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Nickel ( Ni )

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Description générale :  

Découvert par A.F. Cronstedt en 1751 à Stockholm, Suède.

Le nickel est un métal blanc argenté que l'on trouve essentiellement dans les minerais de sulfure et d'arsenic. Il est extrait par Calcination jusqu'à l'obtention de NiO puis par réduction au carbone. Le nickel pur est fabriqué par le procédé de Mond au cours duquel le nickel impur est mis en réaction avec de l'oxyde de carbone (CO) pour produire du Ni(CO)4, qui est alors décomposé à 200 pour produire du nickel pur à 99,99%. Le nickel a une abondance de 80 ppm dans la croûte terrestre.

Le nickel pur est malléable et ductile et il est résistant à la corrosion dans l'air et dans l'eau et est donc utilisé comme revêtement protecteur. Il est facilement soluble dans les acides dilués mais les alcalis sont sans effet sur lui. Les applications du nickel comprennent son utilisation comme constituant de divers types d'alliages, le nichrome, par exemple - un alliage utilisé pour des éléments à résistances chauffantes - le monel - un matériau résistant à la corrosion - le permalloy - un alliage à haute perméabilité magnétique avec faible intensité de champ et faible perte d'hystérésis - acier inoxydable, cupro-nickel, nickel argent etc. Il est également utilisé dans les alliages monétaires, comme revêtement protecteur et dans les installations où l'on manipule les aliments et les produits chimiques.

Le nickel est considéré comme cancérigène et également allergogène pour certaines personnes. On le trouve comme élément de nombreux aliments et, de ce fait, il est quasimment inévitable.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
58 68.27
60 26.10
61 1.13
62 3.59
64 0.91
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 4,9
Numéro atomique 28
Poids atomique ( amu ) 58,69
Potentiel d'ionisation No. eV
1 7.63
2 18.2
3 35.2
4 54.9
5 75.5
6 108
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,125
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 4,54
Structure de cristal FCC
Structure électronique Ar 3d8 4s2
Valences indiquées 0, 1, 2, 3

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,312
Dureté - Brinell 100 190
Module d'élasticité cubique ( GPa )     177,3
Module de tension ( GPa )     199,5
Résistance à la traction ( MPa ) 400 660
Résistance Izod ( J m-1 ) 160 160
Tension de fluage ( MPa ) 150 480

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 8,9
Point d'ébullition ( C ) 2732
Point de fusion ( C ) 1453

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 6378
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 292
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 444
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 13,3
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 90,9

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) -1,48
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 6,9
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0068

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