Nikel elementinin özellikleri, atom numarası, bileşikleri, periyodik cetveldeki yeri, kullanım alanları, Nikel elementi ile ilgili bilgi.
Periyodik çizelgenin VIII grubunda yer alır. Gümüş beyazı renginde, oldukça sert ve ağır bir elementtir. Yerkabuğundaki elementler arasında 22. sırada yer alır. Yerin merkezinde % 6-7 oranında bulunur.
Sembolü: Ni
Atom Numarası: 28
Atom Ağırlığı: 8.8
Elemet serisi: Zayıf Metal
Maddenin Hali: Katı
Görünümü: Gümüş Beyazı
PERİYODİK TABLO
Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri:
Başlıca filizleri pentlandit (NiFe)9S8 ve garnierit (NiMg) 3Si2o5(OH)4‘tür. Dövülerek istenilen biçime getirilebilir.
Ferromanyetik özellikleri de olan nikel uygun oranda zenginleştirilirse demirle alaşım yapabilir. Hava ve suyla etkileşimi sonucu oksitlenmeye, ayrıca bazlara ve çoğu asitlere karşı çok dayanıklıdır. Bununla birlikte, sulandırılmış nitrik asitle kolay çökeltilebilir. İyi ayrıştırılmış nikel, çok miktarda hidrojen emebildiğinden bu gazın tepkimesinin de yüksek olmasına (kataliz eylemi) neden olur. Kimya endüstrisinde genellikle bu özelliğinden yararlanılır.
Doğada Bulunuşu:
Dünyadaki nikel rezervlerinin %20’si sülfit filizlerinden (kükürt bileşikleri) ve başlıca nikel filizi olan pentlanditten elde edilir. Bunlar nikelin yanı sıra (% 1-12 oranında) genellikle bakır, bol miktarda demir, bazen ticarette kullanılan platin grubu metallerle (platin, iridyum ve palladyum) kobalt, altın ve gümüş gibi metalleri de içerir. Bu türdeki yatakların başlıcaları Ontario’da (Kanada), Sudbury’de ve Norilsk’de (Rusya) bulunur. Nikel rezervlerinin yaklaşık %80’i demir-nikel içeren letiritli topraklarda (leterit, tropikal havadan etkilenen bir kırmızı-kahverengi toprak türüdür) bulunur. Laterit yataklarının en önemlisi Yeni Kaledonya’dadır. Karada rastlanan ve ticari alanda yararlanılan rezervlerin en büyükleri Yeni Kaledonya (15 milyon ton), Kanada (8.7 milyon ton) ve Rusya’da (8.1 milyon ton) bulunur. Dünya nikel rezervleri toplamının 60 milyon ton olduğu sanılmaktadır.
Elde Edilişi:
Nikel sülfit filizleri, yüzdürme ya da filizi yüzdürerek tozunu ayrıştırma gibi klasik yöntemlerle kolayca yoğun duruma getirilebilir. Ancak sülfit filizlerinde olduğu gibi nikel minarellerini önceden belli işlemlerden geçirerek yoğunlaştırılmalarını sağlayacak bir yöntem yoktur. Bu nedenle nikel minerallerinin doğrudan doğruya maden arıtma fırınlarında işlemden geçirilmeleri gerekir. Bazı yerlerde filiz, fırınlara verilmez. Onun yerine amonyak ya da sülfürikasitle ağartılır. Sonuçta nikel tuzlar oluşturacak biçimde çözeltilir. Bu süreçten yan ürün olarak demir değil, kobalt elde edilir.
Laboratuarlarda ticari amaçlı olarak nikel elde etmek normal değildir. Küçük miktarlarda saf nikel nikelin karbonmonoksit ile arıtılması yoluyla kolayca elde edilebilir.
Ni + 4CO (50°C) → Ni(CO)4 (230°C) → Ni + 4CO
Kullanım Alanları:
Nikelin en çok kullanıldığı alan, paslanmaz çelik üretimidir. Paslanmaz çeliğin dövülebilirliğini ve paslanmaya karşı dayanıklılığını artırır. Uçak, kamyon, lokomotif, vagon ve çeşitli ev araçlarının yapımında gerekli olan paslanmaz çelik gereçlerin üretiminde büyük oranda nikel kullanılır. Ayrıca, motor parçaları ya da buzdolaplarında olduğu gibi yüksek ve düşük ısı koşullarında güçlü ve paslanmaya karşı dayanıklılık gibi özelliklerin gerektiği durumlarda da nikelden yararlanılır. 18/8 paslanmaz çelik diye bilinen ve içinde % 18-20 oranında krom, % 8-11 nikel, % 1-2 manganez, ayrıca demir bulunan bu madde, yaygın olarak kullanılan bir alaşımdır.
Jet motorları ve gaz türbinlerindeki gibi çok yüksek ısılarda (1.000°C’yi aşan) fazla gerilebilme ve oksitlenmeye karşı dayanıklı olma özelliklerinin gerekli olduğu uygulamalarda “süper alaşımlar” denen alaşım grupları kullanılır. % 19.5 oranında kromla % 56 oranında nikel, ayrıca molibden titanyum, demir, alüminyum, karbon ve bor içeren bir alaşım, süper alaşımlara bir örnektir. Alüminyum, nikel, bakır ve demir alaşımlarında da nikelin manyetik özelliklerinden yararlanılır. Saf ya da safa yakın özellikteki nikel, güçlü alkali eriyiklerine karşı çok dayanıklı olduğundan, para basımında ve kimya endüstrisinde çeşitli araçların yapımında kullanılır. Araba parçalarındaki krom kaplamaların altı da nikelle kaplanır.
