निकल

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निकल (Nickel) एक रासायनिक तत्व है; इसका प्रतीक Ni और परमाणु क्रमांक 28 है। यह हल्की सुनहरी आभा वाली एक चांदी जैसी सफेद चमकदार धातु है। निकल एक कठोर और तन्य संक्रमण धातु है। शुद्ध निकल रासायनिक रूप से अभिक्रियाशील होता है, लेकिन बड़े टुकड़े मानक स्थितियों में हवा के साथ धीमी गति से अभिक्रिया करते हैं क्योंकि सतह पर निकल ऑक्साइड की एक निष्क्रिय परत बन जाती है जो आगे के संक्षारण (corrosion) को रोकती है। फिर भी, शुद्ध प्राकृतिक निकल पृथ्वी की पपड़ी में केवल बहुत कम मात्रा में पाया जाता है, आमतौर पर अल्ट्रामैफिक चट्टानों में,[1][2] और बड़े निकल-लौह उल्कापिंडों के आंतरिक भाग में, जो पृथ्वी के वायुमंडल के बाहर ऑक्सीजन के संपर्क में नहीं आए थे।

उल्कापिंडीय निकल लोहे के साथ संयोजन में पाया जाता है, जो उन तत्वों की उत्पत्ति को सुपरनोवा न्यूक्लियोसिंथेसिस के प्रमुख अंतिम उत्पादों के रूप में दर्शाता है। माना जाता है कि एक लौह-निकल मिश्रण पृथ्वी के बाहरी और आंतरिक कोर का निर्माण करता है।[3]

निकल (प्राकृतिक उल्कापिंडीय निकल-लौह मिश्र धातु के रूप में) का उपयोग 3500 ईसा पूर्व तक देखा गया है। निकल को पहली बार 1751 में Axel Fredrik Cronstedt द्वारा एक तत्व के रूप में अलग और वर्गीकृत किया गया था, जिन्होंने शुरू में लॉस, स्वीडन की कोबाल्ट खदानों में इस अयस्क को तांबे का खनिज समझ लिया था। तत्व का नाम जर्मन खनिक पौराणिक कथाओं के एक शरारती स्प्राइट, निकल (ईसाई धर्म में ओल्ड निक के समान) से आया है। निकल के खनिज तांबे के अयस्कों की तरह हरे हो सकते हैं, और उन्हें 'कुफ़र्निकल' (Kupfernickel) - निकल का तांबा - के रूप में जाना जाता था क्योंकि उनसे तांबा प्राप्त नहीं होता था।

हालाँकि पृथ्वी की पपड़ी में अधिकांश निकल ऑक्साइड के रूप में मौजूद है, लेकिन आर्थिक रूप से अधिक महत्वपूर्ण निकल अयस्क सल्फाइड हैं, विशेष रूप से पेंटलैंडाइट। प्रमुख उत्पादन स्थलों में Sulawesi, इंडोनेशिया, कनाडा का सडबरी क्षेत्र, प्रशांत में New Caledonia, Western Australia, और Norilsk, रूस शामिल हैं।[4]

निकल उन चार तत्वों में से एक है (अन्य लोहा, कोबाल्ट और गैडोलीनियम हैं)[5] जो कमरे के तापमान पर लौह-चुंबकीय होते हैं। निकल पर आधारित Alnico स्थायी चुंबक लोहे पर आधारित स्थायी चुंबकों और दुर्लभ-पृथ्वी चुंबकों के बीच की मध्यम शक्ति के होते हैं। धातु का उपयोग मुख्य रूप से मिश्र धातुओं और संक्षारण-प्रतिरोधी प्लेटिंग में किया जाता है।

विश्व उत्पादन का लगभग 68% स्टेनलेस स्टील में उपयोग किया जाता है। अन्य 10% का उपयोग निकल-आधारित और तांबा-आधारित मिश्र धातुओं के लिए, 9% प्लेटिंग के लिए, 7% मिश्र धातु स्टील्स के लिए, 3% फाउंड्री में, और 4% अन्य अनुप्रयोगों जैसे रिचार्जेबल बैटरी में किया जाता है,[6] जिसमें इलेक्ट्रिक वाहन (EVs) शामिल हैं।[7] निकल का व्यापक रूप से सिक्कों में उपयोग किया जाता है, हालाँकि निकल-प्लेटेड वस्तुएं कभी-कभी निकल एलर्जी का कारण बनती हैं। एक यौगिक के रूप में, निकल के कई विशिष्ट रासायनिक निर्माण उपयोग हैं, जैसे हाइड्रोजनीकरण के लिए उत्प्रेरक, रिचार्जेबल बैटरी के लिए कैथोड, पिगमेंट और धातु सतह उपचार।[8] निकल कुछ सूक्ष्मजीवों और पौधों के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व है जिनमें निकल को सक्रिय साइट के रूप में रखने वाले एंजाइम होते हैं।[9]

गुण

परमाणु और भौतिक गुण

[10] निकल हल्की सुनहरी आभा वाली एक चांदी जैसी सफेद धातु है जो उच्च पॉलिश लेती है। यह उन केवल चार तत्वों में से एक है जो कमरे के तापमान पर या उसके आसपास लौह-चुंबकीय होते हैं; अन्य लोहा, कोबाल्ट और गैडोलीनियम हैं। इसका क्यूरी तापमान 355 °C है, जिसका अर्थ है कि थोक निकल इस तापमान से ऊपर गैर-चुंबकीय होता है।[11][5] निकल की यूनिट सेल एक फेस-सेंटर्ड क्यूब है; इसका जाली पैरामीटर 0.352 nm है, जो 0.124 nm की परमाणु त्रिज्या देता है। यह क्रिस्टल संरचना कम से कम 70 GPa के दबाव तक स्थिर रहती है। निकल कठोर, आघातवर्धनीय और तन्य है, और संक्रमण धातुओं के लिए अपेक्षाकृत उच्च विद्युत और तापीय चालकता रखता है।[12] आदर्श क्रिस्टल के लिए अनुमानित 34 GPa की उच्च संपीड़न शक्ति, विस्थापन के गठन और गति के कारण वास्तविक थोक सामग्री में कभी प्राप्त नहीं होती है। हालाँकि, यह Ni नैनोकणों में प्राप्त की गई है।[13]

इलेक्ट्रॉन विन्यास विवाद

निकल के दो परमाणु इलेक्ट्रॉन विन्यास हैं, [Ar] 3d8 4s2 और [Ar] 3d9 4s1, जो ऊर्जा में बहुत करीब हैं; [Ar] पूर्ण आर्गन कोर संरचना को दर्शाता है। इस बात पर कुछ असहमति है कि किस विन्यास की ऊर्जा कम है।[14] रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तकें निकल के इलेक्ट्रॉन विन्यास को [Ar] 4s2 3d8 के रूप में उद्धृत करती हैं,[15] जिसे [Ar] 3d8 4s2 भी लिखा जाता है।[16] यह विन्यास मैडलंग ऊर्जा क्रम नियम के साथ सहमत है, जो भविष्यवाणी करता है कि 3d से पहले 4s भरा जाता है। यह इस प्रयोगात्मक तथ्य द्वारा समर्थित है कि निकल परमाणु की सबसे कम ऊर्जा अवस्था एक 3d8 4s2 ऊर्जा स्तर है, विशेष रूप से 3d8(3F) 4s2 3F, J = 4 स्तर।[17][18]

हालाँकि, इनमें से प्रत्येक दो विन्यास फाइन स्ट्रक्चर के कारण कई ऊर्जा स्तरों में विभाजित हो जाते हैं,[17][18] और ऊर्जा स्तरों के दो सेट ओवरलैप होते हैं। [Ar] 3d9 4s1 वाली अवस्थाओं की औसत ऊर्जा वास्तव में [Ar] 3d8 4s2 वाली अवस्थाओं की औसत ऊर्जा से कम है। इसलिए, परमाणु गणनाओं पर शोध साहित्य जमीनी अवस्था विन्यास को [Ar] 3d9 4s1 के रूप में उद्धृत करता है।[14]

समस्थानिक

मुख्य लेख: Isotopes of nickel

निकल के समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्या 48 (48Ni) से 82 (82Ni) तक होती है।ref

प्राकृतिक निकल पांच स्थिर समस्थानिकों से बना है, 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni और 64Ni, जिनमें से 58Ni सबसे प्रचुर मात्रा में है (68.077% प्राकृतिक प्रचुरता)।ref

निकल-62 में किसी भी न्यूक्लाइड की प्रति न्यूक्लियॉन उच्चतम बंधन ऊर्जा होती है: 8.7946 MeV/न्यूक्लियॉन।[19][20] इसकी बंधन ऊर्जा 56Fe और 58Fe दोनों से अधिक है, जो अधिक प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले न्यूक्लाइड हैं जिन्हें अक्सर गलत तरीके से उच्चतम बंधन ऊर्जा वाला बताया जाता है।[21] हालाँकि यह ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर भारी तत्व के रूप में निकल की भविष्यवाणी करता है, लेकिन तारकीय आंतरिक भागों में निकल के फोटोडिसइंटीग्रेशन की उच्च दर के कारण लोहा अब तक का सबसे प्रचुर तत्व है।[21]

निकल-60 विलुप्त रेडियोन्यूक्लाइड 60Fe (अर्ध-आयु 2.6 मिलियन वर्ष) का पुत्री उत्पाद है। 60Fe की लंबी अर्ध-आयु के कारण, सौर मंडल में सामग्रियों में इसकी दृढ़ता 60Ni की समस्थानिक संरचना में अवलोकन योग्य भिन्नता उत्पन्न कर सकती है। इसलिए, अलौकिक सामग्री में 60Ni की प्रचुरता सौर मंडल की उत्पत्ति और इसके प्रारंभिक इतिहास में अंतर्दृष्टि दे सकती है।[22]

कम से कम 26 निकल रेडियोआइसोटोप की विशेषता बताई गई है; सबसे स्थिर 59Ni है जिसकी अर्ध-आयु 76,000 वर्ष है, 63Ni (100 वर्ष), और 56Ni (6 दिन) है। अन्य सभी रेडियोआइसोटोप की अर्ध-आयु 60 घंटे से कम है और इनमें से अधिकांश की अर्ध-आयु 30 सेकंड से कम है। इस तत्व की एक मेटा अवस्था भी है।ref

रेडियोधर्मी निकल-56 सिलिकॉन बर्निंग प्रक्रिया द्वारा निर्मित होता है और बाद में टाइप Ia सुपरनोवा में बड़ी मात्रा में मुक्त होता है। इन सुपरनोवा के प्रकाश वक्र का आकार मध्य से देर के समय में 56Ni के इलेक्ट्रॉन कैप्चर के माध्यम से कोबाल्ट-56 और अंततः आयरन-56 में क्षय के अनुरूप होता है।[23] निकल-59 एक लंबे समय तक जीवित रहने वाला कॉस्मोजेनिक रेडियोन्यूक्लाइड है; अर्ध-आयु 76,000 वर्ष। 59Ni ने समस्थानिक भूविज्ञान में कई अनुप्रयोग पाए हैं। 59Ni का उपयोग उल्कापिंडों की स्थलीय आयु निर्धारित करने और बर्फ और तलछट में अलौकिक धूल की प्रचुरता निर्धारित करने के लिए किया गया है। निकल-78, जिसकी अर्ध-आयु 110 मिलीसेकंड है, को लोहे से भारी तत्वों के सुपरनोवा न्यूक्लियोसिंथेसिस में एक महत्वपूर्ण समस्थानिक माना जाता है।[24] 48Ni, जिसे 1999 में खोजा गया था, सबसे अधिक प्रोटॉन-समृद्ध भारी तत्व समस्थानिक है। 28 प्रोटॉन और 20 न्यूट्रॉन के साथ, 48Ni "डबली मैजिक" है, जैसा कि 28 प्रोटॉन और 50 न्यूट्रॉन के साथ 78Ni है। इसलिए दोनों इतने बड़े प्रोटॉन-न्यूट्रॉन असंतुलन वाले नाभिकों के लिए असामान्य रूप से स्थिर हैं।ref[25]

निकल-63 परमाणु रिएक्टरों की सहायक संरचना में पाया जाने वाला एक संदूषक है। यह निकल-62 द्वारा न्यूट्रॉन कैप्चर के माध्यम से निर्मित होता है। दक्षिण प्रशांत में परमाणु हथियार परीक्षण स्थलों के पास भी इसकी थोड़ी मात्रा पाई गई है।[26]

घटना

यह भी देखें: Ore genesis, Category:Nickel minerals

निकल अयस्कों को ऑक्साइड या सल्फाइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। ऑक्साइड में लैटेराइट शामिल है, जहाँ मुख्य खनिज मिश्रण निकल-युक्त लिमोनाइट, (Fe,Ni)O(OH), और गार्नियरिट (विभिन्न जलयोजित निकल और निकल-समृद्ध सिलिकेट्स का मिश्रण) हैं।[27] निकल सल्फाइड आमतौर पर पेंटलैंडाइट और पाइरोटाइट जैसे खनिजों में लोहे के साथ ठोस समाधान के रूप में मौजूद होते हैं, जिनका सूत्र क्रमशः Fe_{9\−x}Ni_{x}S8 और Fe_{7\−x}Ni_{x}S6 है। अन्य सामान्य Ni-युक्त खनिज मिलराइट और आर्सेनाइड निकोलाइट हैं।[28][29]

दुनिया भर में 1% निकल या उससे अधिक वाले पहचाने गए भूमि-आधारित संसाधनों में कम से कम 130 मिलियन टन निकल शामिल है (ज्ञात भंडार का लगभग दोगुना)। लगभग 60% लैटेराइट्स में और 40% सल्फाइड जमा में है।[30]

भूभौतिकीय साक्ष्यों के आधार पर, माना जाता है कि पृथ्वी पर अधिकांश निकल पृथ्वी के बाहरी और आंतरिक कोर में है। कामासाइट और टेनाइट लोहे और निकल की प्राकृतिक रूप से पाई जाने वाली मिश्र धातुएं हैं। कामासाइट के लिए, मिश्र धातु आमतौर पर 90:10 से 95:5 के अनुपात में होती है, हालाँकि अशुद्धियाँ (जैसे कोबाल्ट या कार्बन) मौजूद हो सकती हैं। टेनाइट 20% से 65% निकल है। कामासाइट और टेनाइट निकल लौह उल्कापिंडों में भी पाए जाते हैं।[31]

निकल आमतौर पर लौह उल्कापिंडों में कामासाइट और टेनाइट मिश्र धातुओं के रूप में पाया जाता है। उल्कापिंडों में निकल का पता पहली बार 1799 में जोसेफ-लुई प्राउस्ट द्वारा लगाया गया था, जो एक फ्रांसीसी रसायनज्ञ थे और तब स्पेन में काम करते थे। प्राउस्ट ने कैम्पो डेल सिएलो (अर्जेंटीना) के उल्कापिंड के नमूनों का विश्लेषण किया, जिसे 1783 में मिगुएल रुबिन डी सेलिस द्वारा प्राप्त किया गया था, और उनमें लोहे के साथ निकल (लगभग 10%) की उपस्थिति की खोज की।[32]

यौगिक

मुख्य लेख: Nickel compounds

निकल की सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था +2 है, लेकिन Ni^{0}, Ni+, और Ni3+ के यौगिक अच्छी तरह से ज्ञात हैं, और विदेशी ऑक्सीकरण अवस्थाओं Ni2− और Ni− की विशेषता बताई गई है।[33]

निकल(0)

निकल टेट्राकार्बोनिल (Ni(CO)4), जिसे लुडविग मोंड द्वारा खोजा गया था,[34] कमरे के तापमान पर एक वाष्पशील, अत्यधिक जहरीला तरल है। गर्म करने पर, कॉम्प्लेक्स वापस निकल और कार्बन मोनोऑक्साइड में विघटित हो जाता है:

Ni(CO)4 ⇌ Ni + 4 CO

इस व्यवहार का उपयोग निकल को शुद्ध करने के लिए मोंड प्रक्रिया में किया जाता है। संबंधित निकल(0) कॉम्प्लेक्स बिस(साइक्लोऑक्टाडाइन)निकल(0) ऑर्गोनिकल रसायन विज्ञान में एक उपयोगी उत्प्रेरक है क्योंकि साइक्लोऑक्टाडाइन (या cod) लिगेंड आसानी से विस्थापित हो जाते हैं।

निकल(I)

[35] निकल(I) कॉम्प्लेक्स असामान्य हैं, लेकिन एक उदाहरण टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स NiBr(PPh3)3 है। कई निकल(I) कॉम्प्लेक्स में Ni–Ni बॉन्डिंग होती है, जैसे कि गहरा लाल डायमैग्नेटिक K4[Ni2(CN)6], जिसे सोडियम अमलगम के साथ K2[Ni2(CN)6] के अपचयन द्वारा तैयार किया जाता है। यह यौगिक पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है, H2 मुक्त करता है।[35]

माना जाता है कि निकल(I) ऑक्सीकरण अवस्था निकल-युक्त एंजाइमों के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे कि [NiFe]-हाइड्रोजनेज, जो प्रोटॉन के H2 में प्रतिवर्ती अपचयन को उत्प्रेरित करता है।[36]

निकल(II)

निकल(II) सभी सामान्य आयनों के साथ यौगिक बनाता है, जिसमें सल्फाइड, सल्फेट, कार्बोनेट, हाइड्रॉक्साइड, कार्बोक्सिलेट और हैलाइड शामिल हैं। निकल(II) सल्फेट का उत्पादन बड़ी मात्रा में निकल धातु या ऑक्साइड को सल्फ्यूरिक एसिड में घोलकर किया जाता है, जो हेक्सा- और हेप्टाहाइड्रेट दोनों बनाता है[37] जो निकल इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए उपयोगी है। निकल के सामान्य लवण, जैसे क्लोराइड, नाइट्रेट और सल्फेट, पानी में घुलकर धातु एक्वो कॉम्प्लेक्स [Ni(H2O)6]2+ के हरे घोल देते हैं।[38]

चार हैलाइड निकल यौगिक बनाते हैं, जो ऑक्टाहेड्रल Ni केंद्रों वाले अणुओं के साथ ठोस होते हैं। निकल(II) क्लोराइड सबसे आम है, और इसका व्यवहार अन्य हैलाइडों का उदाहरण है। निकल(II) क्लोराइड निकल या इसके ऑक्साइड को हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घोलकर बनाया जाता है। यह आमतौर पर हरे हेक्साहाइड्रेट के रूप में पाया जाता है, जिसका सूत्र आमतौर पर NiCl2*6H2O लिखा जाता है। जब पानी में घोला जाता है, तो यह लवण धातु एक्वो कॉम्प्लेक्स [Ni(H2O)6]2+ बनाता है। NiCl2*6H2O के निर्जलीकरण से पीला निर्जल NiCl2 प्राप्त होता है।[39]

कुछ टेट्राकोऑर्डिनेट निकल(II) कॉम्प्लेक्स, जैसे बिस(ट्राइफेनिलफॉस्फीन)निकल क्लोराइड, टेट्राहेड्रल और स्क्वायर प्लानर दोनों ज्यामिति में मौजूद होते हैं। टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स पैरामैग्नेटिक होते हैं; स्क्वायर प्लानर कॉम्प्लेक्स डायमैग्नेटिक होते हैं। चुंबकीय संतुलन और ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स के गठन के गुणों में, वे भारी समूह 10 धातुओं, पैलेडियम(II) और प्लैटिनम(II) के द्विसंयोजक कॉम्प्लेक्स के विपरीत हैं, जो केवल स्क्वायर-प्लानर ज्यामिति बनाते हैं।[33]

निकलसीन में 20 का इलेक्ट्रॉन काउंट होता है। निकलसीन की कई रासायनिक अभिक्रियाएं 18-इलेक्ट्रॉन उत्पाद देने की प्रवृत्ति रखती हैं।[40]

निकल(III) और (IV)

कई Ni(III) यौगिक ज्ञात हैं। Ni(III) फ्लोराइड[41] या ऑक्साइड आयनों के साथ सरल लवण बनाता है। Ni(III) को σ-दाता लिगेंड जैसे थियोल और ऑर्गनोफॉस्फीन द्वारा स्थिर किया जा सकता है।[35]

Ni(III) निकल ऑक्साइड हाइड्रॉक्साइड में होता है, जिसका उपयोग कई रिचार्जेबल बैटरी में कैथोड के रूप में किया जाता है, जिसमें निकल-कैडमियम, निकल-लौह, निकल-हाइड्रोजन, और निकल-मेटल हाइड्राइड शामिल हैं, और कुछ निर्माताओं द्वारा ली-आयन बैटरी में उपयोग किया जाता है।[42]

Ni(IV) एक दुर्लभ ऑक्सीकरण अवस्था बनी हुई है और बहुत कम यौगिक ज्ञात हैं। Ni(IV) मिश्रित ऑक्साइड BaNiO3 में होता है।[43][44][45][46]

हेक्सावेलेंट निकल

2024 तक, हेक्सावेलेंट निकल क्रिस्टलीय के रूप में जाना जाता है। विशेष रूप से, यह अष्टफलकीय (octahedral) नहीं है, बल्कि C3v आणविक समरूपता (molecular symmetry) को अपनाता है।[47]

इतिहास

निकल का अनजाने में उपयोग 3500 ईसा पूर्व तक देखा जा सकता है।[48] वर्तमान सीरिया वाले क्षेत्र से प्राप्त कांस्य (Bronze) में 2% तक निकल पाया गया है।[49] कुछ प्राचीन चीनी पांडुलिपियों से पता चलता है कि 1700–1400 ईसा पूर्व में वहां "सफेद तांबे" (क्यूप्रोनिकल, जिसे बाइटोंग कहा जाता है) का उपयोग किया जाता था। यह 'पैक्टोंग' सफेद तांबा 17वीं शताब्दी की शुरुआत में ब्रिटेन को निर्यात किया गया था, लेकिन इस मिश्र धातु में निकल की मात्रा की खोज 1822 तक नहीं हुई थी।[50] बैक्ट्रियन राजाओं अगाथोक्लेस, यूथिडेमस द्वितीय और पेंटालियन ने दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व में निकल-तांबा मिश्र धातु के सिक्के ढाले थे, जो संभवतः चीनी क्यूप्रोनिकल से बने थे।[51]

मध्ययुगीन जर्मनी में, ओर पर्वत (Ore Mountains) में एक धात्विक पीला खनिज पाया गया जो तांबे के अयस्क जैसा दिखता था। लेकिन जब खनिकों को इससे कोई तांबा नहीं मिला, तो उन्होंने जर्मन पौराणिक कथाओं के एक शरारती भूत, निकल (जो ओल्ड निक के समान है) को तांबे को खराब करने के लिए दोषी ठहराया। उन्होंने इस अयस्क को जर्मन Kupfer 'तांबा' से Kupfernickel कहा।[52][53][54][55] यह अयस्क अब निकलिन (पूर्व में निकोलाइट[56]) खनिज के रूप में जाना जाता है, जो एक निकल आर्सेनाइड है। 1751 में, बैरन एक्सल फ्रेडरिक क्रोनस्टेड ने लॉस, स्वीडन के एक कोबाल्ट खदान में कुफरनिकल से तांबा निकालने की कोशिश की, और इसके बजाय एक सफेद धातु का उत्पादन किया, जिसका नाम उन्होंने उस आत्मा के नाम पर 'निकल' रखा जिसने खनिज को अपना नाम दिया था।[57] आधुनिक जर्मन में, कुफरनिकल या कुफर-निकल का अर्थ क्यूप्रोनिकल मिश्र धातु है।[12]

मूल रूप से, निकल का एकमात्र स्रोत दुर्लभ कुफरनिकल था। 1824 से, निकल को कोबाल्ट ब्लू उत्पादन के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया गया था। निकल का पहला बड़े पैमाने पर प्रगलन (smelting) 1848 में नॉर्वे में निकल-समृद्ध पाइरोटाइट से शुरू हुआ।[58] 1889 में इस्पात उत्पादन में निकल के उपयोग ने निकल की मांग बढ़ा दी; 1865 में खोजी गई न्यू कैलेडोनिया की निकल जमाओं ने 1875 और 1915 के बीच दुनिया की अधिकांश आपूर्ति प्रदान की। 1883 में कनाडा के सडबरी बेसिन, 1920 में रूस के नोरिल्स्क-तालनाख और 1924 में दक्षिण अफ्रीका के मेरेन्स्की रीफ में बड़ी जमाओं की खोज ने बड़े पैमाने पर निकल उत्पादन को संभव बनाया।[50]

सिक्का निर्माण

उपर्युक्त बैक्ट्रियन सिक्कों के अलावा, 19वीं सदी के मध्य तक निकल सिक्कों का घटक नहीं था।[59]

कनाडा

1922 से 1981 तक युद्ध के वर्षों को छोड़कर, कनाडा (जो उस समय दुनिया का सबसे बड़ा निकल उत्पादक था) में 99.9% निकल पांच-सेंट के सिक्के ढाले गए थे; धातु की मात्रा के कारण ये सिक्के चुंबकीय थे।[60] युद्ध के वर्षों 1942–1945 के दौरान, कवच बनाने के लिए बचाने हेतु कनाडाई और अमेरिकी सिक्कों से अधिकांश या सारा निकल हटा दिया गया था।[53] कनाडा ने 1968 से 2000 तक अपने उच्च-मूल्य वाले सिक्कों में 99.9% निकल का उपयोग किया।[61]

स्विट्जरलैंड

लगभग शुद्ध निकल के सिक्कों का उपयोग पहली बार 1881 में स्विट्जरलैंड में किया गया था।[62]

यूनाइटेड किंगडम

बर्मिंघम ने मलेशिया में व्यापार के लिए 1833 में निकल के सिक्के बनाए।[63]

संयुक्त राज्य अमेरिका

संयुक्त राज्य अमेरिका में, "निकल" या "निक" शब्द मूल रूप से तांबा-निकल फ्लाइंग ईगल सेंट पर लागू होता था, जिसने 1857-58 में तांबे को 12% निकल के साथ बदल दिया था, फिर 1859 से 1864 तक उसी मिश्र धातु के इंडियन हेड सेंट पर। बाद में, 1865 में, यह शब्द तीन-सेंट निकल के लिए इस्तेमाल हुआ, जिसमें निकल की मात्रा बढ़ाकर 25% कर दी गई थी। 1866 में, पांच-सेंट शील्ड निकल (25% निकल, 75% तांबा) ने यह नाम अपना लिया, जिसका उपयोग तब से बाद के 5-सेंट के सिक्कों के लिए किया जाता रहा है। यह मिश्र धातु अनुपात फेरोमैग्नेटिक नहीं है।

अमेरिकी निकल सिक्का में 0.04 oz निकल होता है, जो अप्रैल 2007 की कीमत पर 6.5 सेंट का था, साथ ही 3.75 ग्राम तांबा लगभग 3 सेंट का था, जिसका कुल धातु मूल्य 9 सेंट से अधिक था। चूंकि निकल का अंकित मूल्य 5 सेंट है, इसलिए यह उन लोगों के लिए पिघलाने का एक आकर्षक लक्ष्य बन गया जो लाभ के लिए धातु बेचना चाहते थे। यूनाइटेड स्टेट्स मिंट ने, इस अभ्यास का अनुमान लगाते हुए, 14 दिसंबर, 2006 को नए अंतरिम नियम लागू किए, जो 30 दिनों के लिए सार्वजनिक टिप्पणी के अधीन थे, जिसने सेंट और निकल को पिघलाने और निर्यात करने को अपराध बना दिया।[64] उल्लंघन करने वालों को $10,000 तक का जुर्माना और/या अधिकतम पांच साल की जेल की सजा हो सकती है।[65] 19 फरवरी, 2025 तक, एक अमेरिकी निकल (तांबा और निकल सहित) का पिघलने वाला मूल्य $0.054 (अंकित मूल्य का 108%) है।[66]

वर्तमान उपयोग

21वीं सदी में, निकल की उच्च कीमत के कारण दुनिया भर के सिक्कों में धातु का कुछ प्रतिस्थापन हुआ है। निकल मिश्र धातुओं से बने सिक्कों में एक और दो-यूरो सिक्के, 5¢, 10¢, 25¢, 50¢, और $1 अमेरिकी डॉलर के सिक्के,[67] और 20p, 50p, £1, और £2 पाउंड स्टर्लिंग के सिक्के शामिल हैं। 2012 से, 5p और 10p के यूके सिक्कों के लिए उपयोग किए जाने वाले निकल-मिश्र धातु को निकल-प्लेटेड स्टील से बदल दिया गया था। इसने निकल एलर्जी वाले लोगों की समस्याओं के संबंध में सार्वजनिक विवाद को जन्म दिया।[62]

विश्व उत्पादन

दुनिया भर में प्रति वर्ष अनुमानित 3.9 मिलियन टन (t) निकल का खनन किया जाता है; 2025 तक इंडोनेशिया (2,600,000 t), फिलीपींस (270,000 t), रूस (200,000 t), कनाडा (140,000 t), न्यू कैलेडोनिया (140,000 t), और चीन (120,000 t) सबसे बड़े उत्पादक हैं।[68] गैर-रूसी यूरोप में सबसे बड़ी निकल जमाएं फिनलैंड और ग्रीस में हैं। कम से कम 1% निकल वाले पहचाने गए भूमि-आधारित स्रोतों में कम से कम 130 मिलियन टन निकल है। लगभग 60% लेटेराइट्स में और 40% सल्फाइड जमाओं में है। इसके अलावा, प्रशांत महासागर की गहराई में, विशेष रूप से क्लैरियन क्लिपरटन ज़ोन नामक क्षेत्र में, समुद्र तल से 3.5-6 किमी नीचे पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स के रूप में निकल के व्यापक स्रोत पाए जाते हैं।[69][70] ये नोड्यूल्स कई दुर्लभ-पृथ्वी धातुओं से बने होते हैं और अनुमान है कि इनमें 1.7% निकल होता है।[71] विज्ञान और इंजीनियरिंग में प्रगति के साथ, अंतर्राष्ट्रीय समुद्र तल प्राधिकरण (International Seabed Authority) द्वारा यह सुनिश्चित करने के लिए विनियमन लागू किया जा रहा है कि ये नोड्यूल्स संयुक्त राष्ट्र के सतत विकास लक्ष्यों का पालन करते हुए पर्यावरण के प्रति जागरूक तरीके से एकत्र किए जाएं।[72]

संयुक्त राज्य अमेरिका में एकमात्र स्थान जहां निकल का लाभदायक खनन किया गया है, वह रिडल, ओरेगन है, जहां कई वर्ग मील में निकल-युक्त गार्नियरिट सतही जमा हैं। खदान 1987 में बंद हो गई थी।[73][74] ईगल माइन प्रोजेक्ट मिशिगन के अपर पेनिनसुला में एक नई निकल खदान है। निर्माण 2013 में पूरा हुआ था, और संचालन 2014 की तीसरी तिमाही में शुरू हुआ।[75] संचालन के पहले पूर्ण वर्ष में, ईगल माइन ने 18,000 टन का उत्पादन किया।[75] ईगल माइन ने 2023 में 17,000 टन निकल सांद्रण का उत्पादन किया।[76] क्षेत्र में अन्य परियोजनाओं में मार्क्वेट काउंटी निकल परियोजना शामिल है, जिसे 2024 में संघीय सरकार से $145 मिलियन की फंडिंग प्राप्त हुई,[77] बोल्डरडैश और रोलैंड खदानों में काम में निवेश,[78] और ईगल माइन में एक तीसरे क्षेत्र, कील ज़ोन का विकास शामिल है।[79]

उत्पादन

निकल निष्कर्षण धातु विज्ञान (extractive metallurgy) के माध्यम से प्राप्त किया जाता है: इसे पारंपरिक रोस्टिंग और रिडक्शन प्रक्रियाओं द्वारा अयस्क से निकाला जाता है जो 75% से अधिक शुद्धता वाली धातु प्रदान करती है। कई स्टेनलेस स्टील अनुप्रयोगों में, अशुद्धियों के आधार पर, 75% शुद्ध निकल का उपयोग बिना किसी और शुद्धिकरण के किया जा सकता है।[37]

पारंपरिक रूप से, अधिकांश सल्फाइड अयस्कों को आगे के शोधन के लिए मैट (धातु विज्ञान) (matte) बनाने के लिए पायरोमेटालर्जिकल तकनीकों का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। हाइड्रोमेटालर्जिकल तकनीकों का भी उपयोग किया जाता है। अधिकांश सल्फाइड जमाओं को पारंपरिक रूप से फ्रॉथ फ्लोटेशन प्रक्रिया के माध्यम से सांद्रण द्वारा संसाधित किया गया है, जिसके बाद पायरोमेटालर्जिकल निष्कर्षण किया जाता है। निकल मैट को शेरिट-गॉर्डन प्रक्रिया के साथ आगे संसाधित किया जाता है। सबसे पहले, हाइड्रोजन सल्फाइड मिलाकर तांबे को हटा दिया जाता है, जिससे कोबाल्ट और निकल का सांद्रण बच जाता है। फिर, कोबाल्ट और निकल को अलग करने के लिए विलायक निष्कर्षण (solvent extraction) का उपयोग किया जाता है, जिसमें अंतिम निकल सामग्री 86% से अधिक होती है।[80]

दूसरी सामान्य शोधन प्रक्रिया धातु मैट को निकल नमक समाधान में लीच करना है, जिसके बाद समाधान से निकल को इलेक्ट्रोविनिंग द्वारा कैथोड पर इलेक्ट्रोलाइटिक निकल के रूप में चढ़ाना है।[81]

मोंड प्रक्रिया

मुख्य लेख: Mond process

सबसे शुद्ध धातु मोंड प्रक्रिया द्वारा निकल ऑक्साइड से प्राप्त की जाती है, जो 99.99% से अधिक की शुद्धता देती है। यह प्रक्रिया लुडविग मोंड द्वारा पेटेंट कराई गई थी और 20वीं सदी की शुरुआत से पहले से औद्योगिक उपयोग में है।[82] इस प्रक्रिया में, निकल को निकल कार्बोनिल बनाने के लिए लगभग 40-80 °C पर सल्फर उत्प्रेरक की उपस्थिति में कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ उपचारित किया जाता है। लोहे के साथ एक समान प्रतिक्रिया में, आयरन पेंटाकार्बोनिल बन सकता है, हालांकि यह प्रतिक्रिया धीमी है। यदि आवश्यक हो, तो निकल को आसवन (distillation) द्वारा अलग किया जा सकता है। डिकोबाल्ट ऑक्टाकार्बोनिल भी निकल आसवन में उप-उत्पाद के रूप में बनता है, लेकिन यह प्रतिक्रिया तापमान पर टेट्राकोबाल्ट डोडेकाकार्बोनिल में विघटित होकर एक गैर-वाष्पशील ठोस देता है।[4]

निकल को निकल कार्बोनिल से दो प्रक्रियाओं में से एक द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसे उच्च तापमान पर एक बड़े कक्ष से गुजारा जा सकता है जिसमें हजारों निकल के गोले (पेलेट्स) लगातार हिलाए जाते हैं। कार्बोनिल विघटित हो जाता है और शुद्ध निकल को गोलों पर जमा कर देता है। वैकल्पिक प्रक्रिया में, निकल कार्बोनिल को 230 °C पर एक छोटे कक्ष में विघटित करके एक महीन निकल पाउडर बनाया जाता है। उप-उत्पाद कार्बन मोनोऑक्साइड को पुनर्चक्रित और पुन: उपयोग किया जाता है। अत्यधिक शुद्ध निकल उत्पाद को "कार्बोनिल निकल" के रूप में जाना जाता है।[83]

बाजार मूल्य

अमेरिकन मेटल मार्केट ने 2001 में भविष्यवाणी की थी कि यूरो सिक्कों में निकल-मुक्त नॉर्डिक गोल्ड का उपयोग निकल बाजार को प्रभावित करेगा, और अनुमान लगाया कि 2002 में अप्रचलित सिक्कों से 50,000 से 70,000 टन निकल को स्क्रैप किया जाएगा।[84] निकल की बाजार कीमत 2006 और 2007 के शुरुआती महीनों में बढ़ गई; 5, धातु US$52,300/टन या $1.47/औंस पर कारोबार कर रही थी।[85] कीमत बाद में नाटकीय रूप से गिर गई; September 2017, धातु $11,000/टन, या $0.31/औंस पर कारोबार कर रही थी।[86] 2022 के रूसी आक्रमण के दौरान, रूसी निकल निर्यात पर प्रतिबंधों की चिंताओं ने एक शॉर्ट स्क्वीज़ को जन्म दिया, जिससे निकल की कीमत केवल दो दिनों में चौगुनी होकर 100,000 अमेरिकी डॉलर प्रति टन तक पहुंच गई।[87][88] लंदन मेटल एक्सचेंज ने $3.9 बिलियन के अनुबंध रद्द कर दिए और एक सप्ताह से अधिक समय के लिए निकल व्यापार को निलंबित कर दिया।[89] विश्लेषक एंडी होम ने तर्क दिया कि इस तरह के मूल्य झटके धातु बाजारों द्वारा लगाए गए शुद्धता आवश्यकताओं से बढ़ जाते हैं: केवल ग्रेड I (99.8% शुद्ध) धातु का उपयोग एक्सचेंजों पर कमोडिटी के रूप में किया जा सकता है, लेकिन दुनिया की अधिकांश आपूर्ति या तो फेरो-निकल मिश्र धातुओं में है या निम्न-श्रेणी की शुद्धता में है।[90] 2024 में, औसत निकल कीमत लंदन मेटल एक्सचेंज (LME) द्वारा $15,328 प्रति मीट्रिक टन होने का अनुमान है, जो 2023 की तुलना में 7.7% कम है। 2024 के अंत में, कीमत 2020 के बाद से अपने सबसे निचले स्तर पर पहुंच गई।[91]

अनुप्रयोग

निकल का वैश्विक उपयोग वर्तमान में 68% स्टेनलेस स्टील में, 10% अलौह मिश्र धातु में, 9% इलेक्ट्रोप्लेटिंग में, 7% मिश्र धातु इस्पात में, 3% फाउंड्री में, और 4% अन्य (बैटरी सहित) में है।[6]

निकल का उपयोग कई पहचानने योग्य औद्योगिक और उपभोक्ता उत्पादों में किया जाता है, जिसमें स्टेनलेस स्टील, अल्निको मैग्नेट, सिक्का निर्माण, रिचार्जेबल बैटरी (जैसे निकल-आयरन बैटरी), इलेक्ट्रिक गिटार के तार, माइक्रोफोन कैप्सूल, प्लंबिंग फिक्स्चर पर प्लेटिंग,[92] और विशेष मिश्र धातु जैसे परमॉलॉय, एलिनवार, और इनवार शामिल हैं। इसका उपयोग प्लेटिंग के लिए और कांच में हरे रंग के टिंट के रूप में किया जाता है। निकल मुख्य रूप से एक मिश्र धातु धातु है, और इसका मुख्य उपयोग निकल स्टील्स और निकल कास्ट आयरन में है, जिसमें यह आमतौर पर तन्यता ताकत, कठोरता और लोचदार सीमा को बढ़ाता है। इसका व्यापक रूप से कई अन्य मिश्र धातुओं में उपयोग किया जाता है, जिसमें निकल पीतल और कांस्य और तांबा, क्रोमियम, एल्यूमीनियम, सीसा, कोबाल्ट, चांदी और सोने के साथ मिश्र धातु (इनकोनेल, इनकोलॉय, मोनेल, निकोमिक) शामिल हैं।[81]

निकल का पारंपरिक रूप से दक्षिण पूर्व एशिया में क्रिस उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

]

चूंकि निकल जंग के प्रति प्रतिरोधी है, इसलिए इसे कभी-कभी सजावटी चांदी के विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जाता था। 1859 के बाद कुछ देशों में निकल का उपयोग कभी-कभी सस्ते सिक्का धातु के रूप में भी किया जाता था (ऊपर देखें), लेकिन 20वीं सदी के बाद के वर्षों में, इसे संयुक्त राज्य अमेरिका और कनाडा को छोड़कर सस्ते स्टेनलेस स्टील (यानी, लोहा) मिश्र धातुओं द्वारा बदल दिया गया था।[59]

निकल कुछ कीमती धातुओं के लिए एक उत्कृष्ट मिश्र धातु एजेंट है और इसका उपयोग फायर ऐसे (fire assay) में प्लेटिनम समूह के तत्वों (PGE) के संग्राहक के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, निकल अयस्कों से सभी छह PGEs को पूरी तरह से और सोने को आंशिक रूप से एकत्रित कर सकता है। उच्च-थ्रूपुट वाली निकल खदानें PGE रिकवरी (मुख्य रूप से प्लेटिनम और पैलेडियम) भी कर सकती हैं; इसके उदाहरण रूस में नोरिल्स्क और कनाडा में सडबरी बेसिन हैं।[93]

निकल फोम या निकल मेश का उपयोग क्षारीय ईंधन सेल (alkaline fuel cells) के लिए गैस डिफ्यूजन इलेक्ट्रोड में किया जाता है।[94][95]

निकल और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग अक्सर हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। रेनी निकल, एक बारीक विभाजित निकल-एल्यूमीनियम मिश्र धातु, एक सामान्य रूप है, हालांकि रेनी-प्रकार के उत्प्रेरकों सहित संबंधित उत्प्रेरकों का भी उपयोग किया जाता है।[96]

निकल स्वाभाविक रूप से मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव (magnetostrictive) है: एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, सामग्री की लंबाई में थोड़ा परिवर्तन होता है।[97][98] निकल का मैग्नेटोस्ट्रिक्शन 50 ppm के क्रम का है और यह ऋणात्मक है, जो दर्शाता है कि यह सिकुड़ता है।[99]

निकल का उपयोग सीमेंटेड टंगस्टन कार्बाइड या हार्डमेटल उद्योग में एक बाइंडर के रूप में किया जाता है और इसका उपयोग वजन के अनुसार 6% से 12% के अनुपात में किया जाता है। निकल टंगस्टन कार्बाइड को चुंबकीय बनाता है और सीमेंटेड भागों में संक्षारण-प्रतिरोध (corrosion-resistance) जोड़ता है, हालांकि कठोरता कोबाल्ट बाइंडर वाले भागों की तुलना में कम होती है।[100]

63Ni, जिसकी अर्ध-आयु 100.1 वर्ष है, क्रिट्रॉन (krytron) उपकरणों में बीटा कण (उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन) उत्सर्जक के रूप में उपयोगी है ताकि कीप-अलाइव इलेक्ट्रोड द्वारा आयनीकरण को अधिक विश्वसनीय बनाया जा सके।[101] इसकी जांच बेटावोल्टिक बैटरी के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में की जा रही है।[102][103]

कुल निकल उत्पादन का लगभग 27% इंजीनियरिंग के लिए, 10% भवन और निर्माण के लिए, 14% ट्यूबलर उत्पादों के लिए, 20% धातु के सामान के लिए, 14% परिवहन के लिए, 11% इलेक्ट्रॉनिक सामान के लिए और 5% अन्य उपयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।[6]

2025 में, QuesTek Innovations और Stoke Space ने एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और अत्यधिक उच्च-दबाव, उच्च-तापमान वाले ऑक्सीजन वातावरण के लिए एक निकल-आधारित सुपरअलॉय विकसित किया। इसकी विशेषताएं सामग्री को पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य अंतरिक्ष यान लॉन्च सिस्टम के लिए उपयोग करने की अनुमति देती हैं, यह फुल-फ्लो स्टेज्ड कंबशन रॉकेट इंजन 'जेनिथ' का सामना कर सकता है।[104][105]

रेनी निकल का व्यापक रूप से मार्जरीन बनाने के लिए असंतृप्त तेलों के हाइड्रोजनीकरण के लिए उपयोग किया जाता है, और घटिया मार्जरीन और बचे हुए तेल में संदूषक के रूप में निकल हो सकता है। फोर्ट एट अल. ने पाया कि टाइप 2 मधुमेह के रोगियों के रक्त में 0.89 ng/mL Ni होता है, जबकि नियंत्रण विषयों में यह 0.77 ng/mL होता है।[106]

निकल टाइटेनियम अपने घटक धातुओं के लगभग समान परमाणु प्रतिशत का एक मिश्र धातु है जो दो निकट से संबंधित और अद्वितीय गुण प्रदर्शित करता है: आकार स्मृति प्रभाव (shape memory effect) और सुपरइलास्टिसिटी।

जैविक भूमिका

1970 के दशक तक इसे पहचाना नहीं गया था, लेकिन यह ज्ञात है कि निकल कुछ पौधों, बैक्टीरिया, आर्किया और कवक के जीव विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।[107][108][109] यूरिएज (urease) जैसे निकल एंजाइमों को कुछ जीवों में विषाणुता कारक (virulence factors) माना जाता है।[110][111] यूरिएज अमोनिया और कार्बामेट बनाने के लिए यूरिया के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करता है।[108][107] NiFe हाइड्रोजनेज प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन बनाने के लिए H2 के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित कर सकते हैं; और इसके विपरीत प्रतिक्रिया, हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए प्रोटॉन का अपचयन भी कर सकते हैं।[108][107] एक निकल-टेट्रापाइरोल कोएंजाइम, कोफैक्टर F430, मिथाइल कोएंजाइम M रिडक्टेस में मौजूद होता है, जो मेथेनोजेनिक आर्किया में मीथेन के निर्माण, या इसके विपरीत प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित कर सकता है (+1 ऑक्सीकरण अवस्था में)।[112] कार्बन मोनोऑक्साइड डिहाइड्रोजनेज एंजाइमों में से एक Fe-Ni-S क्लस्टर से बना होता है।[113] अन्य निकल-युक्त एंजाइमों में सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज का एक दुर्लभ जीवाणु वर्ग[114] और बैक्टीरिया तथा कई यूकेरियोटिक ट्रिपैनोसोमल परजीवियों में ग्लाइऑक्सलेज I एंजाइम शामिल हैं[115] (अन्य जीवों में, जिनमें खमीर और स्तनधारी शामिल हैं, इस एंजाइम में द्विसंयोजक Zn2+ होता है)।[116][117][118][119][120]

आहार संबंधी निकल निकल-निर्भर बैक्टीरिया द्वारा संक्रमण के माध्यम से मानव स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकता है, लेकिन निकल बड़ी आंत में रहने वाले बैक्टीरिया के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व भी हो सकता है, जो प्रभावी रूप से प्रीबायोटिक के रूप में कार्य करता है।[121] यूएस इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिसिन ने यह पुष्टि नहीं की है कि निकल मनुष्यों के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व है, इसलिए न तो अनुशंसित आहार भत्ता (RDA) और न ही पर्याप्त सेवन स्थापित किया गया है। आहार संबंधी निकल का सहनशील ऊपरी सेवन स्तर (tolerable upper intake level) घुलनशील निकल लवण के रूप में 1 mg/दिन है। अनुमानित आहार सेवन 70 से 100 μg/दिन है; 10% से कम अवशोषित होता है। जो अवशोषित होता है वह मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है।[122] अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में निकल – ऊपर अनुमानित औसत अंतर्ग्रहण के बराबर – स्टेनलेस स्टील में पकाए गए भोजन में लीच (leaching) हो जाता है। उदाहरण के लिए, टमाटर सॉस की एक सर्विंग में 10 खाना पकाने के चक्रों के बाद लीच हुआ निकल औसतन 88 μg होता है।[123][124]

साइबेरियन ट्रैप्स ज्वालामुखी विस्फोटों से निकला निकल मेथेनोसार्सीना (Methanosarcina) के विकास में मदद करने के लिए संदिग्ध है, जो यूरीआर्कियोट आर्किया का एक जीनस है जिसने पर्मियन-ट्रायसिक विलुप्ति घटना में मीथेन का उत्पादन किया था, जो सबसे बड़ी ज्ञात सामूहिक विलुप्ति है।[125]

विषाक्तता

यह भी देखें: Nickel allergy
ज्ञानसन्दूक
Container only yes
Hazards
Ghspictograms GHS08GHS07GHS09
Ghssignalword Danger
Hphrases 412
Pphrases 501[126]
Nfpa-h 2
Nfpa-f 0
Nfpa-r 0
Nfpa-s

निकल के संपर्क का मुख्य स्रोत मौखिक उपभोग है, क्योंकि निकल पौधों के लिए आवश्यक है।[127] निकल की विशिष्ट पृष्ठभूमि सांद्रता हवा में 20 ng/m3, मिट्टी में 100 mg/kg, वनस्पति में 10 mg/kg, मीठे पानी में 10 μg/L और समुद्री जल में 1 μg/L से अधिक नहीं होती है।[128] पर्यावरणीय सांद्रता मानव प्रदूषण द्वारा बढ़ सकती है। उदाहरण के लिए, निकल-प्लेटेड नल पानी और मिट्टी को दूषित कर सकते हैं; खनन और गलाने से अपशिष्ट जल में निकल डंप हो सकता है; निकल-स्टील मिश्र धातु के कुकवेयर और निकल-पिगमेंटेड व्यंजन भोजन में निकल छोड़ सकते हैं। निकल अयस्क शोधन और जीवाश्म ईंधन दहन से हवा प्रदूषित हो सकती है। मनुष्य तंबाकू के धुएं और गहनों, शैम्पू, डिटर्जेंट और सिक्कों के साथ त्वचा के संपर्क से सीधे निकल को अवशोषित कर सकते हैं। क्रोनिक एक्सपोजर का एक कम सामान्य रूप हेमोडायलिसिस के माध्यम से है क्योंकि एल्ब्यूमिन की कीलेटिंग क्रिया से निकल आयनों के निशान प्लाज्मा में अवशोषित हो सकते हैं।

औसत दैनिक एक्सपोजर मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा नहीं है। मनुष्यों द्वारा अवशोषित अधिकांश निकल गुर्दे द्वारा हटा दिया जाता है और मूत्र के माध्यम से शरीर से बाहर निकल जाता है या अवशोषित हुए बिना जठरांत्र संबंधी मार्ग के माध्यम से समाप्त हो जाता है। निकल एक संचयी जहर नहीं है, लेकिन बड़ी खुराक या क्रोनिक इनहेलेशन एक्सपोजर विषाक्त, यहां तक कि कार्सिनोजेनिक भी हो सकता है, और एक व्यावसायिक खतरा का गठन करता है।[129]

सल्फिडिक अयस्क रिफाइनरी श्रमिकों के महामारी विज्ञान के अध्ययनों में देखे गए श्वसन कैंसर के बढ़ते जोखिमों के आधार पर निकल यौगिकों को मानव कार्सिनोजेन के रूप में वर्गीकृत किया गया है।[130][131][132][133][134] यह चूहों में Ni सब-सल्फाइड और Ni ऑक्साइड के साथ NTP बायोएसे के सकारात्मक परिणामों द्वारा समर्थित है।[135][136] मानव और पशु डेटा लगातार मौखिक मार्ग के माध्यम से कार्सिनोजेनेसिटी की कमी का संकेत देते हैं और इनहेलेशन के बाद श्वसन ट्यूमर के लिए निकल यौगिकों की कार्सिनोजेनेसिटी को सीमित करते हैं।[137][138] निकल धातु को एक संदिग्ध कार्सिनोजेन के रूप में वर्गीकृत किया गया है;[130][131][132] मुख्य रूप से धात्विक निकल के संपर्क में आने वाले श्रमिकों में श्वसन कैंसर के बढ़ते जोखिमों की अनुपस्थिति[134] और निकल धातु पाउडर के साथ चूहे के जीवनकाल इनहेलेशन कार्सिनोजेनेसिटी अध्ययन में श्वसन ट्यूमर की कमी के बीच स्थिरता है।[139] विभिन्न निकल यौगिकों और निकल धातु के साथ कृंतक इनहेलेशन अध्ययनों में, ब्रोन्कियल लिम्फ नोड हाइपरप्लासिया या फाइब्रोसिस के साथ और बिना फेफड़ों की सूजन देखी गई।[133][135][139][140] चूहे के अध्ययनों में, पानी में घुलनशील निकल लवणों का मौखिक अंतर्ग्रहण गर्भवती जानवरों में प्रसवकालीन मृत्यु दर को ट्रिगर कर सकता है।[141] क्या ये प्रभाव मनुष्यों के लिए प्रासंगिक हैं, यह स्पष्ट नहीं है क्योंकि अत्यधिक उजागर महिला श्रमिकों के महामारी विज्ञान के अध्ययनों ने प्रतिकूल विकासात्मक विषाक्तता प्रभाव नहीं दिखाए हैं।[142]

लोग कार्यस्थल में इनहेलेशन, अंतर्ग्रहण और त्वचा या आंखों के संपर्क से निकल के संपर्क में आ सकते हैं। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (OSHA) ने कार्यस्थल के लिए कानूनी सीमा (अनुमेय एक्सपोजर सीमा) 8-घंटे के कार्यदिवस के लिए 1 mg/m3 निर्धारित की है, जिसमें निकल कार्बोनिल शामिल नहीं है। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान (NIOSH) ने अनुशंसित एक्सपोजर सीमा (REL) 8-घंटे के कार्यदिवस के लिए 0.015 mg/m3 निर्धारित की है। 10 mg/m3 पर, निकल जीवन और स्वास्थ्य के लिए तत्काल खतरनाक है।[143] निकल कार्बोनिल [Ni(CO)4] एक अत्यंत विषाक्त गैस है। धातु कार्बोनिल की विषाक्तता धातु की विषाक्तता और कार्बोनिल कार्यात्मक समूहों से कार्बन मोनोऑक्साइड के ऑफ-गैसिंग दोनों का एक कार्य है; निकल कार्बोनिल हवा में विस्फोटक भी है।[144][145]

संवेदीकृत (Sensitized) व्यक्ति निकल के प्रति त्वचा संपर्क एलर्जी दिखा सकते हैं, जिसे संपर्क dermatitis (त्वचाशोथ) के रूप में जाना जाता है। अत्यधिक संवेदीकृत व्यक्ति उच्च निकल सामग्री वाले खाद्य पदार्थों के प्रति भी प्रतिक्रिया कर सकते हैं।[146] पोम्फोलिक्स (pompholyx) के रोगी भी निकल के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं। निकल दुनिया भर में सबसे अधिक पुष्टि किया गया संपर्क एलर्जन है, जिसका आंशिक कारण pierced ear (कान छिदवाने) के लिए आभूषणों में इसका उपयोग है।[147] कान छिदवाने से होने वाली निकल एलर्जी अक्सर खुजली और लाल त्वचा द्वारा चिह्नित होती है। इस समस्या को दूर करने के लिए अब कई झुमके बिना निकल के या कम-निकल रिलीज वाले बनाए जाते हैं।[148] मानव त्वचा के संपर्क में आने वाले उत्पादों में इसकी मात्रा अब European Union द्वारा विनियमित है। 2002 में, शोधकर्ताओं ने पाया कि 1 और 2 यूरो के सिक्कों द्वारा जारी निकल उन मानकों से कहीं अधिक था। माना जाता है कि यह एक गैल्वेनिक प्रतिक्रिया के कारण है।[149] निकल को 2008 में अमेरिकन कॉन्टैक्ट डर्मेटाइटिस सोसाइटी द्वारा Allergen of the Year (वर्ष का एलर्जन) चुना गया था।[150] अगस्त 2015 में, American Academy of Dermatology ने निकल की सुरक्षा पर एक स्थिति विवरण अपनाया: "अनुमान बताते हैं कि संपर्क त्वचाशोथ, जिसमें निकल संवेदीकरण शामिल है, लगभग $1.918 बिलियन का है और लगभग 72.29 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है।"[146]

रिपोर्टें दिखाती हैं कि हाइपोक्सिया-इंड्यूसिबल फैक्टर (HIF-1) का निकल-प्रेरित सक्रियण और हाइपोक्सिया-इंड्यूसिबल जीन का अप-रेगुलेशन दोनों ही इंट्रासेल्युलर ascorbate (एस्कॉर्बेट) की कमी के कारण होते हैं। कल्चर माध्यम में एस्कॉर्बेट मिलाने से इंट्रासेल्युलर एस्कॉर्बेट का स्तर बढ़ गया और धातु-प्रेरित HIF-1 स्थिरीकरण और HIF-1α-निर्भर जीन अभिव्यक्ति दोनों उलट गए।[151][152]

संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

nickel

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Nickel" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Nickel यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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