Nickel

Nickel
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Nickel (homonymie) et Ni.
Nickel
CobaltNickelCuivre
  Structure cristalline cubique

28
Ni
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Ni
Pd
Table complèteTable étendue
Informations générales
Nom, symbole, numéro Nickel, Ni, 28
Série chimique métaux de transition
Groupe, période, bloc 10, 4, d
Masse volumique 8,902 g·cm-3 (25 °C)[1]
Dureté 4
Couleur Blanc argenté, reflet gris
No CAS 7440-02-0
No EINECS 231-111-4
Propriétés atomiques
Masse atomique 58,6934 ± 0,0002 u[1]
Rayon atomique (calc) 135 pm (149 pm)
Rayon de covalence 1,24 ± 0,04 Å [2]
Rayon de van der Waals 163 pm
Configuration électronique [Ar] 3d8 4s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 16, 2
État(s) d’oxydation 2, 3
Oxyde faiblement basique
Structure cristalline Cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire solide (ferromagnétique)
Point de fusion 1 455 °C [1]
Point d’ébullition 2 913 °C [1]
Énergie de fusion 17,47 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 370,4 kJ·mol-1
Volume molaire 6,59×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 237 Pa
à 1 452,85 °C
Vitesse du son 4 970 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,91
Chaleur massique 440 J·kg-1·K-1 à 20 °C[3]
Conductivité électrique 14,3×106 S·m-1
Conductivité thermique 90,7 W·m-1·K-1
Solubilité sol. dans HNO3,

HCl + ions Pt(IV) [4],

HCl + H2O2 [5]
Énergies d’ionisation[1]
1re : 7,6398 eV 2e : 18,16884 eV
3e : 35,19 eV 4e : 54,9 eV
5e : 76,06 eV 6e : 108 eV
7e : 133 eV 8e : 162 eV
9e : 193 eV 10e : 224,6 eV
11e : 321,0 eV 12e : 352 eV
13e : 384 eV 14e : 430 eV
15e : 464 eV 16e : 499 eV
17e : 571,08 eV 18e : 607,06 eV
19e : 1 541 eV 20e : 1 648 eV
21e : 1 756 eV 22e : 1 894 eV
23e : 2 011 eV 24e : 2 131 eV
25e : 2 295 eV 26e : 2 399,2 eV
27e : 10 288,8 eV 28e : 10 775,40 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
56Ni {syn.} 6,077 j ε 2,136 56Co
58Ni 68,0769 %[1] >4×1019 a ε
59Ni {syn.} 76 000 a ε 1,072 59Co
60Ni 26,10 %[6] stable avec 32 neutrons
61Ni 1,13 %[6] stable avec 33 neutrons
62Ni 3,59 %[6] stable avec 34 neutrons
63Ni {syn.} 100,1 a β- 2,137 63Cu
64Ni 0,91 %[6] stable avec 36 neutrons
Précautions
Directive 67/548/EEC[7]
Nocif
Xn
Phrases R : 40, 43,
Phrases S : 22, 36,
SIMDUT[8]
D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques
D2A, D2B,
SGH[9],[7]
SGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
Attention
H317, H351, H372, P280, P314,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.

Sommaire

Caractéristiques notables

Nickel electrolytic and 1cm3 cube.jpg

Le nickel est un métal blanc argenté qui possède un éclat poli. Il fait partie du groupe du fer. C'est un métal ductile (malléable). On le trouve sous forme combinée au soufre dans la millérite, à l'arsenic dans la nickéline.

Grâce à sa résistance à l'oxydation et à la corrosion, il est utilisé dans les pièces de monnaie, pour le plaquage du fer, du cuivre, du laiton, dans certaines combinaisons chimiques et dans certains alliages. Il est ferromagnétique, et est fréquemment accompagné de cobalt. Il est particulièrement apprécié pour les alliages qu'il forme.

Histoire

L'utilisation du nickel est très ancienne, et l'on peut le remonter jusqu'à 3500 av. J.-C. Des bronzes trouvés en Syrie possèdent une teneur en nickel jusqu'à 2 %. De plus d'anciens manuscrits chinois suggèrent que « le cuivre blanc » était utilisé en Chine entre le XVIIIe siècle av. J.‑C. et le XVe siècle av. J.‑C.. Toutefois vu que le minerai de nickel était souvent confondu avec celui d'argent, sa connaissance et ses usages ne seront développés que bien plus tard.

La niccolite, minerai de nickel, était très appréciée pour sa capacité à colorer le verre en vert. En 1751, le Baron Axel Frederik Cronstedt essaya d'extraire du cuivre de ce Kupfernickel, « cuivre du diable », et obtint à la place un métal blanc qu'il appela nickel.

Aux États-Unis, nickel ou nick, dans le langage populaire désigna d'abord le cent Indien de cupro-nickel, introduit en 1859. En 1865, la désignation se transféra à la pièce de trois cents, et l'année suivante à la pièce de cinq cents dite Shield (Armoiries). La première pièce de monnaie de nickel pur est suisse et date de 1881[10].

L'utilisation du nickel dans les aciers utilisés pour les blindages lors de la Seconde Guerre mondiale a pu entraîner chez les divers belligérants des restrictions dans son utilisation dans les pièces de monnaie.

Signalons que le nickel fait la fortune de la Nouvelle-Calédonie, le territoire possédant à lui tout seul environ 30 % des réserves mondiales, découvertes par l'ingénieur Jules Garnier en 1864.Le plus gros projet métallurgique au monde est actuellement en construction en Nouvelle-Calédonie . D'autres gisements importants sont exploités en Russie, dans la région de Norilsk.

Toxicité

Le Centre international de recherche sur le cancer classe le nickel dans les substances possiblement cancérigènes pour l’homme. L'exposition chronique au nickel est un facteur de risque du cancer du poumon, inscrit à ce titre dans les tableaux de maladies professionnelles.

Le nickel est le plus allergisant de tous les métaux. Plus de 12 % de la population y est allergique, dont une majorité de femmes. La réaction la plus fréquente est une dermatite de contact provoquées par un bracelet de montre, des bijoux fantaisie, des accessoires vestimentaires (boucles, boutons, fermetures éclair, etc.).

Malgré ce fait incontestable de sa toxicité, le nickel est resté partie intégrante de la construction des pièces en Euros. Exemple : dans la couronne de la pièce de 2€ ou dans le centre de la pièce de 1€ il y a du nickel (toxique), mais se rajoute le cupronickel (alliage de cuivre et nickel) et aussi un alliages avec de plus fortes proportions de cuivre pour les pièces de 1,2, et 5 centimes d'Euros, ainsi que du cuproaluminium (alliage de cuivre et aluminium).

Il y a des polémiques sur l'utilisation du nickel dans les amalgames dentaires.

[réf. nécessaire]

Contamination environnementale

Dans le monde : Le rejet annuel dans l'atmosphère serait de 24 000 à 87 000 tonnes/an (selon les évaluations), et il faut y ajouter les 26 000 tonnes annuellement émises par les volcans ou issues de l'érosion éolienne[11].

Le taux de nickel dans la mer varie selon les lieux du globe ; de 0,12 à 0,70 microgramme par litre avec une moyenne de 0,4 μg/L[11].

En France ; les émissions dans l'air étaient estimées à 218 tonnes en 2002 (pour les sources provenant de la combustion de pétrole et charbon, et de l'industrie métallurgique (métaux non ferreux). L'Agence de l'eau Seine-Normandie a estimé que dans son bassin une centaine de tonnes de nickel étaient apportées aux cours d'eau, majoritairement à partir du ruissellement agricole V[12].

En mer, le taux en est souvent plus élevé près de la côte (de 4 μg⋅L-1 dans la Seine et de 1 μg⋅L-1 dans le Rhône, en phase dissoute, et 50 mg⋅kg-1 par exemple sur les matières en suspension de la Gironde ou environ 30 mg⋅kg-1 pour la Seine et le Rhône)[11].

Aux États-Unis, le Mussel Watch donne un taux moyen dans les moules de 1,9 mg⋅kg-1 (p.s.) avec un maximum de 3,5 mg⋅kg-1 (p.s.). Pour les huîtres, la moyenne serait de 1,8 mg⋅kg-1 (p.s.) avec un maximum de 3,4 mg⋅kg-1 (p.s.). Au nord du territoire australien, dans des eaux peu polluées le taux de nickel varie de 0,36 à 0,44 mg⋅kg-1 (p.s.) pour les huîtres[11].

Écotoxicité

Les mollusques le concentrent (de 1 à quelques dizaines de mg⋅kg-1)[11].

Ses effets écotoxiques sont peu étudiés, bien que ce métal présente une forte affinité pour les ligands organiques comportant une fonction thiol (SH-)[11] Chez l'huître, le développement larvaire est perturbé à 349 μg/L de sulfate de nickel et à 891 μg⋅L-1 chez la moule qui y semble donc moins sensible[11]. Les moules d'eau douce (p. ex. : moule zébrée) peuvent aussi en accumuler une quantité considérable dans leur coquille.

Production

Par pays[13]

Pays Milliers de tonnes[14]  % du total
Russie 300,7 23,4
Australie 218,0 17,0
Canada 162,8 12,7
France (Nouvelle-Calédonie) 111,9 8,7
Indonésie 103,5 8
Total 5 pays 896,9 69,8
Total monde 1 284,2 100

Par entreprise

Principaux producteurs de nickel en 2007[15] :

Utilisations

Le nickel entre dans la composition de plusieurs familles d'alliages métalliques. En dehors des aciers inoxydables (qui n'appartiennent pas à la famille des alliages de nickel mais à celle des aciers), les alliages de nickel peuvent être classés en trois catégories :

  • Les alliages fer-nickel : ils sont utilisés pour leurs propriétés physiques, parfois étonnantes. Par exemple, l'invar, alliage fer-nickel contenant 36 % de nickel (FeNi36), est quasiment non dilatable en dessous de 200 °C. Il y est utilisé en cryogénie (cuve des navires méthaniers), en physique des lasers (éléments de structure) ou dans les écrans de téléviseurs cathodiques (shadow mask). Les propriétés physiques des alliages fer-nickel mises à profit sont les propriétés magnétiques (alliages à forte perméabilité magnétique, alliages à bas point de Curie, alliages magnétostrictifs), élastiques (alliages à très faible coefficient thermoélastique), ainsi que leurs extraordinaires propriétés de dilatation (alliages non dilatables ou à dilatation contrôlée)
  • Les alliages cuivre-nickel (cupronickels) : ils présentent une très bonne résistance à la corrosion en milieu acide ou marin, ainsi qu'une bonne aptitude à la mise en forme et au soudage.
  • Les superalliages : c'est ainsi qu'on appelle une famille d'alliages de composition complexe, à base de nickel (ou de cobalt), présentant une excellente résistance à la corrosion sèche à haute température et de très bonnes propriétés mécaniques (limite élastique élevée, résistance au fluage). Ce sont des matériaux de choix pour les turboréacteurs (aéronautique) et certaines chaudières. Le développement de ces alliages a accompagné celui des moteurs d'avion depuis le milieu du XXe siècle.

Les sels de nickel (hydroxycarbonate, chlorure, sulfate...) sont utilisés dans différentes industries telles que l'électronique, la catalyse, la galvanoplastie.

Le nickel est aussi utilisé dans la cathode des piles alcalines nickel-dioxyde de manganèse, et des accumulateurs alcalins nickel-cadmium, nickel-métal hydrure et nickel-zinc.

Cordes de guitare électrique : le nickel est utilisé pour certains types de cordes.

Il est utilisé en bijouterie avec de l’or afin d'obtenir une meilleure tenue mécanique ainsi que des couleurs originales. Ainsi, du cuivre, du nickel et de l’or donnent de l’or jaune ou rosé. L’or et nickel donnent de l’or blanc.

Un autre débouché « historique » du nickel reste les pièces de monnaie, où les qualités de malléabilité et de résistance du produit sont particulièrement appréciées. Ainsi, on trouve du nickel dans les pièces américaines, canadiennes, et dans les pièces d'un et de deux euros.

Il convient de remarquer que, faisant partie des métaux de transition, le nickel pourrait être remplacé par d'autres éléments : il est utilisé principalement en raison de son faible coût d'extraction et de traitement par rapport aux autres solutions techniquement envisageables à ce jour.

Il entre également dans la composition du fil dentaire.

Usages symboliques du mot

La pièce de monnaie

Le « nickel » désigne la pièce de cinq cents aux États-Unis.

Depuis un siècle, de nombreuses pièces françaises sont en nickel ou contiennent du nickel. Par exemple, la pièce de 5 francs - Tour Eiffel (dessinée par Joaquin Jimenez et Frédéric Joubert) contenait du nickel.

Les noces de nickel

Les noces de nickel symbolisent les 28 ans de mariage dans le folklore français.

L'expression populaire

L'expression française nickel qui vient de nickel chrome est une connotation de la propreté. Le nickel-chrome est un alliage utilisé pour les soins dentaires et comme matériaux de soudure[16].

Notes et références

  1. a, b, c, d, e et f (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0) 
  2. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », dans Dalton Transactions, 2008, p. 2832 - 2838 [lien DOI] 
  3. (en) John H Tundermann, John K. Tien, Timothy E. Howson, Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology 4th ed. : Nickel and Nickel Alloys, vol. 17, John Wiley & Sons. 
  4. (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol. 25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0803120664) [lire en ligne (page consultée le 4 août 2010)], p. 75 
  5. (en) Metals handbook, vol. 10 : Materials characterization, ASM International, 1986, 1310 p. (ISBN 0-87170-007-7), p. 344 
  6. a, b, c et d John Emsley, The Elements, third edition, Oxford University Press, 1998.
  7. a et b SIGMA-ALDRICH
  8. « Nickel » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  9. Numéro index 028-002-00-7 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  10. (en) Trends of Nickel in Coins
  11. a, b, c, d, e, f et g Surveillance du milieu marin, travaux du Réseau National d'Observation de la Qualité du Milieu Marin Ifremer, Le RNO : programmes actuels - L'argent, le cobalt, le nickel et le vanadium dans les mollusques du littoral français - Les carottes sédimentaires, mémoire de la contamination, Bulletin Ifremer, 2002
  12. oir page22 du document PDF / Recueil de fiches sur les métaux(consulté 2009/09/29)
  13. L'état du monde 2005, annuaire économique géopolitique mondial
  14. Chiffres de 2003, en milliers de tonnes de métal contenu dans les minerais et concentrés
  15. Source AME et Les Echos in Les Echos, 18 décembre 2007, page 38
  16. http://www.atlantic-codental.com/rp2.htm

Voir aussi

Articles connexes

Sur les autres projets Wikimedia :

Liens externes


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Nickel de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Regardez d'autres dictionnaires:

  • NICKEL — Élément métallique de numéro atomique 28 (symbole Ni), le nickel est abondant dans les météorites et à l’intérieur du globe terrestre (manteau et noyau), où il se classerait au cinquième rang par ordre d’abondance. Il arrive au vingt troisième ou …   Encyclopédie Universelle

  • Nickel-62 — is an isotope of nickel having 28 protons and 34 neutrons. It is a stable isotope, with the highest binding energy per nucleon of any known nuclide (8.7945 MeV).[1] It is often stated (e.g. here) that 56Fe is the most stable nucleus , but… …   Wikipedia

  • Nickel — Nick el, n. [G., fr. Sw. nickel, abbrev. from Sw. kopparnickel copper nickel, a name given in derision, as it was thought to be a base ore of copper. The origin of the second part of the word is uncertain. Cf. {Kupfer nickel}, {Copper nickel}.] 1 …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Nickel-62 — Le nickel 62, noté 62Ni, est l isotope du nickel dont le nombre de masse est égal à 62 : son noyau atomique compte 28 protons et 34 neutrons avec un spin 0+ pour une masse atomique de 61,9283451 g/mol. Il est caractérisé par un défaut… …   Wikipédia en Français

  • Nickel — Smn erw. fach. (18. Jh.) Onomastische Bildung. Entlehnt aus nschw. nickel. Der schwedische Mineraloge von Cronstedt, der als erster das Metall rein darstellte, gab ihm 1754 die Bezeichnung nickel als Kurzform von nschw. kopparnickel Kupfernickel …   Etymologisches Wörterbuch der deutschen sprache

  • Nickel [1] — Nickel Ni, Metall, Atomgew. 58,7, spez. Gew. 8,9. Schmelzpunkt 1484°. Das grauweiße starkglänzende Metall ist politurfähig, hämmerbar und duktil. Es ist wie Eisen schweißbar und magnetisch, zeigt aber viel geringere Neigung als dieses, sich mit… …   Lexikon der gesamten Technik

  • nickel — (n.) whitish metal element, 1755, coined in 1754 by Swedish mineralogist Axel von Cronstedt (1722 1765) from shortening of Swed. kopparnickel copper colored ore (from which it was first obtained), a half translation of Ger. Kupfernickel, lit.… …   Etymology dictionary

  • nickel — [nik′əl] n. [Swed: contr. (1754) by A. F. Cronstedt (1722 65), Swed mineralogist < kopparnickel, niccolite < Ger kupfernickel, false nickel (< kupfer, + nickel, goblin, devil, pejorative contr. < Nikolaus, NICHOLAS1, prob. infl. by… …   English World dictionary

  • nickel — ► NOUN 1) a silvery white metallic chemical element resembling iron, used in alloys. 2) N. Amer. informal a five cent coin. ► VERB (nickelled, nickelling; US nickeled, nickeling) ▪ coat with nickel …   English terms dictionary

  • Nickel — (Bastardeisen) Ni, Metall, findet sich gediegen als Eisennickel und Phosphoreisennickel im Meteoreisen, mit Schwefel verbunden als Nickel oder Haarkies NiS mit 64,8 Proz. N., mit Arsen verbunden als Rotnickelkies (Kupfernickel) NiAs mit 43,6 Proz …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Nickel — Nickel: Der seit der 2. Hälfte des 18. Jh.s bezeugte Metallname ist entlehnt aus schwed. nickel, einer Kürzung aus schwed. kopparnickel »Rotnickelkies« (nach dt. Kupfernickel). Das Metall wurde 1751 von dem schwed. Mineralogen v. Cronstedt… …   Das Herkunftswörterbuch

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”