Nikelj

Nikelj, ₂₈Ni

Nikelj
Izgovarjava	IPA: [ˈniːkəl]
Videz	bleščeč, kovinski, kot srebro z zlatim bleskom
Standardna atomska teža Ar, std(Ni)	58,6934(4)
Nikelj v periodnem sistemu
Vodik Helij Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson – ↑ Ni ↓ Pd kobalt ← nikelj → baker
Vrstno število (Z)	28
Skupina	skupina 10
Perioda	perioda 4
Blok	blok d
Razporeditev elektronov	[Ar] 3d8 4s2 or [Ar] 3d9 4s1
Razporeditev elektronov po lupini	2, 8, 16, 2 or 2, 8, 17, 1
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STP	trdnina
Tališče	1455 °C
Vrelišče	2730 °C
Gostota (blizu s.t.)	8,908 g/cm3
v tekočem stanju (pri TT)	7,81 g/cm3
Talilna toplota	17,48 kJ/mol
Izparilna toplota	379 kJ/mol
Toplotna kapaciteta	26,07 J/(mol·K)
Parni tlak P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T (°C) 1.510 1.680 1.881 2.140 2.468 2.911
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja	−2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 (rahlo bazični oksid)
Elektronegativnost	Paulingova lestvica: 1,91
Ionizacijske energije	1.: 737,1 kJ/mol 2.: 1753,0 kJ/mol 3.: 3395 kJ/mol (več)
Atomski polmer	empirično: 124 pm
Kovalentni polmer	124±4 pm
Van der Waalsov polmer	163 pm
Spektralne črte niklja
Druge lastnosti
Pojavljanje v naravi	prvobitno
Kristalna struktura	​ploskovno centrirana kocka (pck)
Hitrost zvoka tanka palica	4900 m/s (pri r.t.)
Temperaturni raztezek	13,4 µm/(m⋅K) (pri 25 °C)
Toplotna prevodnost	90,9 W/(m⋅K)
Električna upornost	69,3 nΩ⋅m (pri 20 °C)
Magnetna ureditev	feromagnetik
Youngov modul	200 GPa
Strižni modul	76 GPa
Stisljivostni modul	180 GPa
Poissonovo razmerje	0,31
Mohsova trdota	4,0
Trdota po Vickersu	638 MPa
Trdota po Brinellu	667–1600 MPa
Številka CAS	7440-02-0
Zgodovina
Odkritje in prva izolacija	Axel Fredrik Cronstedt (1751)
Najpomembnejši izotopi niklja
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt 58Ni 68,077% stabilen 59Ni sled 7,6×104 let ε 59Co 60Ni 26,223% stabilen 61Ni 1,140% stabilen 62Ni 3,635% stabilen 63Ni sint. 100 let β− 63Cu 64Ni 0,926% stabilen

Níkelj (latinsko niccolum) je kovinski kemični element, ki ima v periodnem sistemu simbol Ni in atomsko število 28.

Lastnosti

Nikelj je srebrnkasto bela lesketajoča se kovina, ki spada v železovo skupino, možno jo je kovati. Na zraku in v vodi zelo počasi oksidira, tudi pri visokih temperaturah. Odporen je proti običajnim organskim kislinam, ne pa proti vročim kislinam in plinom, ki vsebujejo žveplo. Nekateri ljudje so alergični na nikelj, zato dobijo kožne izpuščaje na mestu stika. Je magneten in eden od štirih feromagnetnih elementov pri sobni temperaturi. Najpogostejše oksidacijsko stanje niklja je +2, čeprav najdemo tudi komplekse Ni v stanjih 0, +1 in +3.

Spojine

V mileritu se pojavlja skupaj z žveplom, v nikelinu skupaj z arzenom, z obema skupaj pa v nikljevem galenitu. Najpomembnejše rude so lateriti, zlasti limonit (Fe, Ni)O(OH) in garnierit (Ni, Mg)₃Si₂O₅(OH)₄ in pentlandit (Ni, Fe)₉S₈. Pojavlja se tudi v nikelj železovih meteoritih.

Uporaba

Uporablja se ga predvsem v zlitinah za izdelavo nikljevih jekel, nerjavečih jekla, baterij in magnetov. V preteklosti so ga uporabljali za površinsko protikorozivno zaščito kovin kot sta železo in medenina, približno 6% proizvodnje niklja se še vedno uporabi za ta namen. Večina niklja pa se porabi za proizvodnjo nerjavečega jekla in drugih zlitin (kovanci).

Proizvodnja

Je 24. najpogostejši element v zemeljski skorji. V večjih količinah nikelj kopljejo na Filipinih, v Indoneziji, Rusiji, Avstraliji, Kanadi, Novi Kaledoniji in Braziliji. Svetovna letna proizvodnja je leta 2012 dosegla 2,1 milijona ton.

Iz rude se izloči s praženjem in redukcijo, pri čemer se dobi 75% nikelj, ki pogosto že zadošča za nadaljnjo uporabo.

Nikljeve sulfidne rude pa se najprej obogati s flotacijo, nakar se ga stali, z dodatkom H₂S odstrani baker, po ekstrakciji kobalta ostane 99% nikelj.

Zgodovina

Nikelj naj bi uporabljali že leta 3500 p.n.š.. Prvi ga je izoliral leta 1751 Axel Fredrik Cronstedt, ime je dobil nemškem mitološkem bitju - Nickel, ki so ga rudarji krivili za na videz bakrovo rudo, iz katere ni bilo moč dobiti bakra.