نيكل Ni

الاكتشاف

استُخدمت سبائك تحتوي على النيكل قبل معرفة العنصر بزمن طويل. ففي الصين صُنعت قرونًا سبيكة من النحاس والنيكل والزنك تُسمى باكتونغ (بايتونغ، «النحاس الأبيض»)، وتحتوي بعض العملات القديمة على كميات معتبرة من النيكل.

عرف عمال المناجم الألمان في القرن السابع عشر خامًا محمرًا يشبه خام النحاس لكنه لا يعطي نحاسًا عند صهره. فسمّوه Kupfernickel، أي «شيطان النحاس» تقريبًا، ملقين اللوم على روح مشاكسة. وفي عام 1751 حاول عالم المعادن السويدي أكسل فريدريك كرونستيدت استخلاص النحاس من هذا المعدن (المسمى اليوم النيكلين، زرنيخيد النيكل)، فحصل بدلًا منه على فلز أبيض صلب وأعلنه عنصرًا جديدًا. وشكّ بعض الكيميائيين في أنه ليس مجرد خليط من فلزات معروفة، حتى حضّر توربيرن برغمان نيكلًا أنقى عام 1775 وأكد استنتاج كرونستيدت.

أصل التسمية

اختصر كرونستيدت Kupfernickel إلى nickel. وكانت Nickel كلمة ألمانية تعني عفريتًا أو وغدًا، وعبّر الاسم عن إحباط عمال المناجم من خام بدا كأنه يخدعهم. والرمز Ni.

أهم الاستخدامات

• الفولاذ المقاوم للصدأ: يُستخدم نحو ثلثي النيكل في صنع أنواع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ، وهي متينة ومقاومة للتآكل.
• البطاريات: تمنح الكاثودات الغنية بالنيكل بطاريات أيونات الليثيوم كثافة طاقة عالية، وتشغّل خلايا النيكل وهيدريد الفلز كثيرًا من السيارات الهجينة.
• السبائك الفائقة: تشكّل السبائك القائمة على النيكل شفرات توربينات المحركات النفاثة، محتفظةً بقوتها قرب درجة انصهارها.
• الطلاء والعملات: يحمي طلاء النيكل الأجزاء الفلزية ويزيّنها، ويُستخدم النحاس النيكلي في سك العملات في بلدان كثيرة.
• السبائك الخاصة والحفّازات: الإنفار، وهو سبيكة من الحديد والنيكل، لا يكاد يتمدد بالتسخين، ويحفّز النيكل المجزأ ناعمًا هدرجة الزيوت.

النظائر

للنيكل خمسة نظائر مستقرة: النيكل-58 (نحو 68 في المئة) والنيكل-60 (نحو 26 في المئة) والنيكل-61 والنيكل-62 والنيكل-64. وللنيكل-62 أعلى طاقة ربط لكل نيوكليون بين جميع النوى المعروفة. ويُستخدم النيكل-63 المشع، وعمر النصف له نحو 100 سنة، في كواشف أسر الإلكترون في الكروماتوغرافيا الغازية وفي البطاريات البيتافولطية الطويلة العمر. أما النيكل-56، الذي يُصنع في انفجارات المستعرات العظمى، فيضمحل عبر الكوبالت-56 إلى الحديد-56، وهذه السلسلة هي التي تغذي توهج المستعرات العظمى شهورًا.

في الحياة اليومية

النيكل أكثر مسببات حساسية التلامس شيوعًا. فالأقراط وأبازيم الساعات والأحزمة وأزرار الجينز التي تطلق النيكل قد تسبب طفحًا جلديًا مثيرًا للحكة، ولهذا يحد الاتحاد الأوروبي من إطلاق النيكل من الأشياء التي تلامس الجلد.

قد يكون النيكل عنصرًا غذائيًا نزرًا لبعض الكائنات، لكن لم يثبت له دور أساسي لدى الإنسان. أما كربونيل النيكل، وهو مركب متطاير يُستخدم في التكرير، فشديد السمية.