Níquel
El níquel es un elemento químico ubicado en el grupo 10 de la tabla periódica, en una posición intermedia entre el cobalto y el cobre. Posee un número atómico igual a 28, su masa atómica es igual a 58,71 unidades y es representado por el símbolo químico Ni.
El níquel es uno de los metales menos abundantes en la corteza terrestre, comprendiendo el 0,008% de esta. Las mayores fuentes de níquel metálico son los meteoritos. En estado natural, el níquel constituye minerales como la niquelina, la pirrotina, la millerita y la pentlandita.
El descubrimiento del níquel fue realizado por el químico sueco Axel Cronstedt, quien el año 1751 lo obtuvo al tratar de extraer cobre de la niquelina. Este bautizó al nuevo metal como níquel, que es la abreviatura del alemán Kupfernickel; nombre utilizado por los antiguos mineros alemanas para denotar al folclórico “cobre del diablo”.
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Características y propiedades
El níquel es un elemento químico que es catalogado como metal de transición.
A pesar de ser un metal poco abundante en la superficie y corteza terrestre, el níquel es el segundo elemento más abundante en el núcleo del planeta y, junto con el hierro, genera a la magnetosfera.
Químicamente, presenta ciertas semejanzas y afinidades con el hierro.
Es uno de los metales más pesados, con una densidad del mismo orden de magnitud que el hierro, osmio e iridio.
Es un metal de transición moderadamente reactivo.
Posee buena resistencia a la corrosión y es generalmente inflamable.
El níquel es un elemento vital para la nutrición de algunos microorganismos y plantas.
Los mayores productores de níquel mineral son Indonesia, Filipinas, Francia (Nueva Caledonia), Rusia, Australia, Canadá, China y Brasil. De todos ellos, más de la mitad de la reservas de níquel están concentradas en Indonesia, Brasil y Australia.
Propiedades físicas
- Su punto de fusión es de 1455 °C.
- Su punto de ebullición se alcanza a los 2457 °C.
- Presenta una densidad de 8908 kg/m3, a una temperatura de 20 °C y a una atmosfera de presión.
- Su estado de agregación ordinario es el sólido.
- La estructura cristalina de su estado sólido se basa en una geometría cubica centrada en las caras.
- Es un metal ferromagnético.
- Posee buena conductividad, tanto eléctrica como térmica.
- Organolépticamente, es un metal medianamente duro con una coloración blanca-plateada con tonos débiles de amarillo.
- Tiene una dureza de 5 en la escala de Mohs.
- A temperaturas superiores a 355 °C el níquel pierde su ferromagnetismo.
Propiedades químicas
- Atómicamente, está compuesto por 28 electrones distribuidos en 8 niveles energéticos. Su núcleo contiene 28 protones y 31 neutrones.
- Generalmente su estado de oxidación es +2, sin embargo, se ha observado que puede presentar estados 0,+1, +3 y +4.
- En condiciones ambientales, el níquel reacciona lentamente con el oxígeno.
- En ambientes agresivos y dinámicos tiende a presentar una baja reactividad, lo que incrementa su resistencia a la corrosión.
- Es un elemento capaz de producir sustancias simples como las sales y productos complejos o de coordinación.
- Compuestos como los sulfatos y vapores de níquel pueden generar cáncer.
- El tetra-carbonilo de níquel es volátil y altamente tóxico a temperatura ambiente.
- En disoluciones acidas se disuelve lentamente liberando hidrógeno.
- El níquel es parte importante de la mayoría de las hidrogenasas, especialmente de aquellas encargadas de oxidar al hidrogeno.
Propiedades mecánicas
- Es un metal dúctil y maleable.
- Puede ser pulido, laminado y forjado para producir materiales aleados con gran tenacidad y resistencia a la corrosión.
Usos
Más de tres quintas partes de la producción mundial de níquel se concentran en la elaboración de acero inoxidable del tipo austenítico y aleaciones.
Las aleaciones de níquel que más destacan son el alnico, usado en súper-imanes; el mu-metal, empleado para controlar campos magnéticos; el monel, usado en motores de submarinos y en la industria química; y el nitinol-55, utilizado en la robótica.
En algunos países, especialmente en Canadá, Suiza, Estados y en Reino Unido, el níquel es empleado para acuñar monedas.
El níquel también participa en la electrónica, constituyendo baterías recargables, electrodos, capsulas de micrófonos y en cuerdas de guitarras eléctricas.
En el ámbito científico-industrial, el níquel es usado para elaborar crisoles y como catalizador de la hidrogenación de aceites vegetales.
El níquel también es empleado para embellecer y fortalecer vidrios, cerámicas, piezas mecánicas de relojes y joyerías variadas, debido a las atractivas coloraciones de sus compuestos.
Dónde se encuentra
Las principales naciones al frente de la producción de níquel son Indonesia, Filipinas, Nueva Caledonia, Rusia, Australia, Canadá y China.
Dentro de la lista también están incluidas algunas localidades como Brasil y Guatemala. Sin embargo, en Sudamérica el principal yacimiento de níquel lo tiene Cuba.
Ahora, según los datos suministrados, entre Australia y Brasil comprende el 57% de las reservas mundiales de níquel al nivel mundial en el 2018.
Obtención
Se debe destacar que el níquel nunca se presenta puro en su estado natural, por lo que es normal encontrarlo a través de los componentes kamacita, tainita, garnierita, millerita, pentlandita y pirrotina.
Los procesos de obtención de níquel se dan a través de actividades mineras mediante yacimientos subterráneos donde se extraerá la roca en su estado natural.
Luego, el cubo de tierra y minerales, es sometido a procesos de electrólisis con sulfuro de níquel destinado a su división elemental para la separación de componentes.
Quién lo descubrió
Según los historiadores, el origen del níquel remonta desde el siglo IV a. C. De hecho, podría decirse que el hallazgo fue al mismo tiempo que el del cobre.
Su origen no dispone de un nombre como tal, pero los primeros avistamientos fueron en Siria, alrededor de los años 190 a. C en los reinados de Euthydemus II, Agathocles y Pantaleon.
El níquel fue utilizado para la elaboración de monedas de color blanco con similitudes a la plata, estaban conformadas con solo el 20% de níquel y el 80% de otros minerales.
En algunos manuscritos chinos, aparecen indicios sobre la presencia del “cobre blanco” para las zonas de Oriente en los años 1. 700 y 1. 400 a. C.
Los hallazgos no fueron confirmados pero hay fuertes expectativas de que los pobladores pudieron equivocarse y confundir el níquel con la plata.
La extracción del níquel puro, proveniente de la niquelina para la elaboración del vidrio, estuvo en las manos de Axel Frederik Cronstedt en 1715.
Luego, comenzó el boom con el vidrio producido con el níquel que era mucho más dulce y resistente que el elaborado con otros materiales.
Actualmente, muchas dependencias federales continúan utilizando las monedas de níquel un instrumento de cambio para la sustitución de la plata o el cobre.
También existen esculturas, cuadros, juegos de tenedores, vajillas y jarrones elaborados con níquel.
La primera moneda realizada con níquel fue la de 20 centavos en Suiza para los años 1881.