Токсичность сплавов никеля для человека. Токсические свойства никеля и его соединений

Вчера при общении с камрадами была поднята тема вреда никеля. Покопавшись в интернете, нашел мини-исследование собратьев-вэйперов, хотел просто дать на него ссылку и скопировать сюда (с разрешения автора), но потом решил что наш ресурс тоже достоин своего мини-исследования. Для того чтобы не быть голословным, в каждом критичном утверждении даю ссылки на источники.

Все что написано ниже — мои соображения, основанные на информации из Сети. Я не химик, и утверждать однозначно не берусь, просто стараюсь логически размышлять.

К слову о том, что никель медленно испаряется при температуре ~250 градусов. Если ты, уважаемый читатель, для этого проводишь аналогию с мировым океаном, или водой из блюдца и пр., то вспомни о том, что вода находится в совершенно другом агрегатном состоянии — жидком. Т.е. такое утверждение было бы верно, если бы никель был уже жидким. Ведь обычный лёд при минус -10С не испаряется. Это как, например, нагреть этот лед с температуры -100 до -20°C. Двигатель моей машины тоже не испаряется даже в очень агрессивной среде, с сильными перепадами температур, и не становится тоньше ни на микрон. Удельная теплота парообразования никеля — 2800 градусов Цельсия при 6480 кДж/кг . Т.е. при таких условиях мы начнем испарять никель, но перед этим испарится сам девайс. А у нас в нем температура, увы, в 10 раз ниже. Для начала мизернейших испарений (да и не испарений, а изменений в кристаллической решетке металла), нам нужно греть девайс от 1000°C градусов не охлаждая. Иначе из наших бытовых фенов за годы эксплуатации давно испарились бы нафиг все нагревательные элементы. Да и вообще — фены перегорают, как правило, из-за резких перепадов температур (циклов нагрелся-остыл). И еще - через фен проходит несравнимо больше воздуха, чем через наш бачок.

Теперь поговорим об оксиде никеля, из-за котрого все боятся прожигать никелевые спирали, но почему-то не боятся прожигать нихромовые (для справки: в нихроме содержание никеля 55-78%). При его (оксида никеля) промышленном получении используется температура 500 — 1000°С . В воде этот оксид практически не растворим. Т.е. даже хапнув несколько лютых гариков на никеле, ты получишь оксидную пленку на спирали и дозу Ni как от нескольких затяжек «аналога». Кстати, пленка оксида никеля от взаимодействия с воздухом всегда есть на вашем никелевом (а так же на нихромовом) коиле — ведь при затяжке спираль интенсивно обдувается воздухом. Да хоть вы ее вообще не грейте – оксидная пленка будет. Дышать над прокаливаемой спиралью нежелательно, но абсолютно не смертельно и почти не вредно. Кстати, в кантале-фехрали (FeCrAl) используется не менее «полезный» чем никель материал — алюминий.

Для еще большего успокоения вэйперов, привожу далеко не полный список только металлов (без других веществ) из одной обычной аналоговой сигареты (мкг\на одну (!!!) сигарету):

  • Калий - 70
  • Натрий - 1,3
  • Цинк - 0,36
  • Свинец - 0,24
  • Алюминий - 0,22
  • Медь - 0,19
  • Кадмий - 0,121
  • Никель - 0,08
  • Марганец - 0,07
  • Сурьма - 0,052
  • Железо - 0,042
  • Мышьяк - 0,012
  • Теллур - 0,006
  • Висмут - 0,004
  • Ртуть - 0,004
  • Марганец - 0,003
  • Лантан - 0,0018
  • Скандий - 0,0014
  • Хром - 0,0014
  • Серебро - 0,0012
  • Селений - 0,001
  • Кобальт - 0,0002
  • Цезий - 0,0002
  • Золото - 0,00002

И после этого вы еще боитесь никеля с вашей спирали?

Если вы переживаете, что никель разъедается жижей, и попадает в вас вместе с паром – хрен вам, дорогие друзья. Никель очень химически стойкий . «Даже для микротравления необходимы сильно концентрированные кислоты, так что специальных способов макротравления очень мало.» ((с)- «Большая энциклопедия нефти и газа»)

Никель входит в состав практически любой нержавеющей стали, в том числе пищевой (в оборудовании для производства продуктов питания) и медицинской, хотя существуют (и активно используются) безникилевые сплавы нержавейки. Эти безникилевые сплавы делают для протезирования, так же для снижения вредности при их же производстве и снижения выбросов никеля в атмосферу. Опять же, никель еще недавно использовался для зубного протезирования, изготовления пломб. А у вас дома есть никелированная посуда? Так же, никель требуется нашему организму , но, естественно, не передозы им.

Мы юзаем наши устройства при достаточно низких температурах (до 300С, а в основном ниже). Поэтому, основной вред при затяжке и вдыхании (как мне кажется — исправляйте если что, камрады) дают испарения например, поликарбоната, резиновых уплотнительных колец, и, самое главное — аромок.

Декан химического факультета ВГУ Виктор Семенов откровенно рассказал все, что знает о никеле

"Блокнот Воронеж" располагает аудиозаписью закрытого заседания общественного совета "по никелю", которое прошло 3 октября в малом зале Воронежской областной Думе. Одним из пунктов повестки значился доклад доктора химических наук, профессора, декана химического факультета Воронежского госуниверситета, заведующего кафедрой общей и неорганической химии Виктора Семенова. Публикуем стенограмму его выступления (с сокращениями):

Немного о никеле. Никель является одним из чрезвычайно важных металлов, он имеет большую историю и заманчивые перспективы дальнейшего применения. Как химический элемент никель известен немногим более 200 лет, но практическое применение его в виде различных сплавов уходит в глубокую древность. В развитии человеческой культуры, в особенности народов Закавказья, Средней Азии, Китая, Индии и Египта, известны примеры применения никельсодержащих сплавов более, чем за 3000 лет до нашей эры.

Никель конструкционный материал. Для улучшения коррозионной защиты железа в стали добавляют хром и никель. Хром, кстати, более проблемный элемент в плане экологии по сравнению с никелем. Но такая сталь устойчива даже в морской воде и во многих агрессивных химических средах.

Никель не окисляется в атмосферных условиях при комнатной температуре, он стоек в различных химически активных средах – в щелочах др., не окисляется при нагревании до 700-800 градусов. Он подвергается всем видам механической обработки – ковке, прокатке, штамповке, хорошо сваривается. Благодаря комплексу этих свойств особенно широкое применение никель находит в виде различных сплавов.

В целом же, сфера применения никеля огромна. Как химик, скажу, что его используют в производстве катализаторов для различных химических процессов. В силу своей коррозионной стойкости никель используют также в качестве защитных покрытий (например, известное всем никелирование монет), из него изготовляют детали химической и электровакуумной аппаратуры, активно применяют в медицине.

Рассматривая периодическую систему элементов, можно отметить элементы представляющие опасность. Это тяжелые и радиоактивные металлы, галогены, таллий, бор, ртуть, селен и ряд других. Никель к таким элементам не относится.

В периодической системе существует ряд аналогий: групповая, типовая, электронная, диагональная, горизонтальная и ряде других. Эти аналогии характеризуются большой близостью свойств элементов. В железе, кобальте и никеле проявляется горизонтальная аналогия. Это металлы одной группы, они почти близнецы по своим свойствам. При этом почему-то железо мы считаем абсолютно безопасным, а вот по поводу никеля некоторые высказывают опасения.

Организму человека может нанести вред растворимые соли и легколетучие компоненты. Соли никеля относятся к неорганическим соединениям, они малолетучиe, а большинство из солей и минералов никеля и вовсе труднорастворимые.

Все минералы Новохоперского месторождения представлены большим числом химических соединений: FeS, CuFeS2, ZnS, PbS, MoS2, FeS2, FeAsS, CoAsS, NiAsS, NiAs и ряд других. Все перечисленные соединения сами по себе практически не летучи и не растворимы в воде, и по этой причине не могут попадать в наш организм.

Новости на Блoкнoт-Воронеж

Никель , – химическое вещество, имеющее 28 порядковым номером в таблице элементов. В чистом виде никель – твёрдый металл серебристого цвета (внешне очень походит на серебро), ковкий и хорошо полируется. По своим свойствам никель походит на железо и кобальт. Название элемента произошло от имени злого духа гор, который по их мнению подбрасывал им фальшивую медь "купферникель" (Kupfernickel – медный чёрт). Содержание никеля в земной коре 0,0075%.

Никель имеет большое практическое значение для промышленности (используется для получения устойчивых к коррозии, высоко пластичных сплавов, в качестве легирующей добавки и для покрытия металлических изделий – никелирования). Большинство (60%) добываемого никеля идёт на производство нержавеющей стали, используемой, которая используется в строительстве зданий, идёт на производство водопроводных труб и др.

Биологическое действие

Никель концентрируется в тех органах и тканях, где происходят интенсивные обменные процессы, биосинтез гормонов, витаминов и других биологически активных соединений. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах, гипофизе.

Биологическая роль никеля выяснена недостаточно.

  • Никель благотворно влияет на процессы кроветворения (в этом он походит на кобальт);
  • Помогает клеточным мембранам и нуклеиновым кислотам сохранять нормальную структуру;
  • Участвует в обмене витамина B12, аскорбиновой кислоты;
  • Поддерживает необходимый уровень кальция ;.
  • Усиливает действие инсулина;
  • Оказывает влияние на ферментативные процессы;
  • Способен угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление.

Никель, входит в сплавы, используемые в быту (украшения, заклёпки, посуда) – основная причина аллергии (контактного дерматита) на металлы (интенсивность реакции может варьироваться), контактирующие с кожей (украшения, часы, джинсовые заклепки). На никель, поступающий с пищей, так же как и при контакте с никелевыми сплавами, часто возникает аллергия в виде экземы. У больных экземой концентрация в крови Cu, Zn и никель повышена. В Евросоюзе ограничено содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека.

При наличии контактной аллергии на никель, после контакта с металлом аллергическая экзема может выступить на любом участке тела.

В сутки в организм человека поступает с пищей в среднем 0,3–0,6 мг никеля, что, по мнению многих исследователей, покрывает суточную потребность в нем взрослого человека.

Источники никеля

Растительные продукты, произрастающие на почвах вблизи никелевых производств, содержат его (никель) в больших концентрациях.

К продуктам питания с высоким содержанием никеля относятся шоколад (особенно тёмный), горох, чечевица и другие бобовые, орех, семена подсолнуха, листовая зелень.

Дефицит никеля

Недостаточное поступление никеля вызывает замедление роста, снижение уровня гемоглобина в крови, незначительно может повыситься сахар.

Дефицит никеля встречается крайне редко, поэтому не стоит принимать никель-содержащие препараты без обследования. Никель потенциально опасен и вызывает онко- и мутагенез.

Избыток никеля в организме

При избыточном поступлении в организм человека никеля, он токсичен. Токсичность никеля, зависит от пути поступления в организм и растворимости его соединений. Более растворимые в воде (сульфат и хлорид никеля) в 30 раз токсичнее, плохо растворимых (оксида и сульфита).

Избыточное поступление в организм никеля может вызвать изменения в кроветворении, дистрофические изменения в печени и почках, нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем, углеводном и азотистом обменах, нарушения функции щитовидной железы и детородной функции, изъязвления роговицы кератиты, витилиго, онко- и мутагенез. При длительном воздействии хлоридом никеля наблюдаются атаксия (расстройство координации движений), нарушение дыхания, баланса кальция, магния, фосфора и йода.

Высокий уровень никель в крови может быть также связан с артритом и контактными дерматозами.

На предприятиях металлургической промышленности, где используется никель и его соединения, среди рабочих, распространены заболевания верхних дыхательных путей и бронхолегочной системы. Как хронические, так и острые отравления никелем и его соединениями могут приводить к летальному исходу. Известен случай гибели рабочего, выполнявшего сварочные работы в течение 90 мин без респиратора.

Используемые в промышленности карбонильные соединения никель являются канцерогенными веществами 1 группы опасности.

Минерал-подробности

Изделия из никелевых сплавов с другими металлами очень распространены: бижутерия, джинсовые заклёпки, кухонные принадлежности, сантехника, швейные иглы, вязальные спицы, монеты. Изделия медицинского назначения: хирургический инструмент, брекет-системы, протезы, имплантаты. Созданный на основе никеля "умный материал" способен восстанавливать первоначальную форму после деформации, из него в частности делают оправы для очков.

Никель входит в состав средств бытовой химии и косметики.

Номера, выгравированные на обратной стороне столовых вилок и ложек (18/10, 18/8 или 18/0), указывают на процентное содержание хрома и никеля.

Исследования различных Европейских организаций (Nickel Institute, Nickel Producers Environmental Research Association (NiPERA)) о влиянии никеля на проявление аллергических реакций показывают предрасположенность 5–20% населения к такому заболеванию, как ACD (аллергическим контактным дерматитом).

Незаметный враг для здоровья женщин

При этом, в исследованиях приведена доказательная база того, что происходит постепенное накопление токсичного никеля в организме и проявляться данное заболевание может даже на участках тела не соприкасающихся с самим аллергеном. По статистике около 10–12% женского населения и 2–3% мужского населения имеют врожденную аллергию на никель, еще у части людей выявлен приобретенный (чаще всего при постоянном контакте с аллергеном) дерматит – никелевый дерматит или «никелевый зуд».

Новый стандарт в ювелирной отрасли

Результатом данных многолетних исследований стало принятие Европейского стандарта EN 1811:2011 который запрещает использование никеля не только в Ювелирной продукции, но и ограничивает его использование в изделиях повседневного обихода (пуговицы, молнии, застежки и т. д). В нашем Госстандарте тоже есть подобное ограничение в «ГОСТ 10733-98 Государственный стандарт РФ. Часы наручные и карманные механические. Общие технические условия», но только в отношении часовых изделий.

Раздел «Требования безопасности» ГОСТ 10733-98

  • Пункт 4.29.1: Предельно допустимая норма миграции никеля не должна быть более 0,5 мкг/см2 в неделю для узлов и деталей внешнего оформления часов (корпус, браслет, цепочка, пряжка ремешка), имеющих непосредственный контакт с телом человека.
  • Пункт 6.21: Контроль за выделением никеля согласно 4.29.1 проводится по методике, утвержденной в установленном порядке.

Следуя стандартам

Компания «ЭПЛ. Якутские бриллианты» предлагает своим клиентам ювелирные изделия произведенные по технологии «Nickel FREE ». Мы отказались от дешевого и ядовитого никеля, а вместо него в производстве наших

Никель является очень полезным микроэлементом, поскольку он оказывает значительное влияние на процессы кроветворения в человеческом организме. Никель входит в состав мышечных тканей, печени, почек, легких и головного мозга.

Роль никеля в организме человека

Нужно подчеркнуть то, что влияние этого микроэлемента еще достаточно неизученное, поэтому количество функций, выполняемых никелем в организме человека еще полностью не определено. Несмотря на это, уже известно, что никель отвечает за:

  • кроветворение (формирование новых эритроцитов);
  • улучшение работы инсулина;
  • обеспечение клеток всего организма кислородом;
  • регулирование гормонального баланса;
  • окисление витамина C ;
  • снижение осмотического давления.

Среди продуктов питания, которые богаты на никель, нужно перечислить:

  • бобовые продукты и крупы (гречка и овсянка);
  • чай и какао;
  • петрушка, щавель, укроп и лук;
  • орехи и зерно;
  • вишня, абрикосы и черная смородина;
  • грибы и хлебобулочные продукты.

Норма никеля в организме

Суточная потребность в никеле ровна 0,1-0,3 мг. Количество его зависит от того, о ком идет речь: о взрослом, о ребенке, о спортсмене или о пожилом человеке. Необходимо сказать то, что человеческий организм при сбалансированном рационе постоянно обеспечивает себя необходимым количеством никеля, поэтому его дефицит почти невозможный.

Недостаток никеля в организме

В случае нехватки никеля, что может произойти достаточно редко, у человека наблюдаются: проблемы с ростом (он замедляется), проблемы усвоения витамина B 12 и таких макро- и микроэлементов, как железа и кальция . Для того чтобы исправить такое состояние организма, которое не очень благоприятно, нужно всего лишь улучшить ежедневный рацион так, чтобы в нем находилось необходимое количество никеля.

Нужно сказать, что слишком большое количество никеля для человеческого организма может привести к многим проблемам, заболеваниям и отклонениям от нормы, с которыми достаточно сложно будет бороться. Так, у человека может возникнуть тошнота, а на его коже – дерматит или экзема. Что касается структуры крови, то и здесь избыток никеля оказывает свое не очень позитивное влияние: появляется анемия и нарушаются процессы кроветворения. В этом случае нервная система также меняется: человек становится более раздражительным, нервным. При слишком большом количестве никеля в организме появляются серьезные проблемы с репродуктивной функцией, а также возникает полная незащищенность организма от инфекций из-за очень низкого иммунитета.

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.

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.

Дозировки никеля

Токсичное количество никеля очень высокое – почти 40 мг в сутки, поэтому оно встречается очень редко (организм прекращает усваивать его после того, как он получил необходимую норму микроэлемента за сутки). Нормальным количеством никеля, которое должен получать человеческий организм ежедневно – это 0,1-0,3 мг.

Взаимодействие никеля с другими соединениями

Организм человек начинает интенсивно всасывать никель при условии, что у него наблюдается недостаточное количество железа , магния и кальция . Подобная реакция характерна и для беременных и кормящих женщин. Среди тех веществ, которые препятствуют усвоению никеля нужно назвать аскорбиновую кислоту , апельсиновый сок, кофе, чай и молоко.