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nickel

Nickel

Nickel mit dem Elementsymbol Ni ist ein chemisches Element und im Periodensystem unter der Ordungszahl 28 zu finden. Nickel ein Übergangsmetall welches im Periodensystem nach der älteren Zählweise in der Eisen-Platin-Gruppe (8. Nebengruppe) oder laut neueren in der 10. Gruppe (Nickelgruppe) steht.

Ni 28

Allgemeines:
  • Symbol: Ni
  • Serie: Übergangsmetalle
  • Ordnungszahl: 28
  • Das Aussehen: glänzend, metallisch, silbrig
  • Die Atommasse: 58,6934
  • Der Massenanteil an der Erdhülle: 0,015%

Vorkommen: 

  • Elementar in Eisenmeteoriten (ca. 8% Nickel)
  • In der Erdkruste (~ 0,1 % ), NiFe-Schichte
  • Sonst nur chem. gebunden, meist mit Co, As und Sb, meist im Kupferschiefer
  • In ozeanischen Manganknollen (ca. 1%)

Eigenschaften: 

  • Nickel ist ein silberweißes, festes Metall, das sich schmieden, verformen
  • und gut polieren lässt, bei Temperaturen bis 345°C ist es magnetisch, schmilzt bei etwa 1455°C und verdampft bei bei ca. 2730 °C;
  • in Form eines Metallblocks ist Nickel nicht sehr reaktiv, feinst verteiltes Nickelpulver reagiert an der Luft jedoch pyrophor (brennt);
  • in verd. Säuren langsam, in Basen nicht löslich, in konzentrierter HNO3 bildet Nickel eine dünne Oxidschicht und reagiert nicht weiter (Passivierung)

Herstellung: 

* Rennverfahren:

  • Silicatische Erze werden in Drehrohöfen mit
  • Kohlenstaub zu Nickel-Eisen-Luppen (mit 5-8% Nickel) reduziert.
  • Diese werden entschwefelt, geröstet und ammonikalisch ausgelaugt.
  • Aus saurer Lösung wird dann Nickel elektrolytisch rein abgeschieden.

* Carbonylverfahren (Mond – Verfahren):

  • CO wird über das noch unreine Nickelrohprodukt geleitet und dieses auf 50 – 80°C aufgeheitzt, wobei sich flüchtiges Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 bildet. Die so entstandene Gasmischung wird auf 200°C erhitzt. Bei dieser Temperatur zerfällt das Ni(CO)4 und reines metallisches Nickel (Mond-Nickel) setzt sich ab.

Ni(CO)4 –> Ni + 4 CO

 

 

Verwendung: 

  • Münzen (Nickelmünzen bestehen aus einer Legierung aus 25% Ni und 75% Cu)
  • für Legierungen (Ni verleiht Stahl hohe Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit)
  • Ni ist Hauptbestandteil der Nickel-Cadmium-Batterien
  • Laborgeräte
  • Hydrierungskatalysator (z.B. für die Fetthärtung)

Zu den weltweit wichtigsten Erzeugungsländern für Nickel gehören die ehemalige Sowjetunion, Kanada, Japan, Norwegen, Australien und Neukaledonien.

Schätze aus Nickel und die Patina

Es wird empfohlen Funde aus Nickel nur mit ausreichenden Sicherheitsvorkehrungen zu restaurieren, wenn man dazu zwischen 20 – 30 % Schwefelsäure und Salpetersäure verwendet. Auch sollten nur wenige Minuten die Fundstücke im sauren Bad liegen.

Wirtschaftlichkeit:

Ein großer Teil der Nickelprodukton wird für nichtrostenden Stahl und Ni-Legierungen verwendet. Nur ein kleiner Teil jedoch als Metall gebraucht. Laut Schätzungen von Experten ist das Vorkommen von abbauwürdigen Ni auf 70 – 170 Millionen Tonnen begrenzt. Jährlich werden im moment ca. 1 Mio. Tonnen gefördert.

Einen Großteil der Vorkommen findet man in Kanada, Russland (Produzent: Norilsk) Kuba und Australien. Nickel ist magnetisch. Seine Erze sind oft von Kobalt begleitet. 1881 wurde die erste bekannte Nickelmünze geprägt. Reines Nickel und seine Verbindungen sind schon in kleinen Mengen (50 Mg)
giftig und können zu dauerhaften Schäden führen.

Geschichtliches:

Bereits ca. 3500 Jahre v. Christi Geburt wurde dieses Metall benutzt. Damals sicher nicht absichtlich oder gezielt. Bronze die im heutigen Syrien gefunden wurde enthielt bereits 2 % Ni, welches wohl schon damals im Kupfer bzw. Zinnerz enthalten war.

Erstmals wurde Ni 1751 von A. F. Cronstedt in reiner Form dargestellt.

Abgeleitet von Kupfernickel wurde dieses Metall von Ihm 1754 Ni benannt.

Kupfernickel so nannten Bergarbeiter jenes Erz welches wie Kupfererz aussah, aus welchem sich aber kein Kupfer gewinnen ließ.

Der Londen Metal Exchange Index (LMEX) bildet die Preisentwicklung der sechs Basismetalle:

Aluminium, Blei, Zinn, Kupfer, Nickel und Zink ab.

An der größten Metallbörse werden Futures und Optionen auf dem LMEX gehandelt. Der Index gilt als die wichtigste Referenz für die Weiterentwicklung der entscheidenten NE-Metalle in der Welt. Die Gewichtung des Index basiert auf den weltweiten Produktionsmengen dieser 6 Metalle und deren Handelsvolumen – das über einen Zeitraum der vergangenen 5 Jahre hinweg. Der daraus gebildete Mittelwert wurde dann in aufgerundeten Größen an die jeweiligen Lots der Metalle angepasst.