نيكل

(تم التحويل من Nickel)
هذا المقال هو عن عنصر كيمائي. إذا كنت تريد لاستخدامات أخرى، انظر نيكل (توضيح).
النيكل,  28Ni
A pitted and lumpy piece of nickel, with the top surface cut flat
الخصائص العامة
المظهر رمادي فلزي ذو بريق ذهبي
الوزن الذري العياري (Ar, standard) 58.6934(4)
النيكل في الجدول الدوري
Hydrogen (reactive nonmetal)
Helium (noble gas)
Lithium (alkali metal)
Beryllium (alkaline earth metal)
Boron (metalloid)
Carbon (reactive nonmetal)
Nitrogen (reactive nonmetal)
Oxygen (reactive nonmetal)
Fluorine (reactive nonmetal)
Neon (noble gas)
Sodium (alkali metal)
Magnesium (alkaline earth metal)
Aluminium (post-transition metal)
Silicon (metalloid)
Phosphorus (reactive nonmetal)
Sulfur (reactive nonmetal)
Chlorine (reactive nonmetal)
Argon (noble gas)
Potassium (alkali metal)
Calcium (alkaline earth metal)
Scandium (transition metal)
Titanium (transition metal)
Vanadium (transition metal)
Chromium (transition metal)
Manganese (transition metal)
Iron (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Copper (transition metal)
Zinc (post-transition metal)
Gallium (post-transition metal)
Germanium (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Selenium (reactive nonmetal)
Bromine (reactive nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidium (alkali metal)
Strontium (alkaline earth metal)
Yttrium (transition metal)
Zirconium (transition metal)
Niobium (transition metal)
Molybdenum (transition metal)
Technetium (transition metal)
Ruthenium (transition metal)
Rhodium (transition metal)
Palladium (transition metal)
Silver (transition metal)
Cadmium (post-transition metal)
Indium (post-transition metal)
Tin (post-transition metal)
Antimony (metalloid)
Tellurium (metalloid)
Iodine (reactive nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesium (alkali metal)
Barium (alkaline earth metal)
Lanthanum (lanthanide)
Cerium (lanthanide)
Praseodymium (lanthanide)
Neodymium (lanthanide)
Promethium (lanthanide)
Samarium (lanthanide)
Europium (lanthanide)
Gadolinium (lanthanide)
Terbium (lanthanide)
Dysprosium (lanthanide)
Holmium (lanthanide)
Erbium (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbium (lanthanide)
Lutetium (lanthanide)
Hafnium (transition metal)
Tantalum (transition metal)
Tungsten (transition metal)
Rhenium (transition metal)
Osmium (transition metal)
Iridium (transition metal)
Platinum (transition metal)
Gold (transition metal)
Mercury (post-transition metal)
Thallium (post-transition metal)
Lead (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Polonium (post-transition metal)
Astatine (metalloid)
Radon (noble gas)
Francium (alkali metal)
Radium (alkaline earth metal)
Actinium (actinide)
Thorium (actinide)
Protactinium (actinide)
Uranium (actinide)
Neptunium (actinide)
Plutonium (actinide)
Americium (actinide)
Curium (actinide)
Berkelium (actinide)
Californium (actinide)
Einsteinium (actinide)
Fermium (actinide)
Mendelevium (actinide)
Nobelium (actinide)
Lawrencium (actinide)
Rutherfordium (transition metal)
Dubnium (transition metal)
Seaborgium (transition metal)
Bohrium (transition metal)
Hassium (transition metal)
Meitnerium (unknown chemical properties)
Darmstadtium (unknown chemical properties)
Roentgenium (unknown chemical properties)
Copernicium (post-transition metal)
Nihonium (unknown chemical properties)
Flerovium (unknown chemical properties)
Moscovium (unknown chemical properties)
Livermorium (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
-

Ni

Pd
كوبالتالنيكلنحاس
الرقم الذري (Z) 28
المجموعة، الدورة المجموعة 10, الفترة 4
المستوى الفرعي المستوى الفرعي d
التوزيع الإلكتروني [Ar] 3d8 4s2 أو [Ar] 3d9 4s1 (انظر النص)
الإلكترونات بالغلاف
2, 8, 16, 2 or 2, 8, 17, 1
الخصائص الطبيعية
الطور (عند STP) صلب
نقطة الانصهار 1728 K ​(1455 °س، ​2651 °F)
نقطة الغليان 3003 K ​(2730 °س، ​4946 °ف)
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.) 8.908 ج/سم³
حين يكون سائلاً (عند ن.إ.) 7.81 ج/سم³
حرارة الانصهار 17.48 kJ/mol
حرارة التبخر 379 kJ/mol
السعة الحرارية المولية 26.07 J/(mol·K)
ضغط البخار
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة 4,[1] 3, 2, 1,[2] −1 ​(a mildly basic oxide)
الكهرسلبية Pauling scale: 1.91
طاقات التأين
  • 1st: 737.1 kJ/mol
  • 2nd: 1753.0 kJ/mol
  • 3rd: 3395 kJ/mol
  • (المزيد)
نصف القطر الذري empirical: 124 pm
نصف قطر التكافؤ 124±4 pm
نصف قطر ڤان در ڤالز 163 pm
Color lines in a spectral range
متفرقات
البنية البلورية ​مكعب محوري الوجه
[[File:مكعب محوري الوجه|50px|alt=مكعب محوري الوجه crystal structure for النيكل|مكعب محوري الوجه crystal structure for النيكل]]
سرعة الصوت thin rod 4900 م/ث (at د.ح.غ.)
التمدد الحراري 13.4 µm/(m·K) (at 25 °C)
التوصيل الحراري 90.9 W/(m·K)
المقاومة الكهربائية 69.3 nΩ·m (at 20 °C)
الترتيب المغناطيسي مغناطيسي حديدي
معامل يونگ 200 GPa
معامل القص 76 GPa
معاير الحجم 180 GPa
نسبة پواسون 0.31
صلادة موز 4.0
صلادة ڤيكرز 638 MPa
صلادة برينل 700 MPa
رقم كاس 7440-02-0
التاريخ
الاكتشاف Axel Fredrik Cronstedt (1751)
أول عزل Axel Fredrik Cronstedt (1751)
نظائر النيكل الرئيسية
نظير التوافر عمر النصف (t1/2) نمط الاضمحلال النواتج
58Ni 68.077% >7×1020 y (β+β+) 1.9258 58Fe
59Ni trace 7.6×104 y ε - 59Co
60Ni 26.223% 60Ni هو نظير مستقر وله 32 نيوترون
61Ni 1.14% 61Ni هو نظير مستقر وله 33 نيوترون
62Ni 3.634% 62Ni هو نظير مستقر وله 34 نيوترون
63Ni syn 100.1 y β 0.0669 63Cu
64Ni 0.926% 64Ni هو نظير مستقر وله 36 نيوترون
Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
| المراجع | [[:d:خطأ لوا في وحدة:Wikidata على السطر 890: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).|في ويكي‌داتا]]

النيكل Nickel، هو عنصر كيميائي له الرمز Ni والعدد الذري 28 في الجدول الدوري للعناصر، وهو فلز أبيض فضي بمظهر ذهبي خفيف وهو أحد أربع عناصر حديدية المغناطيسية عند درجة حرارة الغرفة، والثلاثة الباقون هم الحديد والكوبالت والگادولينيوم. يرجع استخدام هذا العنصر لعام 3500 ق.م. ولكن تم فصله لأول مرة عام 1751 على يد العالم السويدي أكسل فردريك كرونستدت الذي أخطأ في اعتقاده انه خام معدن النحاس. أهم الخامات لهذا المعدن هو الليدرايتس الذي يتضمن الليمونيت والجارنيرايت والبنتلاندايت. أكبر مواقع انتاج هذا المعدن تقع في منطقة سادبري في كندا ونيو كاليدونيا في روسيا. يمتاز المعدن بمقاومته للتآكل ولذلك له استخدامات كثيرة في السبائك كطلاء للسبائك وفي تصنيع العملات المعدنية والمغناطيس والعديد من الادوات المنزلية والطبية وكعامل حفز في عملية الهدرجة وفي العديد من التطبيقات الأخرى. في بعض الأنواع من الحياة يستخدم النيكل كمركز نشط لتصنيع الأساس المعدني.يعتبر معدن النيكل العنصر الثاني والعشرين من حيث الوفرة في القشرة الأرضية كما يعد المعدن السابع بالنسبة لوفرة العناصر الانتقالية. بالرغم من وجود كثير من المعادن التي تحتوي على عنصر النيكل، الاان معادن الكبريتيد والأكاسيد تعد أهم المعادن الرئيسية إقتصادياً.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخواص

النيكل فلز ذو لون أبيض فضي لامع، ينتمي إلى الفلزات الانتقالية وهو أحد المواد الاربعة المغناطيسية في درجات الحرارة والضغوط العادية. فلز النيكل قاسٍ وقابل للطرق. يوجد غالباً في الطبيعة مع الكبريت و الحديد في البنتلاندايت أو الكبريت في الميلليرايت أو الزرنيخ والكبريت في النيكل جالينا أو مع الخارصين في المناجم.

النيكل عنصر نشيط كيمائياً بشكله الحر، فيتفاعل مع أكسجين الهواء الجوي ببطىء في درجات الحرارة والضغوط العادية مشكلاً طبقة عازلة من الأكسيد على السطح تخفف من مدى النشاط الكيميائي كما هي الحال بالنسبة لعناصر الكروم والألومنيوم والتيتانيوم. لهذا السبب يستعمل النيكل غالباً في عمليات الطلي المعدني كالحديد والنحاس الأصفر و في سك العملات المعدنية، وفي صناعة الأجهزة المخبرية والطبية والكيميائية أيضاً وفي أنواع محددة من السبائك كسبيكة الفضة الألمانية.

يعتبر النيكل عنصرا هاما في السبائك التي يكونها خصوصا السبائك الفائقة مثل وتحديدا الفولاذ الغير قابل للصدأ.


يعد النيكل متوسط النشاط الكيمياوي فهو يقع بين الحديد والقصدير في الترتيب الكهرحركي، فهو في الشروط العادية يتفاعل بدرجة تكاد لا تذكر مع اللامعادن النموذجية والجافة مثل الأكسجين والكبريت والكلور والبروم، كما أنه ينحل بدرجة أقل من الحديد في الحموض الممددة إلا أن حمض الآزوت المركّز أشد تفاعلاً مع النيكل. وهو لا يتأثر بالحالة المتراصة النقية بالهواء الجاف.

يتفكك الكربيد Ni3C عند درجات حرارة أعلى من درجة انصهار المعدن.

ويكوّن النيكل معقّدات منها K4[Ni(CN)4] وشكله رباعي وجوه، وK2[Ni(Cn)4] وهو ذو شكل مربع، و [Ni(SCN)6]-4 ذو شكل ثماني وجوه.

وللنيكل عدة أرقام أكسدة، أكثرها شيوعاً +2، بالإضافة إلى 0 و +1 و +3 و +4 والتي غالباً ما تلاحظ في معقدات النيكل ويظهر في بعض الأحيان بحالة التأكسد +6 ولكن هذا لم يتبين بشكل قاطع.

للنيكل خواص مغناطيسية بطبيعته، ويترافق وجوده غالباً مع الكوبالت، حيث يوجد كلاهما في الحديد الموجود في النيازك.

البنية الذرية للنيكل هي مكعب ذو معامل شبكي 0.352 نانومتر لذلك نصف قطره الذري 0.125 نانومتر.


النظائر

المقالة الرئيسية: نظائر النيكل


التواجد

Widmanstätten pattern showing the two forms of nickel-iron, Kamacite and Taenite, in an octahedrite meteorite

صادف في الطبيعة على شكل كبريتيد مخلوطاً مع ضروب الكبريتيدات الأخرى (مثال ذلك الميلّريت millerite NiS) والبنتلانديت NiS.FeS والكوبلتيت CoAsS، ومع الزرنيخيدات، والأنتموانيدات الأخرى. ومن المعتقد حالياً أن الحديد والنيكل هما العنصران الرئيسيان اللذان يشكلان نواة الكرة الأرضية.[3]

تكمن صعوبة استحصاله في فصله عن الكوبلت الذي غالباً ما يكون مرافقاً له، وفي فصل العنصرين عن العناصر المرافقة.

يحمَّص خامه فيتحول إلى أكسيد النيكل NiO ويرجَع (يختزل) الأكسيد بالهدروجين:

أكسيد النيكل.jpg

وللحصول على النيكل نقياً يسخَّن مع أكسيد الكربون فيتكون كربونيل النيكل:

كربونيل النيكل.jpg

وبتسخين الكربونيل عند الدرجة 180 ْس يُحصل على النيكل النقي (طريقة موند Mond):

طريقة موند لاستخلاص النيكل.jpg

للنيكل البنية الإلكترونية: [Ar]4s32d8 وتدل [Ar] على البنية الإلكترونية للغاز الخامل الأرگون؛ كتلته الذرية النسبية 69.58، درجة انصهاره 1453 ْس، ودرجة غليانه 2732 ْس، كتلته الحجمية 8.90غ/سم3، كمون المسرى (Ni2+/Ni) يساوي - 0.25 فولط. أي إنه أعلى من الهدروجين في الترتيب الكهرحركي. نصف قطر ذرته 1.24 أنگستروم.

يستعمل النيكل حفّازاً (وسيطاً) catalyst كما يدخل في صناعة الزجاج (الأخضر)، ويستخدم في صنع مدخرة «بطارية» النيكل وهي منبع للتيار الكهربائي وفرق الكمون فيها 1.2 فولط. والتفاعل فيها:

تفاعل بطارية النيكل.jpg

وعند الشحن يُرجَع Fe(OH)2 إلى Fe ويتأكسد هدروكسيد النيكل Ni(OH)2 متحولاً إلى Ni2O3. وزن المدخرة خفيف، ومردود التيار فيها منخفض وهي أغلى من المدخرات الرصاصية.

المركبات

انظر أيضا تصنيف: مركبات النيكل
A nickel atom with four single bonds to carbonyl (carbon triple-bonded to oxygen; bonds via the carbon) groups that are laid out tetrahedrally around it
Tetracarbonyl nickel

معظم أملاح الحموض القوية منحلة بالماء وتكون محاليلها ذات تفاعل حمضي ضعيف بسبب الحلمهة (التحلل بالماء). أما أملاح الحموض الضعيفة فغالباً تكون صعبة الانحلال مثل الكربونات والفوسفات. ولون Ni2+ أصفر؛ أما الأيون المميه فله لون أخضر زاهي مميّز.

هاليداته MX2 هيX) هي F، أو Cl، أو Br، أوI ( ويحصل عليها بتفاعل النيكل مع الحمض الموافق. وهي تنحل جيداً في الماء وفي الكحول باستثناء الفلوريد. ويختلف لونها في الحالة اللامائية حسب الهالوجين. وتشكل الهاليدات معقدات صيغتها العامة: A[NiX3]، A2[NiX4] حيث A أيون معدن قلوي أو أيون أمونيوم.

كبريتات النيكل NiSO4 تتبلور مع 7 جزيئات ماء أو 6 جزيئات. ويحضر ملح الكبريتات بتفاعل النيكل مع حمض الكبريت الممدد. وملح كبريتات النيكل والأمونيوم Ni(NH4)2(SO4)2.6H2O أزرق مخضر، يستعمل بالطلي الغلفاني.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النيكل (0)

النيكل (I)

Structure of [Ni 2(CN) 6]4−  ion[4]

النيكل (II)

Color of various Ni(II) complexes in aqueous solution. From left to right, [Ni(NH 3) 6]2+ , [Ni(C2H4(NH2)2)]2+, [NiCl 4]2− , [Ni(H 2O) 6]2+ 
A small heap of cyan crystal particles
Crystals of hydrated nickel sulfate.


Nickel(III) antimonide


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

النيكل (III) و(IV)

التاريخ

عملات معدنية هولندية مصنوعة من النيكل النقي.

نتيجة تشابه خام النيكل مع خام الفضة فكثيرا ما كان يتم الخطأ بينهما، ولذلك يرجع تاريخ استخدام النيكل وفصله إلى عصور قريبة. على الرغم من ذلك فقد أستخدم النيكل بطريقة غير مقصودة في العصور القديمة ويرجع تاريخ استخدامه إلى 3500 ق.م. فكان البرونز الذي يستخرج من سوريا -حاليا- يحتوي على 2% نيكل. فضلا عن ذلك فهناك أوراق صينية أقرت تأليف الصينيون النيكل ـ دون ان يكتشفوه ـ ما بين عامي 1700 و1400 ق.م. كمكون أساس لمادة " باي ثونگ " (Pai - Thung ) التي تعني النحاس الأبيض، والتي تتكون من 40 % نحاس، 32 % نيكل، 25 % زنك، 3 % حديد، وتشبه الفضة في شكلها. ومنذ ذلك الحين لم تظهر مادة (باي ـ ثنق ) في أوروبا الا في القرن السابع عشر وبنسب ضئيلة جدا ولكن محتويات السبيكة من النيكل لم تكتشف الا عام 1822.

في ألمانيا وجد خام أحمر في جبال الخام وتم تجميعها على أساس أنها خام النحاس وعندما لم يستطع خبراء التعدين الحصول على خام النحاس منها أعتقدوا أن هذا بسبب أشباح مؤذية من الأساطير الألمانية تمنع الخبراء من استخراج النحاس من هذا الخام وسموه "كوبفر نيكل" حيث تعني "كوبفر" النحاس وتعني نيكل شيطان. وسمي بعد ذلك هذا الخام باسم النيكلاين أو النيكولايت.

وقد كان هذا الإعتقاد سبباً في الإكتفاء بكلمة "نيكل" كإسم لهذا الفلز بواسطة العالم السويدي أكسل كرونستت الذي أفلح في استخلاص فلز النيكل ـ ولكن بصورة غير عالية النقاوة ـ من خام جرسدورفايت والتعرف عليه عام 1751، وفي عام 1775 تمكن بيرجمان من التعرف على النيكل كفلز منفصل يختلف عن النحاس. تلا ذلك عام 1804 استخلاص فلز النيكل بدرجة نقاوة عالية بواسطة الكيميائي ريتشر مما جعله يلم بتفاصيل أكثر عن صفاته الكيميائية، والفيزيائية ممهداً الطريق لوضع الفلز ضمن المجموعة الفرعية الثامنة من مجموعات العناصر الإنتقالية التي تقع بين المجموعتين الرئسيتين الثانية والثالثة من الجدول الدوري للعناصر، بعد الحديد والكوبلت، الذين يشبهانه في كثير من الصفات .

وقد ساعد التشابه الكبير بين الفضة وسبيكة النحاس ـ نيكل المعروفة بالنحاس الأبيض التي كان ينتجها الصينيون منذ العصور الوسطى في ازدهار تجارة النيكل، خاصة وان السبيكة المشار اليها اقل ثمناً من الفضة، حيث شهدت الفترة من 1830 إلى 1839 انتاج كميات تجارية من تلك السبيكة في ألمانيا وانجلترا، اطلق عليها الفضة الألمانية اولاً وفضة النيكل لاحقاً.

لا ذلك تطور هام في صناعة السبائك المحتوية على النيكل عندما اصدرت الولايات المتحدة الأمريكية عام 1851 عملة من سبيكة نحاسية تحتوي 12% نيكل، ثم تبعتها دول أخرى لتزدهر تجارة النيكل بشكل ملحوظ. أصدرت العملات الخالصة من النيكل أول مرة في عام 1881 في سويسرا.

بعد إكتشاف النيكل كعنصر جديد كان مصدر النيكل الوحيد هو الكوبفر نيكل النادر ولكن بعد عام 1824 تم الحصول على النيكل كنتيجة ثانوية من تصنيع الكوبالت الأزرق. كانت النرويج أكبر منتج للنيكل والتي استثمرته عام 1846.

دخل النيكل في صناعة الصلب عام 1889 وزاد الطلب على النيكل وزودت نيو كاليدونيا -تم اكتشاف النيكل بها عام 1865- العالم بالنيكل في الفترة بين 1875 و1915.

أكتشف المخزون الكبير من النيكل حول العالم في سادبوري في كندا عام 1883 ثم في نوريلسك-تالناخ في روسيا عام 1920 ثم في جنوب أفريقيا عام 1924 مما جعل انتاج كميات كبيرة من النيكل ممكنا.

الانتاج العالمي

Time trend of nickel production [5]


الانتاج والودائع[6] 2012 (طن متري) 2011 (طن متري) الودائع (طن متري)
أستراليا 230,000 215,000 20,000,000
بتسوانا 26,000 26,000 490,000
البرازيل 140,000 209,000 7,500,000
كندا 220,000 220,000 3,300,000
الصين 91,000 89,800 3,000,000
كولومبيا 80,000 76,000 1,100,000
كوبا 72,000 71,000 5,500,000
جمهورية الدومنيكان 24,000 21,700 970,000
إندونسيا 320,000 290,000 3,900,000
مدغشقر 22,000 5,900 1,600,000
كالدونيا الجديدة 140,000 131,000 12,000,000
الفلپين 330,000 270,000 1,100,000
روسيا 270,000 267,000 6,100,000
جنوب أفريقيا 42,000 44,000 3,700,000
بلدان أخرى 120,000 103,000 4,600,000
الإجمالي العالمي (بالطن المتري) 2,100,000 1,940,000 75,000,000


الاستخراج والتنقية

Electrolytically refined nickel nodule, with green, crystallized nickel-electrolyte salts visible in the pores.


Highly purified nickel spheres made by the Mond process.

يعتبر البنتلانديت، وهو مزيج من الكبريت والحديد والنيكل، المصدر الرئيسي لفلز النيكل. وهناك مصادر أخرى هي الميلريت والنيكوليت.

وتُعتبر روسيا، وكندا، ونيوكاليدونيا، وأستراليا، وإندونيسيا، من الدول الرائدة في إنتاج النيكل.

التطبيقات

Nickel superalloy jet engine (RB199) turbine blade


A "horseshoe magnet" made of alnico nickel alloy.

يُستخدم النيكل في الأعمال الهيكلية والتغطية الكهربائية لمقاومته الصدأ. وتستخدم المطابع كثيراً ألواح طباعة مغطاة بالنيكل لتستطيع احتمال الاستعمال الشديد. انظر: الطلاء بالكهرباء. ويكوِّن بيروكسيد النيكل مادة موجبة فعالة في مركم أديسون (البطارية المشحونة)، كما يستعمل النيكل في مركم الكادميوم والنيكل. انظر: البطارية.

ومن استخدامات النيكل الهامة تنشيط تفاعلات كيميائية معينة بطريقة الحفز. انظر: الحفز. ولا يتغير النيكل نفسه خلال هذه العملية ويمكن تكرار استعماله. ويستخدم النيكل حفازًا في عملية تسمى الهدرجة إذ يساعد النيكل بعض المكونات العضوية على الاتحاد مع الهيدروجين لتكوين مكونات جديدة. وتُنتج الهدرجة زيتًا نباتيًا جامدًا للطهي. انظر: الهدرجة.

سبائك النيكل-الحديد

ربما كان أكبر استعمال للنيكل هو إضافته للحديد والصلب. فهو يحسِّن هذه الفلزات من عدة وجوه ويجعل الحديد أكثر ليونة (سهل التشكيل). ويستخدم المصنعون سبائك الصلب والنيكل كثيرًا في صناعة الألواح المصفحة وأجزاء الآلات.

الإنفار

سبيكة من النيكل والحديد وفلزات أخرى، ويُستخدم في قياس الأشرطة والبندولات. وهو قليل التمدد والتقلص أثناء تغير درجة حرارته.

معدن مونيل

سبيكة من النيكل والنحاس تُستعمل في صنع الرقائق الفلزية. ولها مقاومة عالية جداً للصدأ. انظر: معدن مونيل.

فضة النيكل. وتُسمى أيضاً الفضة الألمانية، وهي سبيكة من النيكل تستعمل في صنع أدوات المائدة.


الدور الحيوي

يعتبر معدن النيكل العنصر الثاني والعشرين من حيث الوفرة في القشرة الأرضية، كما يعد المعدن السابع بالنسبة لوفرة العناصر الانتقالية، وعلى الرغم من وجود كثير من المعادن التي تحتوي على عنصر النيكل، إلا أن معادن الكبريتيد والأكاسيد تعد أهم المعادن الرئيسية لإنتاجه.

الجدير بالذكر أن معدن النيكل يستخدم بشكل رئيسي في صناعة السبائك المختلفة حيث يمكن خلطه مع كثير من الفلزات مثل النحاس، والمنجنيز، والحديد، والكروم، ويستخدم خاصة في السبائك غير الحديدية والصلب لتحسين جودتها من حيث المتانة، ومقاومة التآكل، والصلادة وخصائصه الجيدة عند درجات الحرارة العالية

يمكن للنيكل أن يدخل الجسم عن طريق تناول الطعام، أو شرب المياه أو استنشاق الهواء. ويعد الامتصاص المعوي المعدي من الغذاء أو الماء المصدر الأساسي للنيكل المترسب داخلياً بين عموم السكان. ويتم امتصاص حوالي 5% من الكمية المبتلعة إلى مجرى الدم عبر الأمعاء, بينما يمكن امتصاص ما نسبته تتراوح بين 20-35% عن طريق الرئتين. ويتم التخلص سريعاً مما نسبته 68% من النيكل الذي يصل إلى الدم وذلك في البول، بينما يتبقى 2% منه في الكليتين حيث يكون عمر النصف البيولوجي له قصيراً جداً ويساوي 0.2 من اليوم (أي حوالي 5 ساعات). أما ال 30% المتبقية فهي تتوزع في بقية أنسجة الجسم, بما في ذلك الكليتين، وتتم تصفيتها بعمر نصف بيولوجي يساوي 1200 يوم. (هذه المعلومة تخصُ موديلات مبسَّطة لا تعكس إعادة توزيع انتقالية).


السمية

يعد النيكل خطراً على الصحة فقط في حال دخوله إلى الجسم. ولا يعد التعرض الخارجي لأشعة گاما أمراً مقلقاً وذلك لكون نظيري النيكل هذين لا يصدران أشعة غاما بكمية مهمة. إذ أن النيكل-63 يضمحل عن طريق إصداره جسيم بيتا كما أن النيكل-59 يضمحل عن طريق أسر إلكترون، يتم فيه إصدار أشعة غاما منخفضة الطاقة. أما في الجسم, فإن النيكل يمثل خطراً صحياً بسبب جسيمات بيتا وأشعة غاما؛ ويرتبط القلق الصحي الأساسي بالاحتمال المتزايد للتسبب بنشوء السرطان.

المركز الدولي لبحوث السرطان circ يصنف النيكل من المواد المسببة لسرطان عند الإنسان، التعرض المزمن للنيكل هو أحد عوامل الخطر للاصابة بـ سرطان الرئة.

النيكل هو أكثر المعادن المسببة للحساسية (12% من السكان مصابون بالحساسية نتيجة استخدامهم المفرط للنيكل حيث تصاب غالبية النساء بالاكزيما نتيجة استعمالهم للمجوهرات والاكسسوارات التي تحتوي على النيكل. ولهذا السبب تم استبعاده لسبائك النيكل المستخدمة للعملات الاوروبية الجديدة.[7]

يوجد النيكل في البيئة بمعدلات قليلة. يستخدم الإنسان معدن النيكل في تطبيقات متعددة، ومن أشهر هذه التطبيقات يستخدم كمكون لمنتجات الصلب والمعادن الأخرى كما نجده في المجوهرات. تحتوى المواد الغذائية على نسب ضئيلة منهن أما من المعروف عن الشيكولاته والدهون أنها تحتوى على كميات عالية من معدن النيكل. تزيد معدلات استهلاكه عند تناول كميات كبيرة من الخضراوات مزروعة في تربة ملوثة به. يتواجد النيكل في المنظفات. المدخن للسجائر يتعرض لتخلل معدن النيكل إلى الرئة. يتعرض الإنسان العادى للنيكل بتنفسه من الهواء وبشربه من مياه الشرب، وتناول الأطعمة أو تدخين السجائر. كما ياتى التعرض بالتلامس الجلدى لتربة أو ماء ملوثتين بهذا المعدن.

تناول الكميات الصغيرة منه ضرورية، أما الكثير منه يعرض الإنسان لمخاطر صحية مثل:

  • زيادة مخاطر التعرض لـ: سرطان الرئة، سرطان الأنف، سرطان

الحنجرة، سرطان البروستاتة * الشعور بالدوار والإعياء بعد التعرض لغازات النيكل.

  • الإصابة بالصمامة الرئوية.
  • فشل الجهاز التنفسى.
  • التشوهات الخلقية للجنين.
  • أزمة الربو، التهاب الشعب الهوائية.
  • اضطرابات في القلب.
  • ردود فعل من الحساسية مثل الطفح الجلدى وخاصة عند ارتداء المجوهرات.
  • أدخنة النيكل من مثيرات الجهاز التنفسى وقد تسبب الالتهاب الرئوى.
  • التعرض للنيكل ومركباته قد ينتج عنها التهاب طبقة الجلد الخارجية والمعروف عنها باسم (هرش النيكل - Nickel Itch) للأشخاص الذى يكون جلدها حساس أو لديها حساسية من النيكل.

تم تصنيف النيكل طبقاً للوكالة الدولية لأبحاث السرطان في مجموعتين:

  • المجموعة (أ): مركبات النيكل مسببة للسرطان في الإنسان، وهناك أدلة كافية تثبت ذلك.
  • المجموعة (ب): تصنف النيكل نفسه بأنه إحدى العوامل المحتمل أن تساهم في إصابة الإنسان بالسرطان.


معاملات الخطورة الإشعاعية

يوضح هذا الجدول بعض القيم لمعاملات الخطورة بالنسبة للاستنشاق والابتلاع. تم استخدام أنماط امتصاص افتراضية موصى بالنسبة للاستنشاق، وتم كذلك استخدام قيم غذائية بالنسبة للابتلاع. وقد أخذت قيم الخطورة بالنسبة للوفاة بالسرطان وفقاً للعمر لكل وحدة إدخال، بأخذ معدلها بالنسبة لجميع الأعمار ولكلا الجنسين. (تساوي جزءاً من تريليون جزء). وتتاح أيضاً قيم أخرى، بما في ذلك ما يخص الوفيات.

ونظائر النيكل الأكثر خطورة هي نيكل-59 ونيكل-63.

لقد تم حساب معاملات خطورة الوفاة بالسرطان حسب الفئة العمرية فيما يخص جميع النكليدات المشعة، بما في ذلك النيكل. وبينما تبدو المعاملات بالنسبة للابتلاع منخفضة نوعاً ما بالمقارنة مع ما يقابلها بالنسبة للاستنشاق، فإن الابتلاع بشكل عام يشكل أكثر الوسائل شيوعاً كطريقة للدخول إلى الجسم. وعلى غرار بقية النكليدات المشعة، تعادل معاملات الخطورة فيما يخصُّمياه الصنبور ما نسبته حوالي 70% مقارنة بما يقابلها في حالة الابتلاع الغذائي.

وبالإضافة إلى الآثار الإشعاعية المحتملة، فقد تبيَّن أنّ النيكل يسبب نقصاناً في وزن الأعضاء ووزن الجسم لتقديرالتأثيرات لدى الحيوانات, وبخاصّة عند الجرعات الكبيرة. ويطلق على قيمة السمية.(وهي تقييم قيمة)لأعلى غير السرطانية المحتملة مصطلح هو الجرعة المرجعية جرعة يستطاع تناولها يومياً دون التسبب بأثر مضاد.

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ Carnes, M.; et al. (2009). "A Stable Tetraalkyl Complex of Nickel(IV)". Angewandte Chemie International Edition. 48: 3384. doi:10.1002/anie.200804435. 
  2. ^ Pfirrmann, S.; et al. (2009). "A Dinuclear Nickel(I) Dinitrogen Complex and its Reduction in Single-Electron Steps". Angewandte Chemie International Edition. 48: 3357. doi:10.1002/anie.200805862. 
  3. ^ غدير زيزفون. "النيكل". الموسوعة العربية. Retrieved 2014-10-149.  Check date values in: |access-date= (help)
  4. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة InorgChemH
  5. ^ Kelly, T. D.; Matos, G. R. "Nickel Statistics" (PDF). U.S. Geological Survey. Retrieved 2014-08-11. 
  6. ^ "Nickel" (PDF). U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. January 2013. 
  7. ^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو

قراءات إضافية

  • محمد عز الدهشان، الفلزات غير الحديدية وسبائكها (جامعة الملك سعود- النشر العلمي والمطابع، الرياض 1418هـ/1990م).
  • هنري دكر وهيام بيرقدار، الكيمياء اللاعضوية الجزء الثاني (مطبعة محمد هاشم الكتبي، 1391هـ/1971م).
  • W.LATIMER and J.HILDBRAND,Reference Book of Inorganic Chemistry (The Macmillan Company 1959).


وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png
ابحث عن nickel في
قاموس المعرفة.