니켈[nickel]
고대 사람들은 우주에서 비래하는 운철을 가공하여 도구나 검(劍)을 만들어 왔다. 이 운철은 철과 니켈의 합금으로 녹이 없으므로 자연은(自然銀)과 틀림이 없다는 것을 알았다.
또 중국에서는 고대부터 백동(白銅)이라고 불리우는 니켈합금을 사용하여 왔다. 니켈은 1751년에 크륀스터트가 발견하였으나 망간으로 탈산하여 니켈을 정련하는 방법이 1879년에 발명될 때까지는 비철합금으로 사용되었다. 1910년 이후는 주로 스테인리스강에 사용되고 있다.
니켈은 아름다운 은백색의 금속으로 원소기호 Ni, 원자번호 28, 원자량 58.69, 녹는점은 1445℃, 밀도는 8.90g/cm3, 결정구조는 면심입방정이다. 가공성이 좋고 열간가공도 냉간가공도 가능하다.
내식성이 크고 500℃ 이하의 대기 중에서는 안정하지만, 아산화질소가스나 아황산가스, 할로겐가스, 암모니아가스와 수증기의 혼합가스에는 부식되기 쉽다.
질산에는 침식되나 황산이나 염산, 알칼리용액에는 강하므로 내열재료나 도금용, 화학공업제품 재료에 쓰인다. 상온에서 강자성체로 전기저항이 크고 전자관 재료로서 판이나 봉, 선, 관 등에 쓰인다.
니켈을 주성분으로 하는 합금은 크롬과의 합금으로 이것은 전기저항이 크고 내식성도 내열성도 크다. 전열용저항선은 니크롬선이라고 하여 크롬을 약 20% 함유한다. 25% 이상이 되면 가공이 곤란해진다.
내열․내식용합금은 인코넬이라고 하여 크롬 12～14%, 철 4～6%, 몰리브덴 0.75～1.0% 함유하는 합금이다. 열처리부품이나 고온계의 보호관, 전열기의 부품 등에 쓰인다.
열전쌍용합금으로 알루멜(알루미늄 3%)이나 크로멜(크롬 10%), 콘스탄탄(구리 55%)이 있다.
니켈의 원광석은 산화광과 황화광이다. 용광로 등으로 용해하여 황화물의 매트를 만들고, 여기에 공기를 불어넣어 철을 산화제거한다.
정제한 매트를 배소하여 산화물로 하고 용광로 등으로 환원하여 조금속 니켈을 얻는다.
이것을 전기분해하고 다시 정제한다. |
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