Símbolo Ni, número
atómico 28, metal duro, blanco plateado, dúctil y maleable. La masa atómica del
níquel presente en la naturaleza es 58.71.
El níquel tiene
cinco isótopos naturales con masas atómicas de 58, 60, 61, 62, 64. También se
han identificado siete isótopos radiactivos, con números de masa de 56, 57, 59,
63, 65, 66 y 67.
La mayor parte del
níquel comercial se emplea en el acero inoxidable y otras aleaciones
resistentes a la corrosión. También es importante en monedas como sustituto de
la plata. El níquel finamente dividido se emplea como catalizador de
hidrogenación.
El níquel es un
elemento bastante abundante, constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre
y 0.01% de las rocas ígneas. En algunos tipos de meteoritos hay cantidades
apreciables de níquel, y se piensa que existen grandes cantidades en el núcleo
terrestre. Dos minerales importantes son los sulfuros de hierro y níquel,
pentlandita y pirrotita (Ni, Fe)xSy; el mineral garnierita, (Ni, Mg)SiO3.nH2O,
también es importante en el comercio. El níquel se presenta en pequeñas
cantidades en plantas y animales. Está presente en pequeñas cantidades en el
agua de mar, el petróleo y en la mayor parte del carbón.
El níquel metálico
es fuerte y duro (3.8 en la escala de Mohs), Cuando está finamente dividido, es
de color negro. La densidad del níquel es 8.90 veces la del agua a 20ºC (68ºF);
se funde a 1455ºC (2651ºF) y hierve a 2840ºC (5144ºF); es sólo moderadamente
reactivo. Resiste la corrosión alcalina y no se inflama en trozos grandes, pero
los alambres muy finos pueden incendiarse. Está por encima del hidrógeno en la
serie electroquímica; se disuelve con lentitud en ácidos diluidos liberando
hidrógeno. En forma metálica es un agente reductor fuerte.
El níquel es
dipositivo en sus compuestos, pero también puede existir en los estados de
oxidación 0, 1+, 3+, 4+. Además de los compuestos simples o sales, el níquel
forma una variedad de compuestos de coordinación o complejos. La mayor parte de
los compuestos de níquel son verdes o azules a causa de la hidratación o de la
unión de otros ligandos al metal. El ion níquel presente en soluciones acuosas
de compuestos simples es a su vez un complejo, el [Ni(H2O)6]2+.
El níquel es un
elemento que ocurre en el ambiente sólo en muy pequeños niveles. Los humanos
usan el níquel para muchas aplicaciones diferentes. La aplicación más común del
níquel es el uso como ingrediente del acero y otros productos metálicos. Este
puede ser encontrado en productos metálicos comunes como es la joyería.
Los alimentos
naturalmente contienen pequeñas cantidades de níquel. El chocolate y las grasas
son conocidos por contener altas cantidades. El níquel es tomado y este
aumentará cuando la gente come grandes cantidades de vegetales procedentes de
suelos contaminados. Es conocido que las plantas acumulan níquel y como
resultado la toma de níquel de los vegetales será eminente. Los fumadores tiene
un alto grado de exposición al níquel a través de sus pulmones. Finalmente, el
níquel puede ser encontrado en detergentes. Los humanos pueden ser expuestos al
níquel al respirar el aire, beber agua, comer comida o fumar cigarrillos. El
contacto de la piel con suelo contaminado por níquel o agua puede también
resultar en la exposición al níquel. En pequeñas cantidades el níquel es
esencial, pero cuando es tomado en muy altas cantidades este puede ser
peligroso para la salud humana.
La toma de altas
cantidades de níquel tienen las siguientes consecuencias:
- Elevadas probabilidades de
desarrollar cáncer de pulmón, nariz, laringe y próstata.
- Enfermedades y mareos después
de la exposición al gas de níquel.
- Embolia de pulmón.
- Fallos respiratorios.
- Defectos de nacimiento.
- Asma y bronquitis crónica.
- Reacciones alérgicas como son
erupciones cutáneas, mayormente de las joyas.
- Desordenes del corazón.
El níquel es
liberado al aire por las plantas de energía y las incineradoras de basuras.
Este se depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas de
lluvia. Usualmente lleva un largo periodo de tiempo para que el níquel sea
eliminado del aire. El níquel puede también terminar en la superficie del agua
cuando es parte de las aguas residuales. La mayor parte de todos los compuestos
del níquel que son liberados al ambiente se absorberán por los sedimentos o
partículas del suelo y llegará a inmovilizarse. En suelos ácidos, el níquel se
une para llegar a ser más móvil y a menudo alcanza el agua subterránea.
No hay mucha más
información disponible sobre los efectos del níquel sobre los organismos y los
humanos. Sabemos que altas concentraciones de níquel en suelos arenosos puede
claramente dañar a las plantas y altas concentraciones de níquel en aguas
superficiales puede disminuir el rango de crecimiento de las algas.
Microorganismos pueden también sufrir una disminución del crecimiento debido a
la presencia de níquel, pero ellos usualmente desarrollan resistencia al
níquel. Para los animales el níquel, es un elemento esencial en pequeñas
cantidades. Pero el níquel no es sólo favorable como elemento esencial; puede
ser también peligroso cuando se excede la máxima cantidad tolerable. Esto puede
causar varios tipos de cánceres en diferentes lugares de los cuerpos de los
animales, mayormente en aquellos que viven cerca de refinerías. No es conocido
que el níquel se acumule en plantas o animales. Como resultado el níquel no se
biomagnifica en la cadena alimentaria.
Las
operaciones de precipitación y sedimentación química, llevadas a cabo de manera
independiente o en combinación con reacciones de oxidación-reducción, se
utilizan ampliamente para la eliminación de metales.
Los
agentes de precipitación habitual son: cal, sosa cáustica y sulfuros. En la
siguiente tabla se recogen sus características.
|
Cal, Ca(OH)2
|
Sosa Cáustica,
NaOH
|
Sulfuros, NaSH y
FeS
|
|
Reactivo más barato
|
Más cara que la cal
|
Tratamiento eficaz a bajas
concentraciones
|
|
Genera grandes volúmenes de lodos
|
Genera menos volúmenes de lodos
básicos
|
Lodo aplicable a la recuperación de
suelos
|
|
Los lodos normalmente son
aplicables a la recuperación de suelos
|
Lodo aplicable a la recuperación de
suelos
|
|
También se emplean carbonatos de sodio y
de calcio para metales cuando su solubilidad correspondiente, dentro de un
intervalo de pH, no es la suficiente para acudir a este tratamiento.
Una variante de la
operación de precipitación es la precipitación electrostática, la cual se
encuentra en vías de implantación a escala industrial.
La sedimentación puede ser
sustituida por una filtración dependiendo del metal a tratar, así para el caso
de retirar zinc, la precipitación química con cal se acompaña de una filtración
en lechos de arena.
Para retirar cadmio,
níquel o plomo suele adicionarse en la etapa de precipitación con cal un agente
de captación para estos compuestos que
está formado de silicatos, carbonatos y
fosfatos de metales alcalinos. Esta
adición además de obtener mayores rendimientos favorece la decantación.
Si se pretende retirar
Zinc, Hierro, Cobre o Manganeso la cal empleada en la precipitación se puede sustituir
por óxido de magnesio.
Intercambio Iónico
Para la eliminación de
metales pesados en disoluciones diluidas resultan aplicables los sistemas de
intercambio iónico. Las resinas que se
emplean son resinas de intercambio catiónico, que se clasifican en fuertemente
o débilmente ácidas.
Las resinas fuertemente
ácidas presentan las siguientes selectividades (en orden decreciente de
preferencia) hacia los diferentes cationes: bario, plomo, calcio, níquel,
cadmio, cobre, zinc, magnesio, potasio, amoniaco, sodio e hidrógeno.
La ósmosis inversa
constituye una alternativa para la eliminación de metales de corrientes
residuales de bajo caudal.
Oxidación-Reducción
Las reacciones químicas de
oxidación-reducción se emplean para reducir la toxicidad o la solubilidad, o
para transformar una sustancia en otra más fácilmente manipulable. Como se ha
visto con anterioridad esta operación mayoritariamente se combina con la
precipitación química.
Las reacciones químicas de
reducción se emplean principalmente para el tratamiento de corrientes que
contiene cromo hexavalente, mercurio y plomo. Los agentes reductores más
comunes son el dióxido de azufre, sales de sulfitos y sales de hierro.
Los procesos de reducción
y precipitación de corrientes residuales que contienen cromo involucran una
reducción del cromo hexavalente al estado trivalente en condiciones ácidas, pH £ 3, empleando dióxido de azufre como agente reductor,
seguida de una precipitación con cal, en condiciones básicas, con pH entre 8 y
9:
H2Cr2O7 + 3SO2 ® Cr2(SO4)3 + H2O
Cr2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 ®2Cr(OH)3+3CaSO4
El Pital esta situado a 93 km al norte de la ciudad de San Salvador y a 7 km
de la villa de San Ignacio, en el departamento de Chalatenango.
