Nikkelin ansiosta teräs ei ruostu
HS 23.1.2007
Nikkeli on teollisesti hyödyllinen alkuaine, mutta se aiheuttaa terveydellisiä haittoja kolmellakin eri tavalla.
Nikkelipölyn hengittäminen voi johtaa keuhko- ja nenäsyöpiin. Nikkelikarbonyyli taas on metallihöyry, joka voi tappaa pieninäkin annoksina. Nikkelipöly ja -karbonyyli ovat työterveysongelmia teollisuudessa ja kaivoksissa.
Nikkeliallergia vaivaa monia. Jotkut ovat erittäin herkkiä nikkelille, ja heitä saattaa kutittaa ruostumattoman teräksenkin nikkeli. Vuonna 2000 tuli voimaan EU:n nikkelidirektiivi. Sen ansiosta nikkeliallergiat ovat nopeasti vähenemässä. Direktiivi rajoittaa nikkelin käyttöä muun muassa koruissa.
Nikkelin uskotaan aiheuttavan syöpää siten, että se korvaa sinkin ja magnesiumin atomeita dna-polymeraasissa. Dna-polymeraasi on entsyymi, joka avaa dna-molekyylin kuin vetoketjun. Nikkeli saa entsyymin mahdollisesti sitoutumaan väärään kohtaan dna-ketjussa. Emäsjärjestykseen tulee virhe. Solu voi muuttua syöpäsoluksi.
Ihmisen elimistö tarvitsee nikkeliä ehkä vain viisi mikrogrammaa päivässä. Tyypillinen nikkelin saantimme lienee 150 mikrogrammaa. Nikkeliä on runsaasti joissakin pavuissa sekä teessä.
Suurin osa nikkelistä lymyää maapallon sulassa rauta-nikkeli-ytimessä, josta kymmenen prosenttia on nikkeliä.
Teollisesti hyödynnettävä nikkeli saadaan lähinnä rauta-nikkeli-sulfidimalmeista. Suurimmat tuottajat ovat Venäjä, Australia, Kuuba, Uusi-Kaledonia, Kanada ja Etelä-Afrikka.
Noin puolet vuosittain tuotetusta 500 000 tonnista päätyy ruostumattomaan teräkseen.
Ruostumaton teräs on metalliseos, jonka ainesosuudet vaihtelevat. Yleensä se sisältää raudan ohella 18 prosenttia kromia ja kahdeksan prosenttia nikkeliä.
Invar -seoksessa on 64 prosenttia rautaa ja 36 prosenttia nikkeliä. Nimi viittaa metallin muuttumattomuuteen. Se ei laajene lämmetessään. Invar sopii suurta mittatarkkuutta vaativiin laitteisiin.
Nikromissa on nikkelin ohella 11–22 prosenttia kromia sekä hieman piitä, manganeesia ja rautaa. Se ei hapetu edes hohtavan kuumana. Siksi sitä käytetään leivänpaahtimissa ja sähköuuneissa.
Meteoriiteissa on sekä rautaa että nikkeliä. Ennen ruostumattoman teräksen keksimistä meteoriittien raudasta valmistettiin työkaluja ja miekkoja.
Sinkin ja nikkelin seosta käytettiin Kiinassa 200 vuotta ennen ajanlaskumme alkua.
Suuri osa maailmassa louhitusta nikkelistä saattaa olla peräisin valtavista meteoriiteista.
Sellainen iski Sudburyyn nykyisen Ontarion provinssiin Kanadaan satoja miljoonia vuosia sitten. Rautatien rakentajat löysivät esiintymän 1856. Vuonna 1905 siitä oli tullut maailman suurin nikkelin lähde, kun oli keksitty elektrolyysiin perustuva menetelmä nikkelin erottamiseksi.
Sana nikkeli periytyy saksalaisten kaivosmiesten slangista. Nickel viittaa peikkoon, joka pilasi arvokkaan kuparimalmin vierailla aineksilla. Kupfernickel oli malmi, jota ei voitu käyttää muuhun kuin lasin värjäämiseen vihreäksi. Vuonna 1751 Tukholmassa työskennellyt Alex Fredrik Cronstedt tutki uutta mineraalia, nikkeliiniä, jota löydettiin hälsinglandilaisesta kobolttikaivoksesta.
Cronstedt arveli, että tämä mineraali saattaisi sisältää kuparia, mutta ei saanut eristettyä sitä lainkaan.
Hän sai lopulta nikkeliinistä ja kupfernickelistä erotettua tuntematonta metallia, jonka hän nimesi nikkeliksi 1754. Epäilijöiden mielestä kyse oli kuparin, koboltin, arseenin ja raudan seoksesta.
Riita ratkesi vasta 1775, jolloin Torbern Bergman onnistui tuottamaan täysin puhdasta nikkelimetallia.
MARKO HAMILO / Helsingin Sanomat
|