نیکل

کبالت → نیکل ← مس - ↑ Ni ↓ Pd 28Ni جدول تناوبی
ظاهر
lustrous, metallic, and silver with a gold tinge
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد	نیکل, Ni, 28
تلفظ به انگلیسی	/ˈnɪkəl/
نام گروهی برای عناصر مشابه	فلزات واسطه
گروه، تناوب، بلوک	۱۰, ۴, d
جرم اتمی استاندارد	58.6934(4) g·mol−۱
آرایش الکترونی	[Ar] 4s1 3d9
الکترون به لایه	2, 8, 17, 1 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت	جامد
چگالی (نزدیک به r.t.)	8.908 g·cm−۳
چگالی مایع در m.p.	7.81 g·cm−۳
نقطه ذوب	1728 K, 1455 °C, 2651 °F
نقطه جوش	3186 K, 2913 °C, 5275 °F
گرمای هم‌جوشی	17.48 kJ·mol−1
گرمای تبخیر	377.5 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی	26.07 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k دما (کلوین) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن	4, 3, 2, 1 , -1 (mildly basic oxide)
الکترونگاتیوی	1.91 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونیزه شدن (more)	1st: 737.1 kJ·mol−1
	2nd: 1753.0 kJ·mol−1
	3rd: 3395 kJ·mol−1
شعاع اتمی	124 pm
شعاع کووالانسی	124±4 pm
شعاع واندروالانسی	163 pm
متفرقه
ساختار کریستالی	face-centered cubic
مغناطیس	ferromagnetic
مقاومت الکتریکی	(20 °C) 69.3 nΩ·m
رسانایی گرمایی	(300 K) 90.9 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی	(25 °C) 13.4 µm·m−1·K−1
سرعت صوت (سیم نازک)	(r.t.) 4900 m·s−1
مدول یانگ	200 GPa
مدول شیر	76 GPa
مدول باک	180 GPa
نسبت پواسون	0.31
سختی موس	4.0
سختی ویکر	638 MPa
سختی برینل	700 MPa
عدد کاس	7440-02-0
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های نیکل
iso NA نیمه عمر DM DE (MeV) DP 58Ni 68.077% 58Ni ایزوتوپ پایدار است که 30 نوترون داردs 59Ni trace 76000 y ε - 59Co 60Ni 26.223% 60Ni ایزوتوپ پایدار است که 32 نوترون داردs 61Ni 1.14% 61Ni ایزوتوپ پایدار است که 33 نوترون داردs 62Ni 3.634% 62Ni ایزوتوپ پایدار است که 34 نوترون داردs 63Ni syn 100.1 y β− 0.0669 63Cu 64Ni 0.926% 64Ni ایزوتوپ پایدار است که 36 نوترون داردs

نیکل

نیکل عنصر ۲۸ با معادل انگلیسی nickel

تاریخچه

کانی مخصوصی که به ظاهر شبیه مس بود و برای معدن داران آلمانی بسیار معروف بود٬برای سبزکردن شیشه به کار می‌رفت .اما کوششهای مداوم برای جدا کردن مس از آن ناموفق ماند و گمان می‌رفت که شیطان آزادانه این کانی را رنگ کرده است تا معدن‌داران گول بزند بنابراین آن را Kupfer nickel نامیدند .در آلمانی نیکل یعنی شیطان پست. در سال ۱۷۵۱ کرونشتد از سوپد این کانی را آزمایش کرد (امروزه این کانی را نیکولیت می نامند)و موفق شد یک اکسید فلزی سبز از این کانی تهیه کند و از احیای این اکسید فلز سفید رنگ به دست آورد. او این فلز را نیکل نامید

مشخصات

نیکل عنصری است فلزی با عدد اتمی ۲۸ و نماد علمی Ni در گروه VII و در دوره چهارم جدول تناوبی جای دارد. جرم اتمی ۵۸٫۷۱، ظرفیتها ۲ و۴ . دارای پنج ایزتوپ پایدار است.

خواص

نیکل یک فلز سفید نقره‌ای است که به‌خوبی جلا می‌گیرد. از گروه آهن‌ها است که سخت و قابل انعطاف بوده، هادی جریان الکتریسیته می‌باشد و به‌راحتی با گوگرد و آرسنیک ترکیب می‌شود. با توجه به اینکه نیکل، دوام زیادی در هوا داشته، اکسیده نمی‌شود، برای تولید سکه‌های پول، فلز کاری برنج و آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیایی در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولاً با کبالت همراه هست که هر دوی آنها در آهن‌های شهاب سنگی یافت می‌شوند. نیکل برای آلیاژهایی که بوجود می‌آورد، بسیار با ارزش می‌باشد. معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل ، 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز به ندرت مشاهده می‌شوند.

محل کشف و پیدایش

اکثر نیکلهای بدست آمده از دو نوع معدن بدست آمده‌اند، اولی خاکهای آجری رنگ بوده که مهمترین معدن سنگ نیکل هستند و دومی سولفید موجود در ماگمای زمین می‌باشد. منطقه Sud-bury در انتاریو، انتاریو کانادا 30% نیکل جهان را تولید می‌کند. معادن دیگر در روسیه استرالیا، کوبا، دومینکن، نروژ و اندونزی می‌باشند. با این وجود این باور وجود دارد که بیشتر نیکل موجود در زمین در هسته این سیاره تمرکز یافته است.

طرز تهیه

کانیهای نیکل بر دو دسته هستند :سولفید و اکسید، کانی سولفید دو سوم مصرف جهان را به خود اختصاص داده است .کانیهای سولفید به کمک شناوری وتصفیه به اکسید نیکل ته نشین شده پالایش می‌شوند.

اکسید نیکل هم به کمک پالایش هیدرو متالوژی نظیر شستشو با آمونیاک پالایش می‌شوند.

شکلهای قابل دسترس

الکترولیتی٬شمش٬دانه۲ساچمه٬گرد٬نوار٬بلورهای منفرد

احتیاط

نیکل را نباید بیشتر از 0.05 mg/cm3 در مجاورت ترکیبات حلال قرار داد. همچنین به نظر می‌رسد که دود و سولفید نیکل، سرطان زا باشد. نیکل کربنیک یک گاز بسیار سمی است. تماس نیکل با پوست افراد حساس ممکن است ایجاد آلرژی کند. مقداری مجاز نیکل مصرفی در محصولاتی که با دست انسان تماس دارد، مطابق اتحادیه اروپایی می‌باشد. بر اساس یک گزارش منتشر شده در مجله Nature در سال 2002، محققین دریافته‌اند که مقدار نیکل موجود در سکه‌های یک و دو Euro بیشتر از حد استاندارد است. به نظر می‌رسد که این عمل بدلیل واکنشهای گالوانیک رخ می‌دهد.

کاربردها

آلیاژ٬پوششهای محافظ آبکاری برقی٬پوشش قالب گیری برقی٬باتریهای ذخیره‌ای قلیایی٬سلول سوخت اکترود٬کاتالیزور برمتانیزه کردن گازهای سوختی و هیدروژن دهی روغنهای گیاهی٬نیکل در آب نیکل‌کاری تهیه آلیاژهای فولاد نیکل٬ورشو٬نیکل-کروم و کنستنتان کاربرد دارد.شیمی آلی به عنوان کاتالیزور پس از احیا کردن به روشهای ویژه به کار می‌رود.

منابع

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ نیکل موجود است.

• آقاپور مقدم، سید رضا، فرهنگ عناصر.