| nikal |
|---|
|
| Osnovna svojstva |
|---|
Element
Simbol
Atomski broj |
nikal
Ni
28 |
|---|
| Kemijska skupina | prijelazni metali |
|---|
| Grupa, perioda,Blok | 10,4,d |
|---|
| Izgled | srebrnasta, sjajnakrutina
 |
|---|
| Gustoća1 | 8908 kg/m3 |
|---|
| Tvrdoća | 638 MPa (HV), 700 MPa (HB), 4,0(Mohsova skala) |
|---|
| Specifični toplinski kapacitet (cp ili cV)2 | (25 °C) 26,07 J mol–1 K–1 |
|---|
| Talište | 1455 °C |
|---|
| Vrelište3 | 2913 °C |
|---|
| Toplina taljenja | 17,48 kJ mol-1 |
|---|
| Toplina isparavanja | 377,5 kJ mol-1 |
|---|
1 pristandardnom tlaku i temperaturi
2 pri konstantnom tlaku ili volumenu
3 pri standardnom tlaku |
| Atomska svojstva |
|---|
| Atomska masa | 58,96934(2) |
|---|
| Elektronska konfiguracija | [Ar] 3d8 4s2 |
|---|
Nikal jekemijski elementatomskog (rednog) broja 28 iatomske mase 58,96934(2). Uperiodnom sustavu elemenata predstavlja ga simbolNi.
Nikal je kemijski element 10. skupine periodnoga sustava elemenata. Srebrnastobijela, blistavo-sjajna i tvrda kovina. Plastičan je, žilav i teško taljiv metal. Postupcima plastične deformacije može se obrađivati u tanke folije, cijevi i vrpce.
Slabo je feromagnetičan u rasponu od sobne temperature do 340 °C. Otporan je na koroziju u različitim sredinama, te na djelovanje atmosferskih plinova (na zraku sporo oksidira), vode, halogenih elemenata i sumpora na sobnoj temperaturi, a zagrijavanjem mu se reaktivnost povećava. Otporan je prema lužinama sve do 500 °C, u neoksidativnim kiselinama otapa se vrlo sporo, a u razrijeđenim oksidirajućim kiselinama brzo.
Njegova katalitička aktivnost temelji se na lakoj apsorpciji (upijanju) veće količine plinova poput ugljikova monoksida (CO) i vodika (H2).Tali se na temperaturi od 1450 °C.
Nikal je po zastupljenosti 24. element ulitosferi s prosječnim sadržajem od 75 ppm. Prosječna koncentracija nikla utlima iznosi 40 ppm, s velikim odstupanjima među tipovima tala, što najviše ovisi o karakteristikamamatične podloge. Tla naserpentinu mogu sadržavati nikla u koncentracijama od 100 ‐ 7000 ppm, dok je u ostalima uobičajeni raspon od 5 ‐ 500 ppm. Stabilni oblik nikla u tlu jeoksidacijsko stanje +2; Ni2+ je gotovo podjednakeelektronegativosti kao Cu2+, što mu uz elektronsku strukturu omogućava formiranje kompleksa s organskom tvari koji su po stabilnosti slični onima od Cu2+. Kao najmanji od prijelaznih metalnih kationa, Ni2+ se dobro uklapa u oktaedarska mjesta i koprecipitira sa željezovim imanganskim oksidima u tlu.
Dobiva se iz sumpornih ruda ili elektrolizom sulfida.
Proizvodnja nikla u svijetu2005.| Zemlja | u tisućama tona | % svjetske proizvodnje |
|---|
| Rusija | 300,7 | 23,4 |
| Australija | 218,0 | 17,0 |
| Kanada | 162,8 | 12,7 |
| Nova Kaledonija | 111,9 | 8,7 |
| Indonezija | 103,5 | 8 |
| 5 najvećih proizvođača zajedno | 896,9 | 69,8 |
| Ukupna svjetska proizvodnja | 1.284,2 | 100,0 |
Nikal je esencijalni element prisutan u mnogimenzimima. Dnevno bi ga trebalo minimalno unositi u količini 0,3miligrama. Esencijalna uloga nikla u metaboličkim procesima viših biljaka otkrivena je relativno kasno u odnosu na druge do sada potvrđene esencijalne elemente. Premda se nikal, uzmolibden, smatra ultramikrohranivom, njegova se esencijalnost potvrđuje time što je funkcionalni element za djelovanje enzimaureaze i u tim procesima ne može biti zamijenjen drugim elementom, kao što ni metabolizam uree ne može poprimiti drugi smjer. Njegova uloga u životinjskom i ljudskom organizmu još nije potpuno razjašnjena. Čini se da nedovoljna opskrba niklom može uzrokovati narušavanje strukture i ulogestanične membrane i prekinuti metabolizamželjeza. Sigurno je da je nikal toksičan za biljke i životinje izložene koncentracijama višima od prosječnih, a koje za ljude mogu biti i kancerogene.Nikal se nakuplja ulišću isjemenju, a koncentracije ovog elementa u krmi ižitaricama su slične. Biljke se razlikuju u pogledu osjetljivosti na nikal, a neke ga i pretjerano usvajaju (krstašice ileguminoze). Suvišak nikla uvjetuje nedostatak željeza u izbojima, jer priječi njegovu translokaciju. Nikal porijeklom izzraka obično je koncentriran u izbojima. Nikal ima određenu ulogu umetabolizmudušika, posebice u leguminozama. Fitotoksične koncentracije nikla kreću se od 10 do 100 mg/g za pojedine biljne vrste. Simptomi fitotoksičnosti su: međuvenskakloroza mladih listova, sivo zeleno lišće i oštećenjekorijena.
Kako je izrazito otporan na koroziju, koristi se za galvansko prevlačenje drugih metala radi zaštite.
Slitine nikla ibakra se koriste za izradu kovanog novca, pribora za jelo, itd. Nikal se također dodaječeliku (za dobivanje visoko vijednih žilavih i čvrstih čelika) i drugim legurama da bi povećao njihovu otpornost na koroziju.
Upotrebljava se:
- za izradbu opreme u prehrambenoj i kemijskoj industriji,
- konstrukcijskih dijelova u brodogradnji,
- za elektrolitičko (niklanje) kovinskih predmeta,
- u proizvodnji alkalnih željezo-niklenih i nikal-kadmijevih akumulatora,
- u kemijskoj industriji kao katalizator u reakcijama hidrogenacije,
- u ortodonciji za izradu nikal-titan žičanih lukova (alergija na nikal je kontraindikacija za ortodontsku terapiju),
- za proizvodnju kompozitnih materijala (kermet),
- kao legirna kovina u proizvodnji nehrđajućih i vatrootpornih čelika (feronikal, invar), te ostalih slitina s izrazitim antikorozivnim (monel), vatrootpornim (hastelloy, incolloy), električnim, termoelektričnim (konstantan, nikrom, kalorit, kromel) i magnetskim svojstvima (permalloy, hipernik, perminvar, alniko).
- niklov klorid (NiCl2) je važan prenositelj klora u reakcijama u kojima sudjeluje klor i klorovodik),
- niklov(II) hidroksid (Ni(OH)2) se upotrebljava u alkalnim akumulatorima,
- niklov(II) nitrat (Ni(NO3)2) važna polazna sol i katalizator u proizvodnji akumulatora,
- niklov(II) oksid (NiO) se upotrebljava kao poluvodič u keramičkoj industriji, za proizvodnju boja, emajla i katalizatora,
- niklov(II) sulfat (NiSO4) se koristi za elektrolitičko niklanje, dobivanje katalizatora i u industriji akumulatora,
- niklov tetrakarbonil (Ni(CO)4) važan je za dobivanje čistoga nikla Mondovim postupkom i u organskim sintezama, itd.
- Tehnički leksikon, Leksikografski zavod Miroslav Krleža. CIP zapis dostupan u računalnom katalogu. Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 653717.ISBN978-953-268-004-1. Tiskanje dovršeno 21. Prosinca 2007.g. Tisak i uvez: DENONA. d.o.o., Zagreb.
