VSU keemiateaduskonna dekaan Viktor Semenov rääkis ausalt kõik, mida ta niklist teab

"Märkmik Voronežis" on helisalvestis avaliku nõukogu kinnisest koosolekust "nikli teemal", mis toimus 3. oktoobril Voroneži oblastiduuma väikeses saalis. Üheks päevakorrapunktiks oli keemiateaduste doktori, professori, Voroneži Riikliku Ülikooli keemiateaduskonna dekaani, üld- ja anorgaanilise keemia osakonna juhataja Viktor Semenovi ettekanne. Avaldame tema kõne ärakirja (koos lühenditega):

Natuke niklist. Nikkel on üks äärmiselt olulisi metalle, sellel on pikk ajalugu ja atraktiivsed väljavaated edasiseks kasutamiseks. Nikkel on keemilise elemendina tuntud juba veidi üle 200 aasta, kuid selle praktiline kasutamine erinevate sulamite näol ulatub iidsetesse aegadesse. Inimkultuuri arengus, eriti Taga-Kaukaasia, Kesk-Aasia, Hiina, India ja Egiptuse rahvaste puhul, on niklit sisaldavate sulamite kasutamise näiteid teada rohkem kui 3000 aastat eKr.

Nikkel on ehitusmaterjal. Raua korrosioonikaitse parandamiseks lisatakse terasele kroomi ja niklit. Kroom, muide, on ökoloogiliselt problemaatilisem element võrreldes nikliga. Kuid selline teras on vastupidav isegi merevees ja paljudes agressiivsetes keemilistes keskkondades.

Nikkel ei oksüdeeru atmosfääritingimustes toatemperatuuril, on stabiilne erinevates keemiliselt aktiivsetes keskkondades - leelistes jne ning ei oksüdeeru kuumutamisel 700-800 kraadini. Seda töödeldakse igat tüüpi mehaanilisel töötlemisel - sepistamine, valtsimine, stantsimine ja keevisõmblused. Nende omaduste kompleksi tõttu kasutatakse niklit eriti laialdaselt erinevate sulamite kujul.

Üldiselt on nikli kasutusala tohutu. Keemikuna ütlen, et seda kasutatakse erinevate keemiliste protsesside katalüsaatorite tootmisel. Oma korrosioonikindluse tõttu kasutatakse niklit ka kaitsekattena (näiteks müntide tuntud nikeldamine), sellest valmistatakse keemia- ja elektrivaakumseadmete osi ning seda kasutatakse aktiivselt meditsiinis.

Arvestades elementide perioodilist tabelit, võime märkida ohtu kujutavaid elemente. Need on rasked ja radioaktiivsed metallid, halogeenid, tallium, boor, elavhõbe, seleen ja mitmed teised. Nikkel ei kuulu nende elementide hulka.

Perioodilises süsteemis on mitmeid analoogiaid: rühm, standard, elektrooniline, diagonaal, horisontaalne ja hulk teisi. Neid analoogiaid iseloomustab elementide omaduste suur sarnasus. Raua, koobalti ja nikli puhul on horisontaalne analoogia. Need on sama rühma metallid, oma omadustelt on nad peaaegu kaksikud. Samal ajal peame rauda mingil põhjusel täiesti ohutuks, kuid mõned inimesed väljendavad muret nikli pärast.

Inimkeha võivad kahjustada lahustuvad soolad ja lenduvad komponendid. Niklisoolad on anorgaanilised ühendid; nad on vähelenduvad ning enamik nikli sooladest ja mineraalidest on täielikult lahustumatud.

Kõik Novokhoperski maardla mineraalid on esindatud suure hulga keemiliste ühenditega: FeS, CuFeS2, ZnS, PbS, MoS2, FeS2, FeAsS, CoAsS, NiAsS, NiAs ja mitmed teised. Kõik loetletud ühendid ise on praktiliselt mittelenduvad ja vees lahustumatud ega pääse seetõttu meie kehasse.

Uudised Notepad-Voronežis

Nikkel on mikroelement, mis osaleb hematopoeesis (erütropoeesis) ja redoksprotsessides, varustades kudede rakke hapnikuga.

Aine avastati 1751. aastal ja see on D.I. perioodilisuse tabelis kahekümne kaheksandal kohal. Mendelejev sümboli “Ni” all.

Ühend kuulub punaste vereliblede hulka, vähendab adrenaliini toimet, omab soodsat rahustavat toimet närvisüsteem. Suure verekaotuse korral kasutatakse elementi süstide kujul, et stimuleerida vereloomet ja punaste vereliblede sünteesi. Huvitav on see, et nikli imendumine vereringesse toimub maomahlas sisalduva vesinikkloriidhappe mõjul.

Mineraal osaleb ainevahetuses ja vastutab rakumembraani struktuuri säilitamise eest normaalses olekus.

Täiskasvanu keha sisaldab 5–14 milligrammi niklit. Sisu sees siseorganid sõltub vanusest, soost, füsioloogilisest tervislikust seisundist, kehakaalust, keskkonnatingimustest. On kindlaks tehtud, et raseduse ja rinnaga toitmise ajal naistel suureneb nikli imendumine. Lisaks koguneb element vanusega kopsudesse.

Organismi päevane vajadus ühendi järele on 100 - 300 mikrogrammi.

Üldine informatsioon

Nikkel on plastiline ja tempermalmist hõbevalge värvusega metall. Keemiline aktiivsus on madal: see reageerib aeglaselt hapetega ja ei reageeri leelistega. Õhuga kokkupuutel kaetakse element oksiidkilega.

Ühendi nime päritolu seostatakse kurja vaimuga - päkapikuga, kes saksa mütoloogias paistis vaske otsivatele sakslastest kaevuritele sarnase mineraali - punase nikkelpüriidi NiAs, nn arseeni-nikli läige. . Ebaõnnestunud katsete tulemusena sulatada sellest maagist vaske, andsid raevunud kaevurid uuele metallile nimed “Kupfernickel” ja “Nickel”, mis tähendasid vastavalt “Vaksekurat” ja “Pahatus”. Tänapäeval tähendab sõna “Nikkel” saksa kaevurite keeles ikka sõimusõna.

Inimorganites leidub seda mikroelementi suurim arv koondunud hüpofüüsi (keskaju must aine), maksas, kõhunäärmes, neerupealistes. Toiduga kaasas olev nikkel imendub inimese seedetraktis 1–10%. Samal ajal vähendavad piim, kohv, tee ja askorbiinhape selle imendumist. Rasedus, imetamine, rauapuudus, vastupidi, suurendavad mineraali imendumist.

Nikkel transporditakse otse koos seerumi albumiiniga. Huvitav on see, et vereplasmas sisaldub element valdavalt seotud olekus valkudega alfa-1-glükoproteiin ja nikeloplasmiin (alfa-2-makroglobuliin).

Jäätmeühend eritub 95% inimese kehast väljaheitega ning ülejäänud 5% sapi, higi ja uriiniga.

Vaatamata mikroelemendi positiivsetele omadustele, pidage meeles, et nikkel on aktiivne allergeen, mis põhjustab selle metalli suhtes tundlikel inimestel ekseemi ja kontaktdermatiiti. Võimalikud põhjused arengut kõrvaltoimed– majapidamistarvete, neetide rõivastel, elementi sisaldavate ehete kokkupuude nahaga.

Bioloogiline roll

Uurimisel on nikli tähtsus elusorganismide tervise säilitamisel. Vaatamata sellele, et umbes bioloogiline rollühendus, esitatakse vähe teavet; on teada, et element osaleb DNA, RNA ja valgu struktuurses korralduses ja toimimises.

Kasulikud omadused Nikkel:

• reguleerib rasvade ja süsivesikute ainevahetust;
• aktiveerib insuliini toimet, suurendades hüpoglükeemilist aktiivsust;
• vähendab vererõhku;
• stimuleerib vereloomet, suurendab hemoglobiini taset;
• pärsib adrenaliini toimet;
• osaleb hormoonide sünteesis;
• oksüdeerib C-vitamiini;
• suurendab hüpofüüsi antidiureetilist toimet;
• aktiveerib arginaasi;
• on rahustava toimega;
• eritab kortikosteroide uriiniga;
• mõjutab ensümaatilisi protsesse, kiirendab sulfhüdrüülrühmade muutumist disulfiidrühmadeks;
• säilitab RNA molekuli konformatsiooni.

Piisavas koguses tsüanokobalamiini (vitamiin B12) inimkehas stimuleerib nikkel lihaste kasvu, selle puudus aga vastupidise efekti.

Alates 19. sajandist ja siiani on selle mikroelemendi sooli edukalt kasutatud kompleksne ravi nahahaigused (psoriaas, ekseem, dermatiit). Mineraal on näidustatud ka asteeniliste seisundite, hüpertensiooni ja diabeedi korral.

Puuduse sümptomid ja tagajärjed

Niklipuudus organismis tekib siis, kui päevas tarbitakse ühendit 50 mikrogrammi või vähem, mis on 2–6 korda väiksem ööpäevasest normist.

Arvestades, et mikroelement on toiduainetes laialt levinud, sisaldab tavainimese igapäevane toit reeglina kahekordset kasulikku ainet päevas (500–600 mikrogrammi).

Niklipuuduse tunnused kehas:

• hemoglobiini taseme ja hematokriti langus;
• letargia, lihasnõrkus;
• suurenenud veresuhkru tase;
• hüpopigmentatsioon;
• kehalise aktiivsuse vähenemine;
• patoloogilised muutused maksas.

Nikli antagonistid on C-vitamiin ja seleen.

Pikaajaline ühendi puudus aitab kaasa dermatiidi ilmnemisele, südamepauna probleemidele, tagajäsemete lühenemisele, hilinemisele. füüsiline areng, vähendab organismi vastupanuvõimet haigustele.

Üleannustamise sümptomid ja tagajärjed

Nikli liig inimkehas on palju tavalisem kui selle puudus. Nikkelsulfaat ja kloriid on nende hea vees lahustuvuse tõttu kõige mürgisemad. Inimorganismile on vähem toksiline toime lahustumatud ühendid: oksalaat, fosfaat, silikaat.

Kodustes tingimustes võib liigset niklit saada seda mineraali sisaldavate madala kvaliteediga nõude, odavate ehete ja proteeside kasutamise tulemusena. Lisaks on mikroelementi tubakas, seega on ohus ka inimesed, kellel on halb harjumus.

Tootmises on mineraali üledoosi saada palju lihtsam kui kodustes tingimustes. Selle põhjuseks on asjaolu, et metalli töötlemisel tekkinud karbonüülniklil ja niklitolmul on võime koguneda organismi, mis toob kaasa töötaja kiire mürgistuse.

Kaltsiumi, magneesiumi, raua puudus suurendab metallide imendumist.

Inimese pideva kokkupuute korral aurude, tolmu, nikliühenditega või elemendi ühekordse üledoosi (50 milligrammi) saamisel toodetes, ravimid, tekib kraaniveega "üleannustamine". Sel juhul see areneb äge põletik nahk – kontaktdermatiit, keratiit, vitiliigo, astma, artriit, rakuline immuunsus nõrgeneb, ensüümide ja hormoonide aktiivsus aeglustub.

Rasketel juhtudel võib elemendi oksiidide või sulfiididega töötamine 2 aastat või kauem põhjustada kopsukasvajaid, ninaneelu, ülemiste hingamisteede haigusi ja liigutuste koordineerimise häireid (ataksia).

Kehamürgistuse nähud ja tagajärjed:

• iiveldus, oksendamine, õhupuudus;
• seedeprobleemid;
• maksa, neerude düstroofia;
• peavalu;
• närvi- ja südame-veresoonkonna süsteemide töö häired;
• ainevahetushäire;
• vere koostise halvenemine;
• neurasteenia;
• haigused kilpnääre, suguelundid;
• sarvkesta haavandid;
• urobiliin uriinis;
• ninaverejooks, arvukus;
• aneemia;
• tahhükardia;
• kopsude, aju turse;
• valu hüpohondriumis paremal;
• riniit;
• vähenenud reaktsioon välistele stiimulitele või kesknärvisüsteemi liigne erutuvus.

Tervise taastamiseks ning liigse nikli sümptomite ja tagajärgede kõrvaldamiseks organismis on soovitatav piirata mineraalaine omastamist toidust ja järgida tööl ettevaatusabinõusid. Nimelt kandke kaitsemaske ja kombinesooni.

Pidage meeles, et nikkelkarbonüülühendid on inimeste tervisele äärmiselt ohtlikud, mõnikord põhjustab 2–3 tundi pidevat mikroelementide aurude sissehingamist surmava mürgistuse.

Toiduallikad

Iga päev tarnitakse kuni veerand mineraalainest päevasest normist kareda kraaniveega, mis lastakse üle öö torudesse ühendiga rikastatuna. Lisaks on nikli peamised toiduallikad puhas kakaopulber - 980 mikrogrammi 100 grammi toote kohta, mõru-magus šokolaad - 260 mikrogrammi (piim - 120). Elemendi kõrge kontsentratsiooni põhjuseks nendes toodetes on tooraine pidev kokkupuude roostevabast terasest masinatega ja võimas töötlemisprotsess. Lisaks on ühendi sisalduse liidrid kaunviljad.

Tabel nr 1 “Niklirikkad tooted”

Tootenimi	Niklisisaldus 100 grammis tootes, mikrogrammides
Kakaopulber	980
India pähkel	510
Spinat	390
Sojaoad	304
Šokolaad	120 – 250
Roheline hernes	250
Oad	170
Läätsed	160
Mais	80
Veise maks	63
Teraviljad	50
Riis	50
Nisu	40
Pistaatsiapähklid	40
Rukis	30
Aprikoos	32
Külmsuitsu stauriid	28
Odratangud	23
Nisujahu	22
Pearl oder	20
Must sõstar	18
Pirn	18
Apple	18
Viinamari	16
Valge kapsas	15
Peet	14
Kilud õlis	14
Tomatid	13
Sealiha	12
tatar	10
Tursk, põhjaputassuu	9
Veiseliha	8,6
Pollock, kilttursk, merluus	7
Ahven, koha, makrell, haug, lest	6
Kartul	5
Virsik	4
Riisitangud	2,7

Et vältida dieedi üleküllastumist nikliga ja üleannustamise sümptomite teket, on soovitatav menüüst välja jätta kõrge mikroelementide sisaldusega tooted, asendades need toodetega, mille koostises on madal mineraalainete protsent. Selliste toodete hulka kuuluvad: sibul, kapsas, linnuliha, kõrvits, porgand, piim, veiseliha, vorstid, spargelkapsas. Niklisisaldus nendes toodetes ei ületa 15 mikrogrammi 100 grammi toidu kohta.

Tervislikku toitumist järgides pidage meeles, et kõrge kolesteroolisisaldusega allikaid ja küllastunud toite tuleks süüa mõõdukalt väikeste portsjonitena.

Järeldus

Seega on tubakasuits, konservid, kaunviljad ja šokolaaditooted non-stop tegurid, mis toovad kaasa organismi üleküllastumise ja mürgistuse mikroelementidega. Tervena püsimiseks jäta need oma igapäevasest menüüst välja.

Nikliallergikutel soovitatakse vältida kokkupuudet reaktsiooni esilekutsuvate esemetega, vältida mõõduka ja kõrge ühendisisaldusega tooteid (üle 40 mikrogrammi 100 grammi toote kohta) ning vältida allergeeni sisaldavate kosmeetikatoodete ja ehete kasutamist. . Lisaks kasutage metalliga töötamisel naha- ja hingamisteede kaitsevahendeid (näiteks latekskindaid, maske).

Mille ajalugu sai alguse Saksi mägedest ja seostati müütiliste tegelastega – kurjade kääbustega, kes igal võimalikul viisil takistasid kaevuritel maagi kaevandamast.Nikkel sai oma nime isegi vallatu mäevaimu nime järgi, kes asendas vase kupfernikliga (kuradi vask). ). Nikli avastas 1751. aastal rootslane Kronstedt, uurides punaseid niklipüriite. Veidi hiljem saadi puhtamat niklit Bergmani katsete seerias.

Nikkel on perioodilisuse tabeli IV perioodi X rühma element keemilised elemendid DI. Mendelejevi aatomnumber on 28 ja aatommass 58,693. Tunnustatud nimetus - Ni(ladina Niccolum).

Füüsilised ja keemilised omadused

Nikkel on keemiliselt väheaktiivne, plastiline ja tempermalmistuv siirdemetall, erk-hõbevalge värvusega ning õhuga suheldes kipub pind kattuma õhukese oksiidkilega.

Nikli päevane vajadus

Nikli päevane vajadus pole siiani täpselt määratletud, arstid ja teadlased nõustuvad, et terve täiskasvanud inimene vajab keskmiselt 100–300 mikrogrammi päevas, mida ta saab toidust.

Niklit leidub paljudes toiduainetes, maiuspala magusasõpradele on asjaolu, et šokolaad sisaldab üsna palju niklit. Peamised mikroelemendi tarnijad on: teravili ja teraviljad (,), pähklid, seemned, kaunviljad (ja), tee, piim ja piimatooted, rups, rohelised lehtköögiviljad (,), kala ja mereannid ning.

Nikli kasulikud omadused ja selle mõju organismile

Nikkel osaleb ensüümide aktiveerimises, hematopoeesis ja geeniinformatsiooni kandjate moodustamises, pikendab ja võimendab insuliini toimet, avaldab soodsat mõju neerude ja hüpofüüsi aktiivsusele, aitab rakumembraanidel ja nukleiinhapetel nende säilimist. struktuur, varustab kudede rakke hapnikuga ja omab arteriaalset rõhku alandada.

Niklipuuduse tunnused

Niklipuudus on äärmiselt haruldane ja seda iseloomustab tavaliselt laste aeglane kasv, veresuhkru tõus ja hemoglobiini taseme langus (kalorisaator). Kuna nikli preparaadid on mürgised, on enesega ravimine tervisele äärmiselt ohtlik, seetõttu on nende sümptomite tuvastamisel kohustuslik läbida arstlik läbivaatus.

Ülemäärase nikli märgid

Peamised nikli liigsuse tunnused inimkehas on dermatiit ja nahapõletik, konjunktiviit, närvitegevuse häired, südame-veresoonkonna süsteemist Ja seedetrakt, neeru- ja maksadüstroofia, keratiit.

Niklit kasutatakse laialdaselt tööstuses ja muudes valdkondades, see on enamiku supersulamite alus, seda kasutatakse nikeldamiseks metallide pinna kaitsmiseks korrosiooni eest ning seda kasutatakse keemia- ja kiirgustehnoloogiates, akude tootmises, meditsiinis, muusikas. tööstuses ja mündis.

Looduses olemine

Nikkel on üsna tavaline element, mida leidub maapõues köidetud vorm, looduslik metall, mida leidub raudmeteoriitides. Niklimaardlaid on Kanadas, Venemaal, Lõuna-Aafrikas, Kuubal ja Ukrainas.

Nikkel, on keemiline aine, mille elementide tabelis on seerianumber 28. Puhtal kujul on nikkel kõva, hõbedavärvi metall (välimuselt väga sarnane hõbedale), tempermalmist ja hästi poleeritav. Nikli omadused on sarnased rauale ja koobaltile. Elemendi nimi pärineb mägede kurja vaimu nimest, kes nende arvates viskas neile võltsitud vasest "kupfernickel" ( Kupfernickel- vaskkurat). Nikli sisaldus maakoores on 0,0075%.

Nikkel on tööstuses väga praktilise tähtsusega (kasutatakse korrosioonikindlate, väga plastiliste sulamite tootmiseks, legeeriva lisandina ja metalltoodete katmiseks - nikeldamine). Suurem osa (60%) kaevandatavast niklist läheb roostevaba terase tootmiseks, mida kasutatakse hoonete ehitamisel, läheb veetorude tootmiseks jne.

Bioloogiline toime

Nikkel on koondunud nendesse elunditesse ja kudedesse, kus on intensiivne metaboolsed protsessid, hormoonide, vitamiinide ja teiste bioloogiliselt aktiivsete ühendite biosüntees. Nikkel ladestub kõhunäärmes ja kõrvalkilpnäärmes, hüpofüüsis.

Nikli bioloogiline roll pole hästi mõistetav.

• Niklil on kasulik mõju vereloomeprotsessidele (selles on see sarnane koobaltiga);
• Aitab rakumembraanidel ja nukleiinhapetel säilitada normaalset struktuuri;
• Osaleb B12-vitamiini, askorbiinhappe metabolismis;
• Säilitab vajaliku kaltsiumi taseme;.
• Tugevdab insuliini toimet;
• Mõjutab ensümaatilisi protsesse;
• Võimeline pärssima adrenaliini toimet ja alandama vererõhku.

Nikkel, mis sisaldub igapäevaelus kasutatavates sulamites (ehted, needid, nõud) on allergiate (kontaktdermatiit) peamine põhjus metallide suhtes (reaktsiooni intensiivsus võib varieeruda), mis puutuvad kokku nahaga (ehted, kellad, denim). needid). Nikkel toidus, samuti kokkupuude niklisulamitega põhjustab sageli allergiat ekseemi kujul. Ekseemiga patsientidel suureneb Cu, Zn ja nikli kontsentratsioon veres. Euroopa Liit piirab nikli sisaldust toodetes, mis puutuvad kokku inimese nahaga.

Kui teil on kontaktallergia nikli suhtes, pärast kokkupuudet metalliga allergiline ekseem võib ilmneda mis tahes kehaosas.

Ööpäevas satub toiduga inimkehasse keskmiselt 0,3–0,6 mg niklit, mis paljude teadlaste hinnangul katab. igapäevane vajadus temas on täiskasvanu.

Nikli allikad

Niklitootmislähedasel pinnasel kasvavad taimsed saadused sisaldavad seda (niklit) suurtes kontsentratsioonides.

Niklirikaste toitude hulka kuuluvad šokolaad (eriti tume šokolaad), herned, läätsed ja muud kaunviljad, pähklid, päevalilleseemned ja lehtköögiviljad.

Nikli puudus

Nikli ebapiisav tarbimine põhjustab kasvupeetust, hemoglobiinisisalduse langust veres ja suhkur võib veidi tõusta.

Niklipuudus on äärmiselt haruldane, seetõttu ei tohiks te ilma testimata niklit sisaldavaid ravimeid võtta. Nikkel on potentsiaalselt ohtlik ning põhjustab vähki ja mutageneesi.

Liigne nikkel kehas

Kui niklit satub inimkehasse liigselt, on see mürgine. Nikli mürgisus sõltub kehasse sattumise viisist ja selle ühendite lahustuvusest. Vees paremini lahustuvad (nikkelsulfaat ja kloriid) on 30 korda mürgisemad kui halvasti lahustuvad (nikkeloksiid ja sulfit).

Liigne nikli sattumine organismi võib põhjustada vereloome muutusi, düstroofilisi muutusi maksas ja neerudes, südame-veresoonkonna, närvi- ja seedesüsteemi häireid, süsivesikute ja lämmastiku metabolismi, kilpnäärme- ja reproduktiivfunktsiooni häireid, sarvkesta haavandeid, keratiiti, vitiliigo, vähk ja mutagenees. Kell pikaajaline kokkupuude nikkelkloriidiga täheldatakse ataksia (liigutuste koordinatsiooni häire), hingamishäireid, kaltsiumi, magneesiumi, fosfori ja joodi tasakaalu.

Kõrge nikli sisaldus veres võib olla seotud ka artriidi ja kontaktdermatoosidega.

Metallurgiatööstuse ettevõtetes, kus kasutatakse niklit ja selle ühendeid, on töötajate seas levinud ülemiste hingamisteede ja bronhopulmonaalsüsteemi haigused. Nii krooniline kui äge mürgistus nikkel ja selle ühendid võivad olla surmavad. On teada töötaja surmajuhtum, kes tegi keevitustööd 90 minutit ilma respiraatorita.

Tööstuses kasutatavad nikkelkarbonüülühendid on 1. ohurühma kantserogeensed ained.

Mineraalsed detailid

Väga levinud on muude metallidega niklisulamitest valmistatud tooted: ehted, teksaneedid, kööginõud, sanitaartehnika, õmblusnõelad, kudumisvardad, mündid. Tooted meditsiinilistel eesmärkidel: kirurgiainstrumendid, breketid, proteesid, implantaadid. Nikli baasil loodud “tark materjal” on võimeline pärast deformatsiooni taastama oma esialgse kuju, sellest valmistatakse eelkõige prilliraame.

Nikkel sisaldub kodukeemias ja kosmeetikas.

Laua kahvlite ja lusikate tagaküljele graveeritud numbrid (18/10, 18/8 või 18/0) näitavad kroomi ja nikli protsenti.