Nikel

Nikel, ₂₈Ni ⓘ

Nikel
Görünüş	parlak, metalik ve altın tonlu gümüş
Standart atom ağırlığı Ar°(Ni)	58.6934±0.0004 58,693±0,001 (kısaltılmış)
Periyodik tabloda nikel
Hidrojen Helyum Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon Sodyum Magnezyum Alüminyum Silikon Fosfor Sülfür Klor Argon Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Xenon Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodimyum Neodimyum Promethium Samaryum Europium Gadolinyum Terbiyum Disprosiyum Holmiyum Erbiyum Thulium Ytterbium Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva (element) Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon Francium Radyum Actinium Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Americium Curium Berkelium Kaliforniyum Einsteinium Fermiyum Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonyum Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson – ↑ Ni ↓ Pd kobalt ← nikel → bakır
Atom numarası (Z)	28
Grup	Grup 10
Dönem	dönem 4
Blok	d-blok
Elektron konfigürasyonu	[[[Argon|Ar]]] 3d8 4s2 veya [Ar] 3d9 4s1
Kabuk başına elektron	2, 8, 16, 2 veya 2, 8, 17, 1
Fiziksel özellikler
STP'de Faz	katı
Erime noktası	1728 K (1455 °C, 2651 °F)
Kaynama noktası	3003 K (2730 °C, 4946 °F)
Yoğunluk (r.t.'ye yakın)	8.908 g/cm3
sıvı olduğunda (m.p.'de)	7,81 g/cm3
Füzyon ısısı	17,48 kJ/mol
Buharlaşma ısısı	379 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	26,07 J/(mol-K)
Buhar basıncı P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T'de (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
Atomik özellikler
Oksidasyon durumları	-2, -1, 0, +1, +2, +3, +4 (hafif bazik bir oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 1.91
İyonlaşma enerjileri	1: 737,1 kJ/mol 2.: 1753,0 kJ/mol 3.: 3395 kJ/mol (daha fazla)
Atomik yarıçap	ampi̇ri̇k: 124 pm
Kovalent yarıçap	124±4 pm
Van der Waals yarıçapı	163 pm
Nikelin spektral çizgileri
Diğer özellikler
Doğal oluşum	ilkel
Kristal yapı	yüz merkezli kübik (fcc)
Ses hızı ince çubuk	4900 m/s (r.t.'de)
Termal genleşme	13,4 µm/(m⋅K) (25 °C'de)
Termal iletkenlik	90,9 W/(m⋅K)
Elektriksel direnç	69,3 nΩ⋅m (20 °C'de)
Manyetik sıralama	ferromanyetik
Young modülü	200 GPa
Kayma modülü	76 GPa
Yığın modülü	180 GPa
Poisson oranı	0.31
Mohs sertliği	4.0
Vickers sertliği	638 MPa
Brinell sertliği	667-1600 MPa
CAS Numarası	7440-02-0
Tarih
Keşif ve ilk izolasyon	Axel Fredrik Cronstedt (1751)
Nikelin ana izotopları
İzotop Bolluk Yarılanma ömrü (t1/2) Çürüme modu Ürün 58Ni 68.077% kararlı 59Ni iz 7.6×104 y ε 59Co 60Ni 26.223% kararlı 61Ni 1.140% kararlı 62Ni 3.635% kararlı 63Ni syn 100 y β− 63Cu 64Ni 0.926% kararlı

Nikel, Ni sembolüne ve 28 atom numarasına sahip kimyasal bir elementtir. Hafif altın rengi olan gümüşi beyaz parlak bir metaldir. Nikel geçiş metallerine aittir ve sert ve sünektir. Reaktif yüzey alanını en üst düzeye çıkarmak için toz haline getirilmiş saf nikel, önemli bir kimyasal aktivite gösterir, ancak daha büyük parçaların standart koşullar altında hava ile reaksiyona girmesi yavaştır çünkü yüzeyde bir oksit tabakası oluşur ve daha fazla korozyonu önler (pasivasyon). Buna rağmen, saf doğal nikel Dünya'nın kabuğunda yalnızca küçük miktarlarda, genellikle ultramafik kayalarda ve Dünya atmosferinin dışındayken oksijene maruz kalmayan daha büyük nikel-demir meteoritlerinin iç kısımlarında bulunur. ⓘ

Meteorik nikel, bu elementlerin süpernova nükleosentezinin ana son ürünleri olarak kökeninin bir yansıması olan demir ile birlikte bulunur. Bir demir-nikel karışımının Dünya'nın dış ve iç çekirdeklerini oluşturduğu düşünülmektedir. ⓘ

Nikelin (doğal bir meteorik nikel-demir alaşımı olarak) kullanımı M.Ö. 3500 yılına kadar uzanmaktadır. Nikel ilk kez 1751 yılında Axel Fredrik Cronstedt tarafından izole edilmiş ve kimyasal bir element olarak sınıflandırılmıştır, Cronstedt cevheri başlangıçta İsveç'in Hälsingland bölgesindeki Los kobalt madenlerinde bakır minerali sanmıştır. Elementin adı, Alman madenci mitolojisinde bakır-nikel cevherlerinin bakıra dönüştürülmeye karşı direndiği gerçeğini kişileştiren yaramaz bir peri olan Nikel'den (Yaşlı Nick'e benzer) gelmektedir. Ekonomik açıdan önemli bir nikel kaynağı, genellikle %1-2 nikel içeren demir cevheri limonittir. Nikelin diğer önemli cevher mineralleri arasında pentlandit ve garnierit olarak bilinen Ni bakımından zengin doğal silikatların bir karışımı bulunmaktadır. Başlıca üretim yerleri arasında Kanada'daki Sudbury bölgesi (meteorik kökenli olduğu düşünülmektedir), Pasifik'teki Yeni Kaledonya ve Rusya'daki Norilsk bulunmaktadır. ⓘ

Nikel oda sıcaklığında hava ile yavaşça oksitlenir ve korozyona dayanıklı olduğu kabul edilir. Tarihsel olarak demir ve pirinç kaplamada, kimya ekipmanlarının kaplanmasında ve Alman gümüşü gibi yüksek gümüşi cilaya sahip bazı alaşımların üretiminde kullanılmıştır. Dünya nikel üretiminin yaklaşık %9'u halen korozyona dayanıklı nikel kaplama için kullanılmaktadır. Nikel kaplanmış nesneler bazen nikel alerjisine neden olur. Nikel madeni paralarda yaygın olarak kullanılmıştır, ancak artan fiyatı son yıllarda daha ucuz metallerle değiştirilmesine neden olmuştur. ⓘ

Nikel, yaklaşık oda sıcaklığında ferromanyetik olan dört elementten biridir (diğerleri demir, kobalt ve gadolinyumdur). Kısmen nikel bazlı Alnico sabit mıknatıslar, demir bazlı sabit mıknatıslar ile nadir toprak mıknatısları arasında orta güçtedir. Metal modern zamanlarda esas olarak alaşımlarda değerlidir; dünya üretiminin yaklaşık %68'i paslanmaz çelikte kullanılmaktadır. 10'u nikel bazlı ve bakır bazlı alaşımlarda, %7'si alaşımlı çeliklerde, %3'ü dökümhanelerde, %9'u kaplamada ve %4'ü de elektrikli araçlar da dahil olmak üzere hızla büyüyen batarya sektörü de dahil olmak üzere diğer uygulamalarda kullanılmaktadır. Bir bileşik olarak nikel, hidrojenasyon için katalizör, şarj edilebilir piller için katotlar, pigmentler ve metal yüzey işlemleri gibi bir dizi niş kimyasal üretim kullanımına sahiptir. Nikel, aktif bölge olarak nikel içeren enzimlere sahip bazı mikroorganizmalar ve bitkiler için temel bir besindir. ⓘ

Nikel, atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir elementtir. ⓘ

Özellikler

Atomik ve fiziksel özellikler

Tek duvarlı karbon nanotüp içindeki bir Ni nanokristalinin elektron mikrografı; ölçek çubuğu 5 nm. ⓘ

Nikel, yüksek cila alan hafif altın rengi gümüşi beyaz bir metaldir. Oda sıcaklığında veya oda sıcaklığına yakın sıcaklıklarda manyetik olan dört elementten biridir; diğerleri demir, kobalt ve gadolinyumdur. Curie sıcaklığı 355 °C'dir (671 °F), yani dökme nikel bu sıcaklığın üzerinde manyetik değildir. Nikelin birim hücresi, 0,124 nm atomik yarıçap veren 0,352 nm kafes parametresine sahip yüz merkezli bir küp şeklindedir. Bu kristal yapı en az 70 GPa basınca kadar kararlıdır. Nikel geçiş metallerine aittir. Sert, dövülebilir ve sünektir ve geçiş metalleri için nispeten yüksek bir elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir. İdeal kristaller için öngörülen 34 GPa'lık yüksek basınç dayanımı, dislokasyonların oluşumu ve hareketi nedeniyle gerçek dökme malzemede asla elde edilemez. Ancak Ni nanopartiküllerinde bu değere ulaşılmıştır. ⓘ

Elektron konfigürasyonu anlaşmazlığı

Nikel atomu, enerji bakımından birbirine çok yakın olan [Ar] 3d⁸ 4s² ve [Ar] 3d⁹ 4s¹ olmak üzere iki elektron konfigürasyonuna sahiptir - [Ar] sembolü argon benzeri çekirdek yapısını ifade eder. Hangi konfigürasyonun en düşük enerjiye sahip olduğu konusunda bazı anlaşmazlıklar vardır. Kimya ders kitapları nikelin elektron konfigürasyonunu [Ar] 4s² 3d⁸ olarak verir, bu aynı zamanda [Ar] 3d⁸ 4s² olarak da yazılabilir. Bu konfigürasyon, 4s'nin 3d'den önce dolduğunu öngören Madelung enerji sıralama kuralı ile uyumludur. Nikel atomunun en düşük enerji durumunun bir 3d⁸ 4s² enerji seviyesi, özellikle 3d⁸(³F) 4s^{2 3}F, J = 4 seviyesi olduğu deneysel gerçeği ile desteklenmektedir. ⓘ

Bununla birlikte, bu iki konfigürasyonun her biri ince yapı nedeniyle birkaç enerji seviyesine ayrılır ve iki enerji seviyesi kümesi üst üste biner. Ar] 3d⁹ 4s¹ konfigürasyonuna sahip durumların ortalama enerjisi aslında [Ar] 3d⁸ 4s² konfigürasyonuna sahip durumların ortalama enerjisinden daha düşüktür. Bu nedenle, atomik hesaplamalarla ilgili araştırma literatürü nikelin temel hal konfigürasyonunu [Ar] 3d⁹ 4s¹ olarak verir. ⓘ

İzotoplar

Nikelin izotoplarının atom ağırlığı 48 u (⁴⁸
Ni) ila 78 u (⁷⁸
Ni). ⓘ

Doğal olarak oluşan nikel beş kararlı izotoptan oluşur; ⁵⁸
Ni, ⁶⁰
Ni, ⁶¹
Ni, ⁶²
Ni ve ⁶⁴
Ni, ⁵⁸ ile
Ni en bol olanıdır (%68,077 doğal bolluk). ⓘ

Nikel-62, 8,7946 MeV/nükleon ile herhangi bir nüklidin nükleon başına en yüksek ortalama nükleer bağlanma enerjisine sahiptir. Bağlanma enerjisi hem ⁵⁶ hem de 62'den daha büyüktür.
Fe ve ⁵⁸
Fe, daha bol bulunan elementler genellikle yanlış bir şekilde en sıkı bağlı nüklitlere sahip olarak gösterilir. Bu durum nikel-62'yi evrende en bol bulunan ağır element olarak öngörüyor gibi görünse de, yıldızların iç kısımlarında nikelin nispeten yüksek oranda fotodintegrasyona uğraması, demirin açık ara en bol bulunan element olmasına neden olmaktadır. ⓘ

Kararlı izotop nikel-60, soyu tükenmiş radyonüklid ⁶⁰'ın yan ürünüdür.
Fe, 2,6 milyon yıllık bir yarı ömürle bozunur. Çünkü ⁶⁰
Fe'in yarılanma ömrü o kadar uzundur ki, Güneş Sistemi'ndeki materyallerde kalıcı olması, Fe'in izotopik bileşiminde gözlemlenebilir değişimler yaratabilir.
Ni. Bu nedenle, ⁶⁰ Ni'nin bolluğu
Dünya dışı materyalde bulunan Ni, Güneş Sistemi'nin kökeni ve erken tarihi hakkında bilgi sağlayabilir. ⓘ

En az 26 nikel radyoizotopu karakterize edilmiştir, en kararlı olanı ⁵⁹
Yarı ömrü 76.000 yıl olan Ni, ⁶³
Ni ile 100 yıl ve ⁵⁶
Ni 6 gün. Geri kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri 60 saatten azdır ve bunların çoğunluğunun yarı ömürleri 30 saniyeden azdır. Bu elementin ayrıca bir meta hali vardır. ⓘ

Radyoaktif nikel-56, silisyum yakma işlemi ile üretilir ve daha sonra tip Ia süpernovaları sırasında büyük miktarlarda serbest kalır. Bu süpernovaların orta ve geç zamanlardaki ışık eğrisinin şekli, nikel-56'nın elektron yakalama yoluyla kobalt-56'ya ve nihayetinde demir-56'ya bozunmasına karşılık gelir. Nikel-59, 76.000 yıllık yarı ömrü ile uzun ömürlü kozmojenik bir radyonükliddir. ⁵⁹
Ni, izotop jeolojisinde birçok uygulama alanı bulmuştur. ⁵⁹
Ni, meteoritlerin karasal yaşını tarihlendirmek ve buz ve tortudaki dünya dışı toz bolluğunu belirlemek için kullanılmıştır. Nikel-78'in yarı ömrü yakın zamanda 110 milisaniye olarak ölçülmüştür ve demirden daha ağır elementlerin süpernova nükleosentezinde önemli bir izotop olduğuna inanılmaktadır. 1999'da keşfedilen ⁴⁸Ni nüklidi, bilinen en proton zengini ağır element izotopudur. 28 proton ve 20 nötron ile ⁴⁸Ni, ⁷⁸Ni gibi "iki kat sihirlidir".
Ni 28 proton ve 50 nötrona sahiptir. Dolayısıyla her ikisi de bu kadar büyük proton-nötron dengesizliğine sahip nüklitler için alışılmadık derecede kararlıdır. ⓘ

Nikel-63 nükleer reaktörlerin destek yapısında bulunan bir kirleticidir. Nikel-62 tarafından nötron yakalama yoluyla üretilir. Güney Pasifik'teki nükleer silah test sahalarının yakınlarında da küçük miktarlarda bulunmuştur. ⓘ

Oluşumu

Bir oktahedrit meteoritinde iki nikel-demir formunu, kamasit ve taeniti gösteren Widmanstätten deseni ⓘ

Yeryüzünde nikel en sık pentlanditte kükürt ve demirle, milleritte kükürtle, nikelin mineralinde arsenikle ve nikel galeninde arsenik ve kükürtle birlikte bulunur. Nikel genellikle demir meteoritlerinde kamasit ve taenit alaşımları olarak bulunur. Meteoritlerde nikel varlığı ilk olarak 1799 yılında, o zamanlar İspanya'da çalışan Fransız kimyager Joseph-Louis Proust tarafından tespit edilmiştir. Proust, 1783 yılında Miguel Rubín de Celis tarafından Campo del Cielo'dan (Arjantin) elde edilen meteorit örneklerini analiz etmiş ve bu örneklerde demirle birlikte nikel (yaklaşık %10) bulunduğunu keşfetmiştir. ⓘ

Nikelin büyük kısmı iki tür cevher yatağından çıkarılmaktadır. Birincisi laterittir; burada başlıca cevher mineral karışımları nikel içeren limonit, (Fe,Ni)O(OH) ve garnierittir (çeşitli sulu nikel ve nikel bakımından zengin silikatların bir karışımı). İkincisi, ana cevher mineralinin pentlandit olduğu magmatik sülfit yataklarıdır: (Ni,Fe)
₉S
₈. ⓘ

Endonezya ve Avustralya, dünya toplamının %43,6'sı ile en büyük tahmini rezervlere sahiptir. ⓘ

Dünya genelinde ortalama %1 veya daha fazla nikel içeren tanımlanmış kara kökenli kaynaklar en az 130 milyon ton nikel içermektedir (bilinen rezervlerin yaklaşık iki katı). Yaklaşık %60'ı lateritlerde ve %40'ı sülfit yataklarında bulunmaktadır. ⓘ

Jeofiziksel kanıtlara göre, Dünya'daki nikelin çoğunun Dünya'nın dış ve iç çekirdeklerinde olduğuna inanılmaktadır. Kamasit ve taenit doğal olarak oluşan demir ve nikel alaşımlarıdır. Kamasit için alaşım genellikle 90:10 ila 95:5 oranındadır, ancak safsızlıklar (kobalt veya karbon gibi) mevcut olabilirken, taenit için nikel içeriği %20 ila %65 arasındadır. Kamasit ve taenit nikel demir meteoritlerinde de bulunur. ⓘ

Bileşikler

Nikelin en yaygın oksidasyon durumu +2'dir, ancak Ni⁰, Ni⁺ ve Ni³⁺ bileşikleri iyi bilinmektedir ve egzotik oksidasyon durumları Ni2-, Ni1- ve Ni⁴⁺ üretilmiş ve incelenmiştir. ⓘ

Nikel(0)

Tetrakarbonil nikel ⓘ

Nikel tetrakarbonil (Ni(CO)
₄), Ludwig Mond tarafından keşfedilmiştir, oda sıcaklığında uçucu, oldukça zehirli bir sıvıdır. Isıtıldığında, kompleks tekrar nikel ve karbon monoksite ayrışır:

Ni(CO)
₄ ⇌ Ni + 4 CO

Bu davranış, yukarıda açıklandığı gibi nikelin saflaştırılması için Mond işleminde kullanılmaktadır. İlgili nikel(0) kompleksi bis(siklooktadien)nikel(0) organonikel kimyasında yararlı bir katalizördür çünkü siklooktadien (veya cod) ligandları kolayca yer değiştirebilir. ⓘ

Nikel(I)

Ni'nin Yapısı
₂(CN)
₆]⁴⁻
iyon ⓘ

Nikel(I) kompleksleri nadirdir, ancak bir örnek tetrahedral kompleks NiBr(PPh₃)₃'tür. Birçok nikel(I) kompleksi Ni-Ni bağına sahiptir, örneğin koyu kırmızı diamanyetik K
₄[Ni
₂(CN)
₆] indirgenmesi ile hazırlanan K
₂[Ni
₂(CN)
₆] sodyum amalgam ile. Bu bileşik suda oksitlenir ve H
₂. ⓘ

Nikel(I) oksidasyon durumunun, protonların geri dönüşümlü olarak H
₂. ⓘ

Nikel(II)

Sulu çözeltideki çeşitli Ni(II) komplekslerinin rengi. Soldan sağa, [Ni(NH
₃)
₆]²⁺
, [Ni(C₂H₄(NH₂)₂)]²⁺, [NiCl
₄]²⁻
, [Ni(H
₂O)
₆]²⁺ ⓘ

Hidratlı nikel(II) sülfat kristalleri. ⓘ

Nikel(II), sülfit, sülfat, karbonat, hidroksit, karboksilatlar ve halojenürler dahil olmak üzere tüm yaygın anyonlarla bileşikler oluşturur. Nikel(II) sülfat, nikel metali veya oksitlerinin sülfürik asit içinde çözülmesiyle büyük miktarlarda üretilir ve nikelin elektrokaplanması için yararlı olan hem heksa hem de heptahidratları oluşturur. Klorür, nitrat ve sülfat gibi yaygın nikel tuzları suda çözünerek metal aquo kompleksinin yeşil çözeltilerini verir [Ni(H
₂O)
₆]²⁺
. ⓘ

Dört halojenür, oktahedral Ni merkezlerine sahip molekülleri olan katılar olan nikel bileşiklerini oluşturur. Nikel(II) klorür en yaygın olanıdır ve davranışı diğer halojenürleri açıklayıcı niteliktedir. Nikel(II) klorür, nikelin veya oksitinin hidroklorik asit içinde çözülmesiyle üretilir. Genellikle formülü NiCl₂-6H₂O olarak yazılan yeşil hekzahidrat olarak karşımıza çıkar. Suda çözündüğünde, bu tuz metal aquo kompleksini oluşturur [Ni(H
₂O)
₆]²⁺
. NiCl₂-6H₂O'nun dehidrasyonu sarı susuz NiCl verir
₂. ⓘ

Bazı tetrakoordinat nikel(II) kompleksleri, örneğin bis(trifenilfosfin)nikel klorür, hem tetrahedral hem de kare düzlemsel geometrilerde bulunur. Tetrahedral kompleksler paramanyetik iken kare düzlemsel kompleksler diyamanyetiktir. Manyetik denge ve oktahedral komplekslerin oluşumu özelliklerine sahip olmaları bakımından, daha ağır grup 10 metalleri olan paladyum(II) ve platin(II)'nin sadece kare-düzlemsel geometri oluşturan iki değerlikli kompleksleri ile tezat oluştururlar. ⓘ

Nikelosen bilinmektedir; 20 elektron sayısına sahiptir, bu da onu nispeten kararsız hale getirir. ⓘ

Nikel(III) ve (IV)

Nikel(III) antimonid ⓘ

İlk örnekleri Nikel(III) trihalofosfinler (NiIII(PPh₃)X₃) olmak üzere çok sayıda Ni(_III) bileşiği bilinmektedir. Ayrıca, Ni(III) florür veya oksit iyonları ile basit tuzlar oluşturur. Ni(III), tiyoller ve organofosfinler gibi σ-donör ligandlar tarafından stabilize edilebilir. ⓘ

Ni(IV) karışık oksit BaNiO'da bulunur
₃, Ni(III) ise nikel-kadmiyum, nikel-demir, nikel hidrojen ve nikel-metal hidrit dahil olmak üzere birçok şarj edilebilir pilde katot olarak kullanılan ve bazı üreticiler tarafından Li-ion pillerde kullanılan nikel oksit hidroksitte bulunur. Ni(IV) nikelin nadir bir oksidasyon hali olmaya devam etmektedir ve bugüne kadar çok az bileşiği bilinmektedir. ⓘ

Tarih

Nikel cevherleri kolayca gümüş ve bakır cevherleriyle karıştırıldığından, bu metalin ve kullanımının anlaşılması nispeten yakın zamanlara dayanmaktadır. Bununla birlikte, nikelin kasıtsız kullanımı çok eskidir ve M.Ö. 3500'lere kadar geri götürülebilir. Bugün Suriye'de bulunan bronzların %2'ye varan oranda nikel içerdiği tespit edilmiştir. Bazı eski Çin el yazmaları, M.Ö. 1700 ile 1400 yılları arasında "beyaz bakır" (baitong olarak bilinen cupronickel) kullanıldığını göstermektedir. Bu Paktong beyaz bakırı 17. yüzyılın başlarında İngiltere'ye ihraç edilmiştir, ancak bu alaşımın nikel içeriği 1822 yılına kadar keşfedilmemiştir. Nikel-bakır alaşımlı sikkeler Baktriya kralları Agathocles, Euthydemus II ve Pantaleon tarafından M.Ö. 2. yüzyılda, muhtemelen Çin cupronickelinden basılmıştır. ⓘ

Nikel/nikolit ⓘ

Ortaçağ Almanya'sında, Erzgebirge'de (Cevher Dağları) bakır cevherine benzeyen metalik sarı bir mineral bulundu. Ancak madenciler bundan hiç bakır çıkaramayınca, Alman mitolojisindeki yaramaz bir peri olan Nickel'i (Yaşlı Nick'e benzer) bakırı kuşatmakla suçladılar. Bu cevhere Almancada bakır anlamına gelen Kupfer'den esinlenerek Kupfernickel adını verdiler. Bu cevher günümüzde bir nikel arsenit olan nikelin (eski adıyla nikolit) minerali olarak bilinmektedir. 1751'de Baron Axel Fredrik Cronstedt, İsveç'in Los köyündeki bir kobalt madeninde kupfernickel'den bakır çıkarmayı denedi ve bunun yerine, minerale adını veren ruha ithafen nikel adını verdiği beyaz bir metal üretti. Modern Almancada Kupfernickel ya da Kupfer-Nikel, kupronikel alaşımını ifade eder. ⓘ

Başlangıçta nikel için tek kaynak nadir bulunan Kupfernickel idi. 1824 yılından itibaren nikel, kobalt mavisi üretiminin bir yan ürünü olarak elde edilmeye başlandı. İlk büyük ölçekli nikel eritme işlemi 1848 yılında Norveç'te nikel bakımından zengin pirotitten başlamıştır. Nikelin 1889 yılında çelik üretiminde kullanılmaya başlanması nikele olan talebi artırmış ve 1865 yılında keşfedilen Yeni Kaledonya'daki nikel yatakları 1875-1915 yılları arasında dünya arzının çoğunu sağlamıştır. 1883'te Kanada Sudbury Havzası'nda, 1920'de Rusya Norilsk-Talnakh'ta ve 1924'te Güney Afrika Merensky Resifi'nde büyük yatakların keşfi büyük ölçekli nikel üretimini mümkün kılmıştır. ⓘ

Madeni Para

Saf nikelden yapılmış Hollanda madeni paraları ⓘ

Yukarıda bahsedilen Baktriya sikkeleri dışında nikel, 19. yüzyılın ortalarına kadar sikkelerin bir bileşeni değildi. ⓘ

Kanada

1922'den 1981'e kadar savaş dışı yıllarda Kanada'da (o dönemde dünyanın en büyük nikel üreticisi) %99,9 nikel beş sentlik madeni paralar basıldı; metal içeriği bu paraları manyetik hale getirdi. 1942-1945 savaş döneminde, zırh üretiminde kullanılmak üzere Kanada ve ABD madeni paralarından nikelin çoğu ya da tamamı çıkarılmıştır. Kanada 1968'den 2000 yılına kadar yüksek değerli madeni paralarında %99,9 nikel kullanmıştır. ⓘ

İsviçre

Neredeyse saf nikelden madeni paralar ilk kez 1881 yılında İsviçre'de kullanılmıştır. ⓘ

Birleşik Krallık

Birmingham, yaklaşık 1833 yılında Malezya'da ticaret için nikel sikkeler dövdü. ⓘ

Birleşik Devletler

5 Nisan 2007 itibarıyla nikel $52,300 US/mt ($52.30 US/kg) fiyatıyla işlem görmekteydi. İlginç olan, ABD'de kullanılan bozuk parada 1,25 g nikel bulunmaktadır ki bu fiyat ile 6,5 cent'e denk gelmektedir. İçindeki 3,75 g bakırın değeri de yaklaşık 3 cent olduğundan, toplam fiyat 9 cent'tir. Bununla birlikte bozuk paranın değeri 5 cent olduğundan, paranın içindeki metali eritip satmak isteyenler için önemli bir hedef haline gelmiştir. Ancak Amerika Birleşik Devletleri Darphanesi 14 Aralık 2006'da yaptığı bir düzenleme ile bozuk paranın ergitilmesini ve ticaretinin yapılmasını suç olarak değerlendirmiştir. Bu suçu işleyenler $10.000 para cezası ve/veya en fazla 5 yıl hapis cezası ile cezalandırılmaktadır. ⓘ

Mevcut kullanımla, nikel kaynaklarının 90 yıl içinde tükeneceği tahmin edilmektedir. ⓘ

ⓘ

Amerika Birleşik Devletleri'nde "nikel" ya da "nikel" terimi ilk olarak 1857-58 yıllarında bakırın yerini %12 nikelin aldığı bakır-nikel Flying Eagle cent'e, ardından 1859'dan 1864'e kadar aynı alaşımdan Indian Head cent'e uygulanmıştır. Daha sonra, 1865'te, bu terim nikelin %25'e çıkarıldığı üç sentlik nikeli tanımladı. 1866'da beş sentlik kalkan nikel (%25 nikel, %75 bakır) bu unvanı aldı. Alaşım oranıyla birlikte bu terim Birleşik Devletler'de günümüze kadar kullanılmıştır. ⓘ

Güncel kullanım

21. yüzyılda nikelin yüksek fiyatı, dünya çapında madeni paralarda metalin bir miktar değiştirilmesine yol açmıştır. Halen nikel alaşımından yapılan madeni paralar arasında bir ve iki avroluk madeni paralar, 5 sent, 10 sent, 25 sent, 50 sent ve 1 dolarlık ABD madeni paraları ve 20p, 50p, 1 sterlin ve 2 sterlinlik Birleşik Krallık madeni paraları bulunmaktadır. 2012 yılından itibaren 5p ve 10p Birleşik Krallık madeni paraları için kullanılan nikel alaşımı nikel kaplı çelik ile değiştirilmiştir. Bu durum nikel alerjisi olan kişilerin sorunlarıyla ilgili olarak kamuoyunda bir tartışmaya yol açmıştır. ⓘ

Dünya üretimi

Nikel üretiminin zaman eğilimi ⓘ

Önde gelen bazı nikel üreticisi ülkelerde nikel cevherlerinin tenör gelişimi. ⓘ

2021 yılı itibariyle dünya genelinde yılda 2,7 milyon ton (t) nikel çıkarılacağı tahmin edilmekte olup Endonezya (1.000.000 t), Filipinler (370.000 t), Rusya (250.000 t), Yeni Kaledonya (190.000 t), Avustralya (160.000 t) ve Kanada (130.000 t) en büyük üreticilerdir. Rusya dışındaki Avrupa'daki en büyük nikel yatakları Finlandiya ve Yunanistan'da bulunmaktadır. Ortalama %1 veya daha fazla nikel içeren tanımlanmış kara kökenli kaynaklar en az 130 milyon ton nikel içermektedir. Yaklaşık %60'ı lateritlerde ve %40'ı sülfit yataklarında bulunmaktadır. Buna ek olarak, Pasifik Okyanusu'nun derinliklerinde, özellikle Clarion Clipperton Bölgesi olarak adlandırılan bir alanda, deniz seviyesinin 3,5-6 km altında deniz tabanını kaplayan polimetalik nodüller şeklinde geniş nikel kaynakları bulunur. Bu nodüller çok sayıda nadir toprak metalinden oluşmaktadır ve bu nodüllerin nikel bileşiminin %1,7 olduğu tahmin edilmektedir. Modern bilim ve mühendislikteki ilerlemelerle birlikte, bu nodüllerin Birleşmiş Milletler Sürdürülebilir Kalkınma Hedeflerine bağlı kalarak çevreye duyarlı bir şekilde toplanmasını sağlamak için Uluslararası Deniz Yatağı Otoritesi tarafından düzenlemeler yapılmaktadır. ⓘ

Amerika Birleşik Devletleri'nde nikelin karlı bir şekilde çıkarıldığı tek yer, birkaç mil karelik nikel içeren garnierit yüzey yataklarının bulunduğu Riddle, Oregon'dur. Maden 1987 yılında kapanmıştır. Eagle maden projesi Michigan'ın üst yarımadasında yeni bir nikel madenidir. İnşaat 2013 yılında tamamlanmış ve 2014 yılının üçüncü çeyreğinde faaliyete geçmiştir. Eagle Madeni ilk tam faaliyet yılında 18.000 ton üretim gerçekleştirmiştir. ⓘ

Üretim

Cevherlere göre yıllık nikel çıkarımının gelişimi. ⓘ

Nikel, ekstraktif metalürji yoluyla elde edilir: %75'ten daha fazla saflıkta bir metal veren geleneksel kavurma ve indirgeme işlemleriyle cevherden çıkarılır. Birçok paslanmaz çelik uygulamasında, safsızlıklara bağlı olarak %75 saf nikel daha fazla saflaştırma yapılmadan kullanılabilir. ⓘ

Geleneksel olarak, çoğu sülfür cevheri, daha ileri rafinasyon için bir mat üretmek üzere pirometalurjik teknikler kullanılarak işlenmiştir. Hidrometalurjik tekniklerdeki son gelişmeler önemli ölçüde daha saf metalik nikel ürünü elde edilmesini sağlamıştır. Çoğu sülfür yatağı geleneksel olarak köpük yüzdürme işlemi ve ardından pirometalurjik ekstraksiyon yoluyla konsantre edilerek işlenmiştir. Hidrometalurjik proseslerde, nikel sülfür cevherleri flotasyonla konsantre edilir (Ni/Fe oranı çok düşükse diferansiyel flotasyon) ve ardından eritilir. Nikel matı Sherritt-Gordon prosesi ile daha ileri düzeyde işlenir. İlk olarak, bakır hidrojen sülfür eklenerek uzaklaştırılır ve geriye kobalt ve nikel konsantresi kalır. Ardından, kobalt ve nikeli ayırmak için solvent ekstraksiyonu kullanılır ve nihai nikel içeriği %99'dan fazladır. ⓘ

Elektrolitik olarak rafine edilmiş nikel nodülü, gözeneklerde yeşil, kristalize nikel-elektrolit tuzları görülebilir. ⓘ

Elektrorefinasyon

İkinci bir yaygın arıtma işlemi, metal matın bir nikel tuzu çözeltisine süzülmesi ve ardından nikelin elektrolitik nikel olarak bir katot üzerine kaplanarak çözeltiden elektroliz edilmesidir. ⓘ

Mond süreci

Mond işlemiyle üretilen yüksek saflıkta nikel küreleri. ⓘ

En saf metal, nikel oksitten %99,99'dan daha yüksek bir saflığa ulaşan Mond işlemiyle elde edilir. Sürecin patenti Ludwig Mond tarafından alınmıştır ve 20. yüzyılın başından beri endüstriyel olarak kullanılmaktadır. Bu işlemde nikel, nikel karbonil oluşturmak için yaklaşık 40-80 °C'de bir sülfür katalizörü varlığında karbon monoksit ile reaksiyona sokulur. Demir de demir pentakarbonil verir, ancak bu reaksiyon yavaştır. Gerekirse nikel damıtma yoluyla ayrıştırılabilir. Nikel distilasyonunda yan ürün olarak dikobalt oktakarbonil de oluşur, ancak reaksiyon sıcaklığında tetrakobalt dodekakarbonile ayrışarak uçucu olmayan bir katı verir. ⓘ

Nikel, nikel karbonilden iki işlemden biriyle elde edilir. Pelet adı verilen on binlerce nikel küresinin sürekli karıştırıldığı yüksek sıcaklıklardaki büyük bir odadan geçirilebilir. Karbonil ayrışır ve nikel küreleri üzerine saf nikel biriktirir. Alternatif süreçte, nikel karbonil daha küçük bir haznede 230 °C'de ayrıştırılarak ince bir nikel tozu oluşturulur. Yan ürün karbon monoksit yeniden dolaştırılır ve yeniden kullanılır. Yüksek saflıktaki nikel ürünü "karbonil nikel" olarak bilinir. ⓘ

Pazar değeri

Nikelin piyasa fiyatı 2006 yılı boyunca ve 2007'nin ilk aylarında yükseldi; 5 Nisan 2007 itibariyle metal 52.300 ABD$/ton veya 1,47 $/ons'tan işlem görüyordu. Fiyat daha sonra dramatik bir şekilde düştü ve Eylül 2017 itibariyle metal 11.000 $/ton veya 0,31 $/oz'dan işlem görüyordu. 2022 yılında Rusya'nın Ukrayna'yı işgali sırasında, Rusya'nın nikel ihracatına yönelik yaptırımlarla ilgili endişeler kısa süreli bir sıkışıklığı tetikleyerek nikel fiyatının sadece iki gün içinde dört katına çıkmasına ve ton başına 100.000 ABD dolarına ulaşmasına neden oldu. Londra Metal Borsası 3,9 milyar dolar değerindeki kontratları iptal etti ve nikel ticaretini bir haftadan uzun bir süre askıya aldı. Analist Andy Home, bu tür fiyat şoklarının metal piyasaları tarafından dayatılan saflık gereklilikleri nedeniyle daha da kötüleştiğini savundu: borsalarda yalnızca Grade I (%99,8 saflıkta) metal emtia olarak kullanılabilir, ancak dünyadaki arzın çoğu ya ferro-nikel alaşımlarında ya da daha düşük saflıklarda. ⓘ

Uygulamalar

Nikel köpük (üstte) ve iç yapısı (altta) ⓘ

Küresel nikel üretimi şu anda aşağıdaki şekilde kullanılmaktadır: 68 paslanmaz çelikte; %10 demir dışı alaşımlarda; %9 elektrokaplamada; %7 alaşımlı çelikte; %3 dökümhanelerde; ve %4 diğer kullanımlarda (piller dahil). ⓘ

Nikel, paslanmaz çelik, alniko mıknatıslar, madeni paralar, şarj edilebilir piller (örneğin nikel-demir pil), elektro gitar telleri, mikrofon kapsülleri, sıhhi tesisat armatürleri üzerindeki kaplama ve permalloy, elinvar ve invar gibi özel alaşımlar dahil olmak üzere birçok spesifik ve tanınabilir endüstriyel ve tüketici ürününde kullanılır. Kaplama için ve camda yeşil renk tonu olarak kullanılır. Nikel öncelikli olarak bir alaşım metalidir ve başlıca kullanımı nikel çelikler ve nikel dökme demirler olup, tipik olarak gerilme mukavemetini, tokluğu ve elastik sınırı artırır. Nikel pirinçler ve bronzlar ile bakır, krom, alüminyum, kurşun, kobalt, gümüş ve altın alaşımları (Inconel, Incoloy, Monel, Nimonic) dahil olmak üzere diğer birçok alaşımda yaygın olarak kullanılır. ⓘ

Alnico nikel alaşımından yapılmış bir "at nalı mıknatısı". ⓘ

Korozyona karşı dayanıklı olduğu için nikel zaman zaman dekoratif gümüş yerine kullanılmıştır. Nikel 1859'dan sonra bazı ülkelerde ucuz madeni para metali olarak da kullanılmıştır (yukarıya bakınız), ancak 20. yüzyılın ilerleyen yıllarında, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada dışında, yerini daha ucuz paslanmaz çelik (yani demir) alaşımlarına bırakmıştır. ⓘ

Nikel bazı değerli metaller için mükemmel bir alaşım maddesidir ve ateş tahlilinde platin grubu elementlerin (PGE) toplayıcısı olarak kullanılır. Bu nedenle nikel, cevherlerden altı PGE elementini tamamen ve altını kısmen toplama kapasitesine sahiptir. Yüksek verimli nikel madenleri de PGE geri kazanımı (öncelikle platin ve paladyum) yapabilir; Rusya'daki Norilsk ve Kanada'daki Sudbury Havzası buna örnektir. ⓘ

Nikel köpük veya nikel ağ, alkalin yakıt hücreleri için gaz difüzyon elektrotlarında kullanılır. ⓘ

Nikel ve alaşımları hidrojenasyon reaksiyonları için sıklıkla katalizör olarak kullanılır. Raney nikeli, ince bölünmüş bir nikel-alüminyum alaşımı, yaygın bir formdur, ancak Raney tipi katalizörler de dahil olmak üzere ilgili katalizörler de kullanılır. ⓘ

Nikel doğal olarak manyetostriktif bir malzemedir, yani manyetik bir alanın varlığında malzemenin uzunluğunda küçük bir değişiklik olur. Nikelin manyetostriksiyonu 50 ppm mertebesindedir ve negatiftir, bu da büzüldüğünü gösterir. ⓘ

Nikel, çimentolu tungsten karbür veya sert metal endüstrisinde bağlayıcı olarak kullanılır ve ağırlıkça %6 ila %12 oranlarında kullanılır. Nikel, tungsten karbürü manyetik hale getirir ve sertliği kobalt bağlayıcılı olanlardan daha az olmasına rağmen çimentolu parçalara korozyon direnci katar. ⓘ

⁶³
Yarı ömrü 100,1 yıl olan Ni, krytron cihazlarında, canlı tutma elektrodu tarafından iyonizasyonu daha güvenilir hale getirmek için bir beta parçacık (yüksek hızlı elektron) yayıcı olarak kullanışlıdır. Betavoltaik piller için bir güç kaynağı olarak araştırılmaktadır. ⓘ

Tüm nikel üretiminin yaklaşık %27'si mühendislik, %10'u bina ve inşaat, %14'ü boru ürünleri, %20'si metal eşya, %14'ü ulaşım, %11'i elektronik eşya ve %5'i diğer kullanımlar içindir. ⓘ

Raney nikeli, margarin yapmak için doymamış yağların hidrojenasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır ve standart altı margarin ve artık yağ, kirletici olarak nikel içerebilir. Forte ve arkadaşları, tip 2 diyabet hastalarının kanında 0,89 ng/ml Ni bulunduğunu, kontrol grubunda ise bu oranın 0,77 ng/ml olduğunu tespit etmiştir. ⓘ

Nikel ayrıca bozuk paraların üretiminde ve dekoratif gümüş yerine kullanılmaktadır. ABD'de kullanılan beş-centlik bozuk para %75 bakır içerir. 1922-81 arasında üretilen Kanada centi ise %99,9 nikel içermekteydi ve manyetik özelliğe sahipti. ⓘ

Nikel(III) oksit ise birçok nikel-kadmiyum, nikel-demir ve nikel-metal hidrit şarj edilebilir pilde katot olarak kullanılmaktadır. Ayrıca atom numarası 28'dir ⓘ

Biyolojik rolü

1970'lere kadar fark edilmemiş olsa da nikelin bazı bitkilerin, eubakterilerin, archaebakterilerin ve mantarların biyolojisinde önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Üreaz gibi nikel enzimleri bazı organizmalarda virülans faktörleri olarak kabul edilir. Üreaz, amonyak ve karbamat oluşturmak üzere ürenin hidrolizini katalize eder. NiFe hidrojenazlar H'nin oksidasyonunu katalize edebilir
₂ protonlar ve elektronlar oluşturabilir ve ayrıca hidrojen gazı oluşturmak için protonların indirgenmesi olan ters reaksiyonu katalize edebilir. Bir nikel-tetrapirol koenzimi, kofaktör F430, metanojenik arkelerde (+1 oksidasyon durumunda) metan oluşumunu veya ters reaksiyonu katalize edebilen metil koenzim M redüktazda bulunur. Karbon monoksit dehidrojenaz enzimlerinden biri bir Fe-Ni-S kümesinden oluşur. Nikel içeren diğer enzimler arasında nadir bir bakteri sınıfı olan süperoksit dismutaz ve bakterilerdeki glioksalaz I enzimleri ve birkaç parazitik ökaryotik tripanozomal parazit bulunur (maya ve memeliler dahil yüksek organizmalarda bu enzim iki değerlikli Zn²⁺ içerir). ⓘ

Diyet nikeli, nikele bağımlı bakterilerin neden olduğu enfeksiyonlar yoluyla insan sağlığını etkileyebilir, ancak nikelin kalın bağırsakta yaşayan bakteriler için temel bir besin maddesi olması ve aslında bir prebiyotik olarak işlev görmesi de mümkündür. ABD Tıp Enstitüsü nikelin insanlar için temel bir besin maddesi olduğunu onaylamamıştır, bu nedenle ne Önerilen Besin Miktarı (RDA) ne de Yeterli Alım Miktarı belirlenmiştir. Diyet nikelinin Tolere Edilebilir Üst Alım Seviyesi, çözünebilir nikel tuzları olarak 1000 µg/gün'dür. Diyetle alımın 70 ila 100 µg/gün olduğu ve %10'dan daha azının emildiği tahmin edilmektedir. Emilen miktar idrarla atılır. Nispeten büyük miktarlarda nikel - yukarıdaki tahmini ortalama alımla karşılaştırılabilir - paslanmaz çelikte pişirilen yiyeceklere sızar. Örneğin, 10 pişirme döngüsünden sonra bir porsiyon domates sosuna sızan nikel miktarı ortalama 88 µg'dır. ⓘ

Sibirya Tuzakları volkanik patlamalarından salınan nikelin, kayıtlardaki en büyük yok oluş olayı olan Permiyen-Triyas yok oluşu sırasında metan üreten bir euryarchaeote archaea cinsi olan Methanosarcina'nın büyümesine yardımcı olduğundan şüphelenilmektedir. ⓘ

Zehirlilik

Nikel ⓘ

Tehlikeler
GHS etiketlemesi:
Piktogramlar
Sinyal kelimesi	Tehlike
Tehlike bildirimleri	H317, H351, H372, H412
Önlem ifadeleri	P201, P202, P260, P264, P270, P272, P273, P280, P302+P352, P308+P313, P333+P313, P363, P405, P501
NFPA 704 (yangın elması)	2 0 0

Nikel bitkiler için gerekli olduğundan, nikele maruz kalmanın başlıca kaynağı ağız yoluyla tüketimdir. Nikel çevrede doğal olarak bulunur: Tipik arka plan konsantrasyonları atmosferde 20 ng/m³'ü; toprakta 100 mg/kg'ı; bitki örtüsünde 10 mg/kg'ı; tatlı suda 10 μg/L'yi ve deniz suyunda 1 μg/L'yi aşmaz. Çevresel nikel konsantrasyonları insan kirliliği nedeniyle artabilir. Örneğin, nikel kaplı musluklar suyu ve toprağı kirletebilir; madencilik ve eritme nikeli atık suya dökebilir; nikel-çelik alaşımlı pişirme kapları ve nikel pigmentli yemekler gıdalara nikel salabilir. Atmosfer, nikel cevherinin rafine edilmesi ve fosil yakıtların yanması nedeniyle kirlenebilir. İnsanlar nikeli doğrudan tütün dumanından ve mücevherler, şampuanlar, deterjanlar ve madeni paralarla cilt temasından emebilir. Kronik maruziyetin daha az yaygın bir şekli hemodiyaliz yoluyla gerçekleşir, çünkü albüminin şelatlama etkisiyle plazmaya nikel iyonları emilebilir. ⓘ

Günlük ortalama maruziyet insan sağlığı için bir tehdit oluşturmaz. İnsanlar tarafından her gün emilen nikelin çoğu böbrekler tarafından atılır ve idrar yoluyla vücuttan atılır veya emilmeden gastrointestinal sistem yoluyla elimine edilir. Nikel kümülatif bir zehir değildir, ancak daha yüksek dozlar veya kronik inhalasyon maruziyeti toksik, hatta kanserojen olabilir ve mesleki bir tehlike oluşturabilir. ⓘ

Nikel bileşikleri, sülfidik cevher rafinerisi çalışanlarının epidemiyolojik çalışmalarında gözlemlenen solunum kanseri risklerindeki artışa dayanarak insan kanserojenleri olarak sınıflandırılmıştır. Bu durum, sıçan ve farelerde Ni alt sülfür ve Ni oksit ile yapılan NTP biyo deneylerinin olumlu sonuçları ile desteklenmektedir. İnsan ve hayvan verileri tutarlı bir şekilde oral maruziyet yoluyla kanserojenliğin olmadığını göstermekte ve nikel bileşiklerinin kanserojenliğini inhalasyon sonrası solunum tümörleri ile sınırlamaktadır. Nikel metali şüpheli kanserojen olarak sınıflandırılmıştır; ağırlıklı olarak metalik nikele maruz kalan işçilerde solunum kanseri risklerinin artmaması ve nikel metal tozu ile sıçan yaşam boyu inhalasyon kanserojenlik çalışmasında solunum tümörlerinin olmaması arasında tutarlılık vardır. Çeşitli nikel bileşikleri ve nikel metali ile yapılan kemirgen inhalasyon çalışmalarında, bronşiyal lenf nodu hiperplazisi veya fibrozis ile birlikte veya bunlar olmaksızın akciğer iltihaplarında artış gözlenmiştir. Sıçan çalışmalarında, suda çözünen nikel tuzlarının ağız yoluyla alınması hamile hayvanlarda perinatal ölüm etkilerini tetikleyebilir. Yüksek oranda maruz kalan kadın işçiler üzerinde yapılan epidemiyolojik çalışmalar olumsuz gelişimsel toksisite etkileri göstermediğinden, bu etkilerin insanlarla ilgili olup olmadığı belirsizdir. ⓘ

İnsanlar işyerinde soluma, yutma ve deri veya gözle temas yoluyla nikele maruz kalabilir. Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi (OSHA), nikel karbonil hariç olmak üzere, işyeri için yasal sınırı (izin verilen maruz kalma sınırı) 8 saatlik iş günü başına 1 mg/m³ olarak belirlemiştir. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH) tavsiye edilen maruz kalma sınırını (REL) 8 saatlik iş günü başına 0,015 mg/m³ olarak belirlemiştir. 10 mg/m³'te nikel yaşam ve sağlık için hemen tehlikelidir. Nikel karbonil [Ni(CO)
₄] son derece zehirli bir gazdır. Metal karbonillerin toksisitesi hem metalin toksisitesinin hem de karbonil fonksiyonel gruplarından karbon monoksit gazının çıkmasının bir fonksiyonudur; nikel karbonil de havada patlayıcıdır. ⓘ

Hassaslaşmış bireyler nikele karşı kontakt dermatit olarak bilinen bir deri temas alerjisi gösterebilir. Yüksek derecede hassaslaşmış bireyler nikel içeriği yüksek gıdalara da tepki verebilir. Nikele karşı duyarlılık pomfoliks hastalarında da görülebilir. Nikel, kısmen delinmiş kulaklar için takılarda kullanılması nedeniyle dünya çapında en çok teyit edilen temas alerjenidir. Piercingli kulakları etkileyen nikel alerjileri genellikle kaşıntılı, kırmızı deri ile kendini gösterir. Bu sorunu çözmek için artık birçok küpe nikelsiz veya düşük salınımlı nikel ile üretilmektedir. İnsan cildine temas eden ürünlerde izin verilen miktar artık Avrupa Birliği tarafından düzenlenmektedir. 2002 yılında araştırmacılar 1 ve 2 Euro'luk madeni paralardan salınan nikelin bu standartların çok üzerinde olduğunu tespit etmişlerdir. Bunun galvanik bir reaksiyonun sonucu olduğuna inanılmaktadır. Nikel, 2008 yılında Amerikan Kontakt Dermatit Derneği tarafından Yılın Alerjeni seçilmiştir. Ağustos 2015'te Amerikan Dermatoloji Akademisi nikelin güvenliğine ilişkin bir pozisyon bildirisi kabul etmiştir: "Tahminler, nikel hassasiyetini içeren kontakt dermatitin yaklaşık 1,918 milyar dolar olduğunu ve yaklaşık 72,29 milyon insanı etkilediğini göstermektedir." ⓘ

Raporlar, hem hipoksi ile indüklenebilir faktörün (HIF-1) nikel ile indüklenen aktivasyonunun hem de hipoksi ile indüklenebilir genlerin yukarı regülasyonunun hücre içi askorbatın tükenmesinden kaynaklandığını göstermektedir. Kültür ortamına askorbat eklenmesi hücre içi askorbat seviyesini artırmış ve hem HIF-1- hem de HIF-1α'ya bağlı gen ifadesinin metal kaynaklı stabilizasyonunu tersine çevirmiştir. ⓘ

Nikel meraline ve çözünebilir bileşiklerine maruz kalma miktarı, 40 saat/hafta'lık süre içinde 0,05 mg/cm³'ü geçmemelidir. Nikel sülfit buharının ve tozunun, diğer nikel bileşikleri gibi kanserojen olduğu düşünülmektedir. [Ni(CO)₄] gazı çok zehirli bir gazdır. Bunun temel sebebi hem metalin oluşturduğu zehirlilik hem de karbonun oluşturduğu CO gazının zehirlilik etkisidir. ⓘ

Karakteristik

Nikel Peletleri ⓘ

Nikel gümüş-beyaz bir metaldir. Oldukça sert olup, Periyodik cetvelde geçiş metalleri arasında yer alır. Genelde pentlandit içinde demir ve kükürt ile, milerit içinde kükürt ile, nikelinin içinde arsenik ile birlikte bulunur. ⓘ

Nikelin havaya karşı gösterdiği oksitlenme direnci sayesinde; bozuk para üretiminde, kimyasal araç ve gereçlerin üretiminde ve Alman gümüşü gibi birçok alaşımın üretiminde kullanılır. ⓘ

Nikel doğada genelde kobalt ile birlikte bulunur. Alaşımlar (özellikle süper alaşımlar) ve paslanmaz çelik üretiminde önemlidir. Ayrıca nikel doğal bir özelliği sayesinde manyetik bir alan içinde bir miktar boyut değiştirme kabiliyetine sahiptir. Nikelde bu değişim negatif yönde olmaktadır. ⓘ

Nikelin oksitlenmiş hali genelde +2 değerliklidir ancak 0, +1, +3, +4 değerlikleri de gözlemlenmiştir. Bununla birlikte +6 değerlikli nikelin varlığı da mümkün olabilir. ⓘ

Tarihçe

Nikelin tarihi MÖ 20 yılına kadar dayanmaktadır. Hatta bazı eski Çin dökümanlarında, beyaz nikelin Doğu'da MÖ 1400-1600 yıllarında kullanıldığı anlatılmaktadır. Ancak nikelin genelde gümüş ile karıştırılması sebebiyle bu bilgi kesin değildir. ⓘ

Nikel içeren mineraller cama yeşil renk vermek için de kullanılmıştır. 1751'de, Baron Axel Fredrik Cronstedt bakırı nikolitten ayırmaya çalışırken, nikeli elde etti. Saf nikelden yapılmış olan bozuk paralar ise ilk defa 1881'de İsviçre'de üretildi. ⓘ