Kimyasal simgesi “Ni” olan nikelin atom numarası 28, atom kütlesi 58,69'dur. Periyodik cetvelde geçiş metalleri arasında yer alır.

Oldukça sert ve katıdır. Parlak, altın rengini andıran, karışık metalik ve gümüş-beyaz rengi olan bir metaldir. Bakır, krom, alüminyum, kurşun, kobalt, altın ve gümüş gibi metallerle oluşturulan birçok alaşımda kullanılır. Kristal yapısı yüzey merkezli kübiktir. Manyetik alan içinde negatif yönde bir miktar boyut değiştirir.

Nikelin yeryüzüne, gökyüzünden düşen meteor taşlarından geldiği varsayılıyor. Doğada saf nikel bulunmaz, genelde kobalt ile birlikte oluşur. Dünya çekirdeğinde yoğun olarak nikel bulunduğu tahmin edilmektedir. Derin katmanlarda yüksek oranda nikel bulunur; ancak bu katmanlara ulaşılamadığı için yeryüzüne daha yakın katmanlarda bulunan nikelin silikat ve sülfatlı bileşikleri olan garnierit, pyrrotin ve nikelin adlı bileşiklerden nikel üretilmektedir.

1751 yılında İsveçli mineralog ve kimyager Baron Axel Fredrik Cronstedt tarafından keşfedilmiştir.

Nikel içeriği yüksek olan bazı gıdalar şunlardır: Beyaz peynir, sucuk, salam, ciğer, ton balığı, midye, çikolatalar, meyve içerikli tatlılar, fındık, fıstık, badem, meyan köklü şekerli ürünler, çay, kakao, alkollü içecekler, tahıl ve kepek ekmekleri, fasulye, ıspanak, lahana, maydanoz, muz, kiraz, erik.

Kullanım Alanları

Nikel alaşımları ve süper alaşımlarının kullanıldığı alanlar oldukça fazladır. Yüz yıla yakın bir süredir endüstride kullanılıyor. Nikelin bulunduğu özel alaşımlar, endüstriyel ve son kullanıcı ürünlerin hammaddesidir.

• Nikel ve krom alaşımları yüksek sıcaklıklarda oksitlenmeyi önler, bu sebeple elektrik fırınlarında ısıtıcı olarak kullanılır.

• Nikel, soğuk ve sıcak olarak işlenebilir, kaynak edilebilir, tornada kullanılabilir, tel ve levha haline getirilebilir.

• Toz nikel önemli bir indirgeme katalizörüdür. Yüksek sıcaklıklarda ve sıfırın altındaki derecelerde mukavemetini korur. Korozyona direnci çelikten fazladır.

• Kaplama olarak önemli bir metaldir. Nikel kaplama malzemeleri korozyon ve paslanmayı önler.

• Nikelin süper alaşımları; uçak ve gemi endüstrisinde yüksek sıcaklıklarda basınç ve korozyona maruz kalan gaz türbinleri, jet motorları, uçakların bazı alanlarındaki kaplamalarda; gemilerde tuz korozyonuna maruz kalan alanlardaki kaplamalarda kullanılır.

• Toz nikel hidrojenleme işlemlerinde katalizör olarak, nikel levhalar ise elektrikli kaplama işlemlerinde anot olarak kullanılır.

• Ayrıca sıvı ve katı yağlarda hidrojenasyonu sağlamak için kullanılırken, batarya ve yakıt hücrelerinde, seramik malzemelerde, emaye ile demir arasında bağlayıcı madde olarak; cama yeşil rengi vermek için; korozyona dirençli alaşımlarda; deniz suyundan tatlı su üretimi yapılan tesislerde; araçlarda kullanılan zırhların alaşımlarında nikel ve alaşımlarından faydalanılır.

Nikel ve İnsan Sağlığı

Nikel insan organizması için esansiyel eser elementlerden birisidir. Hastalıklar ve fizyolojik strese karşı savunma sisteminin düzenlenmesinde görev almaktadır. Eksikliğinde savunma sistemi yetersizlik belirtileri ortaya çıkmaktadır.

Karbonhidrat metabolizmasında rol oynar. Vücuda karbonhidratlar girdiğinde insülin seviyesindeki yükselmeye paralel vücutta nikel oranı da hızla yükselmektedir. Nikel eksikliğinde karaciğer glikojen depolayamaz.

Organik moleküller ile kompleksler oluşturmakta, bu özelliği ile protein ve peptidlerdeki sülfür içeriğine yüksek bir bağlanma özelliği bulunmaktadır. Genel insan ve toplum sağlığı açısından bakıldığında, biyolojik nikel toksik ve baskılayıcı özellikleri, alerji geliştirme riski nedeniyle en önemli metaller arasında bulunmaktadır.

Nikeldan kaynaklanan toksik, immünolojik ve alerjik problemler sanayileşme ve nikelin sık kullanım alanları bulması ile daha fazla görülmeye başlanmıştır. Neredeyse günümüzde çevremiz nikel içeren ürünler ile çevrelenmiştir.

Uzun süreli nikele maruz kalınması insan üzerinde genotoksik etkileri ile kanser riskini artırmaktadır. Özellikle bu kanserler içerisinde solunum, sindirim sistemi organları ve böbrek kanserleri daha sık görülmektedir. Nikelin kanser oluşturma riski 6 değerli krom kadar yüksektir. Kanser riskinde asıl şüphelinin nikel sülfidler olduğu düşünülmektedir.

Nikel ve Deri

Nikel deri ile temas ettiğinde terde hızla çözünmekte ve epidermal hücrelerle bağlanmaktadır. Böylece deride alerjik reaksiyonlara neden olmaktadır. Bu alerjik reaksiyonların klinik belirtileri, bundan sonra nikelin sadece solunum ya da sindirim yolu ile alınması sonrasında bile alevlenebilmektedir.

Bazı deri hastalıklarında (psoriazis hastalarında olduğu gibi) serum nikel oranları normalden yüksek bulunmuştur. Bunun tam olarak nasıl geliştiği bilinmemektedir.

Nikel, bir antijen olmayacak kadar küçük bir moleküler çapa sahiptir. Ancak diğer proteinler ile kompleksler oluşturabilmektedir. Proteinlerle birleşerek antijen özellik kazanması, hapten olarak rol oynadığını ve bu haptene karşı T lenfositlerini uyardığını göstermiştir. Nikelin amino asitler ile birleşerek hapten yapmaları üzerine yapılan çalışmalarda, nikelin öncelikle glisin, histidin ve lizine bağlandığı, daha az oranda ise aspartik asit ve serine bağlandığı gösterilmiştir. Bunlar içerisinde nikelin en çok lizine bağlandığı gösterilmiştir.

Diğer elektropozitif metaller de proteinlerle hapten oluşturmaktadır. Örneğin magnezyum alerjik deri reaksiyonları yapmaksızın proteinlerle birleşmektedir, bu özelliği nikelin alerjik deri reaksiyonlarını önlemede kullanılabilir. Nikel duyarlılığı olan hastalarda deri yama testlerinde nikel sülfat + magnezyum sülfat birlikte kullanıldığında deri reaksiyonu test sonuçları azalmaktadır.

Alerjik Reaksiyonlar

• Nikel deride temas egzaması ve/veya ürtiker-astım yapabilmektedir. Bu reaksiyonlar için nikelin deri ile teması, diyetle alınması, solunması ya da ortopedik protezlerle kullanılması yeterlidir. Solunum yolu ile alınan nikelin neredeyse %30–50’si vücuda absorbe olmaktadır.

• Nikel sülfat formlarının insanda alerji geliştirme potansiyeli maruz kalma sıklığı ile bağlantılıdır ve %48 oranlarındadır.

• Nikel klorür formları deriye uygulandığında absorbe olmakta, epidermiste Langerhans hücrelerinde immün sisteme sunulmaktadır.

• Terde bulunan sodyum klorür ve yağ asitleri, bir bozuk parada bulunan nikelin kolay ayrılması için yeterli olmakta, böylece deri ile bozuk paranın teması alerjik reaksiyonu başlatmaktadır.

• Nikel, hapten rolü ile krom ve kobalt ile birlikte sistemik alerji yapabilen metaller arasında yer almaktadır.

• Nikelin düşük dozlarda uzun süreli ağızdan kullandırılması ile zamanla nikele karşı duyarlılığı azalttığı (desensitizasyon) bilinmektedir.

• Nikele karşı sistemik reaksiyonlar içerisinde en sık görüleni kadınlarda elde ortaya çıkan nikel el egzamasıdır. Bu, pomfoliks klinik tablosudur ve klinik şikayetler nikelin dış temasından değil, sistemik alımı ile ortaya çıkmaktadır.

• Özellikle diş ünitelerinde çalışan hekimler ve teknisyenler nikel duyarlılığı konusunda yüksek risk grubunda yer almaktadır. Diş protezleri sonrası mukozada ve sistemik olarak nikel alerjik reaksiyonlar görülmektedir.

• Küpeler, piercing gibi kişisel takılar nikel duyarlılığını artırmaktadır.

• Nikel dermatitinde metalin deriye direk teması ile oluşan lezyonlar genellikle ekzematize bazen de papülerdir. Kadınlarda kalitesiz mücevherler, erkeklerde ise mesleki nedenlerle nikel dermatiti gelişmektedir.

Çapraz Reaksiyonlar ve Testler

• Nikelin kobalt ile çapraz reaksiyon vermediği, ancak her iki metalin duyarlılıkta sadece sinerjik etki sağladığı gösterilmiştir.

• Nikelin bakır ve paladyum (Pd) ile çapraz duyarlılık yapabildiği düşünülmektedir.

• Nikel duyarlılık testlerinde yalancı pozitif ve yalancı negatif sonuçlar görülebilmektedir. Sodyum lauril sülfat (SLS) kullanımı nikelin deriden emilimini artırarak test sonucunu iyileştirebilir, ancak iritasyon yapabilir.

Önlemler ve Korunma

Nikel içeren ürünlerin kullanımında uluslararası standartlar geliştirilmiştir. Avrupa Birliği (AB) Direktifine göre:

1. Deriyi delici işlemler ile uygulanan nikel içeren objelerde (piercing) nikel salınım oranının 0,2 mikrog/cm'yı geçmemesi.

2. Deriye direk ve/veya uzun süreli temas edecek nikel içeren objelerde (küpe, kolye, saat, düğme, fermuar) nikel salınım oranının 0,5 mikrog/cm'yı geçmemesi.

3. Nikel içermeyen kaplama maddesi ile kaplanmış objelerde en az 2 yıl boyunca nikel salınım oranının 0,5 mikrog/cm'yı geçmemesi gerekmektedir.

Korunma ve Tedavi Yöntemleri

Mesleksel nikel duyarlılığında en önemli koruyucu tedavi prensibi nikele maruziyetin azaltılmasıdır.

• Koruyucu eldivenler (vinil eldivenler tercih edilmeli, lastik eldivenlerden geçebilir) kullanmak.

• Dimetilglioksim (DMG) testi ile nikel maruz kalan alanların belirlenmesi. DMG solüsyonu nikel varlığında pembe renk verir.

• Uygun nemlendiriciler ile deri bakımının sağlanması.

• Nikel duyarlılığı olan kişiler, metal objeleri plastik veya alüminyum/ teflon gibi nikel içermeyen malzemelerle değiştirmelidir.

• Devamlı metal obje ile teması olanlar talk pudrası sürerek cildi geçici olarak koruyabilirler.

• Sistemik olarak nikeli bağlayarak inhibe eden (şelasyon) ajanlar (dietilditiyokarbamat veya trietilentetraamin) kullanılabilir, ancak etkinlikleri düşüktür ve yan etkileri nedeniyle kullanımları sınırlıdır.

• Topikal koruma için şelasyon yapan veya antioksidan etkili kremler (Clioquinol, Carboxyvinyl polymer gel gibi) kullanılabilir.

Önemli Notlar:

• Asidik besinlerin paslanmaz çelik kaplarda pişirilmesi sırasında, kapların metalik alaşımlarından besinlere yüksek oranda nikel geçebilmektedir.

• Sigara içenlerde içmeyenlere oranla daha yüksek nikel duyarlılığı tespit edilmiştir.

• Cep telefonlarının yaygın kullanımı, yanak bölgesine lokalize kontakt dermatit olgularına neden olabilmektedir.

• Erken yaşlarda (20 yaşından önce) piercing ve küpe kullanımı nikel duyarlılığını artırmaktadır.