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DENOMINACIONES
N°CAS: 7440-02-0
Nombre registrado: Níquel
Nombre químico: Níquel
Sinónimos, nombres comerciales:
Nombre químico (alemán): Nickel
Nombre químico (francés): Nickel
Nombre químico (inglés): Nickel
Aspecto general: Metal pesado, de un brillante color blanco plateado, dúctil y maleable, con una densa red cristalina cúbica (beta-níquel) o con una configuración hexagonal menos estable (alfa-níquel). El níquel es levemente ferromagnético.
DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS
| Símbolo químico: | Ni |
| Masa atómica relativa: | 58,71 g |
| Densidad: | 8,9 g/cm3 a 25° C |
| Punto de ebullición: | 2 730°C |
| Punto de fusión: | 1 455°C |
| Presión de vapor: | 0 Pa a 20°C |
| Temperatura de ignición: | Autoignición ("Raney nickel" en estado seco) |
| Solvólisis: | En agua: insoluble; |
| se disuelve en ácido hidroclórico y sulfúrico así como en ácido nítrico diluido. |
DATOS BÁSICOS DE COMPUESTOS SELECCIONADOS
| N° CAS: | 13463-39-3 | 7718-54-9 |
| Nombre químico: | Tetracarbonilo de níquel | Cloruro de níquel (hexahidratado) |
| Sinónimos, nombres comerciales: | (T-4) Carbonilo níquel | Cloruro niqueloso |
| Nombre químico (alemán): | Nickeltetracarbonyl | Nickel(II) chlorid |
| Nombre químico (francés): | Nickel tétracarbonyle | Chlorure de nickel(II) |
| Nombre químico (inglés): | Nickel tetracarbonyl | Nickel(II) chloride (hexahydrate) |
| Aspecto general: | Líquido incoloro | Cristales de color amarillo pálido |
| Fórmula empírica: | Ni (CO)4 | NiCl2 (× 6H2O) |
| Masa molecular relativa: | 170,75 g | 129,6 g (237,7) g |
| Densidad: | 1,31 g/cm3 | 3,55 g/cm3 (anhidro) |
| Densidad relativa del gas: | » 6 | |
| Punto de ebullición: | 42,2° C (térmicam. inestable) | |
| Punto de fusión: | -19,3° C (s.ULLMANN) | 987° C |
| -25,0° C (s.HOMMEL) | ||
| Presión de vapor: | 44 kPa a 20° C | |
| 65 kPa a 30° C | ||
| Punto de inflamación: | -25° C | |
| Temperatura de ignición: | 60° C | |
| Límites de explosividad: | 3-34 %V | |
| Umbral de olor: | 0,5 ppm | |
| Solvólisis: | En agua: virtualmente insoluble; | En agua: 1.170 g/l (hexahidratado). |
| se disuelve en la mayoría delos | ||
| solventes orgánicos. |
PROCEDENCIA Y APLICACIONES
Aplicaciones:
Se aplica fundamentalmente en aleaciones duras, maleables y
resistentes a la corrosión (81%), para niquelados y plateados
(11%), para monedas, catalizadores, instrumental químico y
equipos de laboratorio, en pilas termoeléctricas, acumuladores
de niquel-cadmio y sustancias magnéticas.
Los compuestos más importantes son:
El tetracarbonilo de níquel (Ni(CO)4):
líquido incoloro, sumamente venenoso; forma mezclas explosivas
con el aire; sustancia base para la fabricación del níquel de
máxima pureza.
El óxido de níquel (NiO): polvo gris-verdoso insoluble en agua; se utiliza para dar tonalidad gris al vidrio y para fabricar catalizadores de níquel para procesos de hidrogenación.
El cloruro de níquel (NiCl2): se utiliza como colorante de la cerámica, para la fabricación de catalizadores de níquel y para el niquelado galvánico.
Procedencia / fabricación:
El níquel es el 28º elemento más común. Constituye el
0.008%P de la corteza terrestre. Se supone que el núcleo de la
Tierra contiene grandes cantidades de este elemento. El níquel
no se encuentra en la naturaleza como mineral puro excepto en los
meteoritos.
Los minerales de níquel están ampliamente difundidos en pequeñas concentraciones; los yacimientos explotables deberían enriquecerse mediante procesos geoquímicos hasta un mínimo de 0,5% de contenido de Ni. Los nódulos de manganeso que se extraen de las profundidades marinas contienen grandes cantidades de níquel. Los minerales de Ni más importantes son: la pirrotina o pirita magnética, la garnierita, la nicolita o niquelina, el níquel aresenical, y el níquel antimónico.
Se obtiene mediante procesos muy diversos, según la naturaleza de la mena y los futuros usos. En algunos casos, las aleaciones niquel-hierro que se obtienen como producto intermedio, se incorporan directamente a la fabricación de aceros. Cuando se parte de minerales sulfurosos, se los transforma primero en mata que luego se machaca y tritura; a partir de allí, mediante el proceso carbonílico, se obtiene primero el níquel tetracarbonilo y luego el níquel en polvo de alta pureza. Cuando se parte de óxidos, el metal se obtiene a través de procesos electrolíticos.
Cantidades producidas:
Los yacimientos más grandes se encuentran en Canadá, la
antigua Unión Soviética, Nueva Caledonia, Australia y Cuba.
| Reservas mundiales (estimadas) | aprox. | 50.000.000 t |
| Producción mundial por año | aprox. | 800.000 t (ULLMANN,1991). |
Emisiones:
Emisiones naturales (en t/a s.BENNETT, 1981): depósitos
eólicos: 4.800; incendios forestales: 200; volcanes: 2.500;
polvos de meteoritos: 200; vegetación: 800; salpicaduras
marinas: 9
Emisiones antrópicas (en t/a s.BENNETT,1981): quemadores de petróleo: 27.000; procesamiento industrial: 1.200; industria del níquel: 7.200; vehículos a motor: 900; incineración de residuos: 5.100; quema de carbón: 700;
Producción de hierro 1.200; usinas a carbón RFA (s.RÖMPP, 1988); 84 (aprox.).
TOXICIDAD
| Mamíferos: | ||
| Ratas | DLmín 12 mg/kg, intraperitoneal | s.ULLMANN, 1981 |
| Ratones | DLmín 50 mg/kg, intravenoso | s.ULLMANN, 1981 |
| Conejillos de Indias | DLmín 5 mg/kg, oral | s.ULLMANN, 1981 |
| Perros | DLmín 10 mg/kg, intravenoso | s.ULLMANN, 1981 |
| Organismos acuáticos: | ||
| Peces | CL100 5-50 mg/l (24-96 h) | s.ATRI, 1987 |
| Larvas de peces, alevinos | CL50 0,1-5 mg/l | s.ATRI, 1987 |
| Pulgas acuáticas | 0,1-5 mg/l 1) | s.ATRI, 1987 |
| Plantas: | ||
| Diversas especies | 20-30 mg/kg, reducción del rendimiento | s.BAFEF, 1987 |
| Cebada joven | 11-13 mg/kg, reducción del rendimiento | s.BAFEF, 1987 |
Nota: 1) Cuanto menor sea la dureza por carbonatación del agua, tanto menores serán los valores de la toxicidad.
Efectos característicos
Seres humanos/mamíferos: El níquel es un elemento traza. El metal y sus compuestos inorgánicos se consideran comparativamente inocuos, si bien el contacto permanente con la piel puede desencadenar la "sarna del níquel". En cambio ciertos compuestos orgánicos del níquel son extremadamente tóxicos (p. ej., el tetracarbonilo de níquel) y poseen un alto potencial alergénico y mutágeno. Es probable que el vapor y el polvo de níquel sean carcinógenos, lo mismo que algunos otros de sus compuestos.
Plantas: El níquel es un elemento traza importante para el crecimiento vegetal.
Sinergia / antagonismo: "Experimentos de laboratorio han demostrado que el efecto tóxico del níquel se modifican en presencia de otros elementos. Así parece que el cobre, el cinc y el níquel ejercen un efecto aditivo sobre el nivel de toxicidad aguda en las truchas arcoiris. Se atribuyen efectos sinergéticos a las combinaciones de níquel/cinc o de níquel/ cobre. Otros resultados de laboratorio también presentan evidencias de cambios de efecto cuando se mezclan sales de diferentes metales pesados...." (ATRI, 1987)
COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE
Agua:
En los sistemas acuáticos, el níquel habitualmente se
encuentra en su forma NI2+. La forma en que se
encuentra dentro del agua depende, entre otros factores, del pH.
Los compuestos de níquel en los cuerpos de agua superficiales o
subterráneos se registran por regla general como "níquel
total" y los resultados se presentan de la misma manera, si
bien el espectro de los compuestos que se introducen en los
cuerpos de agua por acción antrópica abarca desde sales
solubles y óxidos insolubles hasta polvo de níquel metálico.
Hasta ahora no se tiene conocimiento de compuestos de níquel que
se encuentren exclusivamente en el agua.
Aire:
El níquel se encuentra en el aire en forma de aerosol. Su
forma metálica es estable. La determinación de compuestos de
níquel que sólo se dan en el aire es extraordinariamente
difícil; por un lado, existen relativamente pocos compuestos y,
por otro lado, los métodos analíticos que se aplican producen
modificaciones en la sustancia. Con respecto a los valores de
emisiones, figuran en primer lugar los sulfatos de níquel, los
óxidos de níquel y óxidos complejos de níquel y, en medida
mucho menor, el polvo de níquel metálico que llega a la
atmósfera.
Suelo:
También en los suelos puede encontrarse el níquel de
maneras muy diversas: como mineral cristalino inorgánico (o como
precipitado), en complejos quelados o como ion libre. El
comportamiento de los compuestos de níquel en el suelo depende
no sólo de las propiedades de cada compuesto sino también del
tipo de suelo, razón por la cual es imposible generalizar. Con
la disminución del pH, se incrementa la desorción y aumenta el
contenido de níquel en la solución de suelo.
Degradación, productos de la descomposición, tiempo de
vida media:
Información de este tipo solamente pueden proporcionarse
para determinadas combinaciones de níquel; en cuanto al elemento
mismo, sólo se pueden dar los tiempos de vida media de los 8
isótopos inestables cuyos valores oscilan entre 0,005 s (53Ni)
y 7,5 x 104 (59Ni).
Cadena alimentaria:
Son numerosas las plantas que acumulan el Ni que toman del
suelo, principalmente a través del sistema radicular (p. ej. los
pinos, hasta 700 veces más). En condiciones naturales, los
contenidos en las plantas son inferiores a 1 mg/kg, si bien en
los suelos formados sobre serpentinitas se han registrado
concentraciones de 100 mg/kg y niveles de hasta 1.150 mg/kg
en suelos sobre los que se han distribuido lodos de
clarificación (s. U.S.EPA, 1985).
ESTÁNDARES AMBIENTALES
| Medio/ receptor | Ámbito | País/or- ganismo | Status | Valor | Norma | Observaciones | Fuente |
| Agua: | |||||||
| Agua pot. | RFA | L | 0,05 mg/l | TVO, 1986 | |||
| Agua pot. | CE | G | 0,05 mg/l | s.LAU-BW3), 1989 | |||
| Agua pot. | OMS | G | 0,1 mg/l | s.TEBBUTT, 1983 | |||
| Aguas superf. | Suiza | L | 0,05 mg/l | s.LAU-BW. 1989 | |||
| Aguas superf. | RFA | G | 0,03 mg/l | 1) | DVGW, 1975 | ||
| Aguas superf. | RFA | G | 0,05 mg/l | 2) | DVGW, 1975 | ||
| Aguas superf. | EEUU | (L) | 1 mg/l | estado de Illinois | s.WAITE, 1984 | ||
| Agua marina | EEUU | G | 0,1 mg/l | nivel de riesgo | EPA, 1973 | ||
| Agua marina | EEUU | G | 0,002 mg/l | riesgo mínimo | EPA, 1973 | ||
| Aguas subterr. | RFA(HH) | G | 0,02 mg/l | estudios adicionales | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Aguas subterr. | RFA(HH) | G | 0,2 mg/l | estudios p/saneam. | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Aguas subterr. | P. Bajos | G | 0,015 mg/l | recomendación | s.TERRA TECH 6/94 | ||
| Aguas subterr. | P. Bajos | L | 0,075 mg/l | intervención | s.TERRA TECH 6/94 | ||
| Aguas subterr. | EEUU | (L) | 1 mg/l | estado de Illinois | s.WAITE, 1984 | ||
| Aguas serv. | Suiza | (L) | 2 mg/l | 4) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Aguas serv. | RFA(BW) | (G) | 3 mg/l | s.LAU-BW, 1989 | |||
| Agua p/riego | EEUU | 0,2 mg/l | 12) | EPA, 1973 | |||
| Agua p/riego | EEUU | 2 mg/l | 13) | EPA, 1973 | |||
| Suelo: | |||||||
| Suiza | (L) | 50 mg/kg | global 5) | s.LAU-BW, 1989 | |||
| Suiza | (L) | 0,2 mg/kg | soluble 6) | s.LAU-BW, 1989 | |||
| RFA(HH) | G | 300 mg/kg MS | s.LAU-BW, 1989 | ||||
| P. Bajos | G | 35 mg/kg SSA | recomendación | s.TERRA TECH 6/94 | |||
| P. Bajos | L | 210 mg/kg SSA | intervención | s.TERRA TECH 6/94 | |||
| Lodos de clarif. | Suiza | L | 10 mg/kg MS | lodos de clarif.9) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Lodos de clarif. | RFA | L | 50 mg/kg SSA | suelo | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Lodos de clarif. | RFA | L | 200 mg/kg MS | lodos de clarif. | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Lodos de clarif. | CE | G | 30-75 mg/kg MS | suelo 7) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Lodos de clarif. | CE | G | 16-25 mg/kg MS | lodos de clarif.8) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Compost | Austria | (G) | 30-200 ppm MS | sello de calidad11) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| compost | Suiza | (L) | 50 mg/kg MS | 11) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| compost | RFA | G | 50 mg/kg SSA | suelo | s.LAU-BW, 1989 | ||
| compost | RFA | G | 330 g/(/ha × a) | 10) | s.LAU-BW, 1989 | ||
| Aire: | |||||||
| Emisión | RFA | L | 5 mg/m3 | flujo masivo ³ 25 g/h | s. LT-Aire, 1986 | ||
| Emisión | RFA | L | 1 mg/m3 | flujo masivo ³ 5 g/h15) | s. LT-Aire, 1986 | ||
| Lug. de trab. | Bélgica | (L) | 0,1 mg/m3 | media de 8 horas | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | Bulgaria | (L) | 0,5 mg/m3 | media de 8 horas | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | RFA | L | 0,5 mg/m3 | TAK | polvo inhalable | DFG, 1989 | |
| Lug. de trab. | RFA | L | 0,05 mg/m3 | TAK | gotitas inhalables | DFG, 1989 | |
| Lug. de trab. | P. Bajos | (L) | 0,1 mg/m3 | media de 8h | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | Italia | (L) | 1 mg/m3 | media de 8h | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | Japón | (L) | 1 mg/m3 | media de 8h | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | Suecia | (L) | 0,01 mg/m3 | media de 8h 14) | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | URSS | (L) | 0,5 mg/m3 | media de 8h | s.MERIAN, 1984 | ||
| Lug. de trab. | URSS | (L) | 0,001 mg/m3 | media de 24h | s.STERN, 1986 | ||
| Lug. de trab. | EEUU | (L) | 1,0 mg/m3 | TWA | metal y comp. insolubles | s.ACGIH, 1984 | |
| Lug. de trab. | EEUU | (L) | 0,1 mg/m3 | TWA | comp. inorg. solubles | s.ACGIH, 1986 | |
| Alimentos: | |||||||
| RFA | 0,6 mg/(pers × d) | ADI | s.OHNESORGE,1985 |
Notas:
1) Potabilización del agua aplicando métodos de
purificación físicos simples.
2) Potabilización del agua aplicando métodos
sencillos de purificación físico-química.
3) Ministerio de Protección Ambiental de
Baden-Württemberg (Landesamt für Umweltschutz Baden-
Württemberg).
4) Vertido directo e indirecto.
5) Contenido total.
6) Contenido disponible (para las plantas)
7) Contenido en suelo afectado; los valores deben
reducirse hasta pH < 6; se permite excederse en 10%.
8) Está prohibida la aplicación de lodos de
clarificación en campos de pastoreo y campos con forraje de
cultivo durante su utilización así como en huertas durante el
período de desarrollo de la fruta y verdura.
9) Los lodos de clarificación no debe aplicarse en
suelos anegados o cubiertos de nieve; en tierras cenagosas,
zarzales y lindes de bosques; en las orillas de ríos y arroyos,
etc.; en superficies de disipación y en áreas de captación de
aguas subterráneas; en 3 años no se permite aplicar más de 7,5
t de lodo de clarificación (peso seco).
10) Los intervalos de aplicación se rigen según la
concentración de metales pesados y las cantidades aplicadas,
teniendo en cuenta los últimos dos análisis del compost.
11) Sello de calidad para una mejor comercialización,
con garantía de control estatal total o parcial.
12) En la boca de salida de instalaciones de bombeo
y/o plantas de tratamiento y sus sistemas secundarios.
13) Después de una permanencia de 12 horas en la
tubería y en la boca de expendio al usuario.
14) Incluidas en el grupo de sustancias que han
demostrado ser cancerígenas para el ser humano; han resultado
carcinógenas en ensayos con animales o se tienen sospechas
fundadas de su potencial carcinógeno.
15) El polvo aerosol respirable de níquel y sus
compuestos están designados bajo el símbolo Ni
VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA
| Medio / procedencia | País | Valor | Fuente |
| Agua: | |||
| Agua pot. | EEUU | <10 mg/l (media) | s.BENNETT,1981 |
| Agua pot. (extracción de Ni) | EEUU | 200 mg/l (max.) | s.BENNETT, 1981 |
| Div. cuerpos de agua superf.(1962-73) | EEUU | 19 mg/l (media) | s.BENNETT, 1981 |
| Div. cuerpos de agua superf.(1962-73) | EUROPA | 15 mg/l (media) | s.BENNETT, 1981 |
| Agua de mar | 0,1-0,5 mg/l | s.BENNETT, 1981 | |
| Suelo: | |||
| Contenido natural | 5-500 ppm | s.U.S.EPA, 1985 | |
| Contenido normal | 50 ppm | s.U.S.EPA, 1985 | |
| Contenido frecuente | RFA | 2-50 mg/kg | s.LAU-BW1),1989 |
| Tolerablemente contaminado | RFA | 50 mg/kg | s.LAU-BW, 1989 |
| Muy contaminado | RFA | <10 000 mg/kg | s.LAU-BW, 1989 |
| Aire: | |||
| Inmisiones como polvo flotante: | |||
| Zona Rin/Ruhr (1984) | RFA | 9-15 ng/m3 (oscilación media) | s.SRU, 1988 |
| Zona Rin/Ruhr (1984) | RFA | 12 ng/m3 (media) | s.SRU, 1988 |
| Zonas rurales | RFA | 5 ng/m3 (media anual) | s.SRU, 1988 |
| Aglomeraciones urbanas | RFA | 20-70 ng/m3 (media anual) | s.SRU, 1988 |
| Tasas de deposición: | |||
| Zonas rurales | RFA | 5-30 mg/(m2 × d) | s.SRU, 1988 |
| Aglomeraciones urbanas | RFA | 10-80 mg/( m2 × d) | s.SRU, 1988 |
| Zonas próximas a los emisores | RFA | 400-1200 mg/( m2 × d) | s.SRU, 1988 |
| Plantas: | |||
| Div. especies (contenido normal) | 0,1-3 mg/kg (peso seco) | s.CES, 1985 | |
| Div. especies (contenido normal) | 0,05-5 mg/kg (peso seco) | s.BENNETT, 1981 | |
| Alimentos 2) : | |||
| Cereales, verduras, frutas | EEUU | 0,02-2,7 mg/kg (sust. original) | s.BENNETT, 1981 |
| Carne | EEUU | 0,06-0,4 mg/kg (sust. original) | s.BENNETT, 1981 |
| Crustáceos/mariscos | EEUU | 0,02-20 mg/kg (sust. original) | s.BENNETT, 1981 |
| Ostras | 1,5 mg/kg (sust. original) | s.BENNETT, 1981 | |
| Salmones | 1,7 mg/kg, (sust. original) | s.BENNETT, 1981 |
Notas:
1) Ministerio de Protección Ambiental de Baden-Wurtemberg (Landesamt für Umweltschutz Baden-Württemberg
2) La cantidad promedio de níquel asimilada por el ser humano, asciende a aproximadamente 0,1-0,3 mg por día; la contaminación de las sustancias alimenticias también puede ocurrir debido al uso de utensilios niquelados para la preparación de comidas en el hogar.
EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES
El níquel es un elemento traza que se encuentra en grandes cantidades en la Naturaleza. Las menas naturales no involucran riesgo alguno, pero los productos obtenidos artificialmente son una considerable amenaza. Se acumula níquel en el medio ambiente a través de los lodos de clarificación y el compost. También el procesamiento industrial del níquel, durante el cual se originan productos intermedios y desechos altamente tóxicos, representa un riesgo. La gama de posibles efectos que el níquel ejerce sobre los diferentes ámbitos del medio ambiente se reconoce a través del espectro de estándares mencionados. Para poder evaluar las medidas aplicadas para la extracción, el procesamiento o el aprovechamiento industrial del níquel debe establecerse, en cada caso, cada uno de los compuestos químicos en cuestión. Sólo si se conocen las propiedades específicas de cada compuesto es posible hacer una evaluación detallada de los impactos ambientales que cada uno de ellos genera.