nickel

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Présentation

nickel, élément chimique métallique blanc argenté de symbole Ni et de numéro atomique 28. C'est un élément de transition.

Pendant plusieurs milliers d'années, le nickel fut utilisé dans les pièces de monnaie sous forme d'alliages nickel-cuivre, mais il ne fut considéré comme un élément à part entière qu'à partir de 1751, lorsque le chimiste suédois Axel Frederic Crönstedt l'isola à partir du minerai de niccolite.

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État naturel

Le nickel est assez peu répandu dans l'écorce terrestre. On le trouve dans les météorites et sous forme combinée dans des minéraux tels que la garniérite, la millérite, la niccolite, la pentlandite et la pyrrhotite. Ces deux dernières sont les principaux minerais du nickel. Les gisements sont localisés dans quelques régions seulement, en particulier au Canada.

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Préparation et production

Le mode de préparation du nickel dépend de la nature du minerai traité et est en général coûteux. Les minerais du nickel contiennent généralement des impuretés, en particulier du cuivre. Les minerais sulfurés, tels que la pentlandite et la pyrrhotite nickélifère, sont en général fondus dans un haut-fourneau, puis transportés jusqu'aux raffineries sous la forme d'une matte de sulfure de cuivre et de nickel. Ce dernier est alors isolé par différents procédés.

Dans le procédé électrolytique, le nickel se dépose sous la forme du métal pur, après que le cuivre a été préférentiellement isolé par électrodéposition sous une tension différente et dans un autre électrolyte.

Dans le procédé de Mond, le cuivre est éliminé par dissolution dans l'acide sulfurique dilué et le résidu de nickel est réduit en nickel métallique impur. On place ensuite ce dernier dans une atmosphère de monoxyde de carbone, pour former le nickel-carbonyle (Ni(CO)₄), un gaz volatil que l'on chauffe jusqu'à 200 °C pour le décomposer et récupérer un dépôt de nickel métallique pur.

C'est au XIX^e siècle que l'on commença à exploiter les réserves de nickel en Norvège, puis en Nouvelle-Calédonie, après la découverte d'importants gisements de garniérite par le Français Jules Garnier.

La majeure partie de la réserve mondiale de nickel est exploitée au Canada où un important dépôt fut découvert en 1957 dans le nord du Québec. En 1995, la production minière mondiale de nickel s'élevait environ à 967 000 t, la Russie (224 000 t en 1995), le Canada (181 000 t), la Nouvelle-Calédonie (133 000 t) et l'Australie (98 000 t) étant les producteurs les plus importants.

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Propriétés et utilisations

Le nickel est un métal résistant, malléable, ductile et facilement polissable. Il est magnétique en dessous de 345 °C. Il existe sous la forme de cinq isotopes stables et a une faible réactivité chimique. Il est soluble dans l'acide nitrique dilué, est passif (non réactif) dans l'acide nitrique concentré et ne réagit pas avec les bases. Le nickel a un point de fusion d'environ 1 455 °C, bout vers 2 730 °C, a une densité de 8,9 ; sa masse atomique est égale à 58,69.