Feiten Over Nikkel

{h1}

Eigenschappen, bronnen en gebruik van het element nikkel.

Nikkel is een hard, zilverachtig wit metaal waarvan de sterkte, ductiliteit en weerstand tegen hitte en corrosie het uitermate geschikt maken voor de ontwikkeling van een grote verscheidenheid aan materialen - van draden tot munten tot militaire uitrusting.

Dit uiterst nuttige metaal is nr. 28 in het periodiek systeem der elementen, tussen de elementen kobalt en koper. Nikkel is een redelijk goede geleider van elektriciteit en warmte en is een van de slechts vier elementen (kobalt, ijzer, nikkel en gadolinium) die ferromagnetisch (gemakkelijk gemagnetiseerd) zijn bij kamertemperatuur. Nikkel is een overgangsmetaal, wat betekent dat het valentie-elektronen heeft in twee schillen in plaats van één, waardoor het verschillende oxidatietoestanden kan vormen.

Ontdekking

De ontdekking van nikkelerts in het Europa van de 17e eeuw is een verhaal van verkeerde identiteit en bijgeloof. In de jaren 1600 kwamen Duitse mijnwerkers op zoek naar koper in het Ertsgebergte over een voorheen onbekend nikkelerts (tegenwoordig bekend als nikkelarsenide of niccoliet) - een bleke bruinig-rode rots van nikkel en arseen. Omdat ze geloofden dat ze nog een kopererts hadden ontdekt, probeerden de mijnwerkers het koper te extraheren, maar natuurlijk konden de rotsen niet produceren. De gefrustreerde mijnwerkers gaven Nickel, een ondeugende demon in de Duitse mythologie, de schuld van het spelen van een grap en begonnen het erts te roepen Kupfernickel, vertaald als "koperdemon".

Ongeveer een eeuw later, in 1751, probeerde de Zweedse alchemist Baron Axel Fredrik Cronstedt kupfernickel te verhitten met houtskool en ontdekte dat de verschillende eigenschappen - zoals wit en magnetisch zijn - duidelijk aantoonden dat het geen koper was. Cronstedt wordt gecrediteerd als de eerste persoon die nikkel extraheert en isoleert als een nieuw element. Hij liet de naam "kupfer" vallen en belde het nieuwe element nikkel.

Waar op de wereld?

Nikkel is het vijfde meest voorkomende element op aarde. Het is echter volgens Chemicool 100 keer meer geconcentreerd onder de aardkorst dan erin. In feite wordt nikkel verondersteld het tweede meest voorkomende element in de kern van de aarde te zijn, waarbij ijzer de eerste is met een grote marge.

Nikkel wordt meestal aangetroffen in twee soorten afzettingen: laterietafzettingen, die het gevolg zijn van intensieve verwering van aan het oppervlak nikkelrijke gesteenten en magmatische sulfideafzettingen. Nikkel kan ook worden gevonden in mangaanknobbeltjes en korsten op de diepe zeebodem, maar momenteel worden deze niet gedolven, volgens Geology.com. De belangrijkste minerale bronnen van nikkel zijn limoniet, garnieriet en pentlandiet.

In 1848 werd Noorwegen de eerste grootschalige nelsmeltsite. Hier hebben ze een soort nikkelerts gebruikt dat bekend staat als pyrrhotite. In 1883 werden grote afzettingen van nikkel ontdekt in het Sudbury Basin in Canada, waar tegenwoordig ongeveer 30 procent van het nikkel in de wereld wordt gedolven. Er wordt aangenomen dat deze grote storting van nikkel te wijten is aan een oude meteoorslag. In het begin van de twintigste eeuw werd meer nikkel ontdekt in Rusland en Zuid-Afrika, waardoor nikkel een sterke plaats in de industrie kon innemen.

Elektronenconfiguratie en elementaire eigenschappen van nikkel.

Elektronenconfiguratie en elementaire eigenschappen van nikkel.

Dankbetuiging: Greg Robson / Creative Commons, Andrei Marincas Shutterstock

Gewoon de feiten

  • Atoomnummer (aantal protonen in de kern): 28
  • Atoomsymbool (op het periodiek systeem der elementen): Ni
  • Atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 58.6934
  • Dichtheid: 8.912 gram per kubieke centimeter
  • Fase bij kamertemperatuur: vast
  • Smeltpunt: 2.651 graden Fahrenheit (1.455 graden Celsius)
  • Kookpunt: 5.275,4 F (2,913 C)
  • Aantal isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 5 stabiel; 26 onstabiel
  • Meest voorkomende isotoop: NI-58 (68,077 procent natuurlijke abundantie)

Super metaal

Weinig dingen zijn gemaakt van puur nikkel. In plaats daarvan heeft nikkel de neiging om een ​​ondersteunende en stabiliserende rol te spelen in industriële materialen; het wordt meestal gecombineerd met andere metalen om sterker, glanzender en duurzamere producten te produceren. Nikkel wordt vaak gebruikt als een beschermende buitenlaag voor zachtere metalen.

Vanwege het vermogen om extreem hoge temperaturen te weerstaan, is nikkel het metaal bij uitstek voor het maken van superlegeringen: metaalcombinaties die bekend staan ​​om hun grote sterkte en die bestand zijn tegen hitte, corrosie en oxidatie. In feite wordt ongeveer 65 procent van het nikkel gebruikt om roestvast staal te vervaardigen en nog eens 20 procent wordt gebruikt om andere staal- en niet-ijzerlegeringen te maken, waaronder zeer gespecialiseerde militaire, ruimtevaart- en industriële toepassingen, volgens het Nickel Institute. Ongeveer 9 procent wordt gebruikt voor plating en 6 procent gaat naar andere soorten toepassingen, zoals munten, batterijen en elektronica.

Geld praat

Omdat nikkel zo'n stevig en corrosiebestendig materiaal is, is het een uitstekend metaal voor het maken van munten. De eerste munt die het metaalnikkel bevatte, was het stuk van één cent Flying Eagle, een Amerikaanse munt gemaakt van 12 procent nikkel en 88 procent koper. Deze munt, die ook de eerste was die de naam "nikkel" gebruikte, circuleerde slechts twee jaar, tussen 1857-1858.

Het vijf cent nikkel werd een paar jaar later geïntroduceerd in 1866 net nadat de burgeroorlog tot een einde kwam. Voorafgaand aan de oorlog waren de meeste munten nog steeds gemaakt van goud en zilver, wat hen intrinsieke waarde gaf. Toen de geruchten over oorlog begonnen te verspreiden, begonnen mensen deze waardevolle munten op te potten, waardoor de economie een duikvlucht kreeg. Om het gebrek aan munten te compenseren, begonnen mensen postzegels en bankbiljetten uit te geven die waren uitgegeven door banken en winkels. Zelfs soldaten van de Unie werden betaald met aantekeningen van de regering.

In de tussentijd had de industrieel Joseph Wharton in de beginjaren van de oorlog verschillende nikkelmijnen gekocht. Nikkel was tijdens de oorlog een broodnodig metaal omdat het werd gebruikt om militaire uitrusting te maken. Toen de oorlog eenmaal was afgelopen, was er echter een overschot aan nikkel en Wharton vroeg zich waarschijnlijk af wat hij met al zijn nikkel ging doen. Hij drong er bij de wetgever op aan meer munten met nikkel te gaan maken. Immers, mensen zouden dit minder waardevolle metaal veel minder snel oppotten.

De wetgevers luisterden, en in 1866 sloeg de Amerikaanse overheid 15 miljoen 5-centmunten gemaakt van 75 procent koper en 25 procent nikkel. Nickels overstroomde de economie en werd de meest prominente munt in de naoorlogse jaren.

In de Verenigde Staten zijn stuivers, dubbeltjes, kwartjes en halve dollars nog steeds gemaakt van een koper-nikkellegering. De nikkelmunt bevat vrij treffend het meeste nikkel met 25 procent, terwijl de andere munten 8,33 procent nikkel zijn.

Wie weet?

  • Veel meteorieten bestaan ​​uit een nikkel-ijzerlegering. Mensen in het oude Egypte beschouwden deze nikkelrijke meteorieten zo belangrijk dat ze ze vormden tot voorwerpen van schoonheid. Buisvormige kralen gemaakt van meteorietmateriaal (ongeveer 30 procent nikkelgewicht) werden ontdekt in grafkuilen op de begraafplaats Gerzeh aan de westoever van de rivier de Nijl. Er wordt aangenomen dat ze werden begraven rond 3300 voor Christus.
  • Nikkel wordt gebruikt als katalysator voor de hydrogenering van onverzadigde verbindingen in verschillende soorten oliën, waarbij stoffen van vloeistoffen in vaste stoffen worden veranderd. Een nikkelkatalysator kan worden gebruikt om margarine, bakvet en bepaalde soorten zeep te produceren.
  • Nitinol is een nikkellegering die zijn vorige vorm herinnert, volgens Chemicool. Als u een draad van deze nikkel-titaniumlegering op 500 C (932 F) verwarmt, kunt u de draad buigen in elke gewenste vorm. Laat het afkoelen en buig het in een andere vorm. Verwarm vervolgens de draad opnieuw en kijk hoe de eerste vorm weer verschijnt.
  • De explosie van Supernova 2007bi creëerde een massa nikkel die drie keer zo groot was als onze zon, waardoor de uitzettende gassen maandenlang heel fel gloeiden.
  • Nikkelallergie is een van de meest voorkomende oorzaken van allergische contactdermatitis. Een veel voorkomende irritant is sieraden die nikkel bevat, zoals wit goud.
  • Zwitserland produceerde de eerste munt van bijna puur nikkel in 1881, en Canada - de grootste nikkelproducent ter wereld - introduceerde tussen 1922 en 1981 ook een nikkelmunt van 99,9 procent ter waarde van vijf cent.
  • Het toevoegen van nikkel aan glas geeft het een groene kleur.
  • Een kilogram nikkel kan volgens het Jefferson Lab in 300 kilometer draad worden getrokken.

Magnetisme

Nikkel is een van de slechts vier metalen die ferromagnetisch zijn, wat betekent dat ze worden aangetrokken door magneten en zelf magnetisch zijn. De anderen zijn ijzer, kobalt en gadolinium. Alnico-magneten - een combinatie van aluminium (Al), nikkel (Ni) en kobalt (Co) - zijn zeer sterke permanente magneten die hun magnetisme behouden, zelfs wanneer ze worden verwarmd totdat ze rood gloeien, volgens Chemicool.

Mu-metaal is een zacht-magnetische legering van ongeveer 80 procent nikkel en 20 procent ijzer (en een scheutje molybdeen). Mu-metaal heeft een zeer hoge permeabiliteit, waardoor het gevoelige elektronische apparatuur kan beschermen tegen statische of laagfrequente magnetische velden. Als je Mu-metaal tussen een magneet en metaal plaatst, verdwijnt de gebruikelijke aantrekkingskracht feitelijk.

toxiciteit

Nikkel is een essentieel element voor een gezonde plant, en spoorhoeveelheden komen van nature voor in de meeste groenten, fruit, noten en in iets grotere hoeveelheden in chocolade en wijn, volgens het Nickel Institute.

Maar zoals de meeste metalen, heeft nikkel een donkere kant als er teveel in het menselijk lichaam komt. Wanneer grote hoeveelheden nikkel - waarvan bekend is dat ze kankerverwekkend zijn - zich ophopen in de bodem, lucht of onze voedsel- en watervoorziening, zijn er risico's op toxiciteit.

Mensen die werken in nikkelraffinage, galvaniseren en lassen lopen het grootste risico op gezondheidsproblemen. Werknemers die sporen van nikkelstof inademen hebben een verhoogd risico op longkanker, fibrose en andere kwalen.

In 2012 werden 25 vernikkelingsarbeiders in Egypte leverfunctietests gegeven. De resultaten vertoonden overweldigend slechte leverfunctie onder de nikkelarbeiders in vergelijking met de controlegroep. Een ander onderzoek in Saoedi-Arabië bracht ook de toxische effecten van nikkelblootstelling op de longen en de luchtwegen aan het licht, maar de onderzoekers ontdekten ook een interessant feit: het eten van curcumine, het actieve bestanddeel in de kurkuma, was gekoppeld aan een significante vermindering van toxiciteit en oxidatieve effecten. spanning.

Extra middelen

  • Los Alamos National Laboratory
  • Royal Society of Chemistry
  • Jefferson Lab


Video Supplement: Man Saved Pennies For 45 Years. Then He Cashed Them, Their Total Is Astounding.




Onderzoek


Enorme Chileense Aardbeving Aan De Kust Van Het Land
Enorme Chileense Aardbeving Aan De Kust Van Het Land

Waarom Regen Die Frisse, Aardse Geur Geeft
Waarom Regen Die Frisse, Aardse Geur Geeft

Science Nieuws


Eerste 'Gevleugelde' Zoogdieren Leefden Naast Dinosaurussen 160 Miljoen Jaar Geleden
Eerste 'Gevleugelde' Zoogdieren Leefden Naast Dinosaurussen 160 Miljoen Jaar Geleden

Moeilijk Om Je Voor Te Stellen: Wat Is Afasie?
Moeilijk Om Je Voor Te Stellen: Wat Is Afasie?

Biedt De Hersenen Het Cerebellum Mensen De Aandacht?
Biedt De Hersenen Het Cerebellum Mensen De Aandacht?

Rotavirus Vaccin Gekoppeld Aan Ernstige Intestinale Stoornis Bij Zuigelingen
Rotavirus Vaccin Gekoppeld Aan Ernstige Intestinale Stoornis Bij Zuigelingen

Waarom Je Jezelf Niet Kunt Kietelen
Waarom Je Jezelf Niet Kunt Kietelen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com