Nichel Elemento metallico bianco-argenteo di simbolo Ni e numero atomico 28, appartenente agli elementi di transizione della tavola periodica. Il nichel venne usato a lungo per produrre le leghe rame-nichel usate nel conio delle monete, ma non fu riconosciuto come sostanza elementare fino al 1751, quando il chimico svedese Axel Frederic Cronstedt lo isolò dal minerale niccolite.
Proprietà
Il nichel è un metallo duro, duttile, malleabile e lucidabile; fonde a 1455 °C, bolle a 2950 °C, ha densità relativa 8,9 e peso atomico 58,71. A temperature inferiori ai 345 °C presenta spiccate caratteristiche magnetiche. Esiste in cinque forme isotopiche stabili. Il nichel metallico non è molto attivo dal punto di vista chimico; è solubile in acido nitrico diluito e si passiva (cioè diventa non reattivo) in acido nitrico concentrato; non reagisce con gli alcali.
Diffusione
Il nichel si ritrova in forma elementare soltanto nelle meteoriti ma, combinato con altri elementi, è piuttosto diffuso sulla crosta terrestre in minerali come la garnierite, la millerite, la niccolite, la pentlandite e la pirrotite.
I minerali di nichel contengono generalmente delle impurità, in modo particolare di rame. I minerali solfurici, come la pentlandite e la pirrotite nichelifera, vengono generalmente fusi in un altoforno e trasportati in forma di lingotti di solfuro di rame e nichel alle raffinerie, dove il nichel viene estratto per mezzo di vari metodi. Nei processi di raffinazione elettrochimica, il nichel si ottiene in forma metallica con un elevato grado di purezza, per deposizione del rame impiegando un voltaggio diverso e una soluzione elettrolitica adeguata. Nel processo Mond, il rame viene separato per dissoluzione in acido solforico diluito, mentre il residuo di nichel viene ridotto a nichel metallico impuro. Facendo passare monossido di carbonio sul nichel impuro, si forma il nichel carbonile (Ni(CO)4), un gas volatile che si decompone se scaldato alla temperatura di 200 °C, depositando nichel metallico puro.
Usi e produzione
Il nichel viene utilizzato per formare rivestimenti protettivi e ornamentali per i metalli, in particolare per ferro e acciaio, che sono particolarmente sensibili alla corrosione. Lo strato di nichel è depositato sulla superficie degli oggetti per elettrolisi. Viene usato anche come catalizzatore in vari processi, tra cui il più importante è l'idrogenazione degli oli.
L'impiego più importante, tuttavia, si ha sotto forma di leghe. L'acciaio al nichel, che contiene dal 2 al 4% del metallo, è usato per fabbricare parti di automobili come i semiassi, l'albero motore, il cambio, le valvole, macchinari di vario tipo e anche corazze. Alcune delle leghe più importanti contenenti nichel sono l'argento tedesco, l'Invar, il metallo Monel, il nichel-cromo e il Permalloy. Le monete usate abitualmente sono di solito realizzate con una lega composta dal 25% di nichel e dal 75% di rame. Il nichel è inoltre uno dei componenti principali delle batterie al nichel-cadmio.
La maggior parte del nichel viene estratto in Canada, in particolare nella regione del Québec dove nel 1957 fu scoperto un ricchissimo deposito. Cuba, i paesi dell'ex Unione Sovietica, la Cina e l'Australia restano comunque importanti produttori.
Composti
Il nichel forma principalmente composti bivalenti, sebbene esistano esempi di composti con grado di ossidazione da -1 a +4. La maggior parte dei sali di nichel, come il cloruro (NiCl2), il solfato (NiSO4) e il nitrato (Ni(NO3)2), sono di colore verde e blu, e si trovano in forma idrata. Il solfato di nichel ammonio (NiSO4 · (NH4)2SO4 · 6H2O) è usato nelle soluzioni elettrolitiche. I composti di nichel si identificano aggiungendo un reagente organico, la dimetilglossima, che forma un precipitato a fiocchi rossi.