What is نيكل?
نيكل (symbol Ni) is element 28 on the periodic table, a فلز انتقالي in period 4, group 10. Tough, corrosion-resistant and magnetic — and the second-biggest ingredient in stainless steel. At room temperature it is a solid.
القصة
ما هو نيكل، وكيف اكتشفناه
النيكل هو الفلز المتين المقاوم للتآكل الذي يحافظ على سير العالم الحديث بسلاسة. هذا الفلز الانتقالي الأبيض الفضي متين ومتعدد الاستخدامات إلى درجة أنه يُستخدم في كل شيء، من العملات المعدنية في جيبك إلى الفولاذ المقاوم للصدأ في المفاعلات النووية. أطلق عمال المناجم الألمان المحبطون عليه اسم "kupfernickel" (نحاس Old Nick) لأنهم لم يستطيعوا استخراج النحاس من الخامات المحتوية على النيكل، وأصبح هذا العنصر منذ ذلك الحين ضرورياً تماماً للتكنولوجيا الحديثة. اكتشفه الكيميائي السويدي Axel Fredrik Cronstedt عام 1751، وقد أُخذ النيكل في البداية على أنه نحاس بسبب تشابه مظهرهما في الخامات. وما يجعل النيكل مميزاً حقاً هو مقاومته الاستثنائية للتآكل وقدرته على الحفاظ على قوته عند درجات الحرارة القصوى. فهو يتحمل مياه البحر والأحماض والقلويات التي قد تدمر الفلزات الأخرى، مما يجعله مثالياً للتطبيقات البحرية ومعالجة المواد الكيميائية. إليك ما يجعل النيكل ضرورياً تماماً: إنه المكوّن الأساسي في الفولاذ المقاوم للصدأ، إذ يشكل 8-12% من سبائك الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. ومن دون النيكل، سيفقد الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومته للتآكل ويصبح هشاً. وهذا يعني أن النيكل يربط بنيتنا التحتية حرفياً معاً، من أحواض المطابخ إلى المصانع الكيميائية إلى محطة الفضاء الدولية. للنيكل خصائص مغناطيسية رائعة أيضاً. فهو فرو-مغناطيسي مثل الحديد والكوبالت، لكنه يفقد مغناطيسيته عند 358°C، وتُسمى هذه الدرجة درجة كوري. وتُستخدم هذه الخاصية في أدوات التحكم الآلي في درجات الحرارة وأنظمة رشاشات إطفاء الحرائق. كما يمتلك النيكل قدرة فريدة على امتصاص غاز الهيدروجين، مما يجعله مفيداً لتخزين الهيدروجين وتطبيقات خلايا الوقود. ومن أروع خصائص النيكل دوره في صنع السبائك ذات ذاكرة الشكل مثل Nitinol (النيكل-تيتانيوم). تستطيع هذه "الفلزات الذكية" تذكّر شكلها الأصلي والعودة إليه عند تسخينها، مما يجعلها مثالية للدعامات الطبية وإطارات النظارات وتطبيقات الطيران والفضاء.
The discovery of نيكل
خام النحاس المخادع
اكتشف Axel Fredrik Cronstedt (1722-1765)، وهو عالم معادن سويدي، النيكل عام 1751 أثناء محاولته استخراج النحاس من خام kupfernickel (المعروف الآن باسم nickeline، NiAs). وكان عمال المناجم الألمان قد أطلقوا على هذا الخام المزعج اسم "kupfernickel" (أي "نحاس الشيطان") لأنه يشبه خام النحاس، لكنه لا يعطي نحاساً وينتج أبخرة زرنيخ سامة عند صهره.
التحقيق المنهجي
كشف تحليل Cronstedt الدقيق أن kupfernickel يحتوي على فلز أبيض غير معروف سابقاً، له خصائص متميزة عن جميع العناصر المعروفة. وشملت تقنيات عزله تحميص الخام لإزالة الزرنيخ، ثم اختزال الأكسيد الناتج بالفحم لإنتاج النيكل الفلزي.
التطور الصناعي
بدأ الإنتاج التجاري للنيكل في ستينيات القرن التاسع عشر مع تطوير معالجة اللاتيريت في كاليدونيا الجديدة. وقد أدى اكتشاف رواسب سودبوري عام 1883 بعد إنشاء السكك الحديدية إلى تحويل النيكل من مادة مثيرة للفضول في المختبر إلى مادة صناعية استراتيجية، مما مكّن من تطوير الفولاذ المقاوم للصدأ وعلم الفلزات الحديث.