Níquel

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Níquel
Alunas: Ariane Figueira
Jessica Corrêa
Kathleen Andrade
Patrícia Seda
Introdução
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O níquel (Ni) é o 24º metal em abundância na crosta terrestre, caracterizado como metal pesado.
Os compostos de níquel, os principais são NiO, NiOH, Ni3S2 e NiCl2
A exposição ocupacional ao níquel metálico pode ocorrer através de operações metalúrgicas.
Os efeitos observados na saúde dos trabalhadores expostos ao níquel metálico correm no sistema respiratório e podem ser benignos (incluindo asma e fibrose) ou câncer respiratório.
Principais usos e aplicações
 Catálise: As reações de catálise incluem a dessulfurização de óleos; produção de hidrocarbonetos por polimerização e produção de amônia; 
Manufatura de baterias alcalinas (Ni-Cd): Manufatura de moedas. O Ni tem sido usado como pigmento inorgânico para o esmalte e cerâmica 
Na eletrônica
Próteses clínicas e dentárias
Produção de ligas de níquel. Níquel-cobre, utilizada em componentes para marinha; níquel-cromo, usada em partes de motor de avião a jato, fornos, etc.
 Produção de níquel fundido com ferro. 
Galvanização. 
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 Propriedades físico-químicas
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O níquel é um metal prateado
 É um elemento razoavelmente duro, com fraco brilho amarelado devido, em parte, à existência de uma camada protetora de óxido. É dúctil e maleável.
1- Solúveis: hidróxidos, sulfatos, cloretos e os nitratos; 
2- Insolúveis: óxidos, os sulfetos e ainda o subsulfeto de níquel. 
O estado de oxidação mais frequente é o Ni2+, mas pode ser encontrado Ni3+ e o Ni4+. 
É insolúvel em água quente ou fria, sendo solúvel em ácido nítrico diluído e ácido sulfúrico
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Exposição Humana
 O níquel é um elemento estável e persistente no ambiente, não pode ser biologicamente ou quimicamente degradado ou destruído. 
Pessoas que não fumam tabaco expõem-se, através da respiração, a 0,1 a 1 μg de níquel por dia.
O ser humano também se expõe ao níquel ao tocar em objetos contendo este metal
O níquel é um agente sensibilizante comum e ocasiona dermatite alérgica de contato.
Cerca de 170μg de níquel são ingeridos diariamente pelos seres humanos por meio da alimentação.
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Fontes ambientais e em alimentos
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Com base nas estimativas de exposição, e assumindo que um total de 12 m3 de ar é inspirado em um dia de trabalho de oito horas (o pressuposto é que os trabalhadores da indústria têm uma taxa de inalação maior do que o cidadão médio), o valor aproximado de níquel susceptível de ser inalado nos segmentos de produção/uso de níquel se situaria entre 0,036-0,72 mg Ni/dia.
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Monitorizações da 
Exposição
VIGILÂNCIA AMBIENTAL
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O níquel no ar (Ni-Ar) é o indicador mais usado para a quantificar as concentrações do agente.
No caso da vigilância da exposição ocupacional, amostras podem ser coletadas por 8 h contínuas, constituindo uma única amostra, ou podem ser coletadas duas amostras, de 4 horas cada. 
As amostras devem ser coletadas próximas à zona respiratória dos trabalhadores. 
A coleta geralmente é realizada com cassetes e filtro de membrana de éster celulose, seguindo-se o tratamento com ácido nítrico.
 
Dentre as técnicas mais sensíveis empregadas na determinação analítica do níquel destaca-se a espectrometria de absorção atômica, tanto a modalidade que utiliza como atomizador o forno de grafite quanto a que usa a chama.
VIGILÂNCIA BIOLÓGICA
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Biomarcadores mais estudados:
Níquel no sangue (Ni-S) e na urina (Ni-U)
Alguns autores consideram que os resultados provenientes do soro são preferíveis, pois são menos dependentes da função renal e menos sujeitos ao risco de contaminação.
Os processos de urbanização e de industrialização têm levado ao
aparecimento de áreas contaminadas em diferentes regiões. No Estado de
São Paulo já foram detectadas mais de 4,5 mil áreas contaminadas
(CETESB, 2012).
Um estudo realizado por KIRA (2011), com 1324 indivíduos de ambos os
gêneros, sendo 786 adultos (14 a 70 anos) e 538 crianças (6 a 13 anos),
amostradas no município de São Paulo, analisou-se a quantidade no sangue, de acordo com alimentação, hábitos de vida e possíveis exposição ao metal. Os resultados apontam que para a concentração do níquel no sangue, os fatores determinantes foram faixa etária, consumo de peixe, vísceras e miúdos e consumo de frango, porém indicam que a população estudada não está exposta a níveis preocupantes de exposição.
Documentos 
de 
Segurança
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A Ficha de Informações de Segurança De Produtos Químicos (FISPQ) fornece informações sobre vários aspectos de produtos químicos (substâncias ou misturas) quanto à proteção, à segurança, à saúde e ao meio ambiente. 
São conhecimentos básicos sobre os produtos químicos, recomendações sobre medidas de proteção e ações em situação de emergência.
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Cloreto de níquel hexahidratado:
Distribuição Ambiental
Distribuição Ambiental
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 Os solos agrícolas podem conter entre 3 e 1000 mg/kg; 
 Água doce variam de 2 a 10 µg/L e de 0,2 a 0,7 µg/L na água do mar;
 Níveis atmosféricos variam 0,1 e 3 ng/m3;
 Circula por todos os compartimentos ambientais por meio de processos químicos e físicos, além de ser biologicamente transportado por organismos vivos. 
 O transporte e distribuição: Tamanho da partícula e condições meteorológicas. 
 O níquel atinge a hidrosfera por remoção a partir da atmosfera (deposição seca e úmida), erosão de solos e rochas, lixo municipal e efluentes industriais. 
 Nos rios e lagos, o níquel é transportado como partículas precipitadas com material orgânico.
 O metal pode ser depositado nos sedimentos por processo de precipitação, complexação, adsorção em argila e agregado à biota. 
Bioacumulação
Bioacumulação
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 Contaminação Aquática:
-Atividades domésticas, industriais e agrícolas;
O processo de bioacumulação de metais traços nos organismos aquáticos é significante, podendo afetar os peixes e a cadeia alimentar.
 Bioconcentração:
-O níquel é absorvido pelos peixes através da pele, brânquias ou alimentação;
-Se acumulam nas brânquias, tecido adiposo, rins, músculo e fígado;
-Biomagnificação.
 Bioindicadores: peixes.
TOXICOCINÉTICA
DO NÍQUEL
ABSORÇÃO
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Estudos de farmacocinética em humanos mostram que o níquel é absorvido através dos pulmões, trato gastrointestinal e pele;
A absorção pulmonar é a principal forma em relação à toxicidade induzida;
20 e 35% do níquel inalado é retido nos pulmões e absorvido pelo sangue. Do trato respiratório, o níquel pode ser removido por transporte mucociliar e ser liberado no TGI, local em que não acontece uma boa absorção;
O níquel metálico é mal absorvido por via dérmica, mas alguns dos seus compostos, tais como cloreto de níquel ou sulfato níquel, podem penetrar pela pele, aproximadamente 77% em 24 h.
ABSORÇÃO
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Indivíduos em jejum absorvem mais níquel a partir do trato gastrointestinal;
As concentrações teciduais de Ni, são: rins> pulmões> fígado> coração > testículos;
O Ni2+ administrado por via oral acumula-se mais na medula espinal do que no cerebelo ou córtex frontal;
A carbonila de Ni, altamente tóxica, é solúvel em lípideos, o que permite a sua passagem através da membrana celular, acarretando absorção significativa por inalação e em contato com a pele;
O sulfeto de níquel (Ni3S2) pouco solúvel em meio aquoso, através de endocitose está entre as formas mais tóxicas e cancerígenas;
 A forma amorfa de NiS não penetra na célula e, por isso, tal agente possui pouca importância toxicológica. 
ELIMINAÇÃO
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A eliminação do níquel do organismo humano pode ser por: cabelos, suor, fezes, saliva e urina;
O cabelo reflete exposição passada a metais pesados, enquanto o sangue e a urina refletem exposição recente aos mesmos;
 A meia-vida de eliminação urinária varia de 17 a 48 h, sendo a via preferida para os compostos solúveis e insolúveis;
Tratando-se do níquel orgânico, a principal via de excreção é a pulmonar. 
TOXICODINÂMICA DO NÍQUEL
TOXICODINÂMICA
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 O níquel, assim como outros metais pesados, interage com receptoresde íons em locais diferentes do organismo;
A administração de íons divalentes de níquel em animais induz um largo espectro de respostas agudas, e muito desses efeitos podem ser mediados por espécies reativas de oxigênio em órgãos-alvo;
Várias hipóteses têm sido propostas para o entendimento do mecanismo da lipoperoxidação induzida pelo níquel e seus compostos: 
a) um mecanismo indireto, mediado pelo Ni2+, deslocando Fe2+ ou Cu2+ a partir de sítios ligantes intracelulares, resultando nas reações de lipoperoxidação de Fenton e Haber-Weiss, catalisadas por Fe2+/Fe3+ ou Cu+/Cu2+;
TOXICODINÂMICA
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b) a reação de oxirredução Ni2+/Ni3+ gera diretamente radicais livres pela transferência de um elétron.
c) Ni2+ acelera a degradação de hidroperóxidos lipídicos para formar radicais lipol-O· e propagar reações peroxidativas autocatalíticas de ácidos graxos; 
d) outro mecanismo sugerido é que o níquel, ao inibir as células de defesa contra os danos da peroxidação, depletaria a glutationa, a catalase, a superóxido dismutase e outras enzimas que protegem da injúria provocada pelos radicais livres
EFEITOS TÓXICOS DO NÍQUEL
CARCINOGENICIDADE
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A atividade carcinogênica depende da solubilidade dos compostos de níquel:
Compostos insolúveis (NiS, NiO e Ni2S2): não são facilmente removidos dos tecidos e, por isso, são mais carcinogênicos do que compostos solúveis (Ni(OAc)2, NiCl2 e NiSO4);
 ACGIH (ACGIH, 2015) classifica o níquel em função da solubilidade:
Os compostos inorgânicos insolúveis são classificados como A1 – carcinogênico humano confirmado;
A4 – não classificável como carcinogênico para humanos, ou seja, há a possibilidade de existir efeito carcinogênico para humanos, contudo os dados existentes são insuficientes;
A5 – Não suspeito de carcinogênico humano, uma vez que resultados obtidos em estudos epidemiológicos permitem concluir que a exposição ao agente não apresenta risco significativo de câncer para humanos.
EFEITOS SOBRE A PELE
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Em contato com a pele o níquel pode ser solubilizado e formar íons de níquel, que serão absorvidos pela pele devido ao processo da difusão através da derme;
Em experimentos com o sulfato de níquel radioativo se observou uma absorção pela pele entre 55 – 77% em 24 horas, com ocorrência de dermatite, sintoma que desaparecia quando se retirava o contato com o material. 
Em indivíduos mais sensíveis este contato produz dermatite com inflamação, que pode resultar em vermelhidão, erupções cutâneas, e, nos casos extremos, úlceras (mais comum em mulheres pela exposição joias e zíperes). 
EFEITOS SOBRE A REPRODUÇÃO
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O níquel altera diferentes níveis de regulação do sistema neuroendócrino de mamíferos. O metal induz a alteração da prolactina e dos níveis de LH (hormônio luteinizante);
Observou-se que o níquel (Ni 2+) é capaz de imitar a hipóxia, pois pode conduzir à ativação de algumas vias de sinalização e a transcrição dos fatores, o que, eventualmente, resultará na alteração da expressão do gene e do metabolismo celular;
Um estudou mostrou que, que houve maior taxa de abortos espontâneos (15,9%) entre mulheres que trabalhavam em uma refinaria de níquel, em comparação com a taxa das que não trabalhavam(8,5%).
 
Ratos expostos ao sulfato de níquel sofreram degeneração testicular.