Nikkel Element Chemisch Symbool ”Ni” Atoomnummer 28

Nikkel is een zeer populair chemisch element dat wordt aangeduid met de chemische notatie “Ni”. Dit element heeft een atoomnummer van 28. Dit overgangsmetaal heeft een lichte gouden weerschijn op een wit zilverkleurig oppervlak. Nikkel bevindt zich in groep 10 van het huidige Periodiek Systeem, dat door de Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Scheikunde is opgesteld. Nikkel is een lid van de overgangsmetalen. Andere leden van de groep zijn platina (Pt) en palladium (Pd). Deze bevinden zich in het D-blok overgangsmetalen van het periodiek systeem. Nikkel vertoont eigenschappen die zowel hard als buigzaam zijn.

Voorkomen van nikkel

Nikkel bestaat niet als het zuivere natieve metaal. Het komt voor in de vorm van verschillende mineralen zoals de silicaten, sulfiden, en de arseniden. In de sulfiden, zijn de meest populaire mineralen pentlandiet, pyrrhotiet, polydymiet, milleriet, garnieriet, milleriet en siegeniet. Deze worden gevonden in Australië, ex-USSR, Canada, Cuba, Indonesië en U.S.A. Wat de wereldleverancier van nikkelmateriaal betreft, springt Canada’s Sudbury-regio in Ontario eruit, aangezien deze ongeveer dertig procent van de wereldmarkt van nikkel voor haar rekening neemt. Men gelooft dat de kern van de aarde een grote concentratie van mineralen van nikkel en andere verschillende elementen bevat.

Fysische eigenschappen van nikkel

Nikkel is zilverwit. hard, kneedbaar en buigzaam metaal. Het is van de ijzergroep en het neemt een hoogglans aan. Het is een vrij goede geleider van warmte en elektriciteit. In zijn bekende verbindingen is nikkel tweewaardig, hoewel het andere valenties aanneemt. Het vormt ook een aantal complexe verbindingen. De meeste nikkelverbindingen zijn blauw of groen. Nikkel lost langzaam op in verdunde zuren, maar wordt, net als ijzer, passief bij behandeling met salpeterzuur. Fijn verdeeld nikkel adsorbeert waterstof.

Legeringsgedrag van nikkel

Nikkel is altijd een zeer belangrijk element voor verschillende industrieën geweest, omdat het een uiterst aanpasbaar materiaal is, dat het vermogen heeft met veel verschillende metalen te legeren. Nikkellegeringen zijn bestand tegen hoge temperatuur en hoge druk, waardoor nikkellegeringen de beste optie zijn voor toepassingen met hoge prestaties, bijvoorbeeld voor de bladen van de straalmotor. Deze legeringen zijn bestand tegen corrosie. Daarom wordt de nikkellegering “Monel” gebruikt in diepzee-mijnbouwtoepassingen, waar zeewater een aanhoudend gevaar voor corrosie oplevert.

Nikkellegeringen zijn ook non-ferrometalen met verhoogde taaiheid en sterkte, robuuste weerstand tegen corrosie, en bestand tegen extreem hoge temperaturen. Aangezien zuiver nikkel een briljant glanzend zilverwit element van de overgangsmetalengroep is, is het hard, buigzaam en kneedbaar. Nikkel is ook zeer taai en heeft een zeer goede weerstand tegen corrosie. Daarom biedt nikkel om dezelfde reden ook een uitstekende basis voor het maken van geavanceerde legeringen.

Enkele van de gerenommeerde nikkellegeringen zijn opgesomd:

• Alumel (nikkel, mangaan, aluminium, silicium)
• Inconel (nikkel, chroom, ijzer)
• Chromel (nikkel, chroom)
• German silver (nikkel, koper, zink)
• Cupronickel (nikkel, brons, koper)
• Hastelloy (nikkel, molybdeen, chroom, soms wolfraam)
• Monel metaal (koper, nikkel, ijzer, mangaan)

Chemische eigenschappen van nikkel

Chemische reactie van lucht met nikkel

Lucht reageert niet chemisch met nikkel onder atmosferische omstandigheden. Nikkelmetaal in precieze korrelvorm reageert chemisch met lucht. Onder reactie is de vorm meestal pyrofoor.

Bij verhoogde temperaturen verloopt de chemische reactie tussen zuurstof en nikkelmetaal niet volledig, maar ontstaat er gedeeltelijk nikkeloxyde. De chemische reactie verloopt als volgt,

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

De reactie van nikkel met water

Water reageert onder normale omstandigheden niet met nikkelmetaal.

De reactie van de halogenen met nikkel

Fluorgas, symbolisch F2, reageert niet in volle capaciteit met nikkel, maar reageert zeer langzaam. Deze chemische eigenschap van nikkel, maakt zijn legeringen tot een vitaal metaal voor het maken van de containers van fluor.

Wanneer halogenen zoals chloor, Cl2, broom, Br2, of jodium, I2 chemisch reageren met nikkel vormen zij nikkel dichloride, symbolisch als NiCl2, nikkel dibromide, symbolisch als NiBr2, en nikkel diiodide, symbolisch als NiI2. De chemische reactie verloopt als volgt,

Cl2(gas) + Ni(vast) → NiCl2(vast)

Br2(gas) + Ni(vast) → NiBr2(vast)

I2(gas) + Ni(vast) → NiI2(vast)

De reactie van zuren met nikkel

Verdund zwavelzuur heeft de eigenschap nikkelmetaal te laten absorberen en oplossingen te produceren met het aquatisch symbolisch als Ni(II)-ion en ook het waterstofgas, symbolisch als H2. In de praktijk is het Ni(II) aanwezig in de vorm van het zware complex, symbolisch 2+

H2SO4(aq) + Ni(vast) → Ni2+(waterig) + H2(gas) + SO42-(waterig)

Het hooggeconcentreerde en geoxideerde salpeterzuur, symbolisch als HNO3, reageert chemisch op de buitenste periferie van ijzer, symbolisch als Fe, en passiveert en beschermt het oppervlak. Het wordt dus ook voor passivering gebruikt.

De reactie van basen met nikkel

Nikkel reageert niet chemisch met waterig natriumhydroxide, symbolisch als NaOH