NÉV, KÉPLET, MEGJELENÉSI FORMA | |
Név (vegyjel) IUPAC név | Nikkel (Ni) Nickel |
Egyéb megnevezés | Németezüst, permalloy. Német bányászok gúnyosan "Kupfernickel"-nek hívták rézhez hasonló érceit, mert nem tudták rézre feldolgozni. [4] |
Rendszám | 28 |
Vegyületcsoport | A vascsoport harmadik eleme, közepesen aktív fém. [4] |
CAS szám | 007440-02-0 [1] |
Tárolás/címkézés | Szimbólum: Xn [6] R: 40-43 [6] S: (2-)-22-36 [6] |
Molekulaképlet | nincs |
Szerkezeti képlet | nincs |
Megjelenés | Fémes színű szobahőmérsékleten szilárd fém. Érce, melyből előállítják (NiAs), vöröses színű, akárcsak a vörösréz érce, azzal a különbséggel, hogy a nikkelérc hevítése közben kellemetlen szagú arzéngáz keletkezik. Közepes keménységű, közepes olvadáspontú, jól alakítható. Ferromágneses, ötvözetei is mágneses tulajdonságúak. Felületén nikkel-oxid (NiO) réteg alakul ki, ez megvédi a további oxidálódás ellen. Híg ásványi savakban oldódik, a tömény oxidáló savak passziválják. Lúgokban nem oldódik. [2] Földi és meteor vasban mindig előfordul. Legfontosabb ásványa a pentlandit [(Ni, Fe)S], továbbá amillerit (NiS) és a nikkelin (NiAs). Fontos a garnierit, amely nikkel-magnézium-hidroszilikát. [4] |
ALKALMAZÁS, HATÁSOK | |
Alkalmazás, | A nikkelt főként ötvözőelemként alkalmazzák. Felhasználják rozsdamentes acélok és korróziónak ellenálló ötvözetek készítésére. Réz-nikkel ötvözetből készült csöveket használnak a tengervízből ivóvizet előállító berendezésekben. Elterjedten alkalmaznak nikkelt pénzérmék készítéséhez. Gyakran alkalmaznak nikkelbevonatot más fémek korrózió elleni védelmére. A finoman eloszlatott nikkel katalizátorként szolgál növényi olajok hidrogénezéséhez. Az üveghez adott nikkel zöldre színezi az üveget. Felhasználják elemek készítéséhez is. Az nikkel ötvözete például az alpakka és a konstantán. Utóbbi ötvözet elektromos ellenállása a hőmérséklettel alig változik. Tiszta nikkelből laboratóriumi eszközök készülnek. [2] |
Elsődleges hatás | Nikkel expozíció történhet érintkezéssel vagy a por nikkel inhalálással. A fémmel való közvetlen érintkezés irritációt, a nikkel gőzök belélegzése pneumonitist okozhat. Ismétlődő vagy hosszútávú érintkezés bőr érzékenységet, belélegzése asztmát okozhat. [6] |
Mellékhatások | Káros mennyiségű nikkel bevitel okozhat rosszullétet, hányást, szívproblémákat, rákot és pajzsmirigy betegségeket. [5] |
FIZIKAI-KÉMIAI TULAJDONSÁGOK | |
Atomtömeg | 58.71 g/mol [4] |
Sűrűség | 8,9 g/cm3 [4] |
Olvadáspont | 1455 °C [2] |
Forráspont | 2913 °C [2] |
Gőznyomás | nincs adat |
Elektronegativitás | 1,8 [3] |
Atomsugár | 0.124 nm [3] |
Ionsugár | 0.069 nm (+2); 0.06 nm (+3) [3] |
Hidrolízis | nincs adat |
Izotópok | A természetes nikkel öt stabil izotóp keveréke. Ezen kívül kilenc további instabil izotópja ismert. [4] |
Elektronszerkezet | [Ar] 3d8 4s2 [3] |
Első ionizációs energia | 735 kJ/mol [3] |
Második ionizációs energia | 1753 kJ/mol [3] |
Harmadik ionizációs energia | 3387 kJ/mol [3] |
Standard potenciál | - 0.25 V [3] |
Vízoldhatóság | nem vízoldható |
Stabilitás | szobahőmérsékleten szilárd halmazállapotú [2] |
Felfedezte | Alex Constedt 1751 [3] |
Fizikai, kémia, biológiai állandók | |
H, Henry-állandó | nincs adat |
Kow | nincs adat |
Koc [l/kg] | nincs adat |
pKa | nincs adat |
BCF, biokoncentráció | nincs adat |
VISELKEDÉSE A KÖRNYEZETBEN | |
Tűz | Por formájában gyúlékony. Toxikus gőzök keletkeznek égéskor. Tűz esetén száraz homokkal kell oltani, tilos a szén-dioxid vagy a víz használata! [6] |
Robbanás | Robbanáskor a robbanóelegyből finomra diszpergált részecskék jutnak a levegőbe. Ennek megakadályozására porrobbanás-mentes eszközöket és berendezéseket lehet alkalmazni. [6] |
Reakciókészség | Rendkívül reakcióképes por alakban titánium porral és nátrium-perkloráttal. Oxidálószerekkel (pl.: ammónium-nitrát) tűz- és robbanásveszélyes elegyetalkot. Lassan reagál nem-oxidáló savakkal, oxidáló savakkal viszont gyors reakcióban elegyedik. [6] |
KÖRNYEZETMINŐSÉGI KRITÉRIUMOK | |
Határértékek | A nikkel és oldható vegyületeinek koncentrációja a 0,05 mg/m3 értéket nem haladhatja meg a levegőben napi 8 órás - heti 40 órás munkahét átlagában. A nikkel-szulfid gőze potenciális rákkeltő. [4] |
MÉRT KONCENTRÁCIÓJA A KÖRNYEZETBEN | |
Koncentrációja a környezetben (mérési adat) | A legtöbb nikkel nem hozzáférhető a Földön, mivel a bolygó vas-nikkel magjában található (aminek 10%-a nikkel). A hozzáférhető nikkel nagy része oldott állapotban található meg a tengerekben, aminek a tömege kb. 8 milliárd tonna. A szerves anyagok könnyen oldják ezt a fémet, ezért is található kimutatható mennyiségben a szén- és olajkészletekben. A talajban 0,2-450 ppm koncentrációban lehet megtalálni, az átlagos mennyiség 20 ppm. A másik relatívan nagy nikkel tartalmú növény a tealevél, amelynél a szárított levél 7,6 mg/kg mennyiséget tartalmazhat. A nikkel az erőművek és hulladékégetők által kerül a levegőbe, ahonnan ülepedéssel vagy csapadékkal távozik. Felszíni vízbe szennyvízkezelőkből kerül be. [3]
TLV: (belélegezhető frakció) 1,5 mg/ml a TWA szerint (ACGIH 2004). [6] |
ÖKOSZISZTÉMÁRA GYAKOROLT HATÁS | |
Vízi ökoszisztémára gyakorolt hatások | Nem sok információ áll rendelkezésünkre a nikkel emberekre kifejtett hatásán kívül. Az bizonyos, hogy magas nikkel koncentráció károsítja a növényeket és a vízi ökoszisztémában csökkenti az algák növekedést. A mikroorganizmusok növekedésére szintén gyengítő hatással van a nikkel jelenléte, de egy idő után ki tud alakulni immunitás a mikrobákban. [3] |
Akut toxicitási adatok (LC50, EC50) | nincs adat |
Krónikus toxicitási adatok (NOEC, LOEC) | nincs adat |
Szárazföldi ökoszisztémára gyakorolt hatások | A természetbe kikerült nikkel vegyületek nagy része a talajban megkötőtödik és immobilizálódik. Savas jellegű talajban sokkal mozgékonyabb és könnyebben be is tud kerülni a felszíni vizekbe. Állatok számára a nikkel kis mennyiségben esszenciális. A maximálisan tolerált koncentrációkban viszont veszélyes, ami rákot okozhat. A nikkel nem halmozódik fel növényekben vagy állatokban, ezért nem tekinthető biomagnifikációra hajlamosnak. [3] |
Akut toxicitási adatok (LC50, EC50) | nincs adat |
Krónikus toxicitási adatok (NOEC, LOEC) | nincs adat |
EMBERRE GYAKOROLT HATÁS | |
Általános káros hatások | Az emberek a nikkellel belélegzés, vízfogyasztás, ételfogyasztás vagy cigaretta fogyasztás során kerülhetnek kapcsolatba. A csokoládé és a zsírok bizonyítottan tartalmaznak nagy mennyiséget. Nikkel dúsulása a szervezetben akkor is léphet fel, ha nagy sok szennyezett zöldséget fogyasztunk. [3]
|
Lebontás az emberben, távozása a szervezetből | A nikkelt még nem bizonyították be, hogy esszenciális ásványi anyag az emberi szervezet számára, az viszont valószínű, hogy a fehérje-, enzim- és hormonreakciókban szerepe lehet. Megtalálható különböző zöldségekben, csonthéjasokban, lisztben és a lágyított vízben. [5] |
Endokrin rendszert károsító | nincs adat |
Immunrendszert károsító | nincs adat |
Szövetkárosító | nincs adat |
Mutagén | nincs adat |
Karcinogén | A nikkel és néhány vegyülete a Nemzeti Toxikológiai Program (angolul: National Toxicology Program - NTP) által várhatóan karcinogénnek lett megállapítva. A Nemzetközi Rákkutató Intézet (angolul: International Agency for Research on Cancer -IARC) a nikkel vegyületeket az 1. kategóriába sorolta, aminek az oka a bizonyított karcinogén hatás az embereken. Az OSHA viszont nem tartja a nikkelt rákkeltőnek. [3] Karcinogenitási kategória: 1 (DFG 2004) [6] |
Reprotoxikus, teratogén | nincs adat |
Akut toxicitási adatok (LD50) | nincs adat |
Krónikus toxicitási adatok (NOEL, LOEL) | nincs adat |
EGYÉB JELLEMZŐK | |
| A nikkelt már Kr. e. 3400-ban is használták, igaz nem tudatosan. A mai Szíria területén talált bronztárgyak tartalmaztak legfeljebb 2%-ban nikkelt, amely az előállításkor felhasznált réz- illetve cinkércből került bele. Kínai írások bizonyítják, hogy Kr. e. 1700 és 1400 között Ázsia területén használták a „fehér rezet” (újezüstöt) amely 5–30%-ig tartalmazott nikkelt. Hivatalosan 1751-ben Axel Frederic Cronstedt ismerte fel és mutatta ki. Ő úgy nevezte, hogy az 1754-es nikkelfém, ami a svéd kopparnickel (réznikkel) szóból ered, ami pedig a mai német–cseh határon található érchegységből származó nikkelérc nevéből származik: Rotnickelkies, azaz vöröskoboldkő. Tiszta nikkelből az első pénzérméket 1881-ben verték. [2] |