Úvod
Nikel (Ni) je tvrdý, kujný a ťažný kov s charakteristickým strieborno-bielym leskom. Je veľmi odolný voči korózii na vzduchu aj vo vode, vďaka čomu sa využíva na pokovovanie a výrobu zliatin ako nehrdzavejúca oceľ. Jeho protónové číslo je 28 a v periodickej tabuľke patrí medzi prechodné kovy do 10. skupiny. V prírode sa vyskytuje najmä viazaný v rudách ako pentlandit, často spolu so sírou a železom. Získavame ho tavením týchto rúd, pričom významné ložiská sa nachádzajú v Rusku, Kanade a Indonézii.
Vlastnosti
Nikel, chemická značka Ni, je striebrolesklý, tvrdý kov s atómovým číslom 28, patriaci do skupiny prechodných prvkov s charakteristickým leskom. Medzi jeho kľúčové fyzikálne vlastnosti patrí feromagnetizmus pri izbovej teplote, vysoká kujnosť a ťažnosť, ktoré umožňujú jeho jednoduché mechanické spracovanie na tenké fólie. Vyznačuje sa tiež vysokou teplotou topenia okolo 1455 °C a hustotou 8,9 g/cm³. Je dobrým vodičom elektrického prúdu a tepla. Z chemického hľadiska je pomerne málo reaktívny a na vzduchu je veľmi odolný voči oxidácii a korózii, čo je dôvodom jeho rozsiahleho využitia v ochranných povlakoch. Najčastejšie vystupuje v zlúčeninách v oxidačnom stave +2.
Pôvod názvu
Názov nikel pochádza z nemeckého baníckeho slangu. Baníci v Sasku našli rudu, ktorá vyzerala ako medená (Kupfer), no nedokázali z nej meď vyťažiť. Z neúspechu vinili zlomyseľného škriatka menom Nikel. Ruda tak dostala názov „Kupfernickel“, čo v preklade znamená „Niklova meď“ alebo „diablova meď“.
Objav
História niklu je úzko spätá s poverami stredovekých baníkov. Nemeckí baníci v Sasku často nachádzali červenkastú rudu, ktorá sa nápadne podobala na medenú, no pri pokusoch o tavenie z nej nedokázali získať žiadnu meď. Z frustrácie ju preto nazvali „Kupfernickel“, čo v preklade znamená „diablová meď“, pričom vinili z neúspechu zlého banského škriatka menom Nickel. Až v roku 1751 švédsky mineralóg a chemik Axel Fredrik Cronstedt úspešne izoloval z tohto minerálu, dnes známeho ako nikelín, nový kovový prvok. Ponechal mu skrátený názov nikel a definitívne ho identifikoval.
Výskyt v prírode
V prírode sa nikel v rýdzej forme takmer nevyskytuje, výnimku tvoria železo-niklové meteority. Jeho hlavným zdrojom sú rudy, pričom najvýznamnejšie sú dva typy ložísk. Prvým sú magmatické sulfidické ložiská, kde sa nikel viaže na síru v mineráloch ako pentlandit. Druhým typom sú lateritické ložiská, napríklad garnierit, ktoré vznikajú intenzívnym zvetrávaním hornín v tropických oblastiach. Získavanie je technologicky náročné. Sulfidické rudy sa pražia na oxidy a následne tavia a redukujú uhlíkom. Surový kov sa potom rafinuje na vysokú čistotu prostredníctvom zložitých postupov, akými sú napríklad Mondov karbonylový proces alebo elektrolytická rafinácia.
Využitie
Nikel je kľúčový kov s rozsiahlym využitím. Zásadný význam má v metalurgii, kde tvorí základ mnohých zliatin, ako je nehrdzavejúca oceľ, ktorá je odolná voči korózii. Vyrábajú sa z neho mince, napríklad americký „nickel“ alebo časti eurových mincí. Jeho schopnosť odolávať vysokým teplotám ho predurčuje na použitie v superzliatinách pre letecké motory a plynové turbíny. Využíva sa aj pri galvanickom pokovovaní na ochranu iných kovov a v nabíjateľných batériách, vrátane tých pre elektromobily. V prírode je nikel stopovým prvkom nevyhnutným pre niektoré rastliny a mikroorganizmy, kde je súčasťou enzýmov.
Zlúčeniny
Ľudia vyrábajú množstvo zlúčenín niklu pre priemyselné účely. Síran nikelnatý je kľúčový v galvanickom pokovovaní, kde vytvára lesklé a odolné vrstvy. Oxid nikelnatý sa používa ako pigment v keramike a skle, ktorým dodáva zelené až hnedé odtiene. Vysoko toxický tetrakarbonyl niklu je medziproduktom pri rafinácii kovu. V prírode sa nikel vyskytuje predovšetkým v mineráloch. Najdôležitejšou rudou je pentlandit, sulfid železa a niklu. Ďalšími významnými minerálmi sú garnierit, zelený kremičitan, a millerit. V malých množstvách sa nachádza aj v pôde a vode, viazaný na organické látky.
Zaujímavosti
Nikel patrí medzi štyri prvky, ktoré sú pri izbovej teplote feromagnetické. Predpokladá sa, že tvorí približne desať percent zemského jadra, hneď po železe. Vďaka tejto hojnosti vo vnútri planét sa často nachádza v meteoritoch. Práve z meteorického železa ľudia získavali prvé zliatiny niklu. Je tiež jedným z najčastejších spúšťačov kontaktnej alergie, ktorá sa prejavuje podráždením pokožky pri styku s predmetmi, ako sú šperky či gombíky. Zliatina niklu a titánu, známa ako nitinol, má tvarovú pamäť, čo znamená, že sa po deformácii dokáže vrátiť do pôvodného tvaru.
