نیکل
عنصر نیکل (Ni). احتمالاً در جدول عناصر شیمیایی با این نام آشنا شده باشید اما از خواص و کاربردهای آن در صنعت بی اطلاع باشید. کافی‌ست بدانید که نیکل به عنوان یکی از پر استفاده‌ترین عناصر در صنایع مختلف شناخته می‌شود. شرکت‌ها برای افزایش کیفیت و اضافه کردن ویژگی‌های خاصی به محصولات تولیدی خود، از نیکل بهره می‌برند. اگر می‌خواهید با خواص فیزیکی، شیمیایی و همچنین کاربردهای این فلز در صنایع مختلف آشنا شوید، با ما در این مقاله همراه باشید.
نیکل چیست؟
نیکل یک فلز بسیار پرمصرف به ویژه در صنایع فولادسازی و تأمین آلیاژ است. این ماده براق و نقره‌ای رنگ با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاص خود به یکی از فلزات محبوب در صنعت تبدیل شده است. منابع آن به میزان زیادی در هسته و پوسته زمین موجود است؛ به‌طوری که این عنصر از نظر فراوانی در رده پنجم قرار دارد.
پنتلاندیت و پیروتیت دو کانی اصلی نیکل هستند که به صورت تجاری استفاده می‌شوند. معادن این فلز در کانادا بیش از ۳۰٪ کل منابع جهان را در خود ذخیره کرده‌اند. روسیه، استرالیا، کوبا و اندونزی نیز از بزرگترین تولیدکنندگان آن به شمار می‌روند. در زمان نگارش این مقاله، میزان کل منابع نیکل حال حاضر جهان حدود 350 میلیون تن تخمین زده می‌شود.
خواص نیکل چیست؟
محبوبیت این عنصر تنها به خاطر فراوانی آن نیست؛ بلکه ویژگی‌های خاص و بی‌نظیر آن نیز سهم زیادی در افزایش استفاده‌اش دارند. تولیدکنندگان صنعتی با افزودن ترکیبات نیکل به محصولات، از خواص بی‌نظیر این فلز بهره برده و کیفیت تولیداتشان را افزایش می‌دهند. مهمترین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این فلز عبارتند از:
خواص فیزیکی
در قرن نوزده، از این عنصر به همراه مس و روی برای ساخت آلیاژی استفاده می‌شد که «نقره آلمانی» نام داشت. اگرچه این آلیاژ نقره‌ای در خود نداشت، اما به دلیل رنگ نقره‌ای آن، این نام را به خود اختصاص داده بود.
از دیگر خواص فیزیکی این ماده، براق بودن آن است. چگالی نسبتاً بالای 8.908 گرم بر سانتی‌متر مکعب آن را به یک فلز سنگین تبدیل کرده است. سایر خواص فیزیکی شامل:
- نقطه ذوب 1453 درجه سانتی‌گراد.
- نقطه جوش 2913 درجه سانتی‌گراد.
- رسانای خوب برق و گرما.
- چکش‌خواری بالا و انعطاف‌پذیری زیاد.
خواص شیمیایی
این فلز می‌تواند به دو صورت فلز و ترکیبات محلولی وجود داشته باشد. از ترکیبات مهم آن می‌توان به سولفات و آکسید اشاره کرد. همچنین از این ماده به عنوان یک کاتالیزور مناسب برای واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شود.
- مقاومت در برابر خوردگی.
- امکان تشکیل ترکیبات متنوع.
- پایدار در دمای اتاق و مقاومت در برابر اکسیداسیون.
کاربردها
اگرچه آلیاژهای این فلز نسبتاً گران هستند، اما به دلیل خواص ویژه‌ای که دارند، در صنایع مختلف به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. درصد تخمینی استفاده از این فلز در صنایع عبارت است از:
- فولاد ضدزنگ: 65%
- باتری: 17%
- آلیاژهای پایه: 5%
- آبکاری: 5%
- فولادهای آلیاژی: 5%
- سایر صنایع: بیش از 2%
مهمترین کاربردهای این عنصر در صنایع مختلف عبارتند از:
صنعت فولادسازی
بیشترین استفاده از نیکل در این صنعت است. فولاد ضدزنگ که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، به دلیل وجود آلیاژهای نیکلی تولید می‌شود. همچنین برای تولید فولادهای مقاوم در برابر حرارت نیز به کار می‌رود.
آبکاری
این عنصر به دلیل براقیت و مقاومت بالا در برابر خوردگی، برای انواع آبکاری صنعتی و تزئینی به کار می‌رود.
صنعت باتری
نیکل در ساخت باتری‌های قابل شارژ از جمله باتری‌های نیکل-کادمیوم و نیکل-هیدروژن استفاده می‌شود..
سایر کاربردهای نیکل در صنعت
- ساخت آلیاژ: شرکت‌های تأمین آلیاژ مانند کهبد، از نیکل برای ساخت انواع آلیاژها با خواص منحصر به فرد استفاده می‌کنند.
- ضرب سکه: کشورها از نیکل به عنوان یکی از عناصر تشکیل دهنده آلیاژ سکه‌های خود استفاده می‌کنند.
- قطعات الکترونیکی: به دلیل هدایت الکتریکی بالا و خواص منحصر به فردی که نیکل دارد، از آن در ساخت قطعات و مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود.
- صنعت خودرو: در ساخت انواع لوازم یدکی و قطعات خودرو از نیکل استفاده می‌شود.
نتیجه گیری
نیکل یکی از پنج عنصر فراوان روی زمین است که به دلیل خواص ویژه‌اش در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است. این فلز با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد، جایگاه مهمی در تولیدات صنعتی دارد.
