El níquel es un elemento químico muy popular referido con la notación química «Ni». Este elemento tiene un número atómico de 28. Este metal de transición tiene un ligero reflejo dorado sobre una superficie blanca y plateada. El níquel se encuentra en el grupo 10 de la tabla periódica actual de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. El níquel es el miembro de los metales de transición. Otros miembros del grupo son el platino (Pt) y el paladio (Pd). Estos se encuentran en el bloque D de los metales de transición de la tabla periódica. El níquel presenta propiedades como la dureza y la ductilidad.
- Ocurrencia del níquel
- Propiedades físicas del níquel
- Comportamiento de aleación del níquel
- Propiedades químicas del níquel
- Reacción química del aire con el níquel
- La reacción del níquel con el agua con níquel
- La reacción de los halógenos con el níquel
- La reacción de ácidos con el níquel
- La reacción de las bases con el níquel
- Usos
Ocurrencia del níquel
El níquel no existe como metal nativo puro. Se encuentra en forma de diferentes minerales como los silicatos, los sulfuros y los arseniuros. En los sulfuros, los minerales más populares son la pentlandita, la pirrotita, la polidimita, la millerita, la garnierita, la millerita y la siegenita. Se encuentran en Australia, la antigua URSS, Canadá, Cuba, Indonesia y EE.UU. En cuanto al proveedor mundial de material de níquel, destaca la región canadiense de Sudbury, en Ontario, ya que proporciona alrededor del treinta por ciento del mercado mundial de níquel. Se cree que el núcleo de la tierra tiene una gran concentración de minerales de níquel y otros elementos diversos.
Propiedades físicas del níquel
El níquel es un metal blanco plateado, duro, maleable y dúctil. Pertenece al grupo del hierro y adquiere un alto brillo. Es un buen conductor del calor y la electricidad. En sus compuestos habituales, el níquel es bivalente, aunque asume otras valencias. También forma una serie de compuestos complejos. La mayoría de los compuestos de níquel son azules o verdes. El níquel se disuelve lentamente en ácidos diluidos pero, al igual que el hierro, se vuelve pasivo cuando se trata con ácido nítrico. El níquel finamente dividido adsorbe el hidrógeno.
Comportamiento de aleación del níquel
El níquel siempre ha sido un elemento muy importante para diversas industrias debido a que es un material extremadamente adaptable que tiene la capacidad de alearse con muchos metales diferentes. Las aleaciones de níquel soportan altas temperaturas y altas presiones, lo que hace que las aleaciones de níquel sean la mejor opción para usos de alto rendimiento, por ejemplo, las palas del motor a reacción. Estas aleaciones resisten la corrosión. Por ello, la aleación de níquel «Monel» se utiliza en aplicaciones de minería de aguas profundas, donde el agua de mar plantea un peligro persistente de corrosión.
Las aleaciones de níquel también se presentan como metales no ferrosos con una elevada dureza y resistencia, una robusta resistencia a la corrosión y que soportan temperaturas extremadamente altas. El níquel puro es un elemento blanco-plateado brillante del grupo de los metales de transición y es duro, dúctil y maleable. El níquel también es muy duro y tiene una muy buena resistencia a la corrosión. Por lo tanto, el níquel también ofrece una base magnífica para hacer aleaciones avanzadas por la misma razón.
Se enumeran algunas de las aleaciones de níquel más conocidas:
- Alumel (níquel, manganeso, aluminio, silicio)
- Inconel (níquel, cromo, hierro)
- Cromel (níquel, cromo)
- Plata alemana (níquel, cobre, zinc)
- Cuproníquel (níquel, bronce, cobre)
- Hastelloy (níquel, molibdeno, cromo, a veces tungsteno)
- Monel metal (cobre, níquel, hierro, manganeso)
Propiedades químicas del níquel
Reacción química del aire con el níquel
El aire no reacciona químicamente con el níquel en condiciones atmosféricas. Precisamente el níquel metálico particulado actúa químicamente con el aire. Bajo la reacción, la forma es sobre todo pirofórica.
A temperaturas elevadas, la reacción química entre el oxígeno y las superficies metálicas de níquel no para progresar como la terminación pero rinde algún óxido de níquel parcial. La reacción química es la siguiente,
O2(gas) + 2Ni(sólido) → 2NiO(sólido)
La reacción del níquel con el agua con níquel
El agua no reacciona con el níquel metálico en condiciones normales.
La reacción de los halógenos con el níquel
El gas flúor, simbólicamente F2, no reacciona con el níquel en toda su capacidad sino que lo hace muy lentamente. Esta propiedad química del níquel, hace que sus aleaciones sean un metal vital para fabricar los contenedores de flúor.
Cuando los halógenos como el cloro, Cl2, el bromo, Br2, o el yodo, I2 reaccionan químicamente con el níquel forman dicloruro de níquel, simbólicamente como NiCl2, dibromuro de níquel, simbólicamente como NiBr2, y dioduro de níquel, simbólicamente como NiI2. La reacción química es la siguiente,
Cl2(gas) + Ni(sólido) → NiCl2(sólido)
Br2(gas) + Ni(sólido) → NiBr2(sólido)
I2(gas) + Ni(sólido) → NiI2(sólido)
La reacción de ácidos con el níquel
El ácido sulfúrico diluido tiene la capacidad de dejar que el níquel metálico sea absorbido y produzca soluciones que tengan el ion acuñado simbólicamente como Ni(II) y también el gas hidrógeno, simbólicamente como H2. En la práctica, el Ni(II) está presente como la complexión pesada simbólicamente como 2+
H2SO4(aq) + Ni(sólido) → Ni2+(acuoso) + H2(gas) + SO42-(acuoso)
El ácido nítrico altamente concentrado y oxidado, simbólicamente como HNO3, reacciona químicamente en la periferia exterior del hierro simbólicamente como Fe y pasiva y protege la superficie. Así pues, también se utiliza para la pasivación.
La reacción de las bases con el níquel
El níquel no reacciona químicamente con el hidróxido de sodio acuoso, simbólicamente como NaOH
Usos
El níquel también se utiliza en una variedad de aleaciones basadas en el hierro, por ejemplo, el material 1.4404 & Acero inoxidable de bajo carbono austenítico, el acero inoxidable 1.4571; el material austenítico de titanio, el acero inoxidable 316L & Material de bajo carbono austenítico y el grado de acero de carbono medio C45
- Invar(R)
- Hastelloys(R)
- Monel(R)
- Inconel(R)
Las aleaciones de cobre-níquel también se utilizan para tubos especializados muy utilizados en la fabricación de plantas desalinizadoras para transformar el agua de mar en agua dulce.