Níquel

DATOS HISTORICOS

El uso del níquel se remonta aproximadamente al siglo IV a.c. Generalmente junto con el cobre, ya que aparece con frecuencia en los minerales de este metal. Los minerales que contienen níquel, como la niquelina, se han empleado para colorear el vidrio. En 1751 Axel Frederik Cronstedt, intentando extraer cobre de la niquelina, obtuvo un metal blanco que llamo níquel, su denominación proviene del nombre mineral 'kupfernickel', que significa 'cobre inservible'. Existe en la naturaleza combinado con el azufre o en forma de minerales silicáticos. El níquel se usa principalmente en aleaciones, y aporta dureza y resistencia a la corrosión en el acero, se emplea como protector y como revestimiento ornamental de los metales. El níquel es también un componente clave de las baterías de níquel-cadmio.

El níquel aleado con otros metales se utiliza en más de 300.000 productos, haciendo parte de la industria de la salud, la alimentación, la joyería, la industria automotriz, la fabricación de armas, de bombas hidráulicas, los recubrimientos de metales, y la acuñación de monedas, entre otras.

Pero ¿que más es el níquel?

Es un metal perteneciente al grupo de metales de transición, el nombre “transición” proviene de una característica que presentan estos elementos de poder ser estables por si mismos sin necesidad de una reacción con otro elemento.

PROPIEDADES

Metal duro, blanco plateado, dúctil y maleable.

El níquel tiene cinco isótopos naturales con masas atómicas de 58, 60, 61, 62, 64. También se han identificado siete isótopos radiactivos, con números de masa de 56, 57, 59, 63, 65, 66 y 67.

Pertenece al Sistema AISI en la serie 2 que es de los aceros austeníticos.

La serie 200 es principalmente de Cromo-Niquel. Aunque algunas veces puede estar combinada también con el Manganeso.

Símbolo Ni

número atómico 28

masa atómica del níquel presente en la naturaleza. 58.71

Valencias 2 y 3

Estado de oxidación +3

electronegatividad 1.8

punto de ebullición (ºC) 2730.

punto de fusión (ºC) 1453.

radio atómico (Å) 1.254

configuración electrónica [Ar]3d84s2

primer potencial de ionización (eV) 7.68

densidad (g/ml) 8.9,

radio covalente (Å) 1.21

radio iónico (Å) 0.78

punto de ebullición (ºC) 2730

punto de fusión (ºC) 1453.

Datos cristalográficos

El níquel, con una red FCC que lo hace fácilmente deformable, posee un excelente comportamiento a corrosión y oxidación a alta temperatura. Tiene buena resistencia mecánica a altas temperaturas y alta conductividad eléctrica, y se emplea en equipos eléctricos y electrónicos.

La mayor parte del níquel comercial se emplea en el acero inoxidable y otras aleaciones resistentes a la corrosión. También es importante en monedas como sustituto de la plata.

El níquel metálico es fuerte y duro (3.8 en la escala de Mohs), Cuando está finamente dividido, es de color negro.

La densidad del níquel es 8.90 veces la del agua a 20ºC; se funde a 1455ºC y hierve a 2840ºC es sólo moderadamente reactivo. Resiste la corrosión alcalina y no se inflama en trozos grandes, pero los alambres muy finos pueden incendiarse.

Está por encima del hidrógeno en la serie electroquímica; se disuelve con lentitud en ácidos diluidos liberando hidrógeno. En forma metálica es un agente reductor fuerte

PRODUCCIÓN

El níquel es un elemento bastante abundante, constituye cerca de 0.008% de la corteza terrestre y 0.01% de las rocas ígneas. En algunos tipos de meteoritos hay cantidades apreciables de níquel, y se piensa que existen grandes cantidades en el núcleo terrestre.

El níquel se presenta en pequeñas cantidades en plantas y animales. Está presente en pequeñas cantidades en el agua de mar, el petróleo y en la mayor parte del carbón.

El níquel se consigue de dos formas diferentes en la corteza terrestre.

A cielo abierto: se retira la capa de recubrimiento del terreno y se extrae a una determinada profundidad

Subterránea :se extrae adentrándose en la mina para sacar de allí el elemento.

En el proceso electrolítico, el níquel se deposita en forma de metal puro, el cobre se extrae por disolución en acido sulfúrico diluido y el residuo de níquel se reduce a níquel metálico impuro. Al hacer pasar monóxido de carbono se forma carbonilo de níquel Ni(CO)4, un gas volátil que es calentado a 2000C para descomponerse , depositándose a si el níquel metálico puro.

APLICACIONES

Se une al hierro en una aleación para fabricar acero inoxidable(cubiertos ,herramientas, utensilios quirúrgicos).

Se emplea como protector y como revestimiento ornamental de los metales(aporta dureza y resistencia a corrosión). Se utiliza en piezas de automóviles como ejes, engranajes, cigüeñales, etc.

De las superaleaciones más utilizadas en los aviones es el níquel .

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Las características mecánicas de un material dependen de su composición química y de su estructura cristalina, los tratamientos modifican dicha estructura sin alterar su composición química.

Los principales tratamientos son:

Temple: aumenta la dureza y la resistencia.

Revenido: Disminuye los efecto del temple, conserva parte

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