Tổng quan về kim loại Nikel

Niken là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Ni và số nguyên tử 28. Nó là một kim loại sáng bóng màu trắng bạc với một chút ánh vàng. Niken thuộc về các kim loại chuyển tiếp và cứng và dễ uốn. Niken tinh khiết, được nghiền thành bột để tối đa hóa diện tích bề mặt phản ứng, cho thấy một hoạt động hóa học đáng kể, nhưng các mảnh lớn hơn chậm phản ứng với không khí trong điều kiện tiêu chuẩn vì một lớp oxit hình thành trên bề mặt và ngăn ngừa sự ăn mòn thêm (thụ động). Mặc dù vậy, niken nguyên chất chỉ được tìm thấy trong lớp vỏ Trái đất với số lượng rất nhỏ, thường là trong các loại đá siêu mủ, và trong nội thất của các thiên thạch sắt niken lớn hơn không tiếp xúc với oxy khi ở ngoài khí quyển Trái đất.

Niken thiên thạch được tìm thấy kết hợp với sắt, một sự phản ánh nguồn gốc của các nguyên tố này như là sản phẩm cuối cùng của quá trình tổng hợp hạt nhân siêu tân tinh. Một hỗn hợp niken sắt sắt được cho là tạo ra các lõi bên ngoài và bên trong của Trái đất.

Việc sử dụng niken (như một hợp kim sắt Niken thiên thạch tự nhiên) đã được truy nguyên từ năm 3500 BCE. Niken lần đầu tiên được phân lập và phân loại là nguyên tố hóa học vào năm 1751 bởi Axel Fredrik Cronstedt, người ban đầu đã nhầm quặng với một loại khoáng chất đồng, trong các mỏ coban của Los, Hälsingland, Thụy Điển. Tên của nguyên tố này xuất phát từ một trò đùa tinh quái của thần thoại thợ mỏ Đức, Niken (tương tự như Old Nick), người đã nhân cách hóa thực tế rằng quặng đồng-niken chống lại sự tinh luyện thành đồng. Một nguồn niken quan trọng về mặt kinh tế là quặng sắt limonite, thường chứa 1 - 2% niken. Các khoáng vật quặng quan trọng khác của Niken bao gồm pentlandite và hỗn hợp silicat tự nhiên giàu Ni được gọi là garnierite. Các địa điểm sản xuất chính bao gồm vùng Sudbury ở Canada (được cho là có nguồn gốc thiên thạch), New Caledonia ở Thái Bình Dương và Norilsk ở Nga.

Niken bị oxy hóa chậm bởi không khí ở nhiệt độ phòng và được coi là chống ăn mòn. Trong lịch sử, nó đã được sử dụng để mạ sắt và đồng thau, thiết bị hóa học phủ và sản xuất một số hợp kim giữ được độ bóng cao, như bạc Đức. Khoảng 9% sản lượng niken thế giới vẫn được sử dụng để mạ niken chống ăn mòn. Các vật thể mạ niken đôi khi gây ra dị ứng niken. Niken đã được sử dụng rộng rãi trong các đồng tiền, mặc dù giá tăng của nó đã dẫn đến một số thay thế bằng kim loại rẻ hơn trong những năm gần đây.

Niken là một trong bốn nguyên tố (các nguyên tố khác là sắt, coban và gadolinium) có tính sắt từ ở nhiệt độ phòng xấp xỉ. Nam châm vĩnh cửu Alnico dựa một phần vào niken có độ bền trung gian giữa nam châm vĩnh cửu gốc sắt và nam châm đất hiếm. Kim loại có giá trị trong thời hiện đại chủ yếu là hợp kim; khoảng 68% sản lượng của thế giới được sử dụng bằng thép không gỉ. Thêm 10% được sử dụng cho hợp kim gốc niken và đồng, 7% cho thép hợp kim, 3% trong đúc, 9% trong mạ và 4% trong các ứng dụng khác, bao gồm cả lĩnh vực pin đang phát triển nhanh. Là một hợp chất, niken có một số ứng dụng sản xuất hóa học thích hợp, như chất xúc tác cho quá trình hydro hóa, catốt cho pin, sắc tố và xử lý bề mặt kim loại.  Niken là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho một số vi sinh vật và thực vật có enzyme với niken là một nguyên tố hoạt động.