Nikkeli

Ominaisuudet

Fysikaaliset ominaisuudet

Nikkeli on hopeanvalkoinen metalli. Se on helposti kiillotettava (kiiltävä). Se on magneettinen. Se ei ole magneettinen, kun sitä kuumennetaan yli 355 °C (671 °F). Se ei ole pehmeää kuten monet muut metallit. Se voidaan helposti venyttää langoiksi. Se ei ole radioaktiivinen.

Kemialliset ominaisuudet

Nikkeli ei ole reaktiivinen metalli. Se liukenee hitaasti happoihin. Se ei ruostu kuten rauta. Se muodostaa ohuen nikkeli(II)oksidikerroksen, joka estää korroosiota. Alumiinilla on samanlainen vaikutus.

Kemialliset yhdisteet

Nikkeliä esiintyy kahdessa hapetusasteessa: +2, nikkeli(II), ja +3, nikkeli(III). Nikkeli(II) on yleisempi. Hapetusasteessa +2 oleva nikkeli on vihreää. Nikkeli(II)kloridi on yleinen +2 hapetusasteen yhdiste. Nikkeli(II)oksidi on yleensä tummanvihreä, mutta joskus se on harmaa. Tämä johtuu siitä, että osa nikkelistä on hapetusasteessa +3 (nikkeli(III)). Nikkeli(III)-yhdisteet ovat hapettavia aineita. Myös ne ovat harmahtavia. Nikkeliyhdisteet voivat olla vihreitä, sinisiä, harmaita tai mustia.

Nikkeli(II)-yhdisteet

Nikkeli(II)-yhdisteet eivät ole erittäin reaktiivisia. Ne ovat yleensä vihreitä tai sinisiä. Ne ovat myrkyllisiä ja ärsyttävät ihoa. Jotkut niistä ovat syöpää aiheuttavia.

• Nikkeli(II)karbonaatti, vihreä
• Nikkeli(II)kloridi, vihertävä
• Nikkeli(II)hydroksidi, vaaleanvihreä
• Nikkeli(II)nitraatti, vihertävä
• Nikkeli(II)oksidi, harmaa tai vaaleanvihreä
• Nikkeli(II)sulfaatti, sinivihreä

Nikkeli(III)-yhdisteet

Nikkeli(III)-yhdisteet ovat mustia tai harmaita.

• Nikkeli(III)oksidi

 
Nikkeli(II)kloridi  


Nikkeli(II)sulfaatti  

Esiintyminen

Nikkeliä ei tavallisesti esiinny metallina maaperässä. Joskus meteoriiteissa on nikkeliä ja rautametallia. Tavallisesti nikkeli on mineraaleissa. Yleisin nikkelimineraali on pentlandiitti. On olemassa sulfidisia ja lateriittisia nikkelimalmeja. Eniten nikkeliä louhitaan Filippiineillä. Muita suuria kaivosmaita ovat Venäjä, Kanada ja Australia.

Yleinen nikkelimalmi  

Historia

Nikkeliä löydettiin, kun kuparinvärisestä malmista ei saatu kuparimetallia. Myöhemmin selvisi, että malmi oli itse asiassa nikkeliä sisältävä malmi. Nikkeli eristettiin metallina vuonna 1751. Aluksi kuparinvärinen nikkelimalmi oli ainoa lähde. Myöhemmin sitä valmistettiin koboltinsinisen valmistuksen sivutuotteena.

 

Valmistelu

Nikkeliä esiintyy sekä lateriitti- että sulfidimalmeissa. Niitä kuumennetaan niiden sulattamiseksi ja rikastamiseksi. Ne erotetaan myös öljyjen avulla. Nikkeliä valmistetaan sulfidista kuumentamalla sitä ilmassa. Tällöin sulfidi hapettuu rikkidioksidiksi, jolloin jäljelle jää nestemäinen nikkeli. Tämä nikkeli ei ole vielä puhdasta eikä käyttövalmista.

Puhdasta nikkeliä, jonka nikkelipitoisuus on yli 99 %, valmistetaan elektrolyyttisessä prosessissa. Tässä prosessissa nikkeli liuotetaan rikkihappokylpyyn. Kun puhdas nikkeli tarttuu kylpyyn ripustettuihin katodeihin, epäpuhtaudet jäävät rikkihappoon tai kylvyn pohjalle. Nämä epäpuhtaudet ovat hyvin mielenkiintoisia, sillä ne voivat sisältää jalometalleja.

 

Käyttää

Kuusikymmentäkahdeksan prosenttia kaikesta tuotetusta nikkelistä käytetään ruostumattoman teräksen valmistukseen. Nikkeliä käytetään myös nikromissa, joka on nimi nikkeli-kromiseokselle, ja muissa seoksissa. Nikkeliä käytetään magneeteissa. Nikkeliä käytetään kalliissa erikoisseoksissa, joita kutsutaan superseoksiksi.

Nikkelisulfaattia käytetään ladattavissa paristoissa. Litiumioniakku sisältää jopa 15 % nikkeliä, kun taas litiumpitoisuus on alle 1 %. Myös nikkelikadmiumakussa käytetään nikkeliä. Nikkeliyhdisteitä käytetään myös nikkelin elektrolyyttiseen pinnoittamiseen esineisiin. Nikkeliä ja joitakin sen yhdisteitä käytetään myös katalysaattorina.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettu pallo  

Turvallisuus

Nikkeli voi ärsyttää ihoa. Siksi korut, jotka vapauttavat nikkeli-ioneja, ovat joillekin ihmisille haitallisia. Jotkin nikkelisuolat ovat syöpää aiheuttavia. Nikkeli ei ole yhtä myrkyllistä kuin muut metallit, kuten elohopea, mutta se on silti myrkyllistä.

 

Aiheeseen liittyvät sivut

• Nikkeliyhdisteet

Viranomaisvalvonta

BNF: cb119445481 (tiedot) GND: 4042133-8 LCCN: sh85091772 NARA: 10647023 NDL: 00568497