Применение никеля в медицине

Содержание
  1. Никель. Какой вред для здоровья несет никель и его соединения? | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!
  2. Применение никеля и источники загрязнения окружающей среды
  3. Никель в организме человека
  4. Как и чем можно отравиться?
  5. Симптомы и признаки острого и хронического отравления никелем
  6. Никелевый дерматит
  7. Осторожно: карбонил никеля!
  8. Водные отравления никелем
  9. Канцерогенное действие никеля
  10. Неотложная помощь
  11. Профилактика
  12. Документальный фильм “Никель”
  13. Никель микроэлемент: свойства, вред и польза для здоровья человека
  14. Из истории никеля
  15. Свойства и применение никеля
  16. Никель в организме человека
  17. Какова суточнаянорма никеля?
  18. Чем опасны недостаток иизбыток никеляв организме?
  19. Никель в добавкахи витаминно-минеральных комплексах для спортсменов
  20. никеля в продуктахпитания
  21. Никель – это что такое? Свойства никеля
  22. Немного истории
  23. Физические свойства никеля
  24. Химические свойства
  25. Никель в природе
  26. Никелевые руды
  27. Где применяется никель
  28. Никель в медицине
  29. Никель в живых организмах
  30. Роль никеля в организме человека
  31. Сплавы из никеля
  32. Никель в быту
  33. Никель, хим. состав и применение никелевых и медно-никелевых сплавов
  34. Марки и химический состав никеля
  35. Влияние примесей на свойства металла
  36. Применение никеля в чистом виде
  37. Никелевые сплавы
  38. Сплав с кремнием
  39. Сплавы никеля и марганца
  40. Алюмель
  41. Хромели
  42. Медно-никелевые сплавы
  43. Копель
  44. Константан
  45. Мельхиор
  46. Нейзильбер
  47. Куниаль
  48. Манганин
  49. Монель

Никель. Какой вред для здоровья несет никель и его соединения? | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!

Применение никеля в медицине

Никель является серебристо – белым, пластичным металлом, и сам по себе он химически проявляет невысокую активность. Это объясняет его высокую коррозионную стойкость.

Никель очень широко применяется в народном хозяйстве, распространен в природе и является незаменимым микроэлементом, входящим в состав человеческого организма.

Но, попадая на кожу и в органы дыхания, как в чистом виде, так и в составе соединений, никель несет вред для человека, он способен вызывать острые и хронические отравления.

Как применяется никель, зачем он нужен в организме, какими соединениями и при каких условиях можно отравиться, каковы симптомы отравления и что делать при подозрении на интоксикацию никелем и его соединениями? Какова польза и вред никеля?

Применение никеля и источники загрязнения окружающей среды

Простейшим примером является никелирование металлических деталей, сантехники. Этот металл входит во многие стали и сплавы, применяется в химической промышленности как катализатор, но одним из наиболее важных сфер применения металла является гальваническая техника и химическое машиностроение. На фото ниже – электролизный цех.

На заводе по производству никеля

В аэрокосмической промышленности широко применяются жаропрочные материалы на основе никеля, металлургия использует такие хромоникелевые стали и сплавы, как константан, нейзильбер, нихром, пермаллой, инвар и другие.

Каждый из них обладает своими уникальными свойствами. Это вещество широко применяется в производстве самых разных источников постоянного тока: в аккумуляторной промышленности.

Даже для производства струн щипковых инструментов, а точнее, для их обмотки требуются сталь с повышенным содержанием никеля.

Никелированная посуда

В быту нас окружает никелированная посуда (никелирование, которое проводится гальваническим методом и предохраняет материалы от коррозии), он применяется для покрытия ножей, ложек и вилок, используется в производстве зубных протезов и коронок.

Никель способен загрязнять воду, особенно в сточной зоне химических производств, заводов по производству каучука и горно-обогатительных комбинатов.

Практически 97% выброса металла в атмосферу приходится на предприятия отечественного концерна «Норильский никель» в таких населенных пунктах, как Норильск, Мончегорск, Апатиты.

Он попадает в воздух как отход при сжигании различных сортов каменного угля.

Смотрите также никелевый лом.

Никель в организме человека

Жизненно необходим этот металл для правильного синтеза наследственного материала (ДНК). Он входит в состав ферментов, которые контролируют процессы клеточного деления.

Он необходим для создания форменных элементов крови, незаменим в жировом обмене и процессах клеточного дыхания.

Без никеля, повышенное количество которого содержатся в поджелудочной железе, невозможен правильный обмен углеводов, поскольку металл повышает активность инсулина.

В какой пище встречается никель

Суточная потребность человека в этом микроэлементе полностью обеспечивается его содержанием в мясе и рыбе, в хлебобулочных изделиях, в овощах и фруктах, молочных продуктах и ягодах.

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.

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).

Никелевый дерматит

Часто встречается первичная разновидность контактного дерматита. В месте длительного соприкосновения этого металла с кожей человека вначале возникает эритема, или очаги покраснения. Затем появляется огрубение кожного рисунка, возникает уплотнение кожи.

Такой симптом в дерматологии называется лихенизацией, или лихенификацией. Затем появляются бугорки, или папулы.

Эти симптомы аллергии на никель похожи на любой контактный дерматит, и очень важно выявить связь жалоб с металлическими деталями, натирающими кожу.

Симптомы аллергии на никель

Можно легко выяснить причину дерматита, если окажется, что это ограниченное поражение в точности соответствует местам натирания кожи металлическими предметами. Это могут быть пряжки ремней, ювелирные украшения.

Гораздо более тяжелой является общая аллергическая реакция человеческого организма на поступление в него никеля, причём металл попадает внутрь через органы дыхания, при введении различных никельсодержащих металлических имплантатов, и такой общий генерализованный дерматит можно расценивать как системную реакцию организма. Поэтому вред использования спирали из никеля в качестве внутриматочного контрацептива может значительно превысить ее пользу.

При вторичном дерматите сыпь располагается симметрично, может захватывать всё тело, или локализоваться на отдельных участках, на локтевых сгибах, на лице, под коленками.

Как и любой другой аллергический дерматит, вначале возникает сенсибилизация организма при первичном контакте с аллергеном, а затем, при повторной встрече, развиваются симптомы диффузного токсического дерматита.

Общая схема симптомов никелевой аллергии показана ниже.

При длительном наблюдении рабочих – никелировщиков, отмечена экзема. На коже располагаются различные папулы с элементами отёков, пятна, пузырьки, хроническое мокнутие.

По данным статистики, более 10% всех профессиональных поражений кожных покровов составляют никелевые дерматиты, а у сотрудников электролизных цехов частота никелевых поражений кожи доходит до 15%. Однако, встречаются и более редкие случаи никелевого дерматита.

Например, у кассиров банков, которые по долгу службы часто считали монеты, изготовленные из сплавов этого металла, возникали симптомы контактного дерматита на пальцах.

Дерматит на никель

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.

Водные отравления никелем

В том случае, если человек употребляет воду, в которой находятся растворимые соли никеля, то развиваются симптомы, напоминающие острые кишечные инфекции, – возникает слабость, понос, тошнота и рвота – признаки отравления никелем.

Однако при поражениях солями, развиваются еще и специфические нарушения в легких, которые проявляются одышкой и кашлем, не свойственными для острой кишечной инфекции. При полном прекращении поступления отравляющих веществ в организм такие симптомы могут сохраняться несколько суток.

Вред посуды из никеля особенно велик, если в ней находятся кислые продукты – например, уксус, и хранится там долгое время.

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.

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.

Профилактика

На современных производствах, где существует надлежащий контроль и охрана труда, любое токсическое действие никеля и его соединений можно нивелировать, используя изолирующие респираторы, фильтрующие шланговые противогазы и спецодежду.

Работниками должны применяться специальные пасты и мази, кожа рук должна обрабатываться особыми соединениями, но самое главное, что можно сделать – это устранить ручной труд, особенно загрузку и выгрузку деталей из электролизных ванн, и как можно шире применять механизацию на производстве.

Очень важным средством профилактики хронических интоксикаций является проведение периодических медицинских осмотров, а также использование специальных накожных тестовых проб соединениями никеля. В качестве скрининговой диагностики обязательно должна проводиться рентгенография носовых пазух, ежегодные консультации онколога на производстве.

Документальный фильм “Никель”

О вреде никеля и его опасном производстве

Источник: https://xlom.ru/interesno/professionalnye-zabolevaniya/nikel-kakoj-vred-dlya-zdorovya-neset-nikel-i-ego-soedineniya

Никель микроэлемент: свойства, вред и польза для здоровья человека

Применение никеля в медицине

Никель микроэлемент. Не секрет, что минералы занимают важное место среди жизненно необходимых человеку веществ. Роль многих макро- и микроэлементов столь важна для нас, что учёные назвали их незаменимыми.

Это означает, что их запасы в человеческих тканях, органах, жидкостях должны непременно постоянно пополняться в необходимых количествах из внешней среды. Мы получаем их с пищей и водой.

К таким незаменимым минералам относится и микроэлемент никель, об истории открытия которого, свойствах, вреде и пользе для здоровья людейи будет рассказано в этой статье.

Никель в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.

Из истории никеля

История никеля окутана саксонскими преданиями и мифами. Немецкие горнорабочие часто находили минерал, напоминающий медную руду, однако, как ни старались, выплавить медь из него не могли.

Поэтому и окрестили его «купферникель», то есть «медный дьявол» или «дьявольская медь», ибо были убеждены, что злополучную руду подкидывает им озорной горный дух, гном Ник. Nickel в переводе с немецкого означает «злой гном/дух», а в жаргоне рудокопов это было ругательство.

Впрочем, в загадочном минерале не было ничего дьявольского, а в стекольном производстве его использовали для придания стеклу зелёного оттенка. На самом деле купферникель был соединением никеля с мышьяком, но разгадать его истинную природу долго не удавалось.

В 1751 году шведский учёный Кронштедт получил из «дьявольской меди» новый химический элемент – металл, который, следуя саксонской традиции, назвал никелем (лат. Niccolum, Ni).

Однако немецкие горняки были отнюдь не первыми, столкнувшимися с никелем.

С древнейших времён люди находили вкрапления прочного, красивого и пластичного металла в метеоритах и изготовляли из него оружие и талисманы. Так, в украшениях древних египтян присутствует около 30% никеля.

А китайцы ещё до нашей эры включали этот минерал в сплав под названием пакфонг, позднее завезённый и в Европу, где из него чеканили деньги.

Но, конечно, говорить о широкомасштабной никелевой промышленности можно только с конца ХIХ века.

Свойства и применение
никеля

Со свойствами и применением никеля мы сталкиваемся ежедневно, даже если не подозреваем об этом, ведь этот минерал прочно вошёл в различные сферы жизни современного человека.

Этот красивый светло-серебристый металл, немного похожий на серебро или платину, отличается пластичностью и ковкостью, невысокой химической активностью – теми качествами, которые делают его привлекательным в различных производствах. Литой никель почти так же прочен, как мягкая сталь.

Низкая реакционная способность не даёт ему разрушаться под воздействием воздуха, воды, паров, многих кислот, словом, делает его стойким к коррозии. А пластичность, вязкость этого металла в чистом виде позволяет изготавливать из него тончайшие листы и проволоку.

Важна в промышленности и способность его смешиваться с разными металлами в многочисленные сплавы.

В нашем быту мы часто имеем дело с никелированными вещами – посудой, перилами, трубами, кранами, деталями мебели.

Также постоянно присутствуют в нашем обиходе предметы, сделанные из сплавов, содержащих никель, и самого никеля: деньги, швейные иголки и фурнитура, очки, украшения, гитарные струны… В медтехнике сплавы никеля применяются для изготовления протезов и брекет-систем.

Когда мы видим нержавеющую сталь, мы снова сталкиваемся с никелем, непременно в ней присутствующим. Не обходятся без никеля электротехника и кораблестроение, химическая промышленность и оборонная индустрия, машиностроение, атомная и нефтегазовая промышленность.

Никель
в организме человека

Значение никеля в организме человека ещё не до конца изучено, однако открывшихся фактов учёным хватило, чтобы признать его незаменимым для здоровья веществом. Наибольшее содержание никеля у нас в поджелудочной и паращитовидных железах, гипофизе, печени и почках, мышцах и лёгких.

И хотя концентрация его в тканях и органах крайне мала (всего в нашем теле в среднем около 10 мг, но возможны колебания от 2 до 14 мг), он необходим для нормального роста и развития, рождения жизнеспособного потомства. Это доказали эксперименты над животными, из рациона которых исключался никель.

Дело в том, что этот микроэлемент – активный участник минерального обмена. От него зависят ферментативные процессы – разложение и образование белков, углеводов, жиров, гормонов, витаминов и других соединений. Так, никель влияет на окисление и усвоение аскорбиновой кислоты, позволяет лучше всасываться кальцию.

Никель ускоряет метаболизм железа и выработку гемоглобина и, соответственно, благотворно влияет на образование эритроцитов и снабжение кислородом тканей. Он улучшает усвоение меди и витамина В12, также нужных для кроветворения. Именно поэтому при значительных потерях крови, его вводят подкожно для экстренного увеличения числа эритроцитов.

Интересна взаимосвязь никеля с инсулином и глюкозой: благодаря ему в поджелудочной железе активнее вырабатывается инсулин, и таким образом снижается содержание сахара в крови. Введение цинка в организм диабетиков помогает продлить активность полученного инсулина. Достаточное содержание никеля в поджелудочной железе значительно уменьшает риск развития рака этого органа.

Положительное влияние никеля на половую сферу мужчин связана с его причастностью к образованию спермы.

Кроме того, этот минерал способствует уменьшению давления и активности адреналина, избыточные выбросы которого опасны для здоровья. Усиливая антидиуретическую активность гипофиза, никель помогает почкам.

Исследования подтвердили роль никеля в функционировании нуклеиновых кислот ДНК и РНК, то есть он задействован в передаче наследственной информации.

Обеспечивает этот микроэлемент и сохранность структурной целостности мембран клеток.

Итак, никель важен для организма как участник общего обмена веществ, кроветворения, гормональных и окислительно-восстановительных процессов, влияет на иммунитет, здоровье и самочувствие человека в целом.

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.
 

Чем опасны
недостаток 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.

Никель в добавках
и витаминно-минеральных комплексах для спортсменов

В связи с нешуточными последствиями переизбытка рассматриваемого нами минерала может возникнуть вопрос: зачем же добавляют никель в добавки и витаминно-минеральные комплексы для спортсменов? Не будем забывать, что высокие физические нагрузки значительно усиливают все обменные процессы и, соответственно, потребность в необходимых организму веществах.

Кроме того, обнаружена избирательная концентрация никеля в чёрном веществе головного мозга – зоне, ответственной за регуляцию двигательных функций и тонус мышц. Для спортсменов важно и то, что этот микроэлемент помогает в деле наращивания мускулов.

Однако для проявления этого его свойства в организме человека должно находиться нормальное количество витамина В12.

никеля
в продуктах
питания

Сбалансированное питание обеспечивает человека всеми нужными витаминами и минералами, и никель здесь не исключение. Поэтому полезным будет знание о том, каково содержание никеля в продуктах питания.

Богаты никелем зерновые и бобовые культуры (0,089–1,09 мг/кг) и печень (0,125–0,5 мг/кг). В овощах и фруктах (капуста, картофель, морковь, лук, вишня, абрикосы и др.

) среднее содержание его колеблется от 0,1 до 2,0 мг/кг; в мясе – 0,02–0,1, а в яйцах – 0,02–0,03 мг/кг.

Содержится этот микроэлемент и в дрожжах, орехах, грибах, рыбе и морепродуктах, молоке, петрушке и укропе, семенах тыквы, какао и многих других продуктах. Примерно четверть необходимого нам никеля мы получаем с водой.

 

Дела на работе, домашние заботы, соцсети – все это нещадно пожирает наше свободное время. Даже поход в фитнес-зал после 30 лет дается непросто. При этом банальная зарядка с гантелями уже вас не устраивает и хочется чего-то большего. Какие главные причины заниматься спортом? Где взять мотивацию записаться в секцию плавания, боевых искусств или просто поиграть в…

Читать далее

Спортсмены-вегетарианцы сегодня мало кого удивляют. Многие звезды спорта осознанно выбирают такой путь и остаются только в выигрыше. Куда более удивителен тот факт, что подобная практика существовала задолго до того, как вегетарианство стало мейнстримом. Великие атлеты прошлого принципиально отказывались от мяса, но при этом продолжали бить рекорд за рекордом. Кто же эти герои, и в чем…

Читать далее

Предстоит торжество, а ваше любимое платье безобразно натянулось на животе? До боли знакомая многим женщинам картина.

Как же порой хочется получить плоский живот за неделю! В принципе, ничего невозможного нет. «Можно и зайца научить курить», – говорила героиня известного советского фильма.

Однако быстрое похудение таит в себе немало опасностей. Расскажем о наиболее эффективных способах стремительного…

Читать далее

Колено бегуна − общее название для целого ряда патологий, поражающих коленный сустав. По статистике, с этой проблемой сталкивается каждый пятый легкоатлет, футболист, лыжник или велогонщик. При недостаточном восстановлении последствия данного нарушения могут стать необратимыми. Поэтому очень важно знать, как лечить колено бегуна правильно.

Читать далее
 

Источник: https://leveton.su/nikel/

Никель – это что такое? Свойства никеля

Применение никеля в медицине

Шел 1751 год. В маленькой Швеции благодаря ученому Акселю Фредерику Крондстедту появился элемент под номером 17. На тот момент было всего 12 известных металлов, плюс сера, фосфор, углерод и мышьяк. Они и приняли к себе в компанию новенького, название ему – никель.

Немного истории

За много лет до этого чудесного открытия горняки из Саксонии были знакомы с рудой, которую можно было принять за медную руду. Попытки извлечь из этого материала медь были тщетными. Почувствовав себя обманутыми, руду стали называть “купферникель” (по-русски – “медный дьявол”).

Этой рудой заинтересовался эксперт по минералам Крондстедт. После долгих трудов получился новый металл, который и назвали никелем. Эстафету по исследованию перехватил Бергман. Он еще больше очистил металл и пришел к заключению, что данный элемент напоминает железо.

Физические свойства никеля

Никель входит в десятую группу элементов и находится в четвертом периоде таблицы Менделеева под атомным номером 28. Если в таблице вы уведете символ Ni, это и есть никель. Он имеет оттенок желтый, на серебристой основе. Даже на воздухе металл не становится блеклым. Твердый и достаточно вязкий.

Хорошо поддается ковке, благодаря чему можно изготовить очень тонкие изделия. Прекрасно полируется. Никель можно притянуть с помощью магнита. Даже при температуре 340 градусов со знаком минус просматриваются магнитные особенности никеля. Никель – это металл, стойкий к коррозии. Он проявляет слабую химическую активность.

Что можно сказать про химические свойства никеля?

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.

Никель в природе

Домыслы ученых заключаются в том, что ядро нашей планеты — это сплав, в котором железа содержится 90 %, а никеля в 10 раз меньше. Есть наличие кобальта – 0,6 %. В процессе вращения в слой земного покрытия выбрались атомы никеля.

Они-то и являются основателями сульфидно медно-никелевых руд, вместе с медью, серой. Некоторые более смелые атомы никеля на этом не остановились и пробивали дорогу дальше. На поверхность атомы стремились в компании с хромом, магнием, железом.

Далее попутчики нашего металла окислялись и отсоединялись.

На поверхности земного шара имеют место кислые породы и ультраосновные. По наблюдению ученых, содержание никеля в кислых породах гораздо ниже, чем в ультраосновных. Поэтому почва и растительность там достаточно хорошо обогащены никелем. А вот путешествие обсуждаемого героя в биосфере и воде оказалось не так заметно.

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.

Где применяется никель

Обширно никель применяется в такой мощной отрасли, как металлургия. А именно в изготовлении самых разнообразных сплавов. В основном в сплав входит железо, никель и кобальт. Существует много сплавов, в основу которых входит именно никель.

Соединяется наш металл в сплав, например, с титаном, хромом, молибденом. Никель также используется, чтобы защитить продукцию, которая быстро подвергается коррозии.

Эту продукцию никелируют, то есть создают специальное никелевое покрытие, которое не дает коррозии сделать свое противное дело.

Никель – это очень хороший катализатор. Поэтому он активно используется в химической промышленности. Это приборы, химпосуда, аппараты для различного применения.

Для химреагентов, продовольствия, доставки щелочей, хранения эфирных масел используют цистерны и резервуары из никелевых материалов.

Без этого металла не обходятся в атомной технике, телевидении, в самых разных приборах, список которых очень длинный.

Если заглянуть в такую сферу, как приборостроение, а следом в сферу машиностроения, то можно заметить, что аноды и катоды – это никелевые листы. И это далеко не весь перечень применения такого просто чудесного металла. Не стоит преуменьшать значение никеля и в медицине.

Никель в медицине

Никель в медицине используется очень широко. Для начала возьмем инструменты, необходимые для проведения операции. Результат операции зависит не только от самого врача, но и от качества инструмента, которым он работает.

Инструменты подвергаются многочисленным стерилизациям, и если они изготовлены из сплава, в который не входит никель, то коррозия не заставит себя долго ждать.

А инструменты, сделанные из стали, которая содержит никель, гораздо дольше служат.

Если говорить об имплантатах, для их изготовления пускают в ход никелевые сплавы. Никельсодержащая сталь обладает высокой степенью прочности. Приспособления для фиксации костей, протезы, винты – все сделано из этой стали. В стоматологии имплантаты тоже заняли свои крепкие позиции. Бюгели, брекеты из нержавеющей стали используют ортодонты.

Никель в живых организмах

Если смотреть на мир снизу-вверх, то картина вырисовывается примерно такая. Под ногами у нас почва. никеля в ней больше чем в растительности. Но если рассмотреть эту растительность под той призмой, которая нас интересует, то большое содержание никеля находится в бобовых. А в злаковых культурах процент никеля возрастает.

Рассмотрим коротко среднее содержание никеля в растениях, морских и наземных животных. И конечно же, в человеке. Измерение идет в весовых процентах. Итак, масса никеля в растениях 5*10-5. Наземные животные 1*10-6, морские животные 1,6*10-4. И у человека содержание никеля 1-2*10-6.

Роль никеля в организме человека

Здоровым и красивым человеком хочется быть всегда. Никель – это один из важных микроэлементов в организме человека. Никель обычно накапливается в легких, почках и печени.

Скопления никеля у человека встречается в волосах, щитовидной и поджелудочной железе. И это далеко не все.

Чем же занимается металл в организме? Тут можно смело сказать, что он и швец, и жнец, и на дуде игрец. А именно:

  • не без успеха старается помогать обеспечивать клетки кислородом;
  • окислительно-восстановительные работы в тканях тоже ложатся на плечи никеля;
  • не стесняется поучаствовать в регулировании гормонального фона организма;
  • благополучно окисляет витамин С;
  • можно отметить его причастность в обмене жиров;
  • отлично никель влияет на кроветворение.

Хотелось бы отметить огромное значение никеля в клетке. Этот микроэлемент оберегает мембрану клетки и нуклеиновые кислоты, а именно их конструкцию.

Хотя перечень достойных трудов никеля можно продолжить. Из вышеперечисленного заметим, что никель организму необходим. Этот микроэлемент в наше тело поступает через пищу. Обычно никеля в организме хватает, ведь его нужно совсем немного. Тревожные звоночки недостатка нашего металла – это появление дерматита. Вот такое значение никеля в организме человека.

Сплавы из никеля

Существует много разных сплавов из никеля. Отметим основные три группы.

К первой группе относятся сплавы никеля и меди. Они так и называются никель-медные сплавы. В каких бы соотношениях ни сплавляли эти два элемента, результат потрясающий и главное – без неожиданностей. Однородный сплав гарантирован. Если в нем присутствует больше меди, чем никеля, то более ярко выражаются свойства меди, а если преобладает никель, сплав проявляет характер никеля.

Никель-медные сплавы популярны в производстве монет, машинных деталей. Сплав Константин, в котором почти 60 % меди, а остальное никель, используется для того, чтобы создать аппаратуру более высокой точности.

Рассмотрим сплав с никелем и хромом. Нихромы. Устойчивы к коррозии, кислотам, жаропрочные. Такие сплавы применяют для реактивных двигателей, атомных реакторов, но только в том случае, если в них присутствует до 80 % никеля.

Перейдем к третьей группе сплавов. Это сплавы с железом. Делят их на 4 вида.

  1. Жаропрочный – стойкий к высоким температурам. Такой сплав почти на 50 % содержит никель. Здесь сочетание может быть с молибденом, титаном, алюминием.
  2. Магнитные – увеличивают магнитную проницаемость, часто используют в электротехнике.
  3. Антикоррозийные – без этого сплава не обойтись при производстве химического оборудования, а также при работе в агрессивной среде. В сплав входит молибден.
  4. Сплав, сохраняющий свои размеры и упругость. Термопара в печи. Именно сюда идет такой сплав. При нагревании сохраняются размеры габаритов, и упругость не теряется. Сколько никеля нужно, чтобы сплав был с такими свойствами? Металла в сплаве должно быть приблизительно 40 %.

Никель в быту

Если оглядеться вокруг, то можно понять, что никелевые сплавы окружают человека везде. Начнем с мебели. Сплав защищает основу мебели от повреждений, вредных воздействий. Обратим внимание на фурнитуру. Хоть на оконную, хоть на мебельную. Она может долго эксплуатироваться и очень симпатично смотрится.

Продолжим нашу экскурсию в ванную. Здесь без никеля никак. Лейки для душа, кран, смеситель – все это никелированное. Благодаря этому можно забыть, что такое коррозия. И не стыдно посмотреть на изделие, потому что выглядит мило и поддерживает декор.

Детали с никелированным покрытием встречаются в декоративных строениях.

Никель никак нельзя назвать второстепенным металлом. Разные минералы и руды могут похвастаться наличием никеля. Радует, что такой элемент присутствует на нашей планете и даже в теле человека. Здесь он играет не последнюю скрипку в кроветворных процессах и даже в ДНК. Обширно используется в технике. Свое главенство никель одержал благодаря химической стойкости при защите покрытий.

Никель – это металл, у которого большое будущее. Ведь в некоторых сферах он незаменим.

Источник: https://FB.ru/article/291533/nikel---eto-chto-takoe-svoystva-nikelya

Никель, хим. состав и применение никелевых и медно-никелевых сплавов

Применение никеля в медицине

Никель — высокопрочный пластичный металл серебристо-белого цвета. Был открыт в 1751 году шведским химиком Акселем Кронстедтом. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 28 и символ Ni, атомная масса равна 58,71.

Никель — твердый и вязкий металл с ферромагнитными свойствами. Он хорошо поддается сварке, ковке, штамповке и прокатке. Отличается устойчивостью в химически активных средах, в том числе в щелочах. В атмосферных условиях покрывается защитной оксидной пленкой и не окисляется даже при температуре 800 ⁰С.

Физические свойства никеля:

Благодаря своим свойствам никель в чистом виде и особенно в сплавах широко применяется в различных областях промышленности. Металл образует твердые растворы со многими элементами.

Марки и химический состав никеля

Согласно ГОСТ 849-2008, выпускается 7 марок никеля — Н0, Н1Ау, Н1у, Н1, Н2, Н3 и Н4. В их составе содержится от 97,6 до 99,99 % никеля в сумме с небольшим процентом кобальта (Co) — от 0,005 до 0,7 %. Остальную массу занимают примеси:

Подробный химический состав никеля разных марок представлен в таблице ниже.

МаркаХимический состав, %
Ni и co, не менееВ том числе Co, не болееПримеси, не более
CMgAlSiPSMnFeCuZnAsCdSnSbPbBi
H099,990,0050,0050,0010,0010,0010,0010,0010,0010,0020,0010,00050,00050,00030,00030,00030,00030,0001
H1Ay99,950,10,0010,0010,0020,0010,0010,010,10,0010,0010,00060,00050,00050,00050,0001
H1y99,950,10,010,0010,0020,0010,0010,010,0150,0010,0010,00050,00050,00050,00050,0003
H199,930,10,010,0010,0020,0010,0010,020,020,0010,0010,0010,0010,00010,0010,0006
H299,80,150,020,0020,0030,040,040,0050,1
H398,60,70,10,030,6
H497,60,70,150,041,0

Влияние примесей на свойства металла

Сера является одной из наиболее вредных примесей. Она придает никелю краcноломкость, из-за которой ухудшаются свойства металла при обработке давлением. Чтобы нейтрализовать действие серы, добавляют марганец и/или магний.

https://www.youtube.com/watch?v=ZaAlx-2_FUM

Углерод в количестве до 0,1 % никак не влияет на свойства металла, однако при большем содержании этого элемента он выпадает из твердого раствора при отжиге и снижает пластичность холодного никеля.

При содержании висмута и свинца в количестве от 0,002 % становится невозможной горячая обработка металла: так как эти элементы почти не растворяютися в твердом состоянии, из-за них разрушается слиток. Поэтому во всех марках никеля количество свинца и висмута ограничено 0,001 и 0,0006 % соответственно.

Алюминий увеличивает электросопротивление никеля. Данный элемент содержится в самой чистой марке — Н0. Кроме того, широко применяются сплавы никеля и алюминия: у них высокая жаропрочность и устойчивость к коррозии.

Железо не оказывает ощутимого влияния на свойства никеля. Кремний раскисляет основной металл, благодаря чему благоприятно влияет на его литейные свойства, химическую стойкость и прочность.

Кобальт повышает жаростойкость, жаропрочность и прочность никеля, а марганец оказывает положительные влияние на технологические и механические свойства металла, улучшает его электросопротивление.

Применение никеля в чистом виде

Для защиты металлов от коррозии

Для этого используются покрытия, которые наносятся гальванопластикой или плакированием. Первый способ применяют для алюминия, чугуна, магния и цинка, второй — для нелегированных сталей и железа.

Для производства металлических изделий, которые имеют постоянные формы и высокую коррозионную устойчивость

Никель в чистом виде стоит дороже, чем железо и сталь, поэтому используется в тех случаях, когда невозможно обойтись другим металлом с никелевым покрытием. Из никеля производят тигли и котлы, цистерны для перевозки и плавления щелочей, хранения реагентов, пищевых продуктов и др.

В никелевых трубах изготавливают конденсаты. Инструменты их этого металла устойчивы при взаимодействии с агрессивными элементами, поэтому они практически незаменимы в химических лабораториях и медицинских центрах.

Различные приборы из никеля применяются для телевидения, радиолокации и атомной техники.

В качестве катализаторов и фильтров в химической промышленности

Никель обладает такими же каталитическими свойствами, что и палладий, но стоит значительно меньше, поэтому широко используется в виде порошка в реакциях гидрирования спиртов, непредельных и ароматических углеводородов, циклических альдегидов.

Порошок чистого никеля также подходит для создания пористых фильтров, которые используются для фильтрования различных продуктов: топлива, газов и др.

Для механических прерывателей нейтронного пучка.

Свойства никеля позволяют получать нейтронные импульсы с большой энергией, в результате чего пластины из этого металла применяются в ядерной физике.

Также никель используют при изготовлении электродов в щелочных аккумуляторах.

Никелевые сплавы

В сплавах никель (вместе с кобальтом) соединяется с алюминием, кремнием, марганцем, железом и хромом. Согласно ГОСТ 492-73, в них допускается не более 1,4 % примесей. В составе примесей содержится незначительная доля магния, свинца, серы, углерода, висмута, мышьяка, сурьмы, кадмия, олова. Отдельной группой выступают медно-никелевые сплавы.

Все сплавы никеля разделяются на четыре большие группы:

Сплав с кремнием

Кремнистый никель НК 0,2 содержит 99,4 % никеля (с кобальтом), 0,15 – 0,25 % кремния и до 0,45 % примесей. Из этого сплава изготавливаются ленты и полосы, которые находят применения в электротехнике: из них делают детали приборов и устройств.

Сплавы никеля и марганца

Марганцевый никель выпускается четырех марок — НМц1, НМц2, НМц2,5 и НМц5. Из сплава НМц1 производят сетки управления ртутных выпрямителей.

НМц2 находит применение в электронных лампах повышенной прочности, используется для держателей сеток и др.

Проволока из сплавов НМц2,5 и НМц5 используется в свечах двигателей — автомобильных, авиационных и тракторных. НМц5 также применяется для радиоламп.

Алюмель

Алюмель (НМцАК 2-2-1) — сплав никеля, алюминия, марганца и кремния.

Он содержит 1,60−2,40 % алюминия, 1,80−2,70 % марганца, 0,85−1,50 кремния, до 0,7 % примесей, остальная часть — никель с кобальтом (кобальта — до 1,2 %).

Алюмель применяется для изготовления термопар, которые используются для измерения температуры в различных областях промышленности, системах автоматики, а также в медицине и научных исследованиях.

Хромели

Хромель Т (НХ 9,5) — сплав никеля и 9-10 % хрома с содержанием примесей в количестве не более 1,4 %. Из этого сплава изготавливают проволоку для термопар.

Хромель К (НХ 9) содержит 8,5−10 % хрома и до 1,4 % примесей. Проволока из данного сплава используется для компенсационных проводов.

В состав хромеля ТМ (НХМ 9,5) входит 9−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния и до 0,15 % примесей. Сплав используется для изготовления термопар.

Хромель КМ (НХМ 9) — это сплав никеля, 8,5−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния с содержанием не более 0,15 % примесей. Применяется для изготовления проволоки компенсационных проводов.

Медно-никелевые сплавы

Это сплавы на медной основе, при этом никель является в них основным легирующим элементом. Смешение никеля и меди гарантирует высокую прочность, электросопротивление и устойчивость к коррозии.

В качестве элементов медно-никелевых сплавов могут также выступать алюминий, железо, марганец, цинк, титан, свинец, кремний. Согласно ГОСТ 492-73, допускается не более 2 % примесей, для некоторых сплавов — не более 0,15 %. Наиболее распространенные медно-никелевые сплавы — это копель, константан, мельхиор, нейзильбер, куниаль, манганин, монель.

Копель

Копель (МНМц43-0,5) содержит 0,1−1 % марганца, 42,5−44 % никеля, до 0,6 % примесей, остальная масса приходится на медь. Сплав имеет большую термоэлектродвижущую силу, выпускается в виде проволоки, которая применяется для компенсационных проводов, а также для изготовления термопар.

Константан

Константан (МНМц40-1,5) — термостабильный сплав с высоким удельным электросопротивлением. Он состоит из 1-2 % марганца, 39-41 % никеля, примерно 59 % меди и не более 0,9 % примесей. Константан выпускается в виде проволоки, полос и лент. Используется для изготовления приборов высокого класса точности, реостатов и электронагревательных элементов, компенсационных проводов и термопар.

Мельхиор

Мельхиор (МНЖМц30-1-1) — конструкционный медно-никелевый сплав с содержанием 18-22 % никеля, примерно 80 % меди и не боле 0,6 % примесей. Некоторые разновидности мельхиора содержат железо и марганец. Он обладает высокой пластичностью и коррозионной стойкостью.

Хорошо поддается обработке давлением в холодном и горячем виде — штампуется, режется, чеканится. Его легко паять и полировать. Мельхиор имеет серебристый оттенок, выпускается в виде труб, полос и ленты. Применяется для изготовления монет, недорогих ювелирных украшений и посуды.

Из него делают трубные доски кондиционеров, конденсаторные трубы. Сплав также используется в приборостроении.

Нейзильбер

Название нейзильбер (МНЦ15-20) переводится с немецкого как «новое серебро». Такое название он получил из-за того, что напоминает драгоценный металл, но при этом он стоит намного дешевле. Из него делают столовые приборы, которые серебрятся после отливки.

В промышленности нейзильбер применяется для производства паровой и водяной арматуры, медицинских инструментов и деталей точных приборов. Из него производят ордены и медали, ювелирные изделия, гитарные лады. Нейзильбер также используется для изготовления финифти и филиграни.

Сплав содержит 18-22 % цинка, 13,5-16,5 % никеля, около 38 % меди и не более 0,9 % примесей. Выпускается в виде ленты, труб, полос, проволоки и прутков.

Куниаль

Куниаль — дисперсионно-твердеющий сплав меди, никеля и алюминия. Куниаль А (МНА13-3) содержит 2,3-3 % алюминия, 12-15 % никеля, около 80 % меди и не более 1,9% примесей. Куниаль Б (МНА6-1,5) — 1,2-1,8 % алюминия, 5,5-6,5 % никеля, около 90 % меди и не более 1,1 % примесей.

Куниаль А выпускается в виде прутков, применяется в машиностроении для изделий повышенной прочности. Из куниаля Б изготавливают полосы, которые используются в электротехнике для пружин и других изделий.

Манганин

Манганин (МНМц3-12) — термостабильный сплав, содержащий 11,5-13,5 % марганца, 2,5-3,5 % никеля, около 85 % меди и не более 0,9 % примесей. Он выпускается в виде листов и проволоки, находит применение в измерительной технике: из манганина делают шунты, катушки, добавочные сопротивления, магазины сопротивлений и др.

Монель

Монель (НМЖМц28-2,5-1,5) — сплав на основе никеля, который содержит 2-3 % железа, 1,2-1,8 % марганца, 27-29 % меди и не более 0,6 % примесей. Выпускается в виде лент, полос, листов и проволоки.

Применяется в различных сферах промышленности: медицинской, химической, нефтяной, судо- и авиастроительной.

Из него делают дрели, музыкальные инструменты, оправы для очков, различные антикоррозионные детали.

Источник: https://ferrolabs.ru/blog/nikel-i-ego-splavy-kharakteristika-svoystva-primenenie/

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: