Il nichel è un elemento chimico del gruppo dei metalli di transizione che si presenta come un solido duttile, di colore argenteo. In natura è presente in quantità discrete, costituendo lo 0,1% della crosta terrestre, ed è presente anche nei meteoriti. A temperatura ambiente, allo stato compatto, ha una notevole resistenza all’ossidazione di aria e acqua; è inattaccabile dagli alcali e discioglie lentamente negli acidi non ossidanti e più velocemente in quelli ossidanti. A temperature elevate si ossida all’aria e si combina con zolfo, fosforo e alogeni; talvolta può combinarsi anche con boro e carbonio.
Fu isolato nel 1751 dal chimico svedese Cronstedt, ma l’uomo lo usava da millenni nelle leghe con il ferro e il rame. Il chimico scelse questo nome in relazione al termine tedesco Kupfernickel (falso rame) o nickel (folletto, perché questo elemento si confonde con l’argento, molto più prezioso).
Indice
Proprietà chimiche
È un buon conduttore elettrico e termico e debolmente ferromagnetico.
- Simbolo: Ni
- Numero atomico: 28
- Serie: Metalli di transizione
- Gruppo, periodo: 10, 4
- Densità: 8908 kg/m³
- Durezza: 4,0
- Peso atomico: 58,6934 u
- Configurazione elettronica: [Ar]3d84s2
- Struttura cristallina: cubica a facce centrate
- Stato della materia: solido (ferromagnetico)
- Punto di fusione: 1455 °C
- Punto di ebollizione: 2913 °C
- Calore di fusione: 17,47 kJ/mol
- Elettronegatività: 1,91 (Scala di Pauling)
- Calore specifico: 440 J/(kg·K)
- Conducibilità elettrica: 14,3×106/m·Ω
- Conducibilità termica: 90,7 W/(m·K)
Nichel – Composti principali
Solfato di nichel NiSO4 – Solido cristallino verde inodore, solubile in acqua, usato nell’industria elettrochimica e nocivo per l’ambiente.
Ossido di nichel NiO – Solido grigio o nero inodore, allergenico e cancerogeno, usato per produrre sali di nichel.
Solfuro di nichel NiS – Solido nero insolubile in acqua, catalizzatore, presente in natura nel minerale millerite, di cui è quasi l’unico componente. Questo minerale è il più ricco di nichel essitente ma è molto raro.
Isotopi – Questo elemento ha 5 isotopi stabili in natura: Ni-58, Ni-60, Ni-61, Ni-62 e Ni-64. Il primo è il più abbondante.
Applicazioni
Il nichel ha ampi utilizzi, sia puro sia come componente di leghe di vario tipo, nel rivestimento di altri metalli e nella produzione di parti di dispositivi elettronici. I composti inorganici e organici del nichel sono utilizzati industrialmente in qualità di catalizzatori di numerosi processi chimici. Questo elemento inoltre viene usato per produrre batterie ricaricabili e monete e per l’idrogenazione degli oli vegetali.
Nichel – Le leghe
Di notevolissima importanza è il suo impiego nelle leghe ferrose e non ferrose, a cui conferisce duttilità e resistenza: buona parte del nichel prodotto viene per esempio utilizzato nella fabbricazione di acciai inox al cromo-nichel. Un’altra lega ferrosa importante con questo elemento è l’alnico, per impieghi magnetici. Fra le leghe non ferrose vanno ricordate quelle a base di nichel-rame (industrie chimica, petrolifera, aerospaziale, conio di monete ecc.), quelle a base di nichel-cromo-alluminio-titanio con notevole resistenza meccanica alle alte temperature (settori industriale e aerospaziale). Le leghe di nichel e titanio, infine, trovano applicazione nel campo della robotica e dell’ortodonzia grazie alla loro estrema elasticità (proprietà di memoria di forma).
Il nichel isolato ha un aspetto molto simile all’argento
Biologia
Nell’organismo umano il nichel è presente solo in tracce e il suo ruolo non è stato ancora definito con chiarezza. Sicuramente svolge un ruolo nell’attivazione di alcuni enzimi, forse è coinvolto anche nell’attività del metabolismo.
Una fetta della popolazione (10% circa) risulta allergica a questo metallo (presente in moltissimi oggetti usati comunemente); nei soggetti affetti da questo disturbo, si osservano, nelle zone della pelle in cui l’oggetto che contiene il metallo viene a contatto, lesioni cutanee di tipo eczematoso; la pelle si arrossa, è gonfia e si ricopre di piccole vesciche che rompendosi formano delle piccole croste.
Il nichel è presente anche negli alimenti e nell’acqua come conseguenza della contaminazione umana dell’ambiente, ma normalmente la quantità assunta tramite acqua, cibo e utensili non è rischiosa per l’organismo e viene eliminata dai reni. Questo elemento tende a essere presente nei frutti di mare e nel cioccolato, ma anche nei cereali, anche se in generale nei prodotti vegetali dipende dal terreno in cui vengono coltivati. Le quantità maggiori si ritrovano però nei grassi vegetali idrogenati, perché il nichel viene impiegato per la loro produzione.
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