Nikel tarih boyunca varlığı yakın zamanlara kadar bilinmiyen maddelerden biri olarak
Yüklə 267,67 Kb. Pdf görüntüsü
|
| 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
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 Yüklə 267,67 Kb. Dostları ilə paylaş:
|