Úvod
Nikl (chemická značka Ni) je stříbřitě bílý, lesklý a tvrdý kov s feromagnetickými vlastnostmi, který je známý pro svou mimořádnou odolnost vůči korozi a vysokým teplotám. S protonovým číslem 28 se řadí mezi přechodné kovy do 10. skupiny periodické tabulky. V přírodě ho najdeme především v zemské kůře, vázaný v rudách jako pentlandit, často společně se sírou. Získává se jejich tavením a rafinací. Zajímavostí je, že se ve významném množství nachází také v meteoritech. Je klíčový pro výrobu nerezové oceli, slitin a pro pokovování.
Vlastnosti
Nikl, s chemickou značkou Ni a protonovým číslem 28, je stříbřitě bílý, lesklý a tvrdý kov. Patří mezi přechodné prvky 10. skupiny periodické tabulky. Je velmi kujný a tažný, což umožňuje jeho snadné zpracování. Jednou z jeho nejvýznamnějších vlastností je feromagnetismus při pokojové teplotě, podobně jako železo a kobalt. Vykazuje vynikající odolnost vůči korozi a oxidaci na vzduchu, díky čemuž si dlouho uchovává svůj lesk. Je dobrým vodičem tepla i elektrického proudu. V chemických sloučeninách se nejčastěji vyskytuje v oxidačním stavu +2. Působí také jako velmi účinný katalyzátor v mnoha průmyslových procesech.
Vznik názvu
Původ názvu sahá do 18. století k německým horníkům. Ti nalezli rudu podobnou mědi, ale nedokázali z ní kov získat. Z neúspěchu vinili zlého skřítka (permoníka) jménem Nickel, a proto rudu posměšně nazvali „Kupfernickel“ (ďáblova měď). Název se později přenesl na samotný prvek.
Objev
Objev niklu je přisuzován švédskému mineralogovi Axelu Fredriku Cronstedtovi v roce 1751. Izoloval jej z rudy, kterou němečtí horníci nazývali „kupfernickel“, což v překladu znamená ďáblova měď. Tento název vycházel z jejich frustrace, protože ruda se podobala měděné, ale nedokázali z ní měď získat a vinili z toho zlého skřítka, Nikla. Cronstedt dokázal, že se nejedná o znečištěnou měď, nýbrž o zcela nový unikátní kovový prvek, a ponechal mu jméno odvozené od tohoto mýtického tvora. Dlouho před jeho formálním objevením byl nikl nevědomky používán ve slitinách, například v čínském paktongu.
Výskyt v přírodě
Nikl se v zemské kůře vyskytuje především vázaný v minerálech a jen vzácně v ryzí formě. Hlavními zdroji jsou dva typy ložisek: sulfidické rudy, jako je pentlandit, a lateritické rudy vznikající zvětráváním hornin, například garnierit. Významné množství niklu se rovněž nachází v železo-niklových meteoritech a předpokládá se jeho vysoká koncentrace v zemském jádře. Získávání niklu je velmi komplexní proces. Po těžbě se ruda drtí a dále zpracovává. Sulfidické rudy se praží k odstranění síry a následně redukují uhlíkem v pecích. Pro finální čištění se využívají sofistikované metody jako Mondův proces nebo elektrolýza.
Využití
Nikl je pro člověka nesmírně užitečný kov, jehož hlavní využití spočívá ve výrobě slitin. Především je to nerezová ocel, které dodává pevnost a mimořádnou odolnost proti korozi, což je klíčové v průmyslu i domácnostech. Používá se k ražbě mincí, například některých eurových. Galvanické pokovování niklem chrání povrchy jiných kovů a dodává jim lesklý vzhled. Je nepostradatelný v bateriích, od starších typů až po moderní lithium-iontové akumulátory pro elektromobily. V přírodě hraje nikl také zásadní roli. Společně se železem tvoří zemské jádro a je běžnou součástí železných meteoritů. Pro některé rostliny a mikroorganismy je esenciálním stopovým prvkem, nezbytným pro funkci enzymů, jako je ureáza. Vyskytuje se v půdě a v rudách, například v pentlanditu.
Sloučeniny
Člověkem vyrobené sloučeniny niklu mají široké uplatnění. Zářivě zelený síran nikelnatý je základní složkou lázní pro galvanické pokovování. Podobně se využívá i chlorid nikelnatý, často jako katalyzátor v organické chemii. Oxid nikelnatý, zelený prášek, slouží jako pigment v keramice a skle, kterým dodává charakteristické zbarvení. Extrémně toxický tetrakarbonylnikl je klíčovým meziproduktem v Mondově procesu pro výrobu vysoce čistého kovu. V přírodě se nikl vyskytuje vázaný v minerálech. Nejvýznamnější rudou je pentlandit, sulfid železa a niklu s kovovým leskem. Dalším zdrojem je garnierit, zelený křemičitan hořčíku a niklu, který často tvoří zemité agregáty. Vzácněji se nachází millerit, tedy sulfid nikelnatý, tvořící jehlicovité krystaly.
Zajímavosti
Nikl patří do úzké skupiny prvků, které jsou při pokojové teplotě feromagnetické, podobně jako železo a kobalt. Jeho obrovské množství v zemském jádře zásadně přispívá ke generování a stabilitě planetárního magnetického pole, které nás chrání před kosmickým zářením. Právě přítomnost niklu ve slitině se železem je jedním z hlavních identifikačních znaků meteoritů, v jejichž vyleptané struktuře lze pozorovat unikátní Widmanstättenovy obrazce. Pro člověka je však také známý jako jeden z nejčastějších alergenů, způsobující kontaktní dermatitidu při styku s pokožkou. Slitina niklu a titanu, známá jako nitinol, vykazuje fascinující jev tvarové paměti, kdy se po deformaci dokáže zahřátím vrátit do původního tvaru.
