NICHEL ( Ni )

NICHEL ( Ni )

Scurt istoric : Prezenta nichelului a fost constatata in diferite obiecte de bronz (statui , monede ) inca din antichitate in Mesopotamia , Egipt , China si India . In Europa , prin secolul al XV-lea era cunoscut un minereu roscat despre care se stia ca contine cupru, dar care era in realitate o sulfoarseniura de nichel (NiAsS). Incercarile de a obtine cupru din acest minereu prin procedeele cunoscute au dat gres si , in plus , arsenul din minereu provoca intoxicatii celor care lucrau cu el . S-a crezut ca insuccesele se datoreza faptului ca cuprul din minereu contine un spiridus sau un diavol , minereul fiind botezat cuprul diavolului. Din superstitie, minerii nu mai pronuntau cuvantul "diavol", numindu-l batranul Nick , si asa minereul in cauza a primit numele de kupfernickel

In acest mineral a fost descoperit in anul 1751 un nou element , de catre chimistul si mineralogul suedez Axel F.Cronstedt , care l-a numit nichel de la mineralul kupfernickel

In anul 1804 chimistul german J.Richter obtine primele cantitati de metal pur si ii studiaza proprietatile incadrandu-l in grupa metaleleor nobile , fapt ce a facut ca la inceput sa fie utilizat pentru confectionarea giuvaerurilor, iar apoi la fabricarea monedelor .

Obtinere : Pentru extragerea nichelului din minereuri se folosesc procedee piro- si hidrometalurgice . Minereurile cele mai importante pentru obtinerea nichelului sunt minereurile sulfuroase urmand minereurile oxidice ( silicsti ) si arsenifere . Minereurile sunt supuse in prealabil unor operatii de concentrare , prin metode care depind de natura minereului si de metalele insotitoare . Nichelul se extrage din concentratele oxidice rezultate prin prajirea mineralelor sale in mediu reducator sub forma de feronichel Daca topirea se face in prezenta de sulf in cuptoare cu cuva rezulta o mata , un aliaj de sulfuri de nichel si fer cu 10-25% Ni , care prin convertizare ( suflare cu aer ) se transforma in mata bogata in nichel ( 73-75% ) . Prin prajire in doua etape , mai intai la 450-850C si apoi la 1100-1200C in cuptoare tubulare , nichelul trece in NiO si ulterior se reduce la nichel metalic prin topire in prezenta de carbune si var .

Nichelul pur se prepara prin aluminotermie , prin descompunerea termica a metalocarbonililor sau prin reducerea unor compusi cum sunt halogenurile si oxizii cu hidrogen la temperaturi ridicate. Prin procedeul carbonil, care este cel mai raspandit, se obtine un nichel foarte pur (99,9 % ).

Obtinerea nichelului pe cale electrolitica a dobandit o importanta tot mai mare . Ca materie prima pentru electroliza se folosesc saruri de nichel , precum si anozi metalici si anozi-sulfura solubili ce contin nichel .

Utilizari : Nichelul prezinta multiple utilizari in diferite domenii , datorita proprietatilor sale fizice si in special chimice .

Nichelul sub forma unor pulberi negre-piroforice ( nichel Raney ) este un catalizator bun in reactiile de hidrogenare . Datorita rezistentei sale la coroziune , nichelul se intrebuinteaza ca metal de acoperire pentru alte metale ( nichelare ) .

Cele mai mari cantitati de nichel se folosesc pentru aliaje . Aliajele de nichel se caracterizeaza printr-o foarte mica conductibilitate , de aceea , unele dintre ele sunt intrebuintate pentru rezistente electrice si termoelemente . Dintre acestea se mentioneaza : constantanul , Cu-Ni (40%Ni ) , nichelina Cu-Zn-Ni ( 19-33% Ni ) , manganinul Ni-Mn-Cu    ( 2-4% Ni ) , nichromul Ni-Cr ( 80-90% Ni ) .

Metalul Mone , Ni-Cu ( 65-70% Ni , 25-30%Cu , 0,1-1,6% Si , 3-4% Mn si Fe ) , fiind foarte rezistent la presiuni mari fata de agentii oxidanti atmosferici si fata de apa marii , este intebuintat pentru condensatoare , turbine cu abur , pompe , ventile , armaturi , etc .

Argentanul sau alpaca ( 13-36% Ni , 53-62% Cu si 19-36% Zn ) se utilizeaza pentru piesele necesare unor constructii navale sau aeronautice , diferite obiecte casnice , etc . Invarul este un otel cu 35-37% Ni , folosit pentru piesele unor instrumente de precizie , avand un foarte mic coeficient de dilatare . Platinitul este un otel cu 40-46% Ni , care are acelasi coeficient de dilatare ca si platina si sticla si se utilizeaza la fabricarea de electrozi pentru sustinerea filamentului in lampi electrice .