в чем содержится никель
Как никель влияет на организм?
Медицинский эксперт статьи
Слово «никель» обозначает – никогда не догадаетесь! – озорник. Этот микроэлемент получил свое имя от немецкого слова Nickel – так звали горного злого духа, который якобы подбрасывал горнякам обманку медной руды. Когда эту руду выплавляли в плавильных печах, из нее выделялись ядовитые газы мышьяка, из-за чего очень долго никель считали очень вредным веществом. Как никель влияет на организм на самом деле?
[1], [2], [3]
Правда ли опасен никель?
Этот микроэлемент был открыт в 1751 г. Крондштедтом, шведским минерологом. Но никакой пользы для человеческого организма от никеля не было обнаружено до 1970-х годов. Позже, как оказалось, никель все-таки нужен организму, только в очень малых количествах. Никель долго не признавали из-за того, что он имеет очень высокую токсичность, то есть может иметь серьезные побочные эффекты для здоровья. Таким образом, добавки с дополнительными дозами никеля требуются редко, и как правило, человек получает достаточное его количество его в обычном меню.
Как выглядит никель?
Никель является металлом, который обычно окрашен в серебристо-белый цвет. Никель часто сочетается с другими металлами, образовывая смеси, известные как сплавы. Никель содержится в земной коре, это означает, что определенное его количество обнаружено в воде, почве, воздухе и пище. Большая часть никеля в нашем организме происходит от продуктов, которые содержат этот микроэлемент. Вы также можете получить дозу никеля как побочный эффект от курения табака.
Никель в пищевых продуктах
Никель находится в некоторых пищевых продуктах, но в очень небольших количествах. По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний, американцы потребляют около 170 мкг никеля каждый день, когда едят привычные продукты. К продуктам питания с самой высокой концентрацией никеля относятся шоколад, соя, орехи, овсянка. Водопроводная вода и сигаретный дым также содержат небольшое количество никеля. Обработка монет тоже подразумевает небольшое количество никеля, когда вы берете монеты в руки, никель проникает в кровоток через кожу.
Полезные свойства никеля
Никель входит в составе каждой клетки нашего тела. Он играет важную роль в метаболизме некоторых белков и может внести вклад в выработку гормонов, липидов и клеточных мембран. Никель используется также для нашего организма, чтобы перевести глюкозу в энергию.
Согласно книге «Здоровое питание, фитнес и спорт» небольшое количество никеля может помочь нашему организму формировать ферменты, которые ускоряют химические реакции в организме, особенно помочь в формировании новых нуклеиновых кислот и ДНК.
Токсичность никеля
Слишком много никеля считается весьма токсичным и может иметь негативные последствия для здоровья. Наиболее распространенный побочный эффект никеля – это аллергические реакции на него, зарегистрированные по данным Центра контроля за заболеваниями. Попадание слишком большого количества никеля в организм может вызвать желудочно-кишечные расстройства, повышение уровня эритроцитов, почечный стресс, хронический бронхит, снижение функции легких, а в некоторых случаях и рак легкого.
Токсические эффекты никеля
Питьевая вода, которая имеет большое количество никеля, около 250 его частиц на миллион, может вызвать проблемы с почками и клетками крови, но это редкое явление. Вдыхание дыма или пыли, которые содержат соединения никеля, может произойти, если вы работаете на вредных производствах или в экологически неблагоприятных районах. Это может привести к снижению функции легких, бронхиту и повышенному риску рака легких и раку.
Диетические рекомендации
Диета с высоким содержанием пищевых продуктов, которые содержат никель, может увеличить риск развития побочных эффектов, связанных с высоким уровнем потребления никеля. Если у вас есть аллергия на никель, избегайте продуктов питания и ювелирных изделий, которые содержит никель. В настоящее время не существует рекомендуемой суточной дозы никеля, однако, по данным Национальной сельскохозяйственной библиотеки, верхний допустимый уровень потребления никеля составляет 1 мг у взрослых.
Небольшие дозы никеля в организме – это нормально, но его повышенный уровень может быть связан с потенциально вредным воздействием окружающей среды.
[4], [5], [6], [7]
Физиологические использование никеля
Никель имеет важное значение для многих животных. Например, крысам и курам нужно включать никель в рацион, чтобы предотвратить болезнь печени. Пока неизвестно, имеет ли недостаток никеля важное значение для здоровья человека. По данным Информационного института США, низкий уровень никеля в организме связан с заболеваниями почек и печени. Никель также может играть определенную роль в функционировании специализированных белков, известных как ферменты.
Аллергия на никель
Наиболее распространенный способ негативного влияния никеля на организм человека – это аллергические реакции. Аллергию на никель часто вызывает контактным дерматитом, который является сыпью на коже. Это происходит, когда вы касаетесь никеля. Эта реакция обычно проявляется в промежутке времени между 12 и 48 часов после того, как вы подверглись воздействию никеля. Он может повлиять на людей любого возраста. Ваша кожа может стать красной, сухой и зудящей, и потоотделение может сделать аллергическую реакцию на никель еще хуже. Аллергию на никель можно лечить с помощью безрецептурных препаратов.
Аллергия на никель проявляется как контактный дерматит, как правило, на руках. Никель воздействует на человека от контакта с ювелирными изделиями, пуговицами, застежками, косметикой и моющими средствами, но некоторые продукты питания действительно содержат никель и могут вызвать обострение, если их употреблять. Большинство никельсодержащих продуктов питания, за исключением мидий, являются злаками, орехами и бобовыми, которые впитали никель из почвы. Диета с низким содержанием никеля может быть более здоровой и сбалансированной.
Продукты с низким содержанием никеля
Важно включить в меню источники пищи с низким содержанием никеля и избегать продуктов с высоким его содержанием. Продукты с низким содержанием никеля включают говядину, ветчину, мясо птицы, огурцы, сыр, молоко, йогурт, лук, капусту, шпинат, салат, кукурузу, тыкву, морковь, яблоки, груши и клубнику.
Другие продукты с низким содержанием никеля включают печень, почку и колбасы, однако эти продукты должны быть съедены не сразу, а малыми порциями, если вы хотите придерживаться здоровой диеты. Именно эти источники белка с высоким содержанием насыщенных жиров и холестерина должны употребляться в умеренных количествах.
Шоколад / Какао-порошок
По данным Агентства токсических веществ и регистрации заболеваний США, шоколад является одним из продуктов с высоким содержанием никеля. Горько-сладкий шоколад содержит концентрацию никеля 2,6 мкг / г, молочный шоколад содержит концентрацию никеля 1,2 мкг / г и чистый порошок какао содержит концентрацию никеля 9,8 мкг / г. Содержание никеля в шоколаде высок из-за мощного процесса переработки и постоянного контакта с машинами из нержавеющей стали.
[8], [9]
Кешью
[10], [11]
Фасоль
Красная фасоль является еще одним диетически богатым источником с содержанием никеля. Концентрация никеля в красной фасоли составляет 0,45 мкг / г. Фасоль также очень хороший источник белка, клетчатки, фолиевой кислоты и магния, которые могут оказывать благотворное воздействие на здоровье. Потребление фасоли полезно для здоровья сердца и регулирования уровня сахара в крови.
[12], [13]
Шпинат
Шпинат содержит большое количество естественного никеля, 0,39 мкг / г. Шпинат также является прекрасным источником множества витаминов и минералов, таких как витамин К, витамин А, кальций и калий. Потребление шпината приносит много полезных свойств, таких как противовоспалительная активность организма и профилактика рака, а также последствия, связанные с высокой концентрацией в нем антиоксидантов.
Никель является элементом, который естественным образом содержится в почве и во многих пищевых продуктах и напитках. По данным Института никеля США, определенное количество никеля имеет важное значение для проращивания семян и их правильного роста.
Институт никеля США также сообщает, что никель играет важную роль в поддержании надлежащих питательных веществ в почве Земли. У вас может быть аллергия на никель, что может привести к кожным реакциям. Если у вас есть эта аллергия, вам может понадобиться контролировать ваше потребление никеля. Количество никеля в продуктах питания зависит от почвы, в которой эта пища выросла, и пестицидов, используемых в пищевом оборудовании. Некоторые продукты и напитки, которые вы потребляете, могут содержать никель.
Овсянка, орехи и сухофрукты
Никель можно найти в таких продуктах, как овсяные хлопья, орехи и сухофрукты, например, абрикосы. Эти продукты содержат небольшое количество никеля. Исследования указывают на то, что наличие никеля в организме может помочь поддерживать здоровый уровень кальция в крови. MayoClinic.com сообщает, что, если у вас аллергия на никель, вам, возможно, придется ограничить потребление никелесодержащих продуктов. Обратитесь к врачу, чтобы обсудить соответствующие нормы потребление никеля.
Напитки с никелем
Пиво, чай, кофе и все это вместе может быть источником никеля. Потребление никеля из пищевых источников может вызвать обострение дерматита. Чтобы избежать этого, или возможной аллергии на никель, вы можете контролировать или ограничить потребление этих никельсодержащих напитков.
[14]
Консервы
Консервы являются источниками никеля. Консервы могут включать бобы, овощи, фрукты и рыбу. Если у вас есть аллергия на никель, стоит ограничить потребление консервированных продуктов, содержащих никель.
[15], [16]
В чем содержится никель
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.
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. Содержание 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.
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:
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.
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.
Никель – серебристо-серый, пластичный, ковкий металл. Относится к переходным металлам, то есть, может проявлять и кислотные, и щелочные свойства. В нормальных условиях никель покрывается оксидной пленкой, а потому и малоактивен. Отличие от других схожих элементов состоит в том, что его оксидная пленка не уменьшает блеск. И сегодня мы расскажем вам об использовании никеля в промышленности, применении его сплавов в строительстве и иных сферах жизни.
Области применения никеля
Оксидная пленка защищает металл, придавая ему высокую коррозионную стойкость. Причем действие ее настолько сильно, что не только сам никель оказывается малоактивным, но и любые другие предметы, покрытые тончайшим слоем никеля. Именно это качество и обуславливает один из самых распространенных способов применения.
О применении никеля в быту поведает этот видеосюжет:
Никелирование
Никелирование – получение никелевого покрытия гальваническим методом на поверхности других металлов – железных сплавов, как правило, с целью защитить последние от коррозии. В 2015 году 7% добытого металла ушло на никелирование. С такой «обработкой» сталкиваются повсеместно: посуда, столовые приборы, металлические трубы, используемые при изготовлении мебели или в декоративных целях. Кроме того, что металл защищает основной сплав, он еще и придает красивый серебристый блеск, не тускнеющий со временем.
Никель используется для защиты чугуна, железа, магния и даже цинка и алюминия, которые сами по себе считаются достаточно стойкими к коррозии. Однако никель отличается еще одним особым свойством – исключительной стойкостью к щелочам. Никелирование изделий из металла активно применяют в химической промышленности – для производства резервуаров для хранения и перевозки химически агрессивных веществ, например, а также для производства деталей, предназначенных работать в самых опасных условиях: например, для защиты от коррозии дюралюминиевых самолетных лопастей.
Иные сферы
Связано это с тем, что никель придает сплавам едва ли не такую же антикоррозийную стойкость, которой сам и обладает. В результате большая часть металла применяется для получения всего разнообразия нержавеющих сталей. Те же железные сплавы, которые не легировались никелем, для защиты подвергаются оцинковке или никелированию. Перечислить же сферы применения нержавеющих и конструкционных сталей попросту нереально: нет такой области народного хозяйства, где не использовалась бы эта продукция.
Не меньший интерес представляют собой другие составы-никелевые сплавы, например, сплав никеля с железом, медью, оловом, алюминием, титаном, хромом и иными металлами.
Сплавы на его основе
Сплавы никеля исключительно разнообразны, а свойства их для различных отраслей народного хозяйства настолько важны, что едва ли не все составы образуют собой отдельные группы.
С медью
Никель-медные сплавы – редкой особенностью, присущей такому твердому раствору является взаимная полная растворимость металлов друг в друге. При сплавлении в любой пропорции получают однофазный однородный сплав, изменяющий свои свойства закономерно и предсказуемо. Коррозионные качества таких сплавов определяются только пропорциями веществ: при доле меди более 50% свойства ближе к качествам самой меди, при доле никеля более 50%, сплав проявляется качества присущие никелю.
Никель-медные сплавы устойчивы к действию и кислот, и щелочей. Их применяют при производстве деталей и резервуаров для аппаратуры, работающей в среде фосфорной, серной, хлорной кислот, а также деталей машин, испытывающих высокие несущие нагрузки.
Применение никеля в современной технике представлено в этом видеосюжете:
Никель – это металл, который необходим организму человека для нормального кроветворения, он является компонентом эритроцитов. Также, микроэлемент участвует в окислительных и восстановительных процессах, тем самым способствуя обеспечению клеток организма кислородом. В каких продуктах содержится никель? Учеными доказано, что человеческий организм лучше усваивает никель в продуктах, а его биологическая роль весьма важна:
Никель в человеческом организме
Никель был открыт, как элемент в середине XVIII века химиком Акселем Кронстедтом (Швеция), с тех пор начались его исследования. Преимущественно металл скапливается в таких частях тела человека: щитовидная железа, кости, надпочечники, мышцы, поджелудочная железа, почки, легкие, головной мозг и печень.
Из организма металл выводится с потом, калом и желчью. Общая масса никеля, содержащаяся в человеке единовременно, варьируется в пределах от 5 до 14 грамм. Металл всасывается в кровь посредством соляной кислоты желудка.
Суточная норма металла и симптомы недостатка
Суточная норма элемента до сих пор не установлена, считается, что она зависит от возраста, роста, пола и состояния здоровья. Достаточные значения варьируются в пределах от 100 до 300 мкг. При дефиците наблюдаются следующие симптомы:
Продукты питания, богатые никелем
Продуктов питания, богатых никелем – много, но среди них есть безусловные лидеры. Это орехи кешью, какао-порошок, бобы сои, чечевицы и фасоли, шпинат, зеленый горошек. Среди фруктов и ягод выделяются по содержанию элемента: вишня, абрикосы и черная смородина. В достаточном количестве содержится никель в продуктах мясных и рыбных.
Но стоит понимать, что никель будет усваиваться хуже, если продукты запивать апельсиновым соком, чаем, кофе или молоком. Информация о том, какие продукты содержат никель, представлена в таблице. Не забывайте включать их в свой рацион.