Gegenüber konzentrierten, oxidierenden Säuren (Salpetersäure) tritt analog zum rostfreien Stahl Passivierung ein. Da Nickel aus ammoniakalischer Lösung mit Dimethylglyoxim quantitativ ausfällt, ist dieser Nachweis auch für die quantitative gravimetrische Nickelanalyse verwendbar. Aus ammoniakalischer Lösung kann auch mittels Elektrogravimetrie an einer Platinnetzelektrode eine quantitative Bestimmung erfolgen.
Nickel ist ein ausgezeichnetes Legierungsmittel für bestimmte Edelmetalle und wird im Brandtest als Sammler von Elementen der Platingruppe verwendet. Als solches ist Nickel in der Lage, alle sechs Platingruppen-Elemente, vor allem Platin und Palladium, vollständig aus Erzen zu sammeln und Gold teilweise zu sammeln. Das Einatmen anorganischer Nickelverbindungen ist mit einem erhöhten Krebsrisiko für Plattenepithelkarzinome der Lunge und der oberen Luftwege verbunden. Derartige bösartige Neubildungen werden in Deutschland bei berufsbedingter Exposition als Berufskrankheiten anerkannt (BK 4109). Außerdem ist ein erhöhter Nickelgehalt in der Atemluft und im Trinkwasser ein Risikofaktor für eine Sensibilisierung gegen Nickel bei Kindern. Die Zugfestigkeit von weichgeglühtem Nickel liegt bei 400–450 MPa bei einer Bruchdehnung zwischen 30 und 45 %.
Trennen des Rohnickels
Im Gegensatz zu vielen Fluoriden ist es an der Luft stabil. Es kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der Raumgruppe P42/mnm (Raumgruppen-Nr. 136). Das Tetrahydrat kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der Raumgruppe P21ab (Raumgruppen-Nr. 29, Stellung 3).
Es entsteht der Kupfer-Nickel-Feinstein, der zu etwa 80 % aus Kupfer und Nickel und zu etwa 20 % aus Schwefel besteht. Als Begleitminerale können neben Heazlewoodit unter anderem noch Chalkopyrit, Chalkosin, Galenit, Godlevskit, gediegen Kupfer, Millerit, Orcelit, Pentlandit, Pyrit und Pyrrhotin auftreten. Nickel ist ein ausgezeichnetes Legierungsmittel für bestimmte Edelmetalle und wird im Brandtest als Sammler von Elementen der Platinmetalle verwendet. Als solches ist Nickel in der Lage, alle sechs Platinmetalle, vor allem Platin und Palladium, vollständig aus Erzen zu sammeln und Gold teilweise zu sammeln.
Neben der wasserfreien Form gibt es noch wasserhaltige Nickel(II)-chloride, z. Das grüne Nickel(II)-chlorid-Hexahydrat, das aus wässrigen Nickelchloridlösungen auskristallisiert. Das wasserfreie Nickel(II)-chlorid hat eine trigonale Kristallstruktur vom Cadmium(II)-chlorid-Typ mit der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 166). Das Hexahydrat kristallisiert im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12). Auf Grund seiner chemischen Beständigkeit wird Nickel für Apparate im chemischen Labor und der chemischen Industrie verwendet (z. B. Nickeltiegel für Aufschlüsse). Nickel ist in kompakter Form bei Raumtemperatur gegen Luft, Wasser, Salzsäure und Laugen sehr beständig und nicht brennbar.
Isotope des Elements
Das nach Ludwig Mond benannte Mond-Verfahren wurde zur Reinigung des Metalls Nickel entwickelt. Rösten oder Abrösten bezeichnet in der Metallurgie die Behandlung von schwefel-, antimon- und arsenhaltigen Erzen durch Erhitzen in Röstöfen. Dabei entstehen Röstgase wie Schwefeldioxid und Arsentrioxid (Hüttenrauch).
Bronze aus dem Gebiet des heutigen Syriens enthielt bis zu 2 % Nickel, das wohl schon im Kupfer- oder Zinnerz enthalten war. Chinesische Schriften bezeugen, dass in Asien „weißes Kupfer“ (Neusilber) zwischen 1700 und 1400 v. Chr. Nickel wurde erstmals 1751 von Axel Frederic Cronstedt rein dargestellt. Er nannte das Metall 1754 Nickel, abgeleitet von schwedisch kopparnickel (Kupfernickel), dem aus dem Erzgebirge stammenden Wort für Rotnickelkies. So nannten Bergleute das Erz, das aussah wie Kupfererz, aus dem sich aber kein Kupfer gewinnen ließ, als sei es von Berggeistern („Nickeln“) behext. Nickel(II)-chlorid ist ein gelber, stark hygroskopischer Feststoff, der als Farbstoff für Keramik und zur Herstellung von Nickelkatalysatoren dient.
Nornickel oder Norilsk Nickel
Kalt verfestigtes Nickel, dessen Bruchdehnung unter 2 % beträgt, erreicht Festigkeiten bis 750 MPa bei Härtewerten um 180 HB. Reinnickelhalbzeuge mit 99 % Ni-Gehalt können kalt hochverfestigt werden. Nickel kommt in der Erdkruste mit einem Gehalt von etwa 0,008 % vor.
- Nickel wird meist aus sulfidischen Erzen gewonnen und durch thermische Zersetzung von Ni(CO)4 in Reinstnickel überführt.
- Es ist hart, schmiedbar, duktil und lässt sich ausgezeichnet polieren.
- Viele Metalle können ohne Verlust der Eigenschaften endlos recycelt werden.
- Die Wertpapiere der Gesellschaft gehören zu den liquidesten Instrumenten an den in- und ausländischen Aktienmärkten.
- Der Hauptsitz des Unternehmens, das in London und Johannesburg börsennotiert ist, befindet sich in London.
Auch eine halbkonzentrierte Salpetersäure (ca. 30-prozentig) bewirkt noch merkliche Passivierung. Der häufigste Oxidationszustand ist +II, seltener werden −I, 0, +I, +III und +IV beobachtet. Im Nickeltetracarbonyl hat Nickel die Oxidationszahl 0. Nickel(II)-Salze lösen sich in Wasser unter Bildung von Aquakomplexen mit grünlicher Farbe.
Physikalische Eigenschaften
Flotation (von englisch to float – schwimmen) ist ein physikalisch-chemisches Trennverfahren für feinkörnige Feststoffe aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenbenetzbarkeit der Partikel. Das Verfahren findet in einer Flüssigkeit, häufig Wasser, und unter Zufuhr von Gas, häufig Luft, statt. Nickel wird hauptsächlich zur Stahlveredelung verwendet, schon ein geringer Zusatz an Nickel verbessert die Qualität des Stahls erheblich, z. Ein weiterer Teil dient zur Elektroplattierung von Metallen oder als Anodenmaterial bei der galvanischen Vernickelung hauptsächlich von Eisenoberflächen.
Nickel und nickelhaltige Legierungen können in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt oder in eine andere, aber dennoch wertvolle Form gebracht werden. Beispiele sind nickelhaltige Edelstahlschrotte, die zu neuem Edelstahl verarbeitet werden, oder Nickel aus recycelten Batterien, das für nickelhaltige Edelstähle verwendet wird. Das Einatmen des Staubs und auch die Berührung vernickelter Gegenstände kann zu Allergien und entzündlichen Reaktionen führen. Bei Hautkontakt kann die Nickelkrätze auftreten, eine entzündliche Veränderung der Haut. Fein verteiltes Nickel reagiert mit Kohlenmonoxid bei 50 bis 80 °C zu Nickeltetracarbonyl, Ni(CO)4, einer farblosen, sehr giftigen Flüssigkeit.
Reinnickelhalbzeuge mit 99 % Ni-Gehalt können kalt hochverfestigt werden. Eine ähnlich koboldhafte Etymologie findet sich bei Cobalt. Nickel ist ein natürlich vorkommendes Element mit dem Elementsymbol Ni und der Ordnungszahl 28. Im Periodensystem steht es mit einer Atommasse von 58,693 u in der 8. Das von Frederic Cronstedt 1751 entdeckte chemische Element ist nicht radioaktiv und befindet sich bei
Raumtemperatur in einem festen Aggregatszustand.
Nickel, das oder der
Glencore ist ein führender Hersteller und Vermarkter von Nickel mit Standorten in Australien, Kanada und Europa. Glencore produziert einige der reinsten Nickellegierungen der Welt – und ist auch einer der größten Recycler und Verarbeiter von nickelhaltigen Materialien, einschließlich Batterien. Glencores Vertriebsgeschäft umfasst die Bereiche Nickelmetall sowie Konzentrate, Zwischenprodukte und Ferronickel. Andere Metalle werden als Nebenprodukt der Nickelproduktion hergestellt, darunter Kobalt, Kupfer, Edelmetalle und Platingruppenmetalle.
Die Nickel Isotope
Es werden überwiegend Nickel(II)-Verbindungen gebildet. Nickel wird meist aus sulfidischen Erzen gewonnen und durch thermische Zersetzung von Ni(CO)4 in Reinstnickel überführt. Als Legierungsmetall erhöht es die Härte, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahl (Nickel- und Chrom-Nickel-Stahl).
Umfangreiche Nickelressourcen finden sich auch in Mangankrusten und Knollen auf dem Meeresboden. Der Rückgang der Entdeckung neuer Sulfidlagerstätten in traditionellen Bergbaugebieten hat zu Erkundungen an anspruchsvolleren Standorten wie Ost-Zentralafrika und der Südarktis geführt. Die Reserven für Brasilien, China, Kolumbien, Indonesien und die Vereinigten Staaten wurden auf der Grundlage neuer Informationen aus Unternehmens- oder Regierungsberichten überarbeitet.
FeS wird in einem Konverter oxidiert und mit SiO2 verschlackt, wobei ein Gemisch aus NiS und Cu2S, Kupfer-Nickel-Feinstein, zurückbleibt. Die Sulfide werden durch Schmelzen mit Na2S getrennt, wobei sich NiS sammelt und zu NiO geröstet und mit Koks zu Rohnickel reduziert wird. Reinstnickel wird durch thermische Zersetzung von Ni(CO)4 nach dem MOND-Verfahren gewonnen. Bei schwachen, einzähnigen Liganden, beispielsweise Wasser, liegen sie meist als oktaedrische und paramagnetische High-spin-Komplexe mit Koordinationszahl 6 vor. Starke Liganden wie Cyanid bilden quadratisch-planare, diamagnetische Low-spin-Komplexe. Letzterer Bis(dimethylglyoximato)nickel(II)-Komplex ist für den nasschemischen Nickelnachweis von Bedeutung.
Für die Gewinnung von Reinstnickel mit einer Reinheit von 99,99 % gibt es als Spezialverfahren das Mond-Verfahren, benannt nach Ludwig Mond, der 1890 Nickeltetracarbonyl entdeckte. Dazu wird feinverteiltes Rohnickelpulver bei 80 °C in einen Kohlenmonoxidstrom gebracht. Dieses wird von Flugstaub befreit und in eine 180 °C heiße Zersetzungskammer geleitet. Konstantan, eine Legierung aus 55 % Kupfer und 45 % Nickel, die über einen großen Temperaturbereich einen annähernd konstanten spezifischen elektrischen Widerstand besitzt. Sie wird vor allem für genaue Widerstände verwendet. Nickelbasis-Superlegierungen sind Legierungen speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen und unter korrosiven Medien.
Eine sehr empfindliche Verbindung ist das Kaliumhexafluoroniccolat(IV) (K2[NiF6]). Mit einem starken Reduktionsmittel lässt sich aus Kaliumtetracyanoniccolat(II) der zweikernige Komplex K4[Ni2(CN)6] mit einwertigem Nickel herstellen. Daneben existiert eine Vielzahl von Komplexen mit organischen Liganden wie beispielsweise Ethylendiamin oder Anionen von Carbonsäuren. Die tolerierbare tägliche Aufnahmemenge (TDI) von Nickel beträgt laut Europäischer Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) 2,8 Mikrogramm (0.0028 Milligramm) pro Kilo Körpergewicht. 2019 hat die Arbeiterkammer Oberösterreich zwölf verschiedene Sojadrinks bei der Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit untersuchen lassen.
Da recycelbare Metalle bewertet werden, gibt es eine Infrastruktur für deren Sammlung und Verarbeitung. Obwohl die Gesellschaft das Metallrecycling heute wahrscheinlich als Umweltaktivität wahrnimmt, existiert es seit Jahrtausenden als eigenständiger profitabler Wirtschaftssektor. Primäres Nickel wird in Form von Ferro-Nickel, Nickeloxiden, NPI, Nickelsulfat und anderen Chemikalien sowie als mehr oder weniger reines Nickelmetall hergestellt und verwendet. Nickel lässt sich in vielen seiner Anwendungen leicht recyceln, und große Mengen an sekundärem oder „Schrott“-Nickel werden zur Ergänzung neu abgebauter Erze verwendet. Der Edelstahl V2A enthält 8 % Nickel neben 18 % Chrom, V4A (Markennamen Cromargan oder Nirosta) 11 % neben 18 % Chrom und 2 % Molybdän.
