陆地环境监测
一、名词定义
       中文名称:镍
       名词符号:Ni
       英文名称:Nickel
     分子量:58.69
二、名词简介
     1、物理性质
镍具磁性,银白色过渡金属,在自然界中以硅酸镍矿或硫、砷、镍化合物形式存在。
       性坚韧;有磁性和良好的可塑性;在空气中不被氧化,溶于硝酸。
       其熔点(℃):1455,沸点(℃):2913, 密度(g/cm3)8.9
2、化学性质
常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。镍在稀硝酸缓慢溶解。强硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱性物质。镍可溶于稀酸中,和铁不同是,钴和镍与浓硝酸激烈反应,与稀硝酸反应较慢。
  3、工业用途
主要用于合金当中,在钢中加入镍,可以提高机械强度。
镍多用于铸币,首个纯镍币于1881年出厂。香港现行货币也是镍合金。合金钢(如铬镍钢)、镍钢及各种有色金属合金;不锈钢(含镍成分较高的铜镍合金,不易腐蚀)等。镍用于电镀和制造碱性蓄电池,如镍镉电池。
在化工中作为催化剂,比如制造环己烷时,就要用红热(约250℃)的镍催化苯蒸气和氢气的加成反应。
三、在环境污染中的表现形式及存在方式
在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。
镍是最常见的致敏性金属,约有20%左右的人对镍离子过敏,女性患者的人数要高于男性患者,在与人体接触时,镍离子可以通过毛孔和皮脂腺渗透到皮肤里面去,从而引起皮肤过敏发炎,其临床表现为皮炎和湿疹。一旦出现致敏,镍过敏能常无限期持续。患者所受的压力、汗液、大气与皮肤的湿度和磨擦会加重镍过敏的症状。镍过敏性皮炎临床表现为瘙痒、丘疹性或丘疹水疱性的皮炎,伴有苔藓化。镍化合物均为致癌物。
石油中镍的含量为1.4~64ppm,大部分煤也含有微量镍,通过燃烧过程被释放出来,这是大气中镍的主要来源。在冶炼镍矿石及其他含镍金属矿石(特别是冶炼钢铁)时,部分矿粉会随气流进入大气。在焙烧过程中也有镍及其化合物排出,主要为不溶于水的硫化镍(NiS)、氧化镍(NiO)、金属镍粉尘等,成为大气中的飘尘。燃烧生成的镍粉尘遇到热的一氧化碳,会生成易挥发的、毒性很大、且有致癌性的羰基镍Ni(CO)4,但它在空气中容易分解。
汽车等内燃机的废气中含一氧化碳,可与镍起反应,因此有的国家已禁止使用含镍的汽油添加剂,以防止羰基镍的生成。自然界中火山的爆发,微滴海水的蒸发,植物花粉、矿物和土壤微粒的飞扬也能导致镍进入大气。根据美国一些城市调查,大气中镍的浓度为 0.01~0.16微克/米3,浓度随地区、季节等因素而变化。城市大气中镍的浓度高于农村。(黄辉)