|
| Algemeen |
|---|
| Naam,simbool,getal | nikkel, Ni, 28 |
| Chemiese reeks | oorgangsmetale |
| Groep,periode,blok | 10,4,d |
| Voorkoms |  |
| Atoommassa | 58.6934(2) g/mol |
| Elektronkonfigurasie | [Ar] 3d8 4s2 |
| Elektrone perskil | 2, 8, 16, 2 |
| Fisiese eienskappe |
|---|
| Toestand | vastestof |
| Digtheid (nabyk.t.) | 8.908 g/cm³ |
| Vloeistofdigtheid teens.p. | 7.81 g/cm³ |
| Smeltpunt | 1728K
(1455 °C) |
| Kookpunt | 3186K
(2913 °C) |
| Smeltingswarmte | 17.48kJ/mol |
| Verdampingswarmte | 377.5kJ/mol |
| Warmtekapasiteit | (25 °C) 26.07 J/(mol·K) |
Dampdruk| P/Pa | 1 | 10 | 100 | 1 k | 10 k | 100 k | | teenT/K | 1783 | 1950 | 2154 | 2410 | 2741 | 3184 | |
| Atoomeienskappe |
|---|
| Kristalstruktuur | kubies vlakgesentreerd |
| Ruimtegroep | Fm3m nommer: 225 |
| Strukturbericht-kode | A1 |
| Oksidasietoestande | 2, 3
(swakbasis oksied) |
| Elektronegatiwiteit | 1.91 (Skaal van Pauling) |
| Ionisasie-energieë | 1ste: 737.1kJ/mol |
| 2de: 1753.0 kJ/mol |
| 3de: 3395 kJ/mol |
| Atoomradius | 135pm |
| Atoomradius (ber.) | 149pm |
| Kovalente radius | 121pm |
| Van der Waals-radius | 163pm |
| Diverse |
|---|
| Magnetiese rangskikking | ferromagneties |
| Elektriese resistiwiteit | (20 °C) 69.3 nΩ·m |
| Termiese geleidingsvermoë | (300 K) 90.9W/(m·K) |
| Termiese uitsetting | (25 °C) 13.4 µm/(m·K) |
| Spoed van klank (dun staaf) | (k.t.) 4900m/s |
| Young se modulus | 200 GPa |
| Skuifmodulus | 76 GPa |
| Massamodulus | 180 GPa |
| Poissonverhouding | 0.31 |
| Mohs se hardheid | 4.0 |
| Vickers hardheid | 638 MPa |
| Brinell hardheid | 700 MPa |
| CAS-registernommer | 7440-02-0 |
| Vernaamste isotope |
|---|
|
Portaal Chemie |
|---|
Nikkel is 'n metaalagtigechemiese element in dieperiodieke tabel met die simboolNi enatoomgetal van 28.
Nikkel is 'n silwerwitmetaal wat 'n hoë glans aanneem wanneer dit gepoleer word. Dit behoort tot die ystergroep, is hard en smee- en pletbaar. Dit kom gewoonlik voor in verbinding metswael in milleriet, metarseen in diemineraalnikkoliet en metarseen sowel as swael innikkelglans.
Vanweë sy duursaamheid in lug en sy weerstand totoksidasie word nikkel gebruik vir kleiner muntstukke, die platering vanyster engeelkoper, vir die vervaardiging van chemiese apparatuur en in sekere legerings. Dit is magneties en word dikwels saam metkobalt gevind. Beide hierdie metale kom ook inmeteorietiese yster voor. Die hoofgebruik van nikkel is inlegerings.
Die mees algemeneoksidasietoestand van nikkel is +2, maar 0, +1 en +3 nikkelkomplekse word ook aangetref.
Ongeveer 65 persent van die Nikkel wat in die Westerse Wêreld verbruik word, is in die vorm van austenietiesevlekvrye staal. 'n Verdere 12 persent word gebruik in superlegerings. Die oorblywende 23% van die verbruik word verdeel tussen legeringstaal, herlaaibare batterye, katalisatore en ander chemikalieë, munte, gietery produkte en platering. Die grootste verbruiker van nikkel isJapan wat ongeveer 169 600ton per jaar verbruik (2005).
Gebruike sluit in:
Die gebruik van nikkel dateer reeds uit antieke tye en kan so ver as die jaar 3500 v.C. teruggespoor word. Bronse opgegrawe uit die hedendaagseSirië het 'n nikkelinhoud van soveel as twee persent gehad. Daar bestaan verder ook Sjinese geskrifte wat aan die hand doen datwitkoper in die Ooste gebruik is tussen 1400 en 1700 v.C. Omdat die ertse van nikkel egter maklik verwar is met die ertse van silwer is dit nie moontlik om met sekerheid te kan sê tot watter mate dit in die antieke tye doelbewus gebruik is nie.
Minerale wat nikkel bevat (bv. kupfernikkel of vals koper) het waarde gehad in die groen kleur wat dit aan glas verleen het. In 1751 het Baron Axel Frederick Cronstedt probeer om koper uit kupfernikkel (nou nikkoliet genoem) te onttrek en het in plaas daarvan 'n wit metaal verkry wat hy nikkel genoem het.
Die eerste nikkelmuntstuk uit die suiwer metaal is in 1881 vervaardig.
Baie maar nie allehidrogenase bevat nikkel saam metyster-sulfaat komplekse. Nikkelkerne is 'n algemene element van hidrogenase waarvan die doel is om te oksideer eerder as om waterstof vry te stel. Die nikkelkern kom voor asof dit veranderinge in oksidasietoestand ondergaan en bewys is al voorgelê dat die nikkelkern dalk die aktiewe dele van hierdieensieme is.
'n Nikkel-tetrapirrool koensiem, Co-F430, is teenwoordig in die metiel CoM reduktase en inmetanogeniese bakterieë. Die tetrapirrool is 'n intermediêre struktuur tussenprofirien enkorrien. Veranderings in redokstoestand tesame met verandering in nikkel koördinasie, is onlangs waargeneem.
Daar is ook 'n nikkelbevattende koolstofmonoksied dehidrogenase. Min is bekend oor die struktuur van die nikkelkompleks. Uit onlangse studies op kuikens en rotte wil dit voorkom asof nikkel 'n noodsaaklike rol in korrektelewerfunksie speel.
Die meerderheid nikkel wat gemyn word is afkomstig van twee soorteertsneerslae. Die eerste islateriete waar die hoofsaaklikste ertsmineralelimoniet: (Fe,Ni)O(OH) engarnieriet ('n hidreerde nikkel silikaat): (Ni,Mg)3Si2O5(OH). Die tweede is magmatiese sulfiedneerslae waar die hoofertsmineraalpentlandiet: (Ni,Fe))9S8 is.
DieSudbury omgewing vanOntario,Kanada vervaardig omtrent 30 persent van die wêreld se nikkelvoorsiening. Die Sudbury neerslag is geleë in 'n gebied waar daar bewyse is van 'n massiewemeteorietimpak tydens die vroeëre geologiese geskiedenis van die aarde. Ander neerslae kan elders in Kanada gevind word asook inRusland,Nieu-Kaledonië,Australië,Kuba enIndonesië. Die neerslae in tropiese gebiede is tipies lateriete wat ontstaan het as gevolg van die intense verwering van vulkaniese rotse en die daaropvolgende konsentrasie van die nikkel-bevattende oksied ensilikaat minerale.
Op grond vangeofisiese bewyse word daar gespekuleer dat die meeste nikkel op aarde in dieaardkors gekonsentreer is.
Nikkel kan deur middel vanekstraktiewe metallurgie ontgin word. Oksiehidroksied ertse wordhidrometallurgies behandel en sulfiedertse wordpirometallurgies of hidrometallurgies behandel. Sulfiederts konsentrate word vervaardig deur van dieskuimflotasie gebruik te maak.
Nikkel word vanuit sy ertse ontgin deur van konvensionele rooster en reduksieprosesse gebruik te maak wat 'n metaal van hoër as 95% suiwerheid oplewer. Finale suiwering tot 99.99% word bereik deur die nikkel metkoolstofmonoksied te laat reageer omnikkelkarboniel te vorm. Die produk, wat 'n gas is, word in 'n groot verhitte kamer ingelaat waar derduisende klein nikkelsfere voortdurend in beweging gehou word. Die nikkelkarboniel ontbind en slaan suiwer nikkel op die nikkelsfere neer. Die koolstofmonoksied wat vrygestel word, word dan weer hersirkuleer.
Die grootste nikkelprodusent isRusland waar daar jaarliks ongeveer 267 000ton nikkel ontgin word.Australië enKanada is die tweede en derde grootste vervaardigers met 207 en 189.3 duisend ton per jaar respektiewelik.
- Kamasiet is 'nlegering vanyster en nikkel wat natuurlik voorkom. Gewoonlik in die verhoudings 90:10 tot 95:5, daar kan egter ander onsuiwerhede sooskobalt enkoolstof ook teenwoordig wees. Kamasiet kom voor in nikkel-yster legerings.
- Dienikkelsulfiede is belangrike nikkelertse.
Nikkel in die natuur bestaan uit 5 stabieleisotope; 58-Ni, 60-Ni, 61-Ni, 62-Ni en 64-Ni met 58-Ni wat die meeste voorkom (68.077%). 18Radio-isotope is al geëien met die mees stabiele daarvan 59-Ni met 'nhalfleeftyd van 76 000 jaar, 63-Ni met 'n halfleeftyd van 100.1 jaar en 56-Ni met 'n halfleeftyd van 6.077 dae. Al die oorblywenderadio-aktiewe isotope het halfleeftye van minder as 60 uur en die oorgrote meerderheid daarvan het halfleeftye van minder as 30 sekondes. Hierdie element het ook eenmeta-toestand.
Nikkel-56 word in groot hoeveelhede in tipe IaSupernovas gevorm. Die vorm van dieligkurwe van hierdie supernovas stem ooreen met die verval van nikkel-56 na kobalt-56 en daarna nayster-56.
Nikkel-59 is 'n langlewendekosmogenieseradionuklied met 'n halfleeftyd van 76 000 jaar.59Ni vind baie toepassings inisotoopgeologie.59Ni is al gebruik om die aardouderdom vanmeteoriete te bepaal en om die natuurlike verspreiding van elemente in buiteruimse stof, ys en sediment te bepaal. Nikkel-60 is die dogterproduk van die uitgestorwe radionuklied60Fe (halfleeftyd = 1.5 miljoen jaar). Omdat die uitgestorwe radionuklied60Fe so 'n lang halfleeftyd het, sou die teenwoordigheid daarvan in die materiale van diesonnestelsel teen konsentrasies wat hoog genoeg is, waarneembare variasies in die isotoopsamestelling van60Ni gehad het. Die natuurlike verspreiding van60Ni in buiteruimse materiaal mag dus dalk heelwat insig verskaf tot die ontstaan van die sonnestelsel en die vroeëre geskiedenis daarvan.
Die isotope van nikkel wissel inatoommassa van 48ame (48Ni) tot 78 ame (78Ni). Nikkel-78 se halfleeftyd was onlangs gemeet as 110 millisekondes en daar word geglo dat dit 'n belangrike isotoop is betrokke bysupernova nukleosintese van elemente swaarder as yster.[1]Geargiveer 20 Julie 2008 opWayback Machine
Blootstelling aan nikkelmetaal en oplosbare verbindings daarvan behoort nie 0.05 mg/cm³ in nikkelekwivalente per 40 uur week te oorskry nie. Daar word vermoed dat Nikkelsulfied-damp en -stofkankerwekkend kan wees asook 'n verskeidenheid ander nikkelverbindings.
Nikkelkarboniel, [Ni(CO)4], is 'n uiters giftige gas. Die toksisiteit van metaalkarboniele is 'n funksie van die giftigheid van 'n metaal asook die karboniel se vermoë om baie giftigekoolstofmonoksiedgas af te gee. Dit is ook plofbaar in lug.
Sensitiewe indiwidue magallergiese reaksies toon wanneer die metaal met hul vel in aanraking kom. Die hoeveelheid nikkel in produkte wat met die menslike vel in aanraking mag kom word deur dieEuropese Unie gereguleer.
 | Wikimedia Commons bevat media in verband metNickel. |
 | Siennikkel in Wiktionary, die vrye woordeboek. |
