Nikal

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
nikal
Osnovna svojstva

Kemijski element
Simbol
Atomski broj

nikal
Ni
28
Kemijska skupina prijelazni metali
Grupa, perioda, Blok 10, 4, d
Izgled srebrnasta, sjajna krutina
Nickel electrolytic and 1cm3 cube.jpg
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 isparivanja 377,5 kJ mol-1

1 pri standardnom 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 je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol Ni, atomski (redni) broj mu je 28, a atomska masa mu iznosi 58,96934(2).

Svojstva[uredi VE | uredi]

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).

Rasprostranjenost i dobivanje[uredi VE | uredi]

Nikal je po zastupljenosti 24 element u litosferi s prosječnim sadržajem od 75 ppm. Prosječna koncentracija nikla u tlima iznosi 40 ppm, s velikim odstupanjima među tipovima tala, što najviše ovisi o karakteristikama matične podloge. Tla na serpentinu mogu sadržavati nikla u koncentracijama od 100 ‐ 7000 ppm, dok je u ostalima uobičajeni raspon od 5 ‐ 500 ppm. Stabilni oblik nikla u tlu je +2 oksidacijsko stanje, Ni2+ je gotovo podjednake elektronegativosti kao Cu2+, a što mu, uz elektronsku strukturu omogućava formiranje kompleksa s organskom tvari koji su po stabilnosti slični onima Cu2+. Kao najmanji od prijelaznih metalnih kationa, Ni2+ se dobro uklapa u oktaedarska mjesta i koprecipitira sa željezovim i manganskim oksidima u tlu.
Dobiva se iz sumpornih ruda ili elektrolizom sulfida.


Proizvodnja nikla u svijetu 2005.
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

Biološki značaj[uredi VE | uredi]

Nikal je esencijalni element prisutan u mnogim enzimima. Dnevno bi ga trebalo minimalno unositi u količini 0,3 miligrama. Esencijalna uloga nikla u metaboličkim procesima viših biljaka otkrivena je relativno kasno u odnosu na druge do sada potvrđene esencijalne elemente. Premda se nikal, uz molibden, smatra ultramikrohranivom, njegova se esencijalnost potvrđuje time što je funkcionalni element za djelovanje enzima ureaze 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 uloge stanične membrane i prekinuti metabolizam željeza. 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 u lišću i sjemenju, a koncentracije ovog elementa u krmi i žitaricama su slične. Biljke se razlikuju u pogledu osjetljivosti na nikal, a neke ga i pretjerano usvajaju (krstašice i leguminoze). Suvišak nikla uvjetuje nedostatak željeza u izbojima, jer priječi njegovu translokaciju. Nikal porijeklom iz zraka obično je koncentriran u izbojima. Nikal ima određenu ulogu u metabolizmu dušika, posebice u leguminozama. Fitotoksične koncentracije nikla kreću se od 10 do 100 mg/g za pojedine biljne vrste. Simptomi fitotoksičnosti su: međuvenska kloroza mladih listova, sivo zeleno lišće i oštećenje korijena.

Uporaba nikla i važniji niklovi spojevi[uredi VE | uredi]

Kako je izrazito otporan na koroziju, koristi se za galvansko prevlačenje drugih metala radi zaštite.
Slitine nikla i bakra se koriste za izradu kovanog novca, pribora za jelo, itd. Nikal se također dodaje čeliku (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,
  • 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 mannetnim svojstvima (permalloy, hipernik, perminvar, alniko).

Važniji niklovi spojevi:[uredi VE | uredi]

  • 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..

Izvori[uredi VE | uredi]

  • Tehnički leksikon, Leksikografski zavod Miroslav Krleža. CIP zapis dostupan u računalnom katalogu. Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 653717. ISBN 978-953-268-004-1. Tiskanje dovršeno 21. Prosinca 2007.g. Tisak i uvez: DENONA. d.o.o., Zagreb.
Logotip Wječnika
Potraži Nikal u
Wječniku, slobodnom rječniku.