Vispārējs raksturs darbības

Niķelis– nepieciešams mikroelements, jo īpaši DNS metabolisma regulēšanai. Tomēr pārmērīga tā uzņemšana var apdraudēt veselību. Šeit īpaši skaidri redzama Paracelza vārdu patiesība, ka "nav toksisku vielu, bet ir tikai toksiskas devas".

Niķelis kombinācijā ar kobaltu, dzelzi, varu ir iesaistīts arī hematopoēzes procesos un neatkarīgi - tauku metabolismā un šūnu nodrošināšanā ar skābekli. Noteiktās devās niķelis aktivizē insulīna darbību. Vajadzību pēc niķeļa pilnībā apmierina sabalansēts uzturs, kas jo īpaši satur gaļu, dārzeņus, zivis, maizes izstrādājumi, piens, augļi un ogas.

Plkst paaugstināts koncentrācijas parasti var parādīties kā alerģiskas reakcijas(dermatīts, rinīts utt.), anēmija, paaugstināta centrālā un veģetatīvā uzbudināmība nervu sistēma. Hroniska niķeļa intoksikācija palielina neoplazmu (plaušās, nierēs, ādā) attīstības risku – niķelis ietekmē DNS un RNS.

Niķeļa savienojumiem ir svarīga loma hematopoētiskajos procesos, jo tie ir katalizatori. Tā palielinātajam saturam ir īpaša ietekme uz sirds un asinsvadu sistēmu. Niķelis ir viens no kancerogēnajiem elementiem. Viņš ir spējīgs izraisīt elpceļu slimības. Tiek uzskatīts, ka brīvie niķeļa joni (Ni 2+) ir aptuveni 2 reizes toksiskāki nekā tā kompleksie savienojumi.

Palielināts niķeļa saturs vidi noved pie endēmisku slimību, bronhu vēža rašanās. Niķeļa savienojumi pieder pie 1. grupas kancerogēniem.

Ni aktivizē vai inhibē vairākus enzīmus (argināzi, karboksilāzi, 5-nukleozīdu fosfatāzes utt.); ietekmē aminotrifosfāta defosforilāciju. Cilvēka asinīs Ni saistās galvenokārt ar seruma gamma globulīnu. Pēc NiCl2 ievadīšanas trušiem asins serumā tika konstatēts nikeloplazmīna proteīns, kas identificēts kā a1-mikroglobulīns (Nomoto et al.; Cotton). Tomēr 90% Ni trušu asinīs pēc 24 stundām ir saistīti ar albumīnu; tikai neliela daļa no ienākošā NiCl2 tika konstatēta α2-globulīna frakcijās. Organismā Ni veido kompleksus ar biokompleksoniem. Ni ir īpaša afinitāte pret plaušu audiem, eksperimentos ar jebkuru ievadīšanas veidu | sit viņai. Ietekmē hematopoēzi, ogļhidrātu metabolisms. Metāliskais Ni un tā savienojumi izraisa audzēju veidošanos dzīvniekiem, kā arī arodvēzi. Ni kancerogēnā iedarbība ir saistīta ar šūnu metabolisma traucējumiem. Ni sāļi izraisa cilvēka ādas bojājumus, attīstot paaugstinātu jutību pret metālu.

Akūta saindēšanās.

Ar vienu injekciju balto žurku kuņģī NiCl2 izraisa uzbudinājumu, pēc tam depresiju; gļotādu un ādas apsārtums; caureja. Ni kompleksie sāļi ar EDTA ir mazāk toksiski nekā neorganisko skābju sāļi. Smalki izkliedēta Ni ievadīšana trahejā 5 un 100 mg devās izraisa balto žurku nāvi īss laiks no pneimonijas ar perivaskulāru tūsku, asinsizplūdumiem visās iekšējie orgāni. Ilgstoši izdzīvojušajiem dzīvniekiem ir limfoīdo audu hiperplāzija ap asinsvadiem un bronhiem.

Turklāt trušiem novājēšana, palielināta asinsvadu caurlaidība, EKG izmaiņas, aknu un nieru darbības traucējumi. Līdzīgu ainu rada Ni2O3 nedaudz lielākās devās. Pēc 50 mg Ni(OH)2 vai Ni(OH)3 ievadīšanas žurku trahejā dzīvnieki mirst 1.-2. dienā ar pēkšņiem asinsizplūdumiem un plaušu tūsku; tāda pati Ni203 deva tiek panesama bez redzamām saindēšanās pazīmēm, izņemot svara zudumu un plaušu svara pieaugumu. Viena injekcija trahejā. 60 mg putekļu, kas satur 95% NiO, pēc 3 mēnešiem izraisīja nelielu putekļu kabatu veidošanos, vēlāk mezgliņus, kas sastāvēja gandrīz tikai no makrofāgiem. Putekļi, kas satur 64% NiO un NiS, tādos pašos eksperimenta apstākļos izraisīja 2/3 dzīvnieku nāvi pirmajās 5 dienās. Izdzīvojušām žurkām pēc 9-12 mēnešiem ir difūza mērena peribronhiāla un perivaskulāra skleroze.

Hroniska saindēšanās

Dzīvnieki

Ilgstoša NiSO4 uzņemšana ar ūdeni dienas devā 0,54 mg/kg izraisīja asu deģeneratīvas izmaiņas aknās, nierēs, sirds muskuļos un liesas hiperplāzijā. Žurkām, kuras 13 nedēļas ārstēja ar NiCl 0,3 mg/kg (Ni), samazinājās eritrocītu skaits, asins katalāzes aktivitāte un ķermeņa masa. Kaķi un suņi panes perorālu 4-12 mg/kg Ni(C2H3O2) un NiС12 ievadīšanu 200 dienas bez redzamām toksicitātes pazīmēm. Svara zudums, samazināts askorbīnskābes saturs. žurkām, lietojot NiCI2 0,5-5 mg/kg (Ni) dienas devu 7 mēnešus, tika konstatēta skābā un sārmainās fosfatāzes parādīšanās iekšējos orgānos un zarnu gļotādā. Ja jaunām brūnajām žurkām barībai pievieno 0,01% NiSO4 (ar Ni), tiek traucēta vairāku enzīmu darbība asinīs un iekšējos orgānos, kā arī palielinās ceruloplazmas aktivitāte aknās. Tie arī norāda uz sēklinieku bojājumiem žurkām ar ilgstošu NiSO4 ievadīšanu.

Metāla NI aerosola 24 stundu ieelpošana koncentrācijā 0,02-0,5 mg/m3 3 mēnešus izraisīja palielināšanos asinsspiediens, eritrocitoze, argināzes, katalāzes aktivitātes maiņa, traucēta aknu ekskrēcijas funkcija, palielināts koproporfirīna daudzums urīnā. NiCl2 aerosols koncentrācijā 0,1 mg/m 3, žurkām ieelpojot 12 stundas dienā, 6 reizes nedēļā, jau pēc 2 nedēļām izraisīja bronhu epitēlija proliferāciju un alveolāro starpsienu šūnu infiltrāciju. Visu diennakti pakļaušana koncentrācijai 0,005–0,5 mg/m 3 (Ni) arī bija saistīta ar joda fiksācijas funkcijas kavēšanu. vairogdziedzeris. NiO inhalācija 120 mg/m3 koncentrācijā 12 stundas dienā jau pēc 2 nedēļām izraisīja makrofāgu reakciju un šūnu infiltrāciju alveolu starpsienās žurkām, bet 80-100 mg/m* 5 stundas dienā 9- 12 mēneši Vidēji smaga plaušu skleroze attīstījās ar šūnu mezgliņu veidošanos limfmezglos un bronhu epitēlija desquamāciju. Jauniem kāmjiem ieelpošana 39-170 mg/m3 6 stundas dienā 3 nedēļas un 61,6 mg/m3 3 mēnešus neizraisīja manāmas izmaiņas. ~ 20% ieelpotā NiO tika saglabāti plaušās un izņemti diezgan lēni. Ni2O3 aerosols koncentrācijā 340-360 mg/m 3 1,5 stundas dienā 4 mēnešus vispirms palielināja sarkano asins šūnu skaitu un hemoglobīna saturu, un pēc tam šie rādītāji normalizējās. No 20 žurkām 7 nomira pirmajā gruntēšanas periodā. Mirušo un nogalināto pēc 4 mēnešus ilgas saindēšanās mikroskopiskā izmeklēšana atklāj iekaisuma izmaiņas augšdaļas gļotādā elpceļi, fokusa deskvamatīvā vai katarālā-hemorāģiskā pneimonija.

Filtra matētu putekļu (11,3% metāliskā Ni, 58,3% Cu) vai putekļu no elektrostatiskajiem nosēdētājiem (52,3% NiO) ieelpošana 5 stundas dienā 5 reizes nedēļā 6 mēnešus koncentrācijā 70 mg/m 3 izraisīja 24 žurku nāve pirmajā gadījumā un 6 nāve otrajā gadījumā. Abos gadījumos notiek fāzes izmaiņas cukura līmenī asinīs, olbaltumvielu frakciju attiecības pārkāpums asins serumā un holesterīna satura samazināšanās tajā. Nedaudz palielinājās sarkano asins šūnu skaits un hemoglobīna līmenis, retikulocītu skaits un eritroblastiskā reakcija kaulu smadzenes. Patoloģiskā izmeklēšana – bronhīts, pneimonija un fibrotiskas izmaiņas. Aknās - glikogēna samazināšanās un distrofiskas izmaiņas; nierēs - cauruļveida epitēlija bojājumi un glomerulārā atrofija. Pie abu aerosolu koncentrācijas 7 mg/m 3 un vienāda iedarbības ilguma nekādas jūtamas izmaiņas netika novērotas. Žurkām ieelpojot cinka-niķeļa ferītu (FeO, ZnO un NiO) putekļus 100-120 mg/m2 koncentrācijā, saindēšanās aina ir līdzīga tai, ko iegūst, ieelpojot tikai NiO.

Cilvēks

Ražojot uzlādējamās baterijas ar 72% Ni saturu sākotnējā produktā, smakas neesamība vai samazināšanās tika atklāta pie N1 koncentrācijas gaisā 16-560 mg/m 3. Pie 10-70 mg/m 3 (gaisā ir arī Cd) un 8 gadus vai ilgāku pieredzi urīnā ir olbaltumvielas. Ar 5-10 gadu pieredzi 84% darbinieku sūdzējās par galvassāpēm, reiboni, aizkaitināmību, samazinātu ēstgribu, sāpēm epigastrijā un elpas trūkumu. Bieži tika novērota asinsspiediena pazemināšanās, centrālās nervu sistēmas funkcionālie traucējumi, hipo- un anacīds gastrīts, aknu antitoksisko un protrombīnu veidojošo funkciju traucējumi, tendence uz leikopēniju un limfocitozi. Līdzīgas izmaiņas tika konstatētas darbiniekiem, kas ražo sārma baterijas, saņemot masu, kas satur Ni(OH)2 un NiSO4. Elektrolītiskās Ni ražošanas laikā darbiniekiem pamatprofesijās ir bieža deguna asiņošana, rīkles un bronhu sastrēgums, pēkšņas izmaiņas deguna gļotādā un pat deguna starpsienas perforācija, grūti noņemams pelēks aplikums smaganu malās, un tumši nosēdumi uz mēles. NiSO4 koncentrācija parasti nepārsniedza 0,2-8 mg/m3, bet dažkārt sasniedza 70 mg/m3." Bet tajā pašā laikā gaisā bija H2S04 migla 25-195 mg/m3 koncentrācijā.

No 458 aptaujātajiem elektrolītiskās rafinēšanas cehiem Ni

pie Ni koncentrācijas gaisā 0,02-4,53 mg/m 3 (papildus gaisā H2S04; pieredze 10 gadi un vairāk) 357 cilvēkiem - deguna asiņošana, biežas iesnas, traucēta ožas sajūta, hronisks sinusīts. Izmaiņas deguna dobumos konstatētas 302 cilvēkiem. Priekšējo deguna blakusdobumu bojājumi ir diezgan slepeni un tiek atklāti rentgenoloģiski. Ražojot Ni ar hidrometalurģisko metodi no sulfīdu rūdām pie niķeļa sāļu hidrosola koncentrācijas 0,021-2,6 mg/m 3 (gaisā ir arī H2SO4 tvaiki), nazofaringijas gļotādas bojājumi ir 4-7 reizes biežāki nekā starp strādnieki citās darbnīcās. Aprakstītie gadījumi bronhiālā astma tie, kas strādā ar Ni. Ar paaugstinātu Ni saturu atmosfēras gaisā - nobīdes perifērajās asinīs, anēmija, retikulocitoze, kā arī skābuma samazināšanās. kuņģa sula. Niķeļa ferītu ražošanā (putekļu koncentrācija gaisā 11-180 mg/m3) starp 145 strādājošajiem ar vidējo darba stāžu līdz 4 gadiem 88 cilvēkiem bija vidēji smaga anēmija, leikocitoze vai leikopēnija, traucēta eritrocītu stabilitāte.

Kancerogēna iedarbība.

Tiek pieņemts, ka Ni kancerogēnā iedarbība ir saistīta ar tā iekļūšanu šūnās, kur tas izraisa enzīmu un vielmaiņas procesu traucējumus, kā rezultātā var veidoties kancerogēni produkti. Niķelis saistās ar RNS, daudz mazāk ar DNS, izraisot traucējumus nukleīnskābju struktūrā un darbībā, kā arī ar histamīnu. Bronhogēna vēža risks, ieelpojot Ni, var būt atkarīgs arī no tā aiztures plaušās.

Dzīvnieki

Eksperimentā audzēji tika iegūti no metāliskā Ni, NiO, sulfīdiem, bet ne no šķīstošiem sāļiem. Blastomogēnais efekts acīmredzot nav atkarīgs no šķīdības pakāpes un, iespējams, no Ni iekļūšanas šūnā un no izraisītajām izmaiņām šūnu membrānas Ak. Ni metāls ievests deguna dobuma, pleirā un augšstilbā, izraisīja ļaundabīgi audzēji(daļējas osteogēnas sarkomas) 30% balto žurku, kas nomira 7–16 mēnešu laikā pēc ievadīšanas. Tīra Ni putekļu ieelpošanas rezultātā, kas iegūts no Ni(CO)4, ar dispersiju līdz 4 mikroniem (6 stundas dienā 4-5 reizes nedēļā 21 mēnesi), baltās peles, baltās žurkas un jūrascūciņas visbiežāk nomira pirmajos 12-15 mēnešos. U jūrascūciņas un lielākā daļa žurku - vairāki adenomatozi izaugumi plaušu alveolās un terminālo bronhu epitēlija hiperplastiska proliferācija. 6 jūrascūciņām ir vēža audzēji. Žurkām un kāmjiem, kas ieelpoja metāliskus Ni putekļus kopā ar SOi, attīstījās iekaisuma izmaiņas, bronhektāzes un plaušu epitēlija metaplāzija, bet ne. vēža audzēji plaušās. Acīmredzot SO2 kairinošā iedarbība nestimulēja Ni blastogēno iedarbību. NiS implantācijas vietā žurku muskuļos radās fibromiosarkomas, metastāzes plaušās.

Cilvēks

Deguna, deguna dobumu un plaušu vēzis Anglijā jau sen ir klasificēts kā arodslimība. Ir pierādīts, ka tiem, kas strādā ar Ni un tā savienojumiem, ir 5 reizes lielāks risks saslimt ar plaušu vēzi un 150 reizes lielāks risks saslimt ar deguna un adnexālo dobumu vēzi nekā parasti šo slimību biežums. Ir paaugstināts plaušu vēža risks strādniekiem, kas iesaistīti Ni rafinēšanā un tā sāļu ražošanā. Līdz 974. gadam Ni ražošanas darbiniekiem bija zināmi 253 arodvēža augšējo elpceļu un plaušu vēža gadījumi. Strādniekiem, kas nodarbojās ar Ni elektrolītisko ražošanu, ieelpojot NiSO4 saturoša elektrolīta tvaikus, pēc 6-7 gadiem attīstījās deguna un tā palīgdobumu vēzis uz anosmijas un deguna starpsienas perforācijas fona. Ir zināms deguna dobuma retikulosarkomas attīstības gadījums strādniekam, kurš 5 gadus bija nodarbojies ar niķelēšanu un ieelpojis Ni sāļu miglu (aerosolu). Iespējams, ka to pastiprināja citu vannas sastāvdaļu kairinošā iedarbība. Plaušu vēža gadījumi ir aprakstīti starp tiem, kas strādā vara-niķeļa rūdu ieguvē, bagātināšanā un pārstrādē.

Saskaņā ar dažiem datiem mirstība no plaušu, deguna dobuma un deguna blakusdobumu vēža veido 35,5% no visiem Ni elektrolīzē un attīrīšanā iesaistīto darbinieku nāves gadījumiem. Niķeļa ražošanā strādājošo vidū tika konstatēts paaugstināts mirstības līmenis no vēža, salīdzinot ar kontroles datiem. Pirmajā vietā bija plaušu vēzis, otrajā vietā kuņģa vēzis. Visbiežāk tika skarti tie, kuri strādāja pirometalurģiskos procesos grauzdēšanas un samazināšanas cehos (12-23 gadu pieredze, putekļu koncentrācija bija aptuveni 10-10 3 mg/m 3; satur 7% Ni sulfīdu veidā, NiO vai metālisks Ni). Mirstība no vēža elektrolīzes veikalos ir augsta, ja gaisā ir NiCl2 un NiSO4 aerosoli. No plaušu vēža mirušo vidējais darba stāžs ir 7-13 gadi, bet no kuņģa vēža - 10-14 gadi.

Ietekme uz ādu

Uzskata, ka Ni nav tieša kairinoša iedarbība uz ādu. Taču niķeļa kalnračiem, kuri strādā Ni ražošanā elektrolīzes ceļā un ir saskarē ar tā sāļiem, rodas niķeļa ekzēma, “niķeļa kašķis”: folikulāri izvietotas papulas, pietūkums, eritēma, tulznas, raudāšana. Profesionālais niķeļa dermatīts veido 11% no visiem arodslimībasādas, un elektrolītiskajā ražošanā Ni-15%. Ādas slimības Ni hidrometalurģiskajā ražošanā strādājošajiem ir 2-4 reizes biežākas nekā citos cehos, un tās konstatētas 5,5% no 651 izmeklētā darbinieka.

Ni un tā savienojumi ir spēcīgi sensibilizatori. Jūrascūciņām sensibilizāciju izraisa intradermāla NiSO4 ievadīšana. Savienojoties ar epidermas proteīniem, Ni veido īstu antigēnu. Pacientiem ar niķeļa dermatozēm tika noteiktas antivielas, kas cirkulē asinīs. Ni saistīšanās kompleksos savienojumos samazina tā sensibilizējošo, bet ne kairinošo iedarbību. Eksperimentos ar jūrascūciņām nātrija laurilsulfāts neļāva attīstīties sensibilizācijai pret Ni. Nātrija dimetilditiokarbamāts un dimetilglioksīms vājina ādas reakcijas pret Ni jutīgiem indivīdiem acīmredzot veidojas attiecīgie kompleksie savienojumi.

Cilvēka jutība pret Ni sensibilizējošu iedarbību ir ļoti augsta. Alerģisku bojājumu gadījumi ir aprakstīti starp banku kasiniekiem, kuri nodarbojās ar metāla monētām. Pat injekciju adatas var izraisīt alerģiju. Trušiem Ni uzklāšana uz ādas izraisīja saindēšanos un nāvi. Metāls tika atrasts ādas Malpighian slānī, tauku un sviedru dziedzeros. Caur izolētu cilvēka līķa ādu

iziet 1,45 μg Ni/cm 3. Šķīdinātāju lietošana kopā ar Ni savienojumiem veicina to iekļūšanu ādā.

Iekļūšana organismā, izplatīšana un izdalīšanās.

No kuņģa-zarnu trakta uzsūcas ne tikai sāļi, bet arī ļoti izkliedēti metāli un oksīdi. Asinīs Ni veido kompleksu ar plazmas olbaltumvielām – nikeloplazmīnu. Niķelis, kas saņemts ieelpojot vai caur muti, audos izkliedējas vairāk vai mazāk vienmērīgi, bet pēc tam kļūst acīmredzama Ni afinitāte pret plaušu audiem. Izdalīšanās notiek caur nierēm un kuņģa-zarnu trakta ceļu. Dominējošais izdalīšanās ceļš ir atkarīgs gan no savienojuma īpašībām (šķīdības u.c.), gan no iekļūšanas organismā ceļa. Ni saturs urīnā ar to strādājošām personām līdz 1 mg/l, lai arī augstāks par normu, acīmredzot neliecina par intoksikācijas iespējamību.

Maksimālā pieļaujamā koncentrācija.

Niķeļa oksīds (N), niķeļa oksīds (III), niķeļa sulfīdi (Ni izteiksmē) 0,5 mg/m3.

Niķeļa sāļi hidroaerosola veidā (Ni izteiksmē) 0,0005 mg/m 3.

Vara-niķeļa rūdas aerosols - 4 mg/m*. Matēta, niķeļa koncentrāta, putekļu no niķeļa ražošanas elektrostatiskajiem nogulsnētājiem aerosoliem ieteicama 0,1 mg/m 3.

Personīgā aizsardzība. Preventīvie pasākumi.

Izolējošie respiratori, šļūteņu gāzmaskas vai respiratori. Maksimāli novērš tiešu Ni savienojumu saskari ar ādu. Aizsargājoša pasta IER-2, lanolīna-rīcinziede (lanolīns 70, rīcineļļa 30 daļas), "roku ādas eļļošana ar 10% dietiltiokarbamātu vai dimetilglioksīmu, ziede ar EDTA. Elektrolītu koncentrācijas samazināšana vannās niķelēšanas laikā, vannu manuālas iekraušanas un izkraušanas novēršana, niķelēšanas darbību mehanizācija.

Iepriekšēja un periodiska medicīniskās pārbaudes darbs ar Ni un tā savienojumiem (elektrolīze, uzklāšana un liešana) reizi 12 mēnešos, pie dermatologa reizi 6 mēnešos, pie otolaringologa (strādājot ar NiSO4) - reizi mēnesī. Strādniekiem, kas nodarbojas ar niķelēšanu - reizi 12 mēnešos. Pieņemot darbā cilvēkus ar Ni savienojumiem, ieteicams veikt ādas testus un medicīnisko pārbaužu laikā - deguna dobumu rentgenu. Inhalācijas iekārtu organizēšana ražošanā. Ieteicams veikt ikgadējas onkoloģiskās pārbaudes Ni ražošanas galvenajos cehos strādājošajiem un arodslimību sarakstā iekļaut arī kuņģa vēzi, Ni ražošanā strādājošajiem papildus augšējo elpceļu un plaušu vēzi.

Vairāk nekā viens atklājums ķīmijas jomā ir saistīts ar Saksijas kalnračiem: pateicoties viņiem, savulaik tika atklāts kobalts - metāls tika nosaukts rūķa vārdā, un tajā pašā apgabalā, tikai nedaudz vēlāk, dzīvoja cits rūķis, nevis tik ļauns, bet arī kurš mīlēja radīt visādus trikus strādniekiem . Kalnrači meklēja varu un atrada kaut ko līdzīgu vara rūdai, taču varš no tā netika ražots, tāpēc strādnieki šo minerālu nosauca par “velna varu”, bet no tā iegūto metālu pēc rūķa vārda vēlāk nosauca par niķeli. Niks - šī ir viena no versijām.

Niķeli ieguva zviedru zinātnieks A.F. Kronštedts 18. gadsimta vidū, taču ir vēl viena tā nosaukuma cilmes versija - no vācu vārda “kupiernickel”, kas tulkojumā nozīmē “velna varš”, lai gan šajā spīdīgajā, sudrabaini baltajā nav nekā velnišķīga. un kaļamais metāls. Tā laika zinātnieki uzskatīja niķeli par sakausējumu un strīdējās līdz 19. gadsimta sākumam, līdz to izolēja g. tīrā formā, bez jebkādiem piemaisījumiem.

Patiesībā daži zinātnieki uzskata, ka cilvēki par niķeļa īpašībām uzzināja jau ilgi pirms tā atrašanas zemes garozā – lai gan tad vēl nezināja, kā to sauc. Daudzi meteorīti, ko cilvēki ir atraduši kopš seniem laikiem, satur izturīgu un gandrīz nerūsējošu dzelzi - no tā iepriekš tika izgatavoti ieroči un talismanas rotaslietas.

Niķelis ir ļoti maz uzņēmīgs pret koroziju; Tas nereaģē ar sārmiem, bet šķīst skābēs. Mūsdienās to iegūst no dzelzs-niķeļa pirīta, ko sauc par pentlandītu - nosaukts pēc angļa D. Pentlanda, kurš to atrada 19. gadsimtā, un no citas rūdas - garnierīta, niķeļa silikāta ar sarežģītu un mainīgu sastāvu, kas arī nosaukts ģeologa vārdā. kurš to atklāja - francūzis Ž.Garnjē .

Niķelis tiek izmantots dažādās rūpniecības, zinātnes un tehnoloģiju nozarēs: tas ir iekļauts sakausējumos monētu izgatavošanai, un daudzās valstīs - piemēram, ASV piecu centu monētu sarunvalodā sauc par "niķeli"; dažādi pārklājumi - mēs visi zinām niķelētus traukus un virtuves piederumus; mūzikas instrumenti; Sakausējumi ar niķeli tiek izmantoti, lai izgatavotu šujamās adatas un kniedes moderns apģērbs; medicīnā bieži izmanto no šī metāla izgatavotus implantus; Niķelis ir iekļauts kosmētikā un sadzīves ķīmijā.

Pamatojoties uz niķeli, zinātnieki radījuši apbrīnojamu materiālu, ko nevar deformēt – tas ļoti ātri atgriežas sākotnējā formā, tāpēc tiek izmantots visdažādākajās jomās – piemēram, izgatavojot izturīgus briļļu ietvarus.

Niķelis tiek izmantots elektrotehnikā un kuģu būvē, ķīmisko instrumentu un sārma bateriju būvē - daži slaveni 20. gadsimta zinātnieki pat teica, ka niķelis ieņem vienu no galvenajām vietām metāltehnikā.

Niķelis ir būtiska uzturviela cilvēkiem un dzīvniekiem, taču zinātnieki par to zina maz. bioloģiskā loma. Dzīvnieku un augu organismos piedalās fermentatīvās reakcijās, putniem uzkrājas spalvās. Mūsu valstī tas atrodas aknās un nierēs, aizkuņģa dziedzerī, hipofīzē un plaušās.

Niķelis izstrādājumos

Galvenais niķeļa iekļūšanas ceļš organismā ir ar pārtiku. Daudz tā ir kakao un tējā, šokolādē, pienā un piena produktos, pākšaugos, riekstos, sēklās, veselos graudos, griķos, auzu pārslās, zivīs, jūras veltēs, gaļā, subproduktos, olās, sēnēs, aprikozēs, jāņogās, ķiršos, sīpolos. un dilles, skābenes, salātus, burkānus un dažus citus dārzeņus. Niķelis nonāk organismā arī ar ūdeni - līdz ¼ no kopējā daudzuma. Īpaši daudz niķeļa ir cietajā krāna ūdenī - no rītiem tā ir vairāk, jo naktīs caurulēs ūdens stagnē.

Cilvēks saņem līdz 0,6 mg niķeļa dienā; nepieciešamie standarti nav noteikti, taču zinātnieki uzskata, ka cilvēkam pietiek ar 100 līdz 300 mkg.

Niķeļa nozīme organismam

Visvairāk niķeļa atrodas epitēlijķermenī un aizkuņģa dziedzerī, un hipofīzē - orgānos, kas lielā mērā ir atbildīgi par vielmaiņas procesiem organismā: tie sintezē hormonus, vitamīnus un citus. nepieciešams ķermenim vielas. Kā jau teikts, bioloģiskā nozīmeŠis elements nav pilnībā noskaidrots, taču daudzi novērojumi liecina, ka niķelis ietekmē cilvēka veselību un labklājību.

Tātad, ja pēc insulīna ievadīšanas tiek ievadīts niķelis, tā iedarbība tiek pagarināta. Niķelis piedalās daudzos bioķīmiskos procesos organismā, pazemina asinsspiedienu, palēnina adrenalīna darbību utt.

Niķelis labvēlīgi ietekmē arī asinsrades procesus; saglabā nukleīnskābju un šūnu membrānu struktūru; piedalās vitamīnu C un B12, kalcija un citu vielu metabolismā.

Niķeļa trūkums

Ja organismā nonāk maz niķeļa, tad cukura līmenis asinīs var nedaudz paaugstināties, bet hemoglobīna līmenis pazemināties; Bērnu izaugsme palēninās. Taču niķeļa deficīts un jo īpaši tā deficīts ir ļoti reti, tāpēc nevajadzētu sev izrakstīt niķeļa preparātus – tas ir bīstami. Kad niķelis nonāk organismā ar pārtiku, tas nav toksisks, bet zāles ir cita lieta: tas var izraisīt audzēju attīstību un mutācijas šūnu līmenī.

Pārmērīgs niķelis

Niķeļa pārpalikums ir daudz biežāk sastopams, taču tas parasti ir saistīts ar ražošanu un sadzīves iemesli. Niķeļa hlorīds un sulfāts ir īpaši toksiski, jo tie šķīst ūdenī - nešķīstošie savienojumi ir desmitiem reižu drošāki.

Metālu apstrādes laikā veidojas karbonilniķelis un niķeļa putekļi – šīs vielas, nonākot organismā, tajā uzkrājas un iedarbojas uz to postoši. Ikdienā, lai arī nelielos daudzumos, jūs varat iegūt lieko niķeli, izmantojot zemas kvalitātes traukus, lētas rotaslietas un protēzes; Arī tabakā ir niķelis.

Kvalitatīvi niķelēti virtuves trauki nav bīstami, un mūsdienās tos izmanto visi, taču pirms aptuveni 100 gadiem no tiem varēja ēst tikai bagāti cilvēki – pat imperatori to uzskatīja par greznu un eksotisku.

Ja darbā pastāvīgi saskaraties ar niķeli - ar tā putekļiem, tvaikiem un savienojumiem un tajā pašā laikā diezgan daudz saņemat no pārtikas, tad tāda slimība kā kontaktdermatīts - akūts ādas iekaisums, artrīts vai astma. - var attīstīties. Kad audos ir niķeļa pārpalikums, cieš un sāk sabrukt šūnu struktūra, palēninās enzīmu un hormonu darbība, pavājinās šūnu imunitāte.

Tiek novēroti arī citi niķeļa pārpalikuma simptomi: vitiligo, keratīts, radzenes čūlas, vairogdziedzera un reproduktīvo orgānu slimības, slāpekļa un ogļhidrātu metabolisma traucējumi, gremošanas problēmas, nervu un sirds un asinsvadu sistēmas darbības traucējumi, sirds un asinsvadu sistēmas distrofija. nieres un aknas, asins sastāva pasliktināšanās.

Daudzi metalurģijas nozares uzņēmumi izmanto niķeli un tā savienojumus - ilgstoši strādājot šādā uzņēmumā, attīstās plaušu un augšējo elpceļu slimības, tiek traucēts elpošanas process un daudzu mikroelementu līdzsvars. Niķeļa hlorīds, ilgstoši pakļaujoties ķermenim, izraisa kustību koordinācijas traucējumus - šo stāvokli sauc par ataksiju.

Niķeļa saindēšanās, akūta vai hroniska, var būt bīstama ne tikai veselībai, bet arī dzīvībai. Ārstēšana parasti palīdz, un jāierobežo arī niķeļa iekļūšana organismā, pat ar pārtiku – ar to bagātus pārtikas produktus labāk uz laiku izslēgt no uztura, taču ir zināmi arī letāli saindēšanās gadījumi ar niķeli – ja nav ievēroti drošības pasākumi. sekoja darbā. Dažreiz pietiek ar niķeļa savienojumu ieelpošanu apmēram 1,5 stundas, lai iegūtu letālu saindēšanos, tāpēc nevajadzētu jokot ar šo elementu, strādājot. Niķeļa karbonila savienojumi, ko bieži izmanto rūpnieciskā ražošana, ķīmiķi klasificē kā I bīstamības klasi – tās ir ne tikai ļoti bīstamas, bet arī ārkārtīgi bīstamas vielas.

Papildus aprakstītajām izpausmēm ar niķeļa pārpalikumu organismā rodas anēmija un tahikardija, smadzeņu un plaušu tūska un alerģiskas reakcijas; palielina iespējamību saslimt ar labdabīgiem un ļaundabīgi audzējiāda, nieres vai plaušas; palielinās nervu sistēmas uzbudināmība; Ķermeņa kopējā imunitāte samazinās.

Apelsīnu sula, piens, kafija un tēja samazina niķeļa uzsūkšanos organismā.

Izrādās, ka pasaulē ir daudz niķeļa, un mūsu valsts ieņem pirmo vietu savā ražošanā; Liela daļa no tā tiek iegūta Kanādā, Austrālijā, Kubā, Indonēzijā un Melanēzijā. Zinātnieki liecina, ka mūsu planētas kodolā ir aptuveni 3% niķeļa - tās ir milzīgas rezerves.

Gatauliņa Gaļina
sieviešu žurnāla vietne

Izmantojot vai pārdrukājot materiālu, ir nepieciešama aktīva saite uz sieviešu tiešsaistes žurnālu

1. Galvenā informācija par niķeli.

Niķelis (Ni) ir periodiskās tabulas VIII grupas elements. Šim metālam ir augsta kaļamība un elastība, ķīmiski tam ir vidēja aktivitāte, līdzīgi kā dzelzs, kobalts, varš un cēlmetāli. Savienojumos tas uzrāda oksidācijas pakāpes -1, 0, +1, +2 (visraksturīgākā), +3 un +4.

Neskatoties uz to, ka tas tika atvērts 1751. gadā, tā ieguvums par cilvēka ķermenis tika atklāts tikai pagājušā gadsimta 70. gados. Līdz šim brīdim niķeļa priekšrocības ķermenim netika atzītas, jo tam ir augsta toksicitāte. Ieslēgts Šis brīdis Zinātnieki uzskata, ka dienā niķeļa daudzums, kas nonāk organismā, ir aptuveni 0,35 mg. Cilvēks viegli saņem šo devu, ēdot tādus pārtikas produktus kā: zaļie zirnīši, pupiņas, kukurūza, rīsi, liellopu aknas, auzu pārslas, konditorejas izstrādājumi, āboli, ķirši, vīnogas u.c. Niķelis nonāk organismā ne tikai ar pārtiku, bet arī caur ādu, gļotādām, plaušām.

2. Fizioloģiskā loma niķelis

Zinātnieki maz zina par niķeļa lomu cilvēka organismā, taču viņi visi ar pārliecību apgalvo, ka tas ir nepieciešams mūsu orgānu normālai darbībai.

A. Niķelis ir iesaistīts noteiktu enzīmu aktivizēšanā. Piemēram: Ni 2+ joni ir iesaistīti enzīma argināzes aktivācijā. Šis enzīms katalizē arginīna sadalīšanos līdz ornitīnam un urīnvielai. Tādējādi niķelis netieši veicina slāpekļa izvadīšanu no mūsu ķermeņa.

b. Viena no galvenajām niķeļa funkcijām ir dalība hematopoēzes procesā. Niķelis ietekmē hematopoēzes procesu netieši, izmantojot dzelzs iekļūšanas mehānismu asinīs. Fakts ir tāds, ka niķelis ir bioliganda kofaktors (aktivators), kas spēj saistīt dzelzi un pārvērst to no nešķīstošās Fe 3+ formas par viegli sagremojamu Fe 2+. Pēc tam organisms izmanto dzelzi hemoglobīna veidošanai. Tāpēc liela asins zuduma gadījumos pacientiem klīnikās tiek veiktas niķeļa injekcijas, lai stimulētu asinsrades procesu. Niķelis ir daļa no asins šūnām - sarkanajām asins šūnām.

V. Niķelis ir iesaistīts ķermeņa redoksprocesos. Tāpēc tā koncentrācija ir lielāka tajos orgānos, kuros pastāvīgi notiek vielmaiņas reakcijas: muskuļos, aknās, plaušās, nierēs, aizkuņģa dziedzerī, smadzenēs, vairogdziedzerī.

G.Šis mikroelements piedalās DNS, RNS, olbaltumvielu strukturālajā organizācijā un funkcionēšanā, nodrošinot nepieciešamo molekulu konformāciju un formu.

d. Ar niķeļa palīdzību mūsu organismā nonāk tādi vitamīni kā B12 un C.

e. Ir pierādījumi, ka tai ir antiadrenalīna iedarbība.

Lietojot pārtiku, kas bagāta ar niķeli, šis mikroelements nonāk organismā caur kuņģa-zarnu traktu. IN kuņģa-zarnu trakta Sālsskābes ietekmē niķelis veido koordinācijas savienojumus un tādējādi nonāk asinīs. Šī elementa transportēšanu veic proteīns - albumīns, kas ar to veido sarežģītu savienojumu un pārnes niķeli visā ķermenī. Niķelis spēj iekļūt šūnās, veidojot trīskāršu kompleksu ar histidīnu un transporta proteīnu, kas atrodas uz šūnas membrānas virsmas.

3. Niķeļa negatīvā ietekme uz cilvēka ķermeni.

Neskatoties uz daudzajām šī elementa pozitīvajām funkcijām, lielas niķeļa devas var negatīvi ietekmēt arī ķermeņa stāvokli kopumā. Viņa toksiska iedarbība enzīmu inhibīcijas dēļ mainīgu oksidācijas stāvokļu dēļ.

A. Ietekme uz nervu sistēmu.

Pie lielām niķeļa koncentrācijām organismā šī metāla joni iznīcina β-dopamīna hidroksilāzes pēctranslācijas glikozilācijas procesu, kas ir iesaistīts norepinefrīna veidošanā no dopamīna. Norepinefrīns savukārt ir hormons – neirotransmiters, caur kuru smadzeņu neironi viens otram pārraida informāciju. Attiecīgi ar šī hormona trūkumu cilvēkam rodas trauksmes sajūta, nemiers, sindroms hronisks nogurums, iespējamā attīstība Parkensona slimība utt.

b. Samazināta metaloenzīmu aktivitāte, traucēta olbaltumvielu, DNS un RNS sintēze.

Šis efekts ir saistīts ar niķeļa spēju izjaukt nukleīnskābju secību šajās molekulās adenīna un guanīna vietās (ar kurām tas mijiedarbojas). Mūsu ķermenis ir spējīgs uz atveseļošanās procesu, bet ne 100% gadījumu, tāpēc šādu plīsumu rezultāts var būt vēža parādīšanās, alerģijas utt.

V. Samazināta imunitāte.

Daži pētījumi runā par negatīva ietekme niķelis lizocīma (antibakteriāla līdzekļa, kas iedarbojas uz baktēriju un dažu vīrusu šūnu sieniņām) ražošanā, ko veic makrofāgi. Tas samazina šo šūnu dzīvotspēju un līdz ar to arī organisma aizsargspējas. Tā rezultātā samazinās imunitāte, kas palielina gripas, ARVI un citu slimību risku.

G. Alerģijas.

Niķelis var izraisīt alerģiskas reakcijas, nonākot saskarē ar atklātām ķermeņa zonām. Tas ir saistīts ar niķeļa spēju saistīties ar epidermas olbaltumvielām un veidot antigēnus, kas izraisa ķermeņa imūnreakciju. Tā rezultātā ražošanas darbinieki un sievietes, kas valkā niķelētas rotaslietas, bieži saskaras ar ekzēmu, dermatītu, pietūkumu, tulznām utt.

d. Sirds un asinsvadu sistēmas depresija.

Ietekmes mehānisms ir saistīts ar niķeļa spēju ietekmēt aortas α-adrenerģiskos receptorus, kas izraisa tā lūmena palielināšanos vai sašaurināšanos (biežāk). Metāls spēj mainīt arī tādu enzīmu aktivitāti kā: kreatīnkināze, proteīnkināze-3, laktātdehidrogenāze un adenozīna trifosfatāze, kā rezultātā tiek bojāti sirds audi.

Tāpat ražošanas darbiniekiem, kuri nonāk saskarē ar niķeļa savienojumiem, tiek novēroti deguna un plaušu ļaundabīgo veidojumu gadījumi. Mirstība no vēža visos niķeļa uzņēmumos ir 1,2-3 reizes augstāka nekā atbilstošie rādītāji to pilsētu iedzīvotājiem, kurās šie uzņēmumi atrodas. Tiek uzskatīts, ka šī slimība rodas niķeļa nogulsnēšanās perēkļu klātbūtnes rezultātā plaušu audos.

Niķeļa iekļūšana cilvēka organismā ir cieši saistīta ar tīrīšanas kvalitāti Notekūdeņi. Fakts ir tāds, ka niķelis pilsētas kanalizācijas sistēmā nonāk no dažādiem, galvenokārt cinkošanas, uzņēmumiem. Lai gan šī sistēma nav paredzēta darbam ar smagajiem metāliem, un tajā tiek izmantotas pilnīgi atšķirīgas attīrīšanas metodes (bioloģiskās, filtrēšanas utt.), kas nespēj deaktivizēt niķeļa jonus. Tāpēc šie joni kaitē ne tikai ārstniecības iestāžu, bet arī piesārņoto ūdeni dzerošo cilvēku mikroflorai. Arī iepriekš minētajos uzņēmumos izmantotās niķeli saturošu notekūdeņu attīrīšanas metodes, kā liecina prakse, ir sen novecojušas. Šajos uzņēmumos izmantotās reaģentu metodes ļauj šķīstošos niķeļa jonus pārvērst nešķīstošā formā - hidroksīdos. Nākotnē šie hidroksīdi jānovada speciālos poligonos, kas aprīkoti augstas bīstamības klases (I, II vai III) atkritumu drošai uzglabāšanai. Un kā rāda prakse, šis tips atkritumi parasti tiek apglabāti cieto atkritumu poligonos. Un šie hidroksīdi, kaut arī nedaudz šķīst, sāk izdalīt niķeļa jonus kušanas un lietus ūdenī, augsnē un ūdenstilpēs. Uz šīs augsnes aug pārtikas kultūras, mājlopi ēd zāli no šīm augsnēm un dzer to pašu piesārņoto ūdeni. Rezultātā niķelis un ne tikai tas, bet arī varš, hroms, cinks, svins, alva utt. galu galā nonāk uz cilvēka galda.

Niķelis var piesārņot ne tikai ūdeni un augsni, bet arī atmosfēras gaisu. Milzīgu ieguldījumu atmosfēras piesārņojumā ar niķeli sniedz fosilā kurināmā sadegšanas produkti, un tā dominējošās formas gaisā ir ūdenī šķīstošais niķeļa sulfāts, niķeļa oksīds un kompleksie metālu oksīdi. Eksperimenti liecina, ka niķeļa(II) oksīds ir samērā inerts plaušās, savukārt sulfāts ātri izkliedējas organismā tā uzsūkšanās rezultātā.

Šis raksts ir NPP Electrokhimiya LLC intelektuālais īpašums.Jebkura kopēšana bez tiešas saites uz vietni www.. Raksta tekstu apstrādāja Yandex serviss "Original Texts"

VSU Ķīmijas fakultātes dekāns Viktors Semenovs atklāti pastāstīja visu, ko zina par niķeli

"Piezīmju grāmatiņā Voroņeža" ir audioieraksts no sabiedriskās padomes slēgtās sēdes "par niķeli", kas notika 3. oktobrī Voroņežas apgabala domes mazajā zālē. Viens no darba kārtības jautājumiem bija ķīmijas zinātņu doktora, profesora, Voroņežas Valsts universitātes Ķīmijas fakultātes dekāna, Vispārējās un neorganiskās ķīmijas katedras vadītāja Viktora Semenova ziņojums. Publicējam viņa runas stenogrammu (ar saīsinājumiem):

Mazliet par niķeli. Niķelis ir viens no ārkārtīgi svarīgajiem metāliem, tam ir sena vēsture un pievilcīgas izredzes turpmākai izmantošanai. Niķelis kā ķīmiskais elements ir pazīstams nedaudz vairāk kā 200 gadus, taču tā praktiskā izmantošana dažādu sakausējumu veidā aizsākās senatnē. Cilvēka kultūras attīstībā, īpaši Aizkaukāzijas, Vidusāzijas, Ķīnas, Indijas un Ēģiptes tautās, niķeli saturošu sakausējumu izmantošanas piemēri ir zināmi vairāk nekā 3000 gadus pirms mūsu ēras.

Niķelis celtniecības materiāls. Lai uzlabotu dzelzs aizsardzību pret koroziju, tēraudam tiek pievienots hroms un niķelis. Starp citu, hroms ir problemātiskāks elements ekoloģijas ziņā, salīdzinot ar niķeli. Bet šāds tērauds ir izturīgs pat jūras ūdenī un daudzās agresīvās ķīmiskās vidēs.

Niķelis atmosfēras apstākļos istabas temperatūrā neoksidējas, tas ir stabils dažādās ķīmiski aktīvās vidēs - sārmos u.c., un neoksidējas, sildot līdz 700-800 grādiem. Tas ir pakļauts visa veida mehāniskai apstrādei - kalšanai, velmēšanai, štancēšanai un labi metinātai. Pateicoties šo īpašību kompleksam, niķelis tiek īpaši plaši izmantots dažādu sakausējumu veidā.

Kopumā niķeļa pielietojuma joma ir milzīga. Es kā ķīmiķis teikšu, ka to izmanto dažādu ķīmisko procesu katalizatoru ražošanā. Pateicoties tā izturībai pret koroziju, niķelis tiek izmantots arī kā aizsargpārklājumi (piemēram, plaši pazīstamais monētu niķelējums), no tā tiek izgatavotas ķīmisko un elektrisko vakuumiekārtu daļas, un tas tiek aktīvi izmantots medicīnā.

Ņemot vērā elementu periodisko tabulu, mēs varam atzīmēt elementus, kas rada briesmas. Tie ir smagie un radioaktīvie metāli, halogēni, tallijs, bors, dzīvsudrabs, selēns un virkne citu. Niķelis nav viens no šiem elementiem.

Periodiskajā sistēmā ir vairākas analoģijas: grupa, standarta, elektroniskā, diagonālā, horizontālā un vairākas citas. Šīs analoģijas raksturo elementu īpašību lielā līdzība. Attiecībā uz dzelzi, kobaltu un niķeli ir horizontāla līdzība. Tie ir vienas grupas metāli, pēc īpašībām tie ir gandrīz dvīņi. Tajā pašā laikā kādu iemeslu dēļ mēs uzskatām, ka dzelzs ir absolūti nekaitīgs, taču daži cilvēki pauž bažas par niķeli.

Cilvēka ķermenim var kaitēt šķīstošie sāļi un gaistošās sastāvdaļas. Niķeļa sāļi ir neorganiski savienojumi; tie ir maz gaistoši, un lielākā daļa niķeļa sāļu un minerālvielu ir pilnībā nešķīstoši.

Visus Novokhoperskas atradnes minerālus pārstāv liels skaits ķīmisko savienojumu: FeS, CuFeS2, ZnS, PbS, MoS2, FeS2, FeAsS, CoAsS, NiAsS, NiAs un vairāki citi. Visi uzskaitītie savienojumi paši ir praktiski negaistoši un ūdenī nešķīst, un šī iemesla dēļ nevar iekļūt mūsu organismā.

Cilvēka organismā ir aptuveni 10 mg niķeļa, un lielākā koncentrācija ir aknās, plaušās, aizkuņģa dziedzerī, nierēs un hipofīzē.

Niķeļa loma cilvēka organismā

Tā loma nav pietiekami dziļi pētīta, taču ir zināms, ka niķelis:

1. Piedalās šūnu galveno komponentu - RNS, DNS, olbaltumvielu - struktūras un darbības organizēšanā.
2. Stimulē hematopoētiskos procesus kopā ar varu un piedalās hematopoēzes procesos. Niķelis pēc savas iedarbības ir līdzīgs kobaltam.
3. Aktivizē dažus fermentus, kas piedalās kā strukturāls komponents.
4. Piedalās tauku metabolismā, nodrošinot šūnas ar skābekli.
5. Noteiktas niķeļa devas aktivizē insulīna darbību.
6. Iesaistīts hormonālā regulēšanaķermeni.
7. Saistīts ar glikozes metabolismu.

Niķelis pārtikā

Niķeļa pārpalikuma izpausmes: destruktīva ietekme uz hromosomām un citiem šūnu elementiem, palēninot enzīmu un hormonu darbību, pavājinātu imūno aktivitāti.

Pārmērīga niķeļa simptomi:

• astma;
• smadzeņu un plaušu pietūkums;
• paaugstināta centrālās nervu sistēmas uzbudināmība, samazināta reakcija uz stresa situācijas;
• lēnāka izaugsme un attīstība;
• dažos gadījumos magnija deficīts un cinka vai dzelzs pārpalikums;
• alerģisku reakciju rašanās: kontaktdermatīts, rinīts;
• ādas depigmentācija - vitiligo;
• tahikardija, asinsspiediena izmaiņas;
• anēmija;
• veiktspējas pasliktināšanās imūnsistēma, palielinot audzēju attīstības iespējamību nierēs, plaušās un ādā.