metallisk grunnstoff i gruppe 10 i grunnstoffenes periodesystem, jernmetallene. Rent nikkel er et sølvglinsende metall, og i likhet med de to andre metallene i samme gruppe, jern og kobolt, kan det lett smis, valses og trekkes. Nikkel er ferromagnetisk ved vanlige temperaturer, men de magnetiske egenskapene er langt svakere enn for jern (curietemperatur 358 °C). Rent nikkel oksideres meget langsomt i luft ved temperaturer opp til 400–500 °C. Det er også svært korrosjonsbestandig i sjøvann, konsentrerte alkaliløsninger og smeltede alkalier.
Forekomst
Nikkel forekommer i naturen hovedsakelig som sulfider, arsenider og antimonider, ofte sammen med jern og kobber. Av særlig betydning er kobber-kobolt-nikkelholdig pyrrhotitt (Fe1−xS) som finnes i store mengder i Ontario, Canada. Den inneholder kobber som chalkopyritt, CuFeS2, og nikkel som entlanditt, (Ni,Fe)9S8, og dessuten spor av gull, sølv og platina. Nikkelinnholdet i disse malmene varierer fra 0,4 til 3 %. Lignende sulfidforekomster finnes også i Russland, Finland, USA og Sør-Afrika. Av andre mineraler basert på sulfider, arsenider og antimonider kan nevnes milleritt, NiS, nikkelin (nikkolitt, rødnikkelkis), NiAs, rammelsbergitt (hvitnikkelkis), NiAs2, gersdorffitt (arsenikkglans), NiAsS, ullmannitt (antimon-nikkelglans), NiSbS osv. Av vesentlig betydning for fremstilling av nikkel er mange malmer som hovedsakelig består av nikkel–magnesiumsilikater og -oksider. Et viktig silikat er garnieritt, (Ni,Mg)3Si2O5(OH)2 · nH2O. Det finnes bl.a. i Russland, Brasil og på Filippinene.
Kjemiske egenskaper
Syrer som saltsyre og svovelsyre løser nikkel ved oppvarming og danner grønne løsninger av tilsvarende salter. Rent nikkel løses ikke i konsentrert salpetersyre fordi metallet da passiveres.
Nikkel har vanligvis i oksidasjonstall +II i uorganiske forbindelser. Med spesielle oksidasjonsmidler, f.eks. Br2, Cl2, NaOCl i basiske løsninger, kan nikkel oksideres videre til oksidasjonstrinn +III og under visse forhold til +IV. Nikkel danner mange komplekse ioner, i disse er oksidasjonstall +II vanlig, men nikkel kan i komplekser også opptre med oksidasjonstall fra −I til +III.
Fremstilling
Nikkelmetall fremstilles ved forskjellige metoder. Sulfidiske malmer anrikes først med mekaniske metoder og blir deretter delvis røstet for å fjerne en del av svovelet. Jernet skilles fra som en silikatslagg, og til slutt fås en såkalt «matte» som inneholder 40–50 % Ni, 20–35 % kobber, noe kobolt og jern, alle hovedsakelig som sulfider, samt sølv og andre edelmetaller. Matten opparbeides på forskjellig vis. Ved Falconbridge Nikkelverk A.S. i Kristiansand er utgangspunktet en råmatte som importeres fra Canada. Nikkel, kobolt, jern og mindre mengder av noen andre metaller, utlutes med klorgass til en nikkelkloridløsning. Kobber, svovel og edelmetallene forblir uløst og filtreres fra. De andre metallene skilles fra kloridløsningen gjennom nye rensetrinn, og sluttproduktet er en ren nikkelkloridløsning. Nikkel fremstilles deretter ved elektrolyse, og klorgassen som også dannes, returneres og brukes om igjen for utluting av ny matte.
En annen viktig prosess er mondprosessen, oppfunnet i 1889 av L. Mond, C. Langer og F. Quincke. I denne prosessen blir matten røstet, kobberoksidet fjernes ved utluting med svovelsyre, og den nikkelholdige resten blir deretter redusert med hydrogen eller vanngass. Metallpulveret som dannes blir videre raffinert ved å varme det opp i en strøm av karbonmonoksid ved 60–80 °C. Derved dannes flyktig tetrakarbonylnikkel: Ni + 4CO = Ni(CO)4. Ved oppvarming til 180 °C spaltes karbonylet til nikkelmetall og karbonmonoksid, som resirkuleres og brukes på nytt. Ingen andre metaller danner/spalter karbonyler under samme betingelser, og prosessen gir et svært rent metall, 99,9–99,99 %. Garnieritt, som også spiller en viktig rolle i nikkelproduksjonen, blir opparbeidet med gips, koks og andre slaggdannende stoffer til en oksidisk matte for viderebehandling. Våtveismetoder, der nikkel felles fra vandige løsninger ved reduksjon med hydrogen ved høye trykk og temperaturer, blir også brukt i nikkelfremstilling.
I siste halvdel av 1800-tallet ble nikkel produsert i betydelige mengder i Norge. Det første nikkelverket var Espedalen Nikkelverk som kom i drift i 1848, i følgende år ble flere andre anlagt. Produksjonen avtok i og med oppdagelsen av store nikkelforekomster i Canada, Ny-Caledonia o.a.
Bruk
Den langt viktigste anvendelse av nikkel er som legeringstilsetning for jern og stål, kobber, sink, aluminium m.fl. og som basismetall for superlegeringer for anvendelser ved høye temperaturer. Legeringene karakteriseres generelt ved korrosjons- og varmebestandighet og har mange anvendelser i maskiner, motorer, konstruksjoner, elektrisk motstandsmateriale, magneter, myntmetall o.a. Se nikkellegeringer.
Rent nikkel har forholdsvis begrenset anvendelse, men brukes i store mengder til fornikling for å fremme korrosjonsbestandighet. Nikkel blir også brukt i akkumulatorer, f.eks. edisonbatteriet og nikkel–kadmium-batteriet. Finfordelt nikkel blir også brukt som katalysator ved hydrogeneringsreaksjoner.
Historie
Navnet henger sammen med at saksiske bergmenn allerede i middelalderen hadde støtt på et mineral som de mente var et kobbermineral. Fordi de ikke greide å utvinne kobber av det, kalte de mineralet kobbernikkel, dvs. kobber som var forhekset av bergtrollet, Nickel, jfr. kobolt. Mineralet, som fikk senere navnet rødnikkelkis (nikkelin), er et nikkelarsenidmineral, NiAs. Fra dette ble også metallisk nikkel første gang fremstilt av svensken A. F. Cronstedt i 1751.
Metallet har også, sannsynligvis uten å være kjent, vært brukt i form av forskjellige kobberlegeringer langt tilbake i tiden. F.eks. inneholder bronsegjenstander fra Ur (3500 f.Kr.) og Kisj (3000 f.Kr.) i Mesopotamia 2–3 % nikkel. 4000 år gamle bronsegjenstander fra Mohenjo-Daro i India og fra Egypt inneholder også nikkel, og 2000 år gamle mynter fra kongeriket Baktria i Nord-Afghanistan er laget av en legering med 75–80 % kobber og 18–20 % nikkel. De har dermed en sammensetning som ligger nær opp til nåtidens nikkelmynter. I Kina kjente man også tidlig til et kobber-nikkelholdig mineral som ble brukt til å fremstille et hvitt metall, pakfong (av kinesisk paky, 'hvit', og fong, 'kobber').
I moderne tid var det først omkring 1825 at man i Tyskland og Storbritannia lyktes i å fremstille lignende legeringer, nysølv, alpakka, argentan m.fl. Senere fant metallet økende anvendelser.
Fysiologisk virkning
Nikkels fysiologiske virkninger er lite kjent. Nikkelmetall og nikkellegeringer kan fremkalle nikkelallergi og betennelser i huden. I form av støv og damp kan også nikkel fremkalle kreft.
Nikkel
| Kjemisk symbol | Ni |
| Atomnummer | 28 |
| Relativ atommasse | 58,6934 |
| Smeltepunkt | 1453 °C |
| Kokepunkt | 2732 °C |
| Densitet | 8,908 g/cm3 |
| Oksidasjonstall | II, III, IV |
| Elektronkonfigurasjon | [Ar]3d84s2 |