Никель вокруг нас

О металле рассказывает Валентин Быстров, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, который более 30 лет возглавлял кафедру цветных и благородных металлов Национального исследовательского технологического университета МИСИС

Серебристо-белый никель, который не тускнеет на воздухе и одарен многими полезными для человека свойствами, с самого своего рождения оказался пасынком в семье похожих по внешнему виду металлов. Серебро и платина получили статус драгоценных, стали любимцами королей, знати и монетных дворов. Дешевый и удивительно легкий алюминий обрел почетный статус «крылатого металла». Более юный палладий тоже причислен к драгметаллам. Его все более широко применяют в ювелирной промышленности, а в автоиндустрии его используют в качестве основного катализатора выхлопных газов. А вот на никель несправедливо клеветали задолго до его официального рождения в 1751 году. Тогда его исследовал и внес в галерею химических элементов шведский минералог Кронштедт. Он дал металлу имя злого духа гор немецкой мифологии – Nicolaus, или «хитрый бездельник».

Синдром Франца-Иосифа
Впрочем, недоброе имя – еще не приговор. В XVIII веке никель оставался настолько экзотическим металлом, что ценился на вес золота. Антикоррозийные и антибактерицидные свойства никеля оказались замечены, люди зажиточные стали заказывать изделия из него для домашних нужд. В частности, для монархов, занимавших трон Австро-Венгерской империи, пищу готовили исключительно в никелированной посуде, на зависть многим другим королевским дворам Европы. Лишь к концу столетия удалось наладить достаточно широкое производство никеля, и он перестал считаться предметом роскоши. Однако когда император Франц-Иосиф неожиданно заболел, а придворные врачи не смогли установить, от чего именно, всю вину свалили на никель. Его буквально объявили вне закона: специальным указом официально запретили использовать этот металл для изготовления посуды. И лишь через двадцать лет после специальных исследований запрет оказался снят.

Зловредный замысел придворной медицинской камарильи, пытавшейся оправдать свою профессиональную несостоятельность «кознями» никеля, ярче всего опровергла судьба самого Франца-Иосифа, ставшего старейшим правящим монархом Европы. Он занимал трон Австро-Венгрии 68 лет и скончался в 1916 году, в 86 лет, пережив всех горе-лекарей, заклеймивших никель. Итак, в качестве кухонного благодетеля никель полностью реабилитировали. В наших домах медно-никелевый сплав, дополнительно одеваемый в никелированную «рубашку», полновесно заменил столовое серебро. При этом никель не просто ярко блестит, похваливая добросовестность домохозяйки. Никелированная посуда отличается высокой стойкостью к коррозии и отличными бактерицидными свойствами, щадит витамины и другие полезные вещества.

Известна характеристика популярной посуды немецкой фирмы Zepter: «Наборы кухонной посуды “Цептер” сделаны из высококачественной нержавеющей стали с использованием новейших технологий. Кастрюли и скороварки этого бренда имеют термоаккумулирующее дно, позволяющее равномерно распределять тепло, а также встроенный термоэлемент, контролирующий температурный режим при приготовлении пищи. “Цептер”-посуда позволяет готовить еду без дополнительного использования воды, соли и жиров. В итоге питательная ценность еды возрастает, а продукты сохраняют витамины, минеральные вещества, природный вкус и аромат». Возразить тут нечего. А вот добавить нужно: формула цептеровской нержавейки – 18 частей хрома на 10 частей никеля.

Двойной стандарт
Диетологи пишут трактаты о важной роли в пищевых продуктах кальция, магния, калия, железа и других микроэлементов. Никель практически игнорируют. Между тем биологическая роль никеля архиважная: он активно участвует в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов – ДНК, РНК и белка. Кроме того, занимается гормональной регулировкой организма.

По кроветворной роли никель сродни кобальту: он является мощным стимулятором образования эритроцитов в кроветворной ткани костного мозга, синтеза гемоглобина, повышает усвоение организмом железа. В сочетании с кобальтом, железом, медью участвует в других процессах кроветворения, а самостоятельно - в обмене жиров и обеспечении клеток кислородом. Так называемый дивалентный никель занимается внутриклеточным транспортом и связями. Кроме того, никель служит важным структурным компонентом некоторых ферментов.

Ежедневное потребление никеля должно составлять 100–300 мкг. Никелем богаты такие продукты, как какао, шоколад, орехи, высушенные бобы, горох, зерно, семечки и яйца. Немало его также в гречихе, моркови и листовом салате, луке и укропе, в смородине, вишне и грибах, Но тут следует учитывать, что в желудочно-кишечном тракте человека успешно всасывается только от 1 до 10% никеля, поступившего с пищей. С водой никель усваивается лучше – на 20–25%. Однако целый ряд продуктов сильно снижает абсорбцию никеля: молоко, кофе, чай, апельсиновый сок, а также все, что богато аскорбиновой кислотой. Поскольку именно они наиболее частые гости на обеденном столе, переизбыток никеля нам явно не грозит. Природа, впрочем, мудра и устроила так, что при дефиците железа, беременности и кормлении грудью человеческий организм начинает усваивать никель гораздо лучше.

В медицине никелевые сплавы наиболее широко применяются при изготовлении имплантатов. И в этой сфере, где никель столько доброго сделал человеку, его сейчас пытаются ошельмовать. Особенно жаркая полемика идет вокруг металлокерамических зубных протезов. Те, кто ведет на них атаку – а это главным образом стоматологические ассоциации ряда западноевропейских стран - Германии, Голландии, Швейцарии, Швеции и Норвегии, - утверждают, что никель, составляющий металлическую основу коронок, опасен для здоровья и жизни. В прессе по этому поводу уже высказался заведующий кафедрой госпитальной ортопедической стоматологии Московского государственного медико-стоматологического института, доктор медицинских наук, профессор Игорь Лебеденко: «…Мы живем в век нечистоплотной информации. Свою кандидатскую диссертацию, множество научных работ и изобретений в области материаловедения я посвятил именно стоматологическим сплавам… И могу со всей ответственностью сказать, что металлокерамические зубные протезы, изготовленные без нарушения технологий, из разрешенных к применению Минздравом России стоматологических материалов абсолютно безвредны для организма. Единственное “но” - индивидуальная непереносимость. Ведь и на золотые изделия бывает аллергия. Металлы, входящие в состав стоматологических сплавов, - нормальные компоненты нашего организма. А потому, в отличие от синтетических материалов, не могут вызвать непредсказуемую реакцию. Человеческий организм содержит массу ферментов, и внутри почти каждого - металлы, в том числе хром, кобальт и никель. Говорить о том, что они опасны, просто некорректно.

…В тот момент, когда я писал кандидатскую диссертацию по никель-хромовым сплавам, вышел переводной труд, в котором говорилось, что никель вызывает рак. Это “открытие” должно было перечеркнуть всю мою научную работу. Тогда я нашел первоисточник, он назывался: «Никель вызывает рак?» Именно так, с вопросительным знаком. В нем речь шла о том, что нет ни одного документально подтвержденного случая, когда никелевые сплавы, используемые для зубных протезов, у кого-либо вызвали бы перерождение. В 100% случаев, где были никелевые сплавы, никакой вредной реакции, которая отличалась бы от реакции на имплантацию известных сплавов, не содержащих никель, я не обнаружил. Клинически для людей, у которых нет аллергических реакций, сплавы с никелем хороши и доступны по цене. В США они были базовыми для протезирования военнослужащих. Это серьезный аргумент в их пользу: в высокоразвитых странах армия и дети - святое, и для них наверняка не будут использовать вредные компоненты».

А вот результаты тестирования дентальных имплантатов, которое провели врач-стоматолог высшей категории, главврач московского инновационного стоматологического центра «НАНО-ДЕНТ» Р.Гизатуллин и врач-стоматолог высшей категории, заслуженный изобретатель РФ Л.Гурфинкель. Цитируем: «Интерметаллиды никеля, включая популярный в стоматологии никелид титана, устойчивы к коррозии, жаропрочны и окалиностойки. Материалы на их основе не проявляют никаких канцерогенных действий».

Резюме из всего вышесказанного простое: хороший зубной протез по доступным ценам – металлокерамический, в том числе – содержащий никелевые сплавы. А западноевропейские стоматологи сейчас усиленно внедряют целый ряд новых, более дорогостоящих материалов. Идет ожесточенная конкурентная борьба, в которой все средства хороши. В том числе – двойные стандарты. Профессор Лебеденко не без иронии отмечает: «Сейчас, например, в России, как и во всем мире, сплавы из бериллия запрещены для применения в медпрактике. Хотя некоторые фирмы втихую ввозят их из-за рубежа, в том числе из Швейцарии, больше всех кричащей о вреде бериллия. Почему они до сих пор выпускаются? Да потому, что бериллий опасен лишь при литье. Если он переплавляется неправильно, без соблюдения правил техники безопасности, то бериллиевая пыль, попадая при дыхании в организм, может вызвать нежелательные реакции. В остальном сплавы с бериллием, например “Ультратек”, замечательные. Бериллий улучшает литейные свойства сплава, его беленькая оксидная пленка идеально подходит для облицовочных процессов, керамика на нее прекрасно “ложится”. В 1970-е годы в клиниках Четвертого управления сильным мира сего делали не только коронки из содержащего золото сплава “Дегудент”, но и из “Ультратека”, в основе которого никель и бериллий. Главное, чтобы в соответствии с решением, принятым Европейским комитетом по нормам, максимально допустимая доля бериллия в зуботехнических сплавах не превышала 0,02%».

Тысячи профессий
Никелевые сплавы, число которых перевалило уже на четвертую тысячу, окружают нас со всех сторон. Так, во многих бытовых нагревательных приборах установлены нихромовые спирали. Платинит заменяет дорогостоящую платину, когда нужно впаять металл в стекло, например, в шприцах и электролампах. Упругий элинвар - отличный материал для пружин, особенно часовых. Пермаллой находит все более широкое применение в телефонии и радиотехнике. Обладающий «памятью» и поэтому не поддающийся деформации нитинол упорно возвращается к прежней форме – он полюбился изготовителям современных, особо прочных оправ для очков. Из никелевых сплавов делают швейные иголки, заклепки для джинсов и модной одежды. Различные никелевые соединения нашли активное применение в косметике и бытовой химии. А никель-кадмиевые аккумуляторы и батарейки мы вообще используем буквально на каждом шагу.

Медно-никелевые сплавы широко задействованы многими странами в чеканке монет, и современные российские не исключение. Любопытно, что именно в этом качестве никель служил людям задолго до своего официального открытия. Древние китайцы еще во II веке до н.э. начали выплавлять сплав никеля с медью и цинком – пакфонг. С легкой руки китайцев он стал пользоваться спросом и в других странax, включая Бактрию - государство, расположенное на месте современных постсоветских среднеазиатских республик. Именно бактрийцам, судя по всему, принадлежит приоритет в чеканке монет из медно-никелевых сплавов, а именно из китайского памфонга. Сейчас, конечно же, такие монеты – нумизматическая редкость. Одна из них, выпущенная в 235 году до н.э., хранится в Британском музее в Лондоне.

Известны случаи аллергических реакций в виде кожной сыпи при частом контакте с монетами, содержащими никель. Но их не так уж много, никакого сравнения с арахисовым маслом или цветочной пыльцой. А вот если никеля в кожных покровах не хватает – дерматит практически гарантирован. Примечательно, что многие страны Евросоюза, всячески призывающего ограничить содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека, невозмутимо продолжают чеканить монеты в 1 евро и других достоинств именно из медно-никелевых сплавов.

Напомним также, что в США монетка в 5 центов носит обиходное название «никель». Пятицентовики из медно-никелевого сплава с изображением одного из авторов Декларации независимости (1776 г.) и третьего президента США Томаса Джефферсона выпускают с 1938 г. многомиллионными тиражами. А вот счет даймам (десятицентовым монетам) и квотерам (25-центовым) ежегодно идет на миллиарды. Обе эти монеты с 1965 г. тоже делают из медно-никелевого сплава.

Нас не обманешь
Обратите внимание: на никель, как правило, клевещут недобросовестные «специалисты». Но наш народ не обманешь, ему этот металл, оклеветанный саксонцами, австрийскими айболитами и некоторыми алчными дантистами, пришелся по душе. По народной традиции, через 12 лет семейной жизни супружеская пара отмечает особый юбилей - никелевую свадьбу. Поскольку это стойкий к внешним воздействиям металл, он подтверждает, что любовь супругов выдержала испытания, что их единство не удалось разрушить никаким невзгодам. Вместе с тем никелевая свадьба служит им напоминание о том, что отношения следует и впредь поддерживать в блестящей форме. На никелевую свадьбу лучшие подарки – кастрюли, кофейники, самовары из нержавеющей хромоникелевой стали, столовые приборы из сплавов никеля и серебра, мельхиора.