Nikkel Grundstof Kemisk symbol ”Ni” Atomnummer 28

Nikkel er et meget populært kemisk grundstof, der betegnes med den kemiske betegnelse “Ni”. Dette grundstof har et atomnummer på 28. Dette overgangsmetal har en let gylden refleksion på en hvid sølvfarvet overflade. Nikkel er placeret i gruppe 10 i den nuværende stil Periodisk system givet af International Union of Pure and Applied Chemistry. Nikkel er medlem af overgangsmetallerne. Andre medlemmer af gruppen er platin (Pt) og palladium (Pd). Disse er placeret i D-blokken af overgangsmetaller i det periodiske system. Nikkel udviser egenskaber som værende hårdt såvel som duktilt.

Forekomst af nikkel

Nikkel findes ikke som det rene native metal. Det forekommer i form af forskellige mineraler som f.eks. silikater, sulfider og arsenider. Blandt sulfiderne er de mest populære mineraler pentlandit, pyrrhotit, polydymit, millerit, garnierit, millerit og siegenit. Disse findes i Australien, det tidligere Sovjetunionen, Canada, Cuba, Indonesien og USA. Hvad angår verdens leverandører af nikkelmateriale, skiller Canadas Sudbury-region i Ontario sig ud, da den tegner sig for omkring 30 % af det globale marked for nikkel. Jordens kerne menes at have en stor koncentration af mineraler af nikkel og andre forskellige grundstoffer.

Fysiske egenskaber ved nikkel

Nikkel er sølvhvidt. hårdt, formbart og duktilt metal. Det hører til jerngruppen, og det får en højglanspolering. Det er en ret god leder af varme og elektricitet. I sine kendte forbindelser er nikkel bivalent, selv om det antager andre valenser. Det danner også en række komplekse forbindelser. De fleste nikkelforbindelser er blå eller grønne. Nikkel opløses langsomt i fortyndede syrer, men bliver ligesom jern passivt, når det behandles med salpetersyre. Fint fordelt nikkel adsorberer hydrogen.

Nikkels legeringsadfærd

Nikkel havde altid været et meget vigtigt grundstof for forskellige industrier, fordi det er et yderst tilpasningsdygtigt materiale, der har evnen til at legeres med mange forskellige metaller. Nikkellegeringer tåler høje temperaturer og høje tryk, hvilket gør nikkellegeringer til den bedste mulighed for højtydende anvendelser, f.eks. vinger i jetmotorer. Disse legeringer modstår korrosion. Det er derfor, at nikkellegeringen “Monel” anvendes i dybe forseglede mineanvendelser, hvor havvand udgør en vedvarende fare for korrosion.

Nikkellegeringer findes også som ikke-jernholdige metaller med forhøjet sejhed og styrke, robust modstandsdygtighed over for korrosion og modstandsdygtighed over for ekstremt høje temperaturer. Da rent nikkel er et strålende skinnende sølvhvidt grundstof fra gruppen af overgangsmetaller og er hårdt, duktilt og formbart. Nikkel er også meget hårdfør og har en meget god korrosionsbestandighed. Derfor er nikkel også af samme grund et fremragende grundlag for fremstilling af avancerede legeringer.

Nogle af de kendte nikkellegeringer er anført:

• Alumel (nikkel, mangan, aluminium, silicium)
• Inconel (nikkel, krom, jern)
• Kromel (nikkel, krom)
• Tysk sølv (nikkel, kobber, zink)
• Cupronikkel (nikkel, bronze, kobber)
• Hastelloy (nikkel, molybdæn, krom, undertiden wolfram)
• Monelmetal (kobber, nikkel, jern, mangan)

Kemiske egenskaber ved nikkel

Kemisk reaktion af luft med nikkel

Luft reagerer ikke kemisk med nikkel under atmosfæriske forhold. Præcist partikulært nikkelmetal reagerer kemisk med luft. Ved reaktion er formen for det meste pyrophor.

Ved forhøjede temperaturer forløber den kemiske reaktion mellem ilt og nikkelmetaloverflader ikke fuldstændigt, men giver noget delvis nikkeloxid. Den kemiske reaktion er som følger,

O2(gas) + 2Ni(fast stof) → 2NiO(fast stof)

Reaktionen af nikkel med vand med nikkel

Vand reagerer ikke med nikkelmetal under normale forhold.

Halogenernes reaktion med nikkel

Fluorgas, symbolsk F2, reagerer ikke med nikkel i fuld kapacitet, men reagerer meget langsomt. Denne kemiske egenskab ved nikkel, gør dets legeringer til et vigtigt metal til fremstilling af beholdere til fluor.

Når halogener som klor, Cl2, brom, Br2, eller jod, I2, kemisk reagerer med nikkel, danner de nikkeldichlorid, symbolsk som NiCl2, nikkeldibromid, symbolsk som NiBr2, og nikkeldijodid, symbolsk som NiI2. Den kemiske reaktion er som følger,

Cl2(gas) + Ni(fast stof) → NiCl2(fast stof)

Br2(gas) + Ni(fast stof) → NiBr2(fast stof)

I2(gas) + Ni(fast stof) → NiI2(fast stof)

Reaktionen af syrer med nikkel

Diluteret svovlsyre har evnen til at lade nikkelmetallet blive absorberet og producere opløsninger, der har den vandede symbolsk som Ni(II)-ion og også hydrogengas, symbolsk som H2. I praksis er Ni(II) til stede som den tunge kompleksion symbolsk som 2+

H2SO4(aq) + Ni(faststof) → Ni2+(vandig) + H2(gas) + SO42-(vandig)

Den højt koncentrerede og oxiderede salpetersyre, symbolsk som HNO3, reagerer kemisk på den ydre periferi af jern symbolsk som Fe og passiverer og beskytter overfladen. Derfor bruges den også til passivering.

Basernes reaktion med nikkel

Nikkel reagerer ikke kemisk med vandig natriumhydroxid, symbolsk som NaOH