N İ K E L
Güneş CANEB (*)
ÖZET
Nikel tarih boyunca varlığı yakın zamanlara kadar bilinmiyen maddelerden biri olarak
kalmıştır. Bununla beraber, kısa zamanda, diğer maddeler arasmdaki yerini almış ve çağdaş
endüstri sahalarında demirden sonra en yaygın metal haline gelmiştir.
Bu yazıda tarihçesi, mineralleri, jeoşimisi, jeolojisi, teknolojisi, başlıca kullanış sahaları,
istihsal ve tüketimi ele alınmış ve böylece nikel hakkında genel bir fikir vermeye çalışılmjıştır.
RESUME
Le nickel est un de nombreux matériaux dont L'existence est restée inconnue pendant
La plus grande partie de L'époque historique, tl a cependant conquis, «a, peu de temps, sa
place parmi les matériaux déjà connus, et est devenu après le fer le metal le plus répandu
dans tous les domaines de l'industrie contemporaine.
Dans cet article on a traité son histoire, ses minéraux, sa géochimie, sa géologie, sa
technologie, ses principales utilisations, sa production, sa consommation et ainsi on a tâché
de donner une idée générale sur le nickel.
GENEL BfLGtLER
Nikel Mendelyef tablosunda demir gurubunun
iki valanslı metalleri arasında, kobaltın yanında
yer almıştır. Demir ile olan Ibağıntısî özellik
terinin birçoğunda görülmektedir. Atom agırh-
gınm tayininde bazı güçlükler ile karşıSagu-
mıştır. Şöyleki, atom numarası 28 olan nikelin
çekirdeği elektronların negatif yükü ile denge
yi temin eden pozitif elektrik yüklü 28 proton
ihtiva etmektedir. F a k a t nötronların sayısı, me
tali teşkil eden muhtelif tabii izotoplara göre
değişmektedir. Bu izotoplar şunlardır:
Ergime noktası demirinkine yakın, olup
1455°C dır. Isı iletme (0,140-0,147 cm/s/dere
ce) ve elektrik iletme (0,145 megaom) özellik
leri zayıftır. Elektrik sahasında kullanılmasının
başlıca sebebi yüksek rezistivite özelliğidir.
Nikel 352°Cnin üstünde kaybolan bazı man
yetik özeliklere sahiptir. Ancak bu özellikler
metalin kübik sistemde kristalleşen esas tipinde
mevcuttur. Hegzagonal sistemde kristalleşen
diğer bir tipi ise manyetik olmamakla beraber
300°Ode hidrojen yeya azot cereyanında ısıtî-
larak normal kübik hale getirilebilir.
58 Ni (30 nötron) Toplam Kitlenin % 67,76 sun teşkil eder
60 Ni (32 nötron) » » % 26,16 >
61 Ni (33 nötron) » » % 1,25 >
62 Ni (34 nötron) » » % 3,66 »
64 Ni (36 nötron) , » » % 1,16
Bu duruma göre metalin atom ağırlığı
1
, bu
beş izotopunun atomik kitlelerinin ortalaması
alınarak 58,60 veya 58,70 olarak hesaplanmış
tır. Ayrıca, nükleer reaksiyonlar esnasında, me
talin atomik kitleleri 56, 57, 59, 63, 65 ve 66 olan
altı tane de suni izotopu olduğu görülmüştür.
Nikelin ortalama yoğunluğu bakmnkine çok
yakın olmakla beraber kalitesine göre oldukça
büyük değişiklikler gösterir. Elektrolitik nikelin
(% 99, 95 Ni) yoğunluğu 8,925 dir.
Nikelin demir ile olan yakınhğı 900°C de piş
miş ve yavaş, yavaş soğutulmuş olan, saf nikelin
Brinell tasnifine göre 85 ± 10 kabul edilen sert
lik derecesi ile görülür. Metal soğukta dövüHmüş-
se sertlik ve mekanik mukavemet daha da artar,
kopma yükü dökme metal için 42-49 kg/mm
2
iken, soğukta dövüldükten sonra 100 kg/mm
B
'ye
yükselir. Bilhassa hususi metalürjik işleme tâbi
tutulduğu zaman çok elastikidir. Beyaz bir metal
olan nikel gayet güzel cila kabul eder, ışık yan
sıtma özelliği çok yüksektir.
(*) Yük. Müh. M.T.A. Enstitüsü Plan Proje Şb.
O i t : TX, S a y ı : 5
35
Bütün bu özelliklerinden 'en
mühimi aşınma
ya karşı olan olağanüstü dayanıklılığıdır. Ok
sitleyici bir ortamda en ufak porozitesi olmıyan
ince bir pelikül ile kendini korur. Atmosfere,
t a ü ı suya, hidrojen sülfür ve asit karbonik ih-
tiva eden sulara karşı, bilhassa muhtelif asit ve
organik bileşiklere karşı son derece dayanıklıdır.
Bunlardan sadece asetik asit, ve tartarik asit,
bilhassa sıcakta aşınmaya sebep olurlar. Sudkos-
tik ve amonyak gazına karşı olan dayanıklılığı
oldukga yüksektir.
Birçok metaller (bilhassa bakır ve demir)
ile çok kolay alaşım yapar. Sanayideki rolünü en
mühim tamamlayıcı (yardımcı) metal olarak ta
rif edebiliriz. Bununla beraber bilhassa son sene
lerde saf nikel olarak çok daha fazda kullanılmak
tadır. " v
TARİHÇESİ
Nikel yakın tarihlere kadar bilinmiyen metal
lerden biridir. Eski paralar üzerinde araştırma
lar yapan çağımızın arkeologları asırlarca evvel
yapılan Baktrian paralarının nikel ihtiva etti
ğini ortaya çıkanmışlarsa da bunları yapanların
paranın bileşimine giren metalleri ayrı, ayrı ta
nımadıkları kabul edilmektedir.
Nikel 1751 de İsveçli Cronstedt tarafından
keşfedilmiştir. Kullanılmaya başlaması için ara
dan 73 sene geçmiş ve ilk metalürjik tesis 1824
de Avusturya'n Gersdorff tarafından kurulmuş
tur. Ancak, nikel endüstrisinin gelişmesi ve nike
lin diğer metaller arasındaki yerini alabilmesi
1865 de Garnier tarafından yeni kaledonyadaki
mühim yatakların bulunmasjndan sonra olmuş
ve bugün nikel bütün endüstri sahalarında demir
den sonra en çok kullanılan metal haline gelmiş
tir.
MtNEKALLERÎ
önce nikel endüstrisinin hemen, hemen tama
mını besliyen mineralleri görelim.
— Garnierit (veya numeit) (Mg, N i )
3
S i , O
ä
( O H )
4
: îki tipi mevcut olup yeşil renkde olanı
ortalama % 40 silis, % 44 nikel oksit, manganez,
alümin ve su ihtiva eder. Kahverengi olanı ise
% 30 silis, % 15,5-43,5 nikel oksit ye
% 49"a ka
dar demir seskioksit ihtiva eder, Yoğunluğu 2,
sertliği 2,5 dur. Su içinde ayrışır, asitlerden az
müteessir' olur. Aleve tutulunca siyahlasın Va
sati cevher % 7 Ni ihtiva eder. İspanya'da, Ame
rika'da, Urallar'da, Silezya'da ve yeni Kaledon-
ya'da bulunur.
— Nikelli pirit veya pirotin gurubu: Bu mine
rallerden en çok rastlanan pentlandit olup ge
nellikle polidimit, millerit, gersdorfit ve nikelin
refakatinde bulunur.
Pentlandit (Fe, N i )
9
S
8
Kübik sistemde kristalleşir. Sertliği 3-4, yo
ğunluğu 4,5-5dir. Ortalama % 30-33 Fe, %
34 - 35 Ni ve % 32 - 34 S ihtiva eder. Ayrıca he
men, hemen daima ,•% 0,4 -1,6 oranında nikelin
yerine geçmiş olan kobalt mevcuttur. Açık bronz
sarısı olan mineral net kristaller halinde bulun
mayıp yığın ve agregalar teşkil teder. Metalik
parlaklığa sahiptir. Umumiyetle küçük enklüz-
yonlar şeklinde pirotin içersinde bulunduğundan
gözle tayini çok zordur. Jenetik olarak .bazik ve
ultrabazik kayaçlara (gabro, norit ve peridotit
ler) bağlî olan pentlandit, daima pirotin ve kal-
kopirit ile beraber bulunur. Ësas mineral dai
ma pirotin olup pentlandit ve kalkopirit ancak
yüzde bir kaç ünite olarak iştirak ederler. Mese
la Sudbury de ;% 1- 5 Ni ve % 2- 3, Cu mevcut
tur. Ayrıca pentlandit bazik kayaçlann segregas-
yonu neticesi, Türkiye ve Norveç'de olduğu gibi
kromit, ilmenit veya titano - manyetit ile birlik-
tede bulunabilir. Pentlandit semantasyon zonun-
da esas olarak jmillerit'e dönüşür.
Millerit Nis
Romboedrik sistemde kristalleşir. Sertlik de
recesi 3-4, yoğunluğu 5,2 - 5,6 dır. % 64,7 Ni ih
tiva eder. Kristalleri oldukça uzun olup pirinç
sarısı rengindedir. Metalik parlaklığa sahiptir.
Normal nitrik asitden müteessir olur. Nadir bu
lunan bir mineraldir. Bazen bazik kayaçlara bağ
lı olarak nikelli bakır yataklarında bulunur.
(Sudbury) Nikel sülfür ve arseniürlerine refakat
eder. Ayrıca, şiddetli alterasyona uğramış ve
serpantinleşmiş peridotitlerin çatlaklarında ku
vars, talk ve karbonatlarla birlikte rastlanır. Se
mantasyon zonunda pentlandit, polidimit gibi mi
neralleri kolayca ramplase edebilir, istisnai ola
rak, organik maddelerin mevcudiyeti halinde, al
terasyona uğrayan ultrabazik kitlelerden gelen
nikelli solüsyonların indirgenmesi yolu ile de te
şekkül edebilir.
Gersdorfit Ni Ası S
Kübik sistemde kristalleşir. Sertlik derecesi
5,5, yoğunluğu 5,6 - 6,2 dir. Ortalama % 35,4 Ni
ihtiva eder. Oktaedr, dodekaedr veya taneli ve
levhah yığınlar halinde teşekkül eder. Rengi gü
müş beyaza ile çelik grisi arasında değişir. Meta
lik parlaklığa sahiptir. Potasyum permanganata
doymuş solüsyon ile rengi koyulaşır. Nadir rast
lanan bir mineraldir. Genellikle nikel ve kobalt
mineralleri, manyetit, muhtelif sülfürler, karbo
natlar ve kuvars ile birlikte hipotermal alanlar
da bulunur. Ekonomik bakımdan mühim değildir.
Zira büyük miktarlarda bulunmaz. Sudbury ve
Harz yataklarında mevcuttur.
86
Madencilik