Nikel Metali, atom numarası Z= 28, atom ağırlığı M= 58,71 ve simgesi Ni olan metal niteliğinide element.

Elementleri sınıflandırma çizgelsinin geçiş metalleri’ni kapsayan VIII kümesinin ilk üçlüsü arasında yer alır. Nikel metali 1751’de Cronstedt tarafından arı olmayan halde yalıtıldı ve 1775’te Beyman tarafından incelendi. Nikel, litosferin % 0,01’inden çoğunu oluşturur. En önemli minerali, katışkı olarak demir sülfür içeren pentlandittir (nikel sülfür). Ayrıca, nikel ve magnezyumun hidratlı metasilikatı olan harniyeritten de çıkarılır. Demir ve nikelin doğal alaşımları (göktaşı kökenli demirde % 5 ile 15 oranında nikel bulunur), Tarih öncesi çağlardan başlayarak kullanılmıştır. Çinlilerse çok eskiden beri pakfong (beyaz bakır) denen bir bakır-kalay (ya da çinko)- nikel alaşımından yararlanırlar.

Nikel Metali

Metalürjisi

Yüzdürme yoluyla kalkopirit ve pirrotitten ayrılan pentlandit, silisyumlu ortamda (cüruftaki demiri yok etmek için) kısmen pişirilir ve kokla ergitilererek indirgenir. Bunun sonucunda, % 56’sı nikel, % 27’si bakır, % 15’i kükürt, bırazı da demir olan bir külçe elde edilir ve bu daha sonra, çeşitli işlemlerden geçirilir.

Yükselgeyici bir pişirmeden sınra külçe, elektrikli fırında karbonla indirgenebilir; bu yolla, doğrudan, Monel metali adı verilen bir alaşım elde edilir.

Mond Yöntemi‘nde külçe pişirilir, bakır oksiti yok etmek için sülfürik asitle yıkanır ve 350 derece sıcaklıkta su gazı (özellikle karbon monoksit içeren karışım) ile indirgenir. Oluşan ürünlere, nikel tetrakarbonil [Ni(CO)4] elde etmek için 60 derecede CO karbon monoksit etki ettirilir. Bu ürün 200 derece sıcaklıkta gaz halindedir ve bu sıcaklıkta nikel parçaları katıldığında karbon monoksiti serbest hale geçirerek çok arı nikelin ( % 99,8) çökmesine yol açar.

nikel metali, elementi kullanım alanları inşaat

Sproule – Harcourt yöntemi, külçenin çok yavaş biçimde soğutulmasıyla iri bakır sülfür ve nikel sülfür billurlarının elde edilmesine dayanır. Külçenin kırılmasından sonra, billurlar yüzdürme yoluyla ayrılır.

Orford yöntemi’nde, külçe bir kok ve sodyum sülfat karışımıyla birlikte ergitilir. Sıvı bir nikel sülfür tabaası oluşur; bu tabaka oksitle pişirilerek indirgenir. Elde edinilen metalin elektrolizle arıtılması gerekir.

Fiziksel Özellikleri

Nikel, atmosfer basıncı altında, 1455 derece sıcaklıkta ergiyen ve 2900 derece sıcaklıkta kaynayan beyaz bir metaldir. Yoğunluğu 8900 kilogram metreküp’e eşittir. Yüksek mekanik özellikleri vardır: Çok dövülgen ve aşınmaya karşı çok dirençlidir; bütün metaller içinde en sağlam olandır. Havada bozunmaz ve kimyasal etkenlerin çoğuna karşı dayanıklıdır. 340 derece altında ferromagnetik, bu sıcaklık üstünde paramagnetiktir.

Kimyasal Özellikleri

Nikel, az indirgen bir metaldir. Asitlerden ve bazlardan etkilenmez (seyreltik nitrik asit, ergimiş sud kostik ve potas dışında). En sık karşılaşılan yükseltgenme dereceleri 0 [söz gelimi, Ni(CO)4 nikel tetrakarbonil] ve özellikle de II’dir; bu yükseltgenme derecesinde, çoğunlukla paramagnetik ve sekizyüzlü yapıda olan birçok kompeks vermeye yatkındır: [Ni(H2O6]2 ; [Ni(NH3)6]+; vb.

Katalitik Özellikleri

Nikel, yüzeysel olarak hidrojen tutar (adsorplar) ve böylelikle hidrojenleme tepkimelerinde katalizör rolü oynar. Olası en yüksek katalitik etkenlik sağlamak amacıyla, nikeli en yüksek oranda bölmeye yönelik yöntemler geliştirilmiştir. Söz gelimi Sabatier nikeli, nikel nitratın [Ni(NO3)2] önce kavrulması, daha sonra elde edilen nikel monoksitin (NiO) hidrojenle indirgenmesi yoluyla hazırlanır. Bu madde, 100 ve 300 derece sıcaklık araısında etkili bir katalizördür. Raney nikeli, ufalanmış Raney alaşımına (toplam formülü: Ni2Al3) derişik sodyum hidroksit (alüminyumu çözer) etkisiyle elde edilir. Son derece etkin bir nikeldir: 20 derece sıcaklıkta, 150 derece sıcaklıktaki Sabatier nikeli kadar etkindir.

Alaşımların Kullanım Alanları

Nikel, kimya sanayisinde kullanılacak aygıtların, cerrahlık ya da fizik aletlerinin, paraların üretiminde kullanılan gereçlerin bileşimine girer. Arı nikel, birçok metali aşımından korumak için kullanılır. Elektroliz yoluyla ince tabaka halinde çöktürülür. Nikel kaplama işlemi genellikle, belirli bir yüzey görüntüsü (söz gelimi, parlak ya da perdahlı görüntü) elde etmeyi sağlayan çeşitli maddeler katılmış bir nikel sülfat çözeltisiyle yapılır: katot, nikel kaplayacak cisimden, anotlarsa arı nikel çubuklardan oluşur.

nikel metali, elementi para yapımında kullanılır

Nikel alaşımları sanayide büyün önem taşırlar ve kupronikeller ile ferronikelleolarak sınıflandırılırlar. Kupronikeller olarak sınıflandırılırlar. Kupronikeller arasında Monel metali de yer alır (% 67 nikel, % 30 bakır); kuproalaşımlar gibi bu metal de aşınmaya karşı yüksek dirence ve yüksek mekanik özelliklere sahiptir. Nikel oranı, metal paraların yapımında kullanılan metalde % 25 deniz suyukondansatör tüplerinde %30ve konstantanda % 45’tir (direnci sıcaklığa bağlı olmayanbu alaşım çeşitli elektrik direçlerinin yapımında kullanılır). Alman gümüşü (% 60 bakır, % 20 nikel ve % 20 çinko) evlerde kullanılan kap kacakların (özellikle, gümüş kaplama sofra takımları) ve bilimsel gereçlerin üretiminde kullanılır; kuyumculukta da alman gümüşünden yararlanılır.

nikel metali, elementi kullanım alanları

Nikelli özel tunçlar aşınmaya karşı yüksek direç gösterirler; nikelli özel pirinçlerinse yüksek mekanik özellikleri ve bozulmazlığı niket katkısıyla artırılır. Nikel-kromlu çelikler fırın parçaları, ısıtma dirençleri, kimya, maden ve besin sanayilerinin donanımlarında kullanılır. Aşınma etkisinin görüldüğü ortamlarda ya da yüksek sıcaklık etkisi altında, inkonel (%80 nikel, % 14 krom, % 6 demir) ya da nimonik (% 80 nikel, % demir, % 15 krom ve molibden) gibi nikelli alaşımlardan yararlanılır. Nikelden yapılmış eşyalar alerjiye neden olabilirler.

Yorum Yazın

Email adresiniz yayınlanmayacak.

DMCA.com Protection Status