OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques

Gran enciclopèdia catalana

níquel

Símbol delNi, níquel (es), nickel (en)
substantiu masculím
Química

Sumari de l’article

Símbol delNi, níquel (es), nickel (en)
Esquema de diferents procediments d’ontenció del níquel a partir dels dos tipus de niquelíferes, sense representar-hi els mètodes de recuperació d’altres metalls que acompanyen el níquel

química inorgànica quím inorg
Element metàl·lic pertanyent al grup VIII de la taula periòdica, entre el cobalt i el coure.

El producte natural és format per cinc isòtops estables (58, 60, 61, 62 i 64). Hom n'ha pogut obtenir set isòtops radioactius. Té una tonalitat d’un color blanc grisenc, i és mal·leable, però és fràgil quan conté petites quantitats de sofre. El metall fou aïllat el 1751 per A.F.Cronstedt, a partir de la niquelina (NiAs). La seva abundància a l’escorça terrestre és d’un 0,018%. Es troba en l’estat natiu en els meteorits, on forma aliatges amb el ferro; a les roques lunars portades per l’Apol·lo-11, hom el troba en uns percentatges del 0,004%. Els minerals més importants són la polidimita i la pentlandita. El níquel és present en totes les terres de conreu (de 2 a 17 ppm); amb tot, no és indispensable, com el cobalt, per a la vida de les plantes, per a les quals un excés de níquel és fins i tot tòxic. Hom obté en el laboratori petites quantitats de níquel emprades com a catalitzador; el níquel reduït, emprat per P.Sabatier i J.B.Senderens en les hidrogenacions orgàniques, és preparat reduint l’òxid o l’hidròxid de níquel per l’hidrogen entre 300°C i 500°C. Sigui quin vulgui el mètode de preparació, el níquel és sensible a l’acció de metzines catalítiques i sofre, seleni, tel·luri, arsènic, mercuri i plom; inversament, els òxids, com ThO 2 , Al 2 O 3 i Cr 2 O 3 , en milloren l’activitat catalítica i permeten d’augmentar la velocitat de les reaccions. Actua amb les valències +2 i +3, i rarament amb les valències +1 i +4. A més de les sals normals, forma nombrosos complexos, que presenten un índex de coordinació de 6 o de 4. El metall no s’oxida pràcticament en fred i en contacte amb l’oxigen, però per escalfament al voltant dels 600°C un fil de níquel crema i es recobreix d’una pel·lícula d’òxid de colors diversos. Cal fer notar que una solució aquosa de CO 2 ataca lentament el metall, i hom creu que es forma hidrogenocarbonat de níquel. Ni la potassa ni la sosa ataquen el metall a la temperatura ordinària, però aquest atac esdevé molt ràpid cap als 600°C; si aquestes bases contenen un peròxid o un nitrat alcalí, es forma Ni 2 O 3 . L’àcid clorhídric, l’àcid sulfúric, l’àcid nítric, l’àcid fosfòric, l’aiguafort, l’àcid cròmic i les solucions d’alum fèrric l’ataquen més o menys de pressa; l’amoníac dissol el níquel polvoritzat, amb formació d’un catió violeta [Ni(NH 3 ) 6 ] 2 + . El mètode escollit per a l’extracció del níquel és determinat per la composició del material que cal tractar; comprèn trituració, flotació —per a eliminar la roca i obtenir un concentrat de sulfur que contingui el níquel, el coure i el ferro— i flotació diferencial, per a obtenir un concentrat de ferro i un altre de níquel; aquest darrer és sotmès a un procés de torrefacció i de fusió amb un fundent, per a eliminar les roques i una part del ferro en forma d’escòria; així hom obté una mata de níquel i de ferro que conté coure, la qual és sotmesa a l’acció del forn Bessemer per tal d’eliminar-ne el ferro i el sofre. La separació final de níquel, coure i metalls preciosos és obtinguda tractant la mata fosa del Bessemer amb un refredament controlat, trituració, separació magnètica i flotació diferencial. Els aliatges de níquel-coure, níquel-crom i níquel-ferro tenen un ampli ventall d’aplicacions. El níquel és emprat per a fabricar estris de cuina, objectes de laboratori, instruments de cirurgia i elèctrodes. Entre els composts, hom empra el sulfat per als banys de galvanoplàstia i l’òxid per a la fabricació d’esmalts i de vidres acolorits.

La producció mundial de níquel

El 1974 la producció mundial de níquel fou de 736 500 tones, i el 1983 baixà a 653 700 t. L’any 1974 el Canadà fou el primer productor amb 269 100 t, però als anys vuitanta ocupava el segon lloc amb 121 800 t (1983); s’hi destaca el districte de Sudbury (Totten, Copper Cliff North, Kirkwood, Coleman, Little Stobie, Frood Stobie), a Ontario, i els de Lynn Lake, Thompson, Creighton, Birchtree i Soab, a Manitoba. El mineral canadenc és fos i refinat a Port Colborne, Fort Saskatchewan i Sheritt Gordon. L’URSS, que fins els anys vuitanta era el segon productor mundial (120 000 t el 1974), passà a ocupar el primer lloc amb 172 000 t el 1983; hi destaquen com a centres de producció Verhni Ufalej, Mončegorsk, Orsk, Murmansk i Talnak. Els restants productors segueixen a una gran distància: Nova Caledònia (46 200 t el 1983), Cuba (39 200 t), Sud-àfrica (20 500 t), Grècia (12 900 t), i alguns altres productors menors. La comercialització és sotmesa a règim de quasi-monopoli: un càrtel format per poques grans empreses occidentals n'absorbeix el 90%, mentre que el 10% restant correspon a l’URSS i a Cuba.

Propietats físiques del níquel

 Ni 
nombre atòmic  28 
pes atòmic  58,71 
estructura electrònica   [Ar] 3d 8 4s
 estats d’xidació +2, +3 
densitat  8,9 g/ml 
punt de fusió  1 453ºC 
punt d’ebullició  2 732ºC 
radi iònic (Ni +2 0,69 Å
potencial d’ionització, en eV I: 7,635 
  II: 18,168
   III: 35,17
conductivitat tèrmica (a 25ºC)  0,909 W/cm∙K 
resistivitat elèctrica (a 20ºC)  6,84 μΩ∙cm 
duresa Brinell  90-100 kg/mm
 

Col·laboració: 
AgB

Llegir més...