Nikkelin ominaispaino, ominaisuudet, laadut ja arvotaulukko

Nikkeli on alkuaineiden jaksollisen järjestelmän neljännen jakson kymmenennen ryhmän alkuaine. Alkuaineena nikkeli on hyvin taottava ja erittäin sitkeä, väriltään valkoinen ja hopeanhohtoinen siirtymämetalli.

Alkuaine sai nimensä malmin sulatuksessa vapautuneen arseenikaasun yhteydessä. Saksalaisessa mytologiassa tällä nimellä kutsuttiin pahaa henkeä, joka antoi kaivajille kuparin sijasta nikkelimalmia.

Nikkelin ominaispainotaulukko

Materiaalin paino riippuu nikkelin ominaispainosta. Käytännön laskelmissa käytetään yleensä viitetiheyksiä, sillä tulokseen vaikuttavat metallin puhtaus, lämpötila ja näytteen olomuoto. Nikkelin keskimääräinen ominaispaino on noin 8,9 g/cm³.

Nikkelin painon ja ominaispainon laskemisen helpottamiseksi alla olevassa taulukossa esitetään nämä arvot sekä muunnokset eri mittayksiköihin.

Nikkelin ominaisuudet

Kompakti nikkeli on erittäin sitkeää, ja sitä voidaan muokata hyvin paineen avulla. Se kestää ilmassa suhteellisen hyvin suojaavan oksidikalvon ansiosta. Nikkelin sulamislämpötila on noin 1455 °C ja kiehumislämpötila noin 2913 °C. Nikkeli kuuluu raskasmetalleihin.

Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Sähköinen resistiivisyys on 0,0684 mikro-ohmi·m
• Materiaalin tiheys on 8,902 g/cm³
• Materiaalin atomimassa on 58,69 u
• Ominaislämpökapasiteetti on noin 0,443 kJ/(kg·K)
• Molaarinen tilavuus on 6,6 cm³/mol
• Lämmönjohtavuus on 90,9 W/(m·K)

Nikkelin pysyvin hapetusluku on +2. Nikkeli kestää hyvin korroosiota ilmassa, vedessä ja emäksisissä ympäristöissä suojaavan kalvon muodostumisen ansiosta. Happojen kestävyys riippuu kuitenkin olosuhteista: nikkeli liukenee kuumaan väkevään rikkihappoon ja laimeaan typpihappoon. Hiilimonoksidiin yhdistyessään se muodostaa erittäin myrkyllistä ja haihtuvaa karbonyyliä. Jauhemainen nikkeli voi palaa, mutta kompaktissa muodossa se ei tavallisesti pala.

Nikkelilaadut

Nykyaikaisessa teollisuudessa käytetään monia erilaisia nikkelilaatuja. Tärkeimpiä ovat:

• Ryhmät N0 ja N1. Primäärinikkeliä, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,3% ja vastaavasti 99,93%. Tuotetaan nauhoina, levyinä ja arkkeina elektrolyysillä.
• Ryhmät N2, N3 ja N4. Primäärinikkeliä, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,8%, 99,93% ja vastaavasti 99,93%. Tuotetaan rakeina, levyinä, leikkeinä, nauhoina, harkkoina ja katodilevyinä uudelleensulatuksella, pyrometallurgisella puhdistuksella, puristamalla ja elektrolyysillä.
• Ryhmät NP1, NP2, NP3 ja NP4. Puolivalmisteena toimitettavaa nikkeliä, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,99%, 99,5%, 99,3% ja vastaavasti 99%. Tuotetaan tankoina, nauhoina, levyinä, lankana ja kaistaleina.
• Ryhmät NPA1 ja NPA2. Anodista nikkelipuolivalmistetta, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,7% ja vastaavasti 99%.
• Ryhmä NPAN. Passivoitumatonta anodista nikkelipuolivalmistetta, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,4% ja jota valmistetaan tankoina ja levyinä. Ryhmälle on ominaista suuren vastuksen kalvon puuttuminen.
• Ryhmät NK0 ja NK2. Piipitoista nikkeliä, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 99,4%. Tuotetaan vain lankana.
• Ryhmät NMts1, NMts2, NMts2,5 ja NMts5. Mangaanipitoista nikkeliä, jossa nikkelin ja koboltin yhteispitoisuus on vähintään 98,5%. Tuotetaan vain lankana.