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Nickel

Chemisches Symbol: Ni

1 Definition

Nickel ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 28. Es ist im Periodensystem der Elemente in der 9. Nebengruppe zu finden.

2 Vorkommen

Es gehört zu den Metallen und findet sich in größeren Mengen im Erdinneren und den ozeanischen Manganknollen, Spuren lassen sich auch in Kohle sowie Sedimentgesteinen finden.

3 Eigenschaften

Das grau-weiß farbige Nickel mit seinem metallischen Glanz hat einen Härtegrad von 4 und eine Dichte von 8,908.

Sein Schmelzpunkt liegt bei 1445 °C und der Siedepunkt bei 2916 °C. Reines Nickel lässt sich schmieden, polieren, zu Draht ziehen oder zu Blech walzen sowie schweißen, was es dem Eisen von der Verarbeitung her ähnlich macht. Darüber hinaus ist reines Nickel sehr wiederstandsfähig gegen Wasser, Basen und einige Säuren sowie weitere organische Stoffe. Lediglich in Salpetersäure lässt es sich gut lösen.

Nickel hat eine relative Atommasse von 58,693 u und einen Atomradius von 135pm.Es weist eine Elektronegativität (Pauling-Zahl) von 1,91 auf und liegt zumeist in der Oxidationsstufe II vor. Vom Nickel sind fünf natürliche sowie einige künstliche Isotope bekannt.

4 Verwendung

Nickel wird vor allem zur Veredelung von Stahl eingesetzt, da es durch seine Eigenschaften den Stahl korrosionsbeständiger macht und seine Härte erhöht. Auch andere Metalle werden mit Nickel als Korrosionsschutz legiert, daher ist Nickel oft auch in Modeschmuck zu finden. Darüber hinaus findet Nickel als Katalysator und als Bestandteil von Apparaten in Laboratorien seine Verwendung.

5 Biologische Bedeutung

Zahlreiche Enzyme in Pflanzen und Einzellern enthalten Nickel, etwa Harnstoff-spaltende Ureasen und einige oxidierende Hydrogenasen in anaeroben und methanogenen Archaea.

Die Rolle von Nickel als Spurenelement für den Menschen ist umstritten. Man kann es daher (derzeit) als möglicherweise essentiell betrachten, ähnlich wie Arsen oder Zinn. Seine Beteiligung am Kohlenhydrat-Stoffwechsel wird angenommen und derzeit ebenso wie die Beteiligung am Eisenstoffwechsel noch erforscht. Der Nickelbestand des Körpers liegt etwa bei 1 mg, kann jedoch bei regelmäßigem und hohem Verzehr nickelreicher Lebensmittel wesentlich höher liegen. Der Tagesbedarf wird von eingen Quellen mit 25-30 µg angegeben. Die tolerierbare Aufnahme liegt bei < 8 µg/kgKG. Nickelreiche Nahrungsmittel sind z.B. Gemüse, Soja, Schokolade, Nüsse, Fisch und Getreide

6 Pathologie

Nickel ist ein potentes Allergen. Die Nickelallergie ist sehr verbreitet und wird als häufigster Auslöser einer allergischen Kontaktdermatitis angesehen. Als Folge dieser verbreiteten Allergie hat die Menge der Vernickelungen in den letzten Jahren stark abgenommen.

Nach einer Sensibilisierung kommt es durch Kontakt mit Nickel zu einer allergischen Hautreaktion mit Rötung und Schwellung. Bei andauernden Nickelkontakt bildet sich durch die chronische Entzündung ein juckendes und schuppendes Kontaktekzem ("Nickelkrätze") aus.

Chronische Intoxikationen spielen vor allem in der Arbeitsmedizin eine Rolle und äußern sich als spezifische Dermatitiden, als Allergien, als Lungenschäden oder als Neoplasien. Die inhalative Aufnahme von Nickelstäuben kann dabei zu starken allergischen und entzündlichen Prozessen führen. Nickel ist kanzerogen, wobei nach Inhalation von nickelhaltigen Partikeln vor allem die Nasenhöhlen, die Nasennebenhöhlen und der Bronchialtrakt betroffen sind.

Akute Nickelvergiftungen sind sehr selten und gehen mit unspezifischen Symptomen einher. Erste Anzeichen können starke Kopfschmerzen sowie Übelkeit sein. Eine Aufnahme von Nickel oder seinen Verbindungen ist bereits ab 50 mg als toxisch anzusehen und kann zu starken chronischen Beschwerden oder sogar zum Tod führen.

Eine Arbeitsplatzbelastung der Luft wurde vermehrt bei folgenden Tätigkeiten festgestellt:

  • Schleifen und Polieren
  • galvanische Oberflächenbeschichtung
  • MAG-Schweißen und Lichtbogenhandschweißen
  • Metallarbeiten, Maschinenbau, Glasindustrie
  • Im Siebraum bei chemischer Industrie

Die Angabe einer bekannten Allergie kann vor Operationen sehr wichtig sein, denn einige Bestandteile der chirurgischen Instrumente können ebenfalls mit Nickel legiert sein.

7 Labormedizin

7.1 Material

Für die Bestimmung von Nickel werden 4 ml Serum, 4 ml EDTA-Blut oder 20 ml Spontanurin benötigt.

7.2 Referenzbereich

Laborparameter Referenzbereich
Vollblut 0,05 bis 1,05 µg/l (0,85 - 17,8 nmol/l)
Serum < 1,2 µg/l (< 20 nmol/l)
Urin < 3 µg/l (< 51 nmol/l)

7.3 Interpretation

Für die Beurteilung des Nickelstatus wird der Nachweis im Urin empfohlen. Werte > 3 µg/l im Urin lassen auf eine erhöhte orale Nickelaufnahme schließen und sind kontrollbedürftig.

8 Quellen

  • Laborlexikon.de, abgerufen am 08.04.2021
  • Stöcker W: Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik. Springer, Berlin, Heidelberg. 2019
  • Römpp Thieme, abgerufen am 08.04.2021

Diese Seite wurde zuletzt am 8. April 2021 um 16:09 Uhr bearbeitet.

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