атомов (а именно их количества) состоит наш металл. Молярная масса (ее еще называют атомной массой) равна 58,6934 (г/моль). С измерениями продвинулись дальше. Радиус атома нашего металла 124 пм. При измерении радиуса иона, результат показал (+2е) 69 пм, а число 115 пм – это ковалентный радиус. По шкале известного кристаллографа и великого химика Полинга, электроотрицательность равна 1,91, а потенциал электронный – 0,25 В.

Действия воздуха и воды на никель практически ничтожны. То же можно сказать и о щелочи. Почему этот металл так реагирует? На его поверхности создается NiO. Это покрытие в виде пленки, которая не дает окисляться. Если никель раскалить до очень высокой температуры, тогда он начинает проявлять реакцию с кислородом, а также воздействует с галогенами, причем со всеми.

Если никель попадет в азотную кислоту, то реакция не заставит себя ждать. Также он охотно активизируется в растворах с содержанием аммиака.

Но не вся кислота действует на никель. Такие кислоты, как соляная и серная, растворяют его очень медленно, но верно. А попытки проделать то же самое с никелем в фосфорной кислоте вообще не увенчались успехом.