Nikiel

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Nikiel
kobalt ← nikiel → miedź
Wygląd
srebrzystobiały
Nikiel
Widmo emisyjne niklu
Widmo emisyjne niklu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. nikiel, Ni, 28
(łac. niccolum)
Grupa, okres, blok 10, 4, d
Stopień utlenienia II, III
Właściwości metaliczne metal przejściowy
Właściwości tlenków średnio zasadowe
Masa atomowa 58,6934(4)[a][1] u
Stan skupienia stały
Gęstość 8908 kg/m³
Temperatura topnienia 1455 °C
Temperatura wrzenia 2913 °C
Numer CAS 7440-02-0
PubChem 935[2]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Nikiel (Ni, łac. niccolum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez szwedzkiego chemika, Axela Cronstedta. W 1804 r. otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

Nazwa[edytuj | edytuj kod]

Na początku XVIII w. w Saksonii odkryto nowy, błyszczący minerał o odcieniu miedzi (była to nikielina) i sądzono, że będzie można uzyskać z niego cenne metale. Pomimo licznych prób nie udało się to, a minerałowi nadano nazwę Kupfernickel („miedź-nikiel”), nawiązując do jednego z określeń diabła, Old Nick. Sądzono bowiem, że ruda ta to wynik działań diabła i jego gnomów[6][7][8].

Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]

Nikiel metaliczny jest srebrzystobiałym połyskującym metalem, trudno korodującym i odpornym na ścieranie. Stosuje się go do tworzenia błyszczących powłok galwanicznych na powierzchni elementów stalowych. Stopy niklu i miedzi (tzw. miedzionikiel) są stosowane do wyrobu monet, sztućców itp. Nikiel jest też dodawany do stopów stali o podwyższonej odporności na korozję. Poniżej temperatury 360 °C jest ferromagnetykiem. Ma 29 izotopów z przedziału mas 50-78, z których 5 (58, 60, 61, 62, 64) jest trwałych.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach ok. 80 ppm w postaci minerałów garnieryt i pentlandyt. Rudy dzieli się na tlenkowe, siarczkowe i arsenkowe, w zależności od ich składu chemicznego.

Wydobycie niklu na świecie w roku 2005

Właściwości chemiczne[edytuj | edytuj kod]

Nikiel w związkach występuje najczęściej na II, rzadziej na III stopniu utlenienia. Tworzy szereg związków kompleksowych, takich jak niklocen czy fosfiny i karbonylki niklu, które znalazły zastosowanie jako katalizatory wielu reakcji, m.in. na kompleksach niklu oparte są katalizatory polimeryzacji polietylenu wysokociśnieniowego.

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Znaczenie biologiczne – nikiel jest mikroelementem obecnym w centrach reaktywności wielu enzymów. Jego minimalne, dzienne dobowe spożycie wynosi 0,3 mg.

W Polsce rudy niklu były wydobywane i przetwarzane w miejscowości Szklary do 1982 roku. Nikiel używany jest często do produkcji oprawek okularów i taniej biżuterii co może sprawić problemy alergikom. Osoby uczulone na nikiel narażone są na zaczerwienienie skóry w miejscu styczności metalu ze skórą. W dodatku pewnemu zniszczeniu ulegają też oprawki (widoczne są wżery, jakby po wytrawieniu kwasem).

Nikiel wykorzystuje się głównie jako pokrycie mniej szlachetnego żelaza i stali (elektroliza), gdzie zwiększa wytrzymałość i odporność na korozję. Stale takie wykorzystuje się w przemyśle samochodowym. Sieć krystaliczna niklu posiada właściwość absorpcji atomów wodoru. W silnie rozdrobnionym metalu może się zmieścić około 17 razy więcej wodoru niż wynosi jego objętość. Właściwość ta wykorzystywana jest jako katalizator w wielu procesach, m.in. w hydrogenizacji (chemicznym utwardzaniu) tłuszczów. Jest składnikiem baterii niklowo-kadmowych. Jego stopy z miedzią służą do produkcji monet.

Stopy na bazie niklu, żelaza i kobaltu znane są jako nadstopy. Stosuje się je w przemyśle energetycznym ze względu na ich żaroodporność i małe pełzanie materiału w wysokich temperaturach.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number (ang.). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights, IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-12-02].
  2. Nikiel – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  3. 3,0 3,1 Informacje o klasyfikacji i oznakowaniu substancji według Rozporządzenia (WE) nr 1272/2008, zał. VI, z uwzględnieniem Rozporządzeń ATP: Nikiel (pol.) w Wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-10].
  4. Nikiel (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2011-10-05].
  5. Nikiel (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05].
  6. Baldwin, William H.. The story of Nickel. I. How "Old Nick's" gnomes were outwitted. „Journal of Chemical Education”. 8 (9), s. 1749, 1931. DOI: 10.1021/ed008p1749. 
  7. Nikiel (niccolum). Alfa-Tech Poland. [dostęp 2015-05-03].
  8. Nickel - historical information. WebElements Periodic Table. [dostęp 2015-05-03].