Металот што го користевме пред да знаеме дека постои: Неверојатната приказна за никелот

Никелот денес е еден од добро познатите метали во индустријата. Го има во различни легури, во специјални челици, во батерии и во бројни технолошки процеси. Но неговата историја има необичен пресврт – луѓето го користеле многу пред да сфатат дека станува збор за посебен хемиски елемент.

Во периодниот систем никелот го носи атомскиот број 28 и се наоѓа во непосредна близина на железото, кобалтот и бакарот. Токму неговата способност лесно да се меша со други метали била една од причините поради кои долго време останал непрепознаен.

Приказната за неговото научно откривање особено се развива во 18 век, кога шведскиот хемичар и минералог Аксел Фредрик Кронштет почнал да истражува необична руда што рударите ја нарекувале Kupfernickel.

Името приближно можело да се преведе како „бакарен ѓавол“. Рудата имала боја што ги наведувала рударите да веруваат дека содржи бакар, но колку и да се обидувале, од неа не успевале да го добијат очекуваниот метал. Поради тоа верувале дека во каменот има нешто што им ја расипува работата.

Причината, се разбира, не била никаков ѓавол. Минералот што денес е познат како никелин всушност е никелов арсенид.

Кронштет во 1751 година успеал од рудата да издвои метал за кој сметал дека дотогаш не бил познат како самостоен елемент. Името што му го дал, nickel, било инспирирано токму од старото рударско име на минералот.

Но откритието не било веднаш прифатено.

Дел од тогашните научници сметале дека Кронштет не пронашол нов метал, туку само добил мешавина од веќе познати метали. Биле потребни уште децении за никелот да го добие своето место меѓу хемиските елементи.

Во 1775 година било потврдено дека навистина станува збор за посебен елемент. Сепак, неговите својства биле детално опишани дури во 1804 година, кога германскиот хемичар Јеремијас Бенјамин Рихтер успеал да добие никел во чиста состојба.

Процесот бил исклучително сложен. За прочистувањето биле потребни дури 32 прекристализации на никелов сулфат. Практично, бил потребен повеќедецениски научен труд за металот што веќе бил присутен во човечката историја конечно да биде целосно препознаен и проучен.

И тука се крие еден од најинтересните делови од приказната. Човештвото всушност користело никел илјадници години пред неговото официјално откривање.

Причината се метеоритите.

Таканареченото метеоритско железо е природна легура на железо и никел. Луѓето можеле да го обработуваат овој материјал уште пред да развијат технологии за добивање железо од руда, па никелот несвесно бил дел од металните предмети уште во многу раните периоди на човечката историја.

Високото присуство на никел е една од карактеристиките на метеоритското железо, а се смета дека и јадрото на Земјата во голема мера е составено од легура на железо и никел.

Интересен пример е забележан во 1751 година, истата година кога Кронштет го издвоил новиот метал. По пад на метеорит кај Храшчина, локален ковач искористил делови од „небесниот камен“ и од нив исковал клинци.

Европа, сепак, не била единственото место каде никелот бил користен без целосно разбирање на неговата природа. Кинеските металурзи многу порано произведувале легура позната како пакфонг, во која никелот се комбинирал со бакар и цинк.

Од вакви легури се изработувале различни предмети и монети. Поврзаноста на никелот со парите останала толку силна што во англискиот јазик зборот „nickel“ не означува само метал, туку и американска монета од пет центи.

Во 19 век никелот почнал да добива сè поголемо значење. Во почетокот бил релативно редок и тешко се добивал во чиста состојба, поради што се користел и за изработка на накит. Ситуацијата почнала да се менува со откривањето големи наоѓалишта, меѓу кои и оние во Нова Каледонија во 1865 година.

Вистинскиот технолошки пресврт дошол кон крајот на 19 век.

Во 1890 година хемичарот Лудвиг Монд забележал необична појава – гас што содржел јаглероден моноксид ги нагризувал бакарните вентили обложени со никел. Наместо ова да го гледа само како проблем, тој се обидел да открие што точно се случува.

Истражувањето го довело до никеловиот карбонил, соединение на никелот со јаглероден моноксид. Станувало збор за лесно испарлива безбојна течност која подоцна добила големо значење и за развојот на металоорганската хемија.

Но откритието имало и непосредна практична вредност. Монд развил начин никелот да се прочистува преку негово претворање во никелов карбонил.

Соединението врие на температура од околу 49 Целзиусови степени, што овозможува никелот да се одвои во форма на пареа. Потоа, при температура од околу 180 степени, соединението се разложува, при што повторно се добива метален никел и се ослободува јаглероден моноксид.

На тој начин станало можно производство на никел со многу висок степен на чистота, а тоа отворило простор за создавање голем број нови легури.

Особено важни станале комбинациите на никел со железо. Никеловите челици се познати по големата цврстина и жилавост, а дел од нив ги задржуваат овие својства и при високи температури. Токму поради тоа се користат во технички системи изложени на екстремни услови, меѓу кои и гасните турбини.

Легурите на бакар и никел, пак, имаат изглед што потсетува на сребро, па станале практична замена за поскапиот благороден метал во различни производи.

Со развојот на електричната технологија никелот добил уште една значајна улога – во акумулаторските батерии. Хемиските реакции на соединенијата на никелот биле искористени за складирање електрична енергија, а вакви батерии се користеле и за напојување вештачки сателити.

Така металот што со векови бил научна загатка постепено станал материјал присутен во голем број индустриски и технолошки производи.

Но никелот има и друга страна.

Со густина од околу 8,9 грама на кубен сантиметар, тој спаѓа меѓу тешките метали. Одредени форми и изложености на никел можат да претставуваат здравствен ризик, а металот е познат и како чест причинител на контактни алергиски реакции. Некои никелови соединенија се поврзуваат и со канцероген ризик.

Токму затоа историјата на никелот е необична мешавина од случајни откритија, научни заблуди и технолошки пробиви.

Луѓето прво го користеле во метеоритското железо без да знаат дека постои. Рударите потоа го сметале минералот што го содржел за измамлива бакарна руда и му дале име поврзано со ѓаволот. На научниците им биле потребни децении за да докажат дека станува збор за посебен елемент, а уште подоцна бил пронајден начин за негово ефикасно прочистување.

Од „ѓаволска“ руда што ги збунувала рударите до метал што се користи во специјални челици, батерии, турбини и современата индустрија – никелот поминал долг пат. Малку хемиски елементи можат да се пофалат со историја во која човештвото го користело материјалот илјадници години пред воопшто да сфати што има во рацете.