Nikkel

Nikkel is een chemisch element met het symbool Ni en atoomnummer 28. Het is een zilverwit glanzend metaal met een licht gouden tint. Nikkel behoort tot de overgangsmetalen en is hard en taai. Puur nikkel, gepoederd om het reactieve oppervlak te maximaliseren, vertoont een significante chemische activiteit, maar grotere stukken reageren traag met lucht onder standaardomstandigheden omdat er zich een oxidelaag op het oppervlak vormt en verdere corrosie (passivering) wordt voorkomen. Toch wordt zuiver inheems nikkel slechts in zeer kleine hoeveelheden in de aardkorst aangetroffen, meestal in ultramafische gesteenten, en in het interieur van grotere nikkel-ijzermeteorieten die buiten de atmosfeer van de aarde niet aan zuurstof werden blootgesteld.

Meteorisch nikkel wordt gevonden in combinatie met ijzer, een weerspiegeling van de oorsprong van die elementen als belangrijkste eindproducten van de supernova-nucleosynthese. Men denkt dat een mengsel van ijzer en nikkel de buiten- en binnenkernen van de aarde vormt.

Het gebruik van nikkel (als een natuurlijke meteorische nikkel-ijzerlegering) is al in 3500 vGT getraceerd. Nikkel werd in 1751 voor het eerst geïsoleerd en geclassificeerd als een chemisch element door Axel Fredrik Cronstedt, die aanvankelijk het erts voor een kopermineraal aanzag, in de kobaltmijnen van Los, Hälsingland, Zweden. De naam van het element komt van een ondeugende sprite van de Duitse mijnwerkersmythologie, Nickel (vergelijkbaar met Old Nick), die personifieerde het feit dat koper-nikkel-ertsen weerstand bieden tegen verfijning in koper. Een economisch belangrijke bron van nikkel is het ijzererts limoniet, dat vaak 1-2% nikkel bevat. Andere belangrijke ertsmineralen van nikkel zijn pentlandiet en een mengsel van Ni-rijke natuurlijke silicaten die bekend staan ​​als garnieriet. Belangrijke productielocaties zijn de regio Sudbury in Canada (waarvan wordt aangenomen dat deze van meteorische oorsprong is), Nieuw-Caledonië in de Stille Oceaan en Norilsk in Rusland.

Nikkel wordt bij kamertemperatuur langzaam geoxideerd door lucht en wordt als corrosiebestendig beschouwd. Historisch gezien is het gebruikt voor het bekleden van ijzer en messing, voor het bekleden van chemie-apparatuur en voor het vervaardigen van bepaalde legeringen die een hoog zilverachtige glans behouden, zoals Duits zilver. Ongeveer 9% van de wereldwijde nikkelproductie wordt nog steeds gebruikt voor corrosiebestendig vernikkelen. Vernikkelde objecten veroorzaken soms nikkelallergie. Nikkel wordt veel gebruikt in munten, hoewel de stijgende prijs de afgelopen jaren heeft geleid tot enige vervanging door goedkopere metalen.

Nikkel is een van de vier elementen (de andere zijn ijzer, kobalt en gadolinium) die bij kamertemperatuur ferromagnetisch zijn. Alnico-permanente magneten die gedeeltelijk op nikkel zijn gebaseerd, hebben een gemiddelde sterkte tussen permanente magneten op ijzerbasis en zeldzame-aarde-magneten. Het metaal is in de moderne tijd vooral waardevol in legeringen; ongeveer 68% van de wereldproductie wordt gebruikt in roestvrij staal. Nog eens 10% wordt gebruikt voor legeringen op nikkel- en koperbasis, 7% voor gelegeerd staal, 3% in gieterijen, 9% in beplating en 4% voor andere toepassingen, waaronder de snelgroeiende batterijsector. Als verbinding heeft nikkel een aantal niche-toepassingen voor chemische productie, zoals een katalysator voor hydrogenering, kathoden voor batterijen, pigmenten en metaaloppervlaktebehandelingen. Nikkel is een essentiële voedingsstof voor sommige micro-organismen en planten die enzymen hebben met nikkel als actieve plaats.