en ru

nikl

  • CAS

    7440-02-0
  • Vzorec

    Ni

  • Stručná charakteristika

    Nikl (Ni) je stříbrošedý, tvrdý, ale kujný kov. Ni je dobrým vodičem elektrického proudu odolávající korozi. Většina vytěženého niklu je spotřebována na výrobu tisíců různých slitin (slitiny s železem, chrómem, hliníkem, zinkem aj.); až 65 % světové produkce niklu pak na výrobu nerez oceli. Ni, jako součást řady enzymů a proteinů, je v malém množství nezbytný pro bakterie, rostliny i živočichy. V nadměrných množstvích je však toxický. Při kožním kontaktu může vyvolat lokální alergickou reakci. Při požití nebo v dechnutí dochází k poškození jater, ledvin, plic, cévní a nervové soustavy. Nikl je považován za podezřelý lidský karcinogen (2B dle IARC), v EU je na seznamu zakázaných látek REACH.

    V přírodě nikl většinou doprovází síru a železo. Předpokládá se, že převážná část niklu se nachází v zemském vnitřním a vnějším jádře. Přirozeným zdrojem Ni v prostředí je vulkanická činnost, požáry, půdní eroze a odpařování z mořské vody. Člověk zvyšuje množství niklu v prostředí především samotnou důlní činností, metalurgií a spalováním fosilních paliv včetně odpadů. Nikl je v prostředí všudypřítomný. Díky jeho snadné vazbě s atomy železa a hořčíku se většina niklu nachází v půdním profilu. Nikl nalezl uplatnění při galvanickém pokovování, při barvení keramiky, výrobě baterií a magnetů, je také katalyzátorem řady chemických reakcí (výroba ztužených tuků).

  • Podrobná charakteristika

    Nikl (Ni) je stříbrošedý, tvrdý, ale kujný kov. Je dobrým vodičem elektrického proudu odolávající korozi. V přírodě nikl většinou doprovází síru a železo. Předpokládá se, že převážná část niklu se nachází v zemském vnitřním a vnějším jádře. Nejběžnějším oxidačním stavem je +2. V komplexních sloučeninách se může vyskytovat i s oxidačním číslem 0, +1 a +3. S ryzím niklem se můžeme setkat jen v nikl-železných meteoritech.

    Většina niklu se spotřebuje na výrobu slitin, kterých existuje přes tři tisíce. Až 66 % světové produkce Ni je spotřebováno na výrobu nerez oceli. Ni se používá nejčastěji v kombinaci s železem, mědí (Monelův kov), chrómem, hliníkem a zinkem. Slitiny niklu mají široké průmyslové uplatnění, najdeme je v nikl-hydridových bateriích (většina mobilních elektrických zařízeních), v mincích a špercích, magnetech, v procesu galvanického pokovování, barvení keramiky, Ni slouží také jako katalyzátor řady chemických reakcí, například při ztužování rostlinných tuků.

    V roce 2013 bylo vytěženo bezmála 2,5 miliónu tun niklu. Největšími světovými producenty niklu pak v tomto roce byla Dominikánská republika a Filipíny (shodná produkce 440 000 tun). V EU je Ni od roku 2007 v příloze XVII regulace REACH, tedy na listině v určitých aplikacích zakázaných látek.

  • Účinky na zdraví lidí a zvířat


    Negativní působení niklu na lidské zdraví do značné míry závisí na množství niklu, kterému byl jedinec vystaven a také na délce trvání této expozice. Důležité také je, v jaké podobě se s niklem setkáváme, protože bývá součástí řady sloučenin, které mohou působit různě. Posledním nezanedbatelným faktorem ovlivňujícím účinky na lidské zdraví je celkový zdravotní stav jedince, který se s touto látkou dostává do kontaktu.

    Malé množství niklu je pro člověka pravděpodobně důležité, nicméně zatím nebyl pozorován žádný případ, kdy by byla zaznamenána negativní odezva organismu z důvodu jeho nedostatku.

    V souvislosti s niklem se nejčastěji objevuje kožní alergická reakce u lidí, kteří jsou na tento kov obzvláště citliví. Lidé si mohou přivodit zvýšenou citlivost vůči niklu například když nosí šperky, které jsou z něj vyrobeny a které jsou v dlouhodobějším kontaktu s pokožkou. U citlivých jedinců pak každý další kontakt s niklem způsobí velmi rychlou odezvu v podobě kožní vyrážky (dermatitidy) v místě kontaktu s kovem. U velmi citlivých jedinců může kontakt s niklem vést až ke vzniku astmatického záchvatu, ale takové případy se objevují jen velmi zřídka. Vedle kožního kontaktu může způsobit negativní reakci organismu také jeho požití v potravě nebo pitné vodě, případně vdechnutí prachu, který nikl obsahuje. U lidí, kteří nejsou na nikl citliví, je potřeba značně velká expozice vůči tomuto kovu, aby byl nějaký efekt pozorován. Soli niklu mohou podobně jako čistý kov vyvolat také řadu zdravotních problémů. Mohou například způsobit pálení a svrbění rukou, které je následováno silným zarudnutím pokožky a vznikem vyrážek v meziprstí, na zápěstích a předloktích. Požití těchto solí vyvolává zvracení. U pracovníků, kteří nedopatřením vypili vodu obsahující velké množství niklu (až 100 000 x víc než v pitné vodě), byly pozorovány bolesti žaludku a ledvinové problémy.

    Niklový prach pro změnu způsobuje podráždění očí, nosu a krku. Jeho dlouhodobější vdechování může vést k rozvinutí akutní chronické bronchitidy, snížení funkce plic, ale i k propuknutí rakovinového onemocnění. Negativně mohou být zasaženy i horní cesty dýchací, kdy se mohou objevovat záněty dutin apod. Nemoci způsobené vdechováním niklového prachu byly pozorovány především u dělníků, kteří pracují v továrnách určených ke zpracování niklu. Pokud jde o karcenogenitu niklu a jeho sloučenin tak neexistuje zcela zřejmé propojení, nicméně nerozpustný prach s obsahem oxidů niklu a rozpustné aerosoly jeho sulfátů, nitrátů a chloridů se počítají mezi potenciální karcinogeny.

    Co se týče vlivu niklu na ekosystémy, tak lze opět uvést, že určité množství tohoto kovu je nezbytné pro normální růst a rozmnožování některých živočichů. Nicméně je dobře známo, že nikl a jeho sloučeniny vykazují vysokou akutní a chronickou toxicitu pro vodní organismy. Míra toxicity niklu je přitom značně závislá na tvrdosti vody – čím je voda měkčí, tím větší je riziko způsobené kontaminací niklem. Pokud jde o vliv niklu a jeho sloučenin na rostliny a suchozemské organismy, tak zatím není dostatek dat k dostatečnému posouzení jeho toxicity. Podle současných znalostí o niklu nemá tento kov tendenci se akumulovat v živých organismech.

  • Hodnocení karcinogenity podle IARC

    3 - neklasifikovatelná jako lidský karcinogen
  • Výskyt v životním prostředí


    Nikl se v prostředí vyskytuje přirozeně a poměrně hojně. Nalézáme ho v půdě, vodě, potravinách, značné množství niklu se uvolňuje například při sopečných erupcích. V prostředí se často nachází v kombinaci s arsenem, antimonem a sírou. Velké zásoby niklu jsou uloženy na mořských dnech. Čistý nikl můžeme nalézt v kombinaci s železem také v meteoritech. Zemské jádro je také složeno z velké části z niklu a železa (NiFe). Pro získávání niklu se používají rudy, kde se nikl zpravidla vyskytuje jako oxid ve směsi s železem (laterit a garnierit) nebo jako sulfid nikelnato-železitý, neboli pentlandit.

    Antropogenní přídavek niklu do prostředí spočívá především ve spalování uhlí a dalších fosilních paliv. Do ovzduší se nikl uvolňuje také z procesů těžby a zpracování niklových rud, ocelářského průmyslu, galvanických procesů nebo spalování komunálního odpadu. Zdrojem niklu do ovzduší je také doprava, kdy dochází ke spalování pohonných hmot.

    Jemné částečky niklu a jeho sloučenin, které jsou obsažené v prachu, jsou přenášeny vzdušným prouděním. Jak již bylo uvedeno výše, částice obsahující nikl se uvolňují do atmosféry jak z přírodních, tak antropogenních zdrojů. Suchou a mokrou depozicí se nikl a jeho sloučeniny dostávají do ostatních složek prostředí, jako je voda a půda. Nikl obsažený v půdě se může postupným vymýváním dostávat až do podzemních vod.

    V povrchových vodách se může nikl vyskytovat přirozeně a to zvětráváním horninového podloží, které ho obsahuje. Nikl který je ve vodě obsažen, pak podléhá různým fyzikálním a chemickým procesům, které ovlivňují jeho další setrvání v prostředí. Za běžných podmínek se nikl velmi dobře spojuje s hojně se vyskytujícími částicemi železa nebo hořčíku, proto velké množství niklu nacházíme v půdách a sedimentech.

  • Synonyma


    Niccolum, Nickel, Nichel, Nikkel, Nikkeli, Níquel, r Nickel
  • Limity pro ovzduší

    Specifický emisní limit pro Ni je Zákonem o ochraně ovzduší  (201/2012 Sb.) stanoven na 5 mg/m3. Ni patří mezi látky zjišťované primárně jednorázovým měřením.
     

    Imisní limity pro celkový obsah znečišťující látky v částicích PM10 vyhlášené pro ochranu zdraví lidí (201/2012 Sb.).

    doba průměrování: 1 kalendářní rok
    imisní limit: 20 ng/m3

  • Limity pro vodu


    Pitná voda:

    20 µg/l nejvyšší mezní hodnota (NMH) pro nikl (vyhl. č. 252/2004 Sb.)

    Pozn. Limitní hodnota platí pro vzorek pitné vody odebraný odpovídající metodou vzorkování z kohoutku tak, aby vzorek byl reprezentativní pro průměrné jednotýdenní množství požité spotřebiteli. Pro kontrolu jakosti pitné vody podle § 4 se použije metoda náhodného vzorkování během pracovního dne, která spočívá v odběru prvních 1000 ml vody z kohoutku (bez očištění kohoutku a bez předchozího odpouštění vody nebo odběru vzorků vody na stanovení jiných ukazatelů) odebraných během normální pracovní doby vzorkaře (obvykle 8.00 - 16.00 hod.). Zjistí-li se při tomto odběru překročení limitní hodnoty a je-li nepřímo prokázáno, že se jedná o zhoršení vlivem vnitřního vodovodu, zajistí vlastník objektu účelové vzorkování pro zjištění průměrné koncentrace látky požité spotřebiteli během jednoho týdne.

    Balené kojenecké a pramenité vody:

    nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,02 mg/l (podle příl. č. 2 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

    Balené přírodní minerální vody:

    nejvyšší mezní hodnota (NMH) 0,02 mg/l (podle příl. č. 1 k vyhl. č. 275/2004 Sb.)

    Povrchové vody:

    Normy environmentální kvality pro útvary povrchových vod (nařízení vlády 401/2015).
    NEK-RP: 4 µg/l, NEK-NPK: 34 µg/l
     
    NEK-RP: norma environmentální kvality vyjádřená jako celoroční průměrná hodnota. Není-li uvedeno jinak, použije se na celkovou koncentraci všech izomerů. Pro každý daný útvar povrchových vod se použitím NEK-RP rozumí, že aritmetický průměr koncentrací naměřených v různých časech průběhu roku v žádném reprezentativním monitorovacím místě ve vodním útvaru nepřekračuje dotyčnou normu.
     
    NEK-NPK: norma environmentální kvality vyjádřená jako nejvyšší přípustná hodnota je nepřekročitelná. Není-li NEK-NPK stanovena nejvyšší přípustné hodnoty se nepoužijí.


    Podzemní voda:

    300 μg/l - hodnota indikátoru znečištění dle Věstníku MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1.


    Odpadní vody:

    Emisní standardy pro odpadní vody jednotlivých průmyslových odvětví (nařízení vlády 401/2015).

    Úprava a spřádání textilních vláken a příze, tkaní, úprava a výroba textilií: 0,5 mg/l.
    Výroba rafinovaných ropných produktů: 0,1 mg/l.
    Výroba skla a skleněných výrobků: 0,5 mg/l.
    Výroba surového železa, oceli a feroslitin, plochých výrobků (kromě pásky za studena), tváření výrobků za tepla: 0,5 mg/l.
    Výroba a hutní zpracování drahých a neželezných kovů: 0,5 mg/l.
    Výroba a hutní zpracování drahých a neželezných kovů: 0,8 mg/l.
    Výroba elektrických strojů a zařízení (elektrotechnická výroba): 0,5 mg/l.
    Úprava odpadů k dalšímu využití, kromě demontáže vraků, strojů a zařízení: 0,5 mg/l.

     

  • Limity pro půdu

    Vyhláška 153/2016 Sb. stanoví v zemědělské půdě tzv. preventivní limity rizikových látek a prvků. Překročení těchto limitů může být za určitých podmínek rizikové a mělo by se v praxi promítnout do přijetí preventivních opatření (snížení vstupů rizikových látek do půdy).

    Běžné půdy 50 mg/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

    Lehké půdy 45 g/kg sušiny (extrakce lučavkou královskou).

    indikační hodnota, při jejímž překročení může být ohrožena zdravotní nezávadnost potravin nebo krmiv (mg/kg sušiny).

    Rizikový prvek Půdní druh pH /CaCl2 Indikační hodnota
    extrakce lučavkou královskou extrakce NH4NO3
    Ni - ≤ 6,5 150 -
    - > 6,5 200 -
    - - - 1,0

    Indikační hodnota, při jejímž překročení může být podezření z ohrožení růstu rostlin a produkční funkce půdy¨(mg/kg sušiny).

    Rizikový prvek pH /CaCl2 Indikační hodnota
    extrakce lučavkou královskou extrakce NH4NO3
    Ni ≤ 6,5 150 -
    > 6,5 200 -
    - - 1,0

     

    Hodnoty indikátorů znečištění pro zeminy podle Metodického pokynu MŽP ČR (Věstník MŽP ročník XIV - leden 2014 - částka 1).

    Průmyslové plochy: 20 000 mg/kg sušiny, ostatní plochy: 1 500 mg/kg sušiny.

  • Ostatní limity


    Ohlašovací prahy pro emise a přenosy niklu a jeho sloučenin dle IRZ:
    Emise do ovzduší: 50 kg/rok
    Emise do vody: 20 kg/rok
    Přenosy: 500 kg/rok

  • Výstražné symboly

    Drazdivelatky

  • R věty

    R 40 - Podezření na karcinogenní účinky, R 43 - Může vyvolat senzibilizaci při styku s kůží
  • S věty

    S 2 - Uchovávejte mimo dosah dětí, S 22 - Nevdechujte prach, S 36 - Používejte vhodný ochranný oděv
  • Tabulka

    Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.

    č. číslo CAS ohlašovaná látka ohlašovací prahy v kg/rok více informací
         

    A

    (ovzduší)

    B

    (voda)

    C

    (půda)

    D

    (odpady)

    o seznamu najdete
    22 7440-02-0 nikl a sloučeniny (jako Ni) 50 20 20 500 zde

    Vysvětlivky:
    A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
    B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
    C = ohlašovací práh pro emise do půdy
    D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech

  • Odkazy


    1) http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel (Profil niklu na stránkách Wikipedie)

    2) http://www.irz.cz/?module=StaticContent&id=s_nikl_a_sl (Profil niklu a jeho sloučenin na stránkách českého integrovaného registru znečišťování)

    3) http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts15.html (Factsheet o niklu na stránkách úřadu Agency for Toxic Substances and Disease Registry)

    4http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2014/mcs2014.pdf

  • Vysvětlivky

    *Indikátory znečištění nenahrazují stanovené limitní koncentrace ostatních legislativních předpisů a v případech, kdy jsou tyto legislativní předpisy aplikovány, není použití indikátorů znečištění doporučeno.

     
    Smyslem indikátorů znečištění je indikace míst s přítomností chemických látek vyžadující další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodliviny nereprezentuje riziko pro lidské zdraví. Obecně platí, že v místech, kde jsou koncentrace chemických látek nižší než hodnoty indikátorů, není další zkoumání vyžadováno.
     
    Toto pravidlo neplatí pro: 1) významné plošně zvýšené koncentrace hodnocené chemické látky, které nepřekračují hodnotu indikátoru znečištění, 2) případy překročení příslušných legislativních ukazatelů (i když nebyla překročena hodnota indikátoru znečištění, 3) případy významného rizika nepříznivého vlivu na ekosystémy. V případech, kdy je prioritou ochrana ekosystému, je kromě indikátorů znečištění možné aplikovat jiné indikační hodnoty relevantní pro hodnocení ekologických rizik.
  • Literatura

    M. Poonkothai and B. Shyamala Vijayavathi Nickel as an essential element and a toxicant. International Journal of Environmental Sciences Vol. 1 No. 4. 2012. Pp. 285-288.

  • Autor

    Mgr. Ladislav Kleger, ing. Petr Válek
  • Email

    Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.


DarekProPrirodu-zeleny
kalendář 2018
Vykročte do roku 2018 s kalendářem od Arniky.
95 Kč Vstoupit do e-shopu
Sledujte nás:

Přehled zpráv emailem

captcha 
podporte