ニッケルは金属元素の1つで、エレクトロニクス分野やエネルギー産業分野における技術を支える物質です。このように聞くと身近でないように感じるかもしれないが、実は50円玉などの硬貨にもニッケルが含まれているぞ。今回は、様々な側面から、ニッケルがどのような物質であるかを解明していく。ぜひこの機会にニッケルについて理解を深めてくれ。
化学に詳しいライター通りすがりのペンギン船長と一緒に解説していきます。
ライター／通りすがりのペンギン船長
現役理系大学生。環境工学、エネルギー工学を専攻している。これらの学問への興味は人一倍強い。資源材料学、環境化学工学、バイオマスエネルギーなども勉強中。
ニッケルについて学ぼう！
By Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) – Own work, FAL, Link
皆さんはニッケルという物質をご存知でしょうか？名前を聞いたことはあるが、詳しくは知らないという方が多いのではないでしょうか。理科の授業で大々的に紹介されるわけでもない影の薄い元素なので当然ですよね。しかしながら、ニッケルの工業的な価値は高く、今現在も様々技術を支えている元素なのです。
今回の記事では、このようなニッケルの性質や用途について、化学・物理学・工学などの様々な学問の視点で解説していきます。それでは早速、ニッケルがどのような物質であるのかを解説していきますね。
ニッケルとは？
image by Study-Z編集部
ニッケルは原子番号が28の遷移元素の金属であり、元素記号で表示するとNiとなります。ニッケルの単体結晶は銀白色の金属光沢をもちますよ。そして、ニッケルの常温における結晶構造は、面心立方格子ですよ。また、ニッケルの埋蔵量は世界的に見た場合にも少なく、レアメタルに分類されるのです。
ニッケルのイオン化傾向はやや大きく、塩酸や希硫酸と反応します。しかしながら、この反応は非常に遅いことが知られていますよ。このようなことから、ニッケルの反応性は比較的低く、耐食性があると言えるでしょう。加えて、濃硝酸中ではニッケルは不動態となり、反応は進行しません。
その他のニッケルの特徴としては、鉄族の元素であることが挙げられます。強磁性体で磁石に引き寄せられることは、鉄と同じ性質だと言えますよ。ニッケルは鉄と同じように高い電気伝導性をもちます。それゆえ、電気接点におけるメッキ処理の材料にニッケルが使われることがあるのです。
ニッケルの合金
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続いて、ニッケルの合金について学びましょう。ニッケルを含む合金の中で最も有名なものはステンレス鋼です。ステンレス鋼は、ニッケル・クロム・鉄によって構成される合金ですよ。ステンレス鋼は耐食性に優れ、塩害の対策などに用いられます。上に示した写真は関門海峡付近を走行している機関車です。この機関車は塩害による錆を防ぐために、ステンレス鋼で車体が作られています。
ステンレス鋼以外のニッケル合金としては、ステンレス鋼のニッケル含有率を高めた『ニッケル基合金』、海水中での耐食性を高めた『ニッケル銅合金』、耐熱性能を高めた『ニッケルクロム合金（ニクロム）』などが挙げられますよ。
＼次のページで「ニッケル鉱石の分布」を解説！／
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