Nikel; paslanmaz çelikten elektrikli araç bataryalarına, manyetik malzemelerden uzay teknolojisine kadar modern dünyanın temel yapı taşlarından biridir. Atom numarası 28, simgesi Ni.
Nikel, parlak gümüşi-beyaz renkte, sert ve sünek bir geçiş metalidir. Yüksek korozyon direnci, manyetik özellikleri ve iletkenliği ile endüstriyel açıdan son derece değerlidir.
Nikel, Argon çekirdeği üzerine 3d orbitaline 8 elektron ve 4s orbitaline
2 elektron alarak konfigürasyonunu tamamlar. Bu yapı, nikelin +2 ve +3
oksidasyon basamaklarında kararlı bileşikler oluşturmasını sağlar.
Tam konfigürasyon: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²
Nikel, insanlığın metaller dünyasına yaptığı önemli keşiflerden biridir. Adını İsveç madencilerinin "Kopparnickel" (şeytan bakırı) dediği bir mineralden almaktadır.
Eski Mısır ve Suriye'de %2 nikel içeren demir eserlere rastlanmıştır. Nikel, bilinçsizce demir üretiminde kullanılmıştır.
İsveçli mineralog Cronstedt, nikeliti (NiAs) analiz ederek yeni bir element keşfettiğini ilan etti. "Nickel" adını "Kopparnickel" mineralinden aldı.
İsveçli kimyager Torbern Bergman, nikelin bağımsız bir element olduğunu saf metal üretimiyle kanıtladı.
Sudbury (Kanada) ve Yeni Kaledonya'da büyük nikel yatakları keşfedildi; seri üretim ve alaşım teknolojileri gelişti.
Lityum-iyon pillerde kritik katot malzemesi olarak nikel kullanımı hız kazandı. Elektrikli araç dönüşümünün merkezinde yer alıyor.
Dünya genelinde üretilen nikelin yaklaşık %70'i paslanmaz çelik üretiminde kullanılır. Geriye kalan kısım ise alaşımlar, kaplama, pil teknolojisi ve kimya endüstrisine gider.
Nikel, paslanmaz çeliğin temel alaşım elementidir. Özellikle 304 ve 316 serisi paslanmaz çelikte %8–12 oranında kullanılır. Korozyon direncini ve mekanik özellikleri büyük ölçüde artırır.
NMC ve NCA katot malzemeleri, elektrikli araçlardaki lityum-iyon pillerin bel kemiğidir. Daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun menzil için nikel oranı her geçen yıl artıyor.
Inconel, Hastelloy ve Nimonic gibi süper alaşımlar; jet motoru türbinlerinde, roket nozullarında ve uzay araçlarında kullanılır. Yüksek sıcaklık ve basınç altında mekanik özelliklerini korur.
Elektrolitik nikel kaplama, metal yüzeylere korozyon direnci, parlak görünüm ve sertlik kazandırır. Otomobil parçaları, elektronik bağlantı elemanları ve mücevher endüstrisinde yaygındır.
Raney nikeli, hidrojenasyon tepkimelerinde güçlü bir katalizördür. Bitkisel yağların margarinleştirilmesinden ince kimyasal sentezlere kadar geniş yelpazede kullanılır.
Nikel, demir ve kobalt ile birlikte doğal ferromanyetik elementlerden biridir. Alnico mıknatıslar, hassas ölçüm ekipmanları, hoparlör mıknatısları ve elektrik motorlarında kullanılır.
Nikelin doğada bulunan 5 kararlı izotopu mevcuttur. En bol izotop, tüm doğal nikelin yaklaşık %68.1'ini oluşturan Ni-58'dir. Radyoaktif izotoplar ise araştırma ve tıbbi alanlarda kullanılır.
Doğal nikelin %68.077'sini oluşturur. Kütle sayısı 58, 30 nötronu vardır.
Pozitron yayıcı Ni-57, nükleer tıpta PET taramalarında araştırma amaçlı kullanılır.
⁵⁶Ni, süpernova patlamalarında büyük miktarda üretilir ve ⁵⁶Co → ⁵⁶Fe bozunma zincirine kaynaklık eder.
31 bilinen izotopu bulunmaktadır (kütle sayısı 48–78 arası). 5'i kararlı, diğerleri radyoaktiftir.
Dünya genelinde yıllık yaklaşık 3.3 milyon ton nikel üretilmektedir. Endonezya, küresel arzın büyük bölümünü karşılayarak piyasayı domine etmektedir.
Nikel, bazı mikroorganizmalar ve bitkiler için eser miktarda gerekli bir element olsa da insanlar için biyolojik önemi sınırlıdır ve yüksek maruziyet sağlık sorunlarına yol açabilir.
Nikel, üreaz enziminin aktif merkezinde bulunur. Baklagil bitkilerinin azot döngüsü için az miktarda nikele ihtiyacı vardır.
Bazı bakteri ve arkelerde nikel içeren enzimler (hidrojenaz, karbon monoksit dehidrojenaz) metabolizma için kritik öneme sahiptir.
Dünya nüfusunun yaklaşık %8–15'i nikel alerjisinden etkilenmektedir. Mücevher, tokalar ve bozuk paralar temel temas kaynaklarıdır. Kontakt dermatit en yaygın belirtidir.
Nikel rafineri işçileri ve kaynak yapanlar, nikel bileşiklerine kronik maruziyette artan akciğer ve sinüs kanseri riski taşıyabilir. IARC Grup 1 kanserojen (nikel bileşikleri).
Nikel, deri temasıyla en sık alerji yapan metaldir. Takı, toka, saat kayışı, gözlük çerçevesi ve madeni para kaynak olabilir. Alerji tespit edilmişse dermatolog tavsiyesi alınması önerilir.
Nikel elementi, içerik önerileri veya bilimsel konulardaki soru ve görüşleriniz için aşağıdaki e-posta adreslerimizden bize doğrudan yazabilirsiniz.
Bu sayfa Nikel (Ni) elementi hakkında bilimsel, endüstriyel ve eğitimsel amaçlı hazırlanmıştır. İçerik katkısı, düzeltme önerisi veya işbirliği teklifleri için yukarıdaki adreslerden birine yazmanız yeterlidir. Genellikle 24 saat içinde yanıt verilmektedir.