El niquel y sus aleaciones

El nquel y sus aleacionesEl nquel ocupa el lugar 24 en abundancia entre todos los elementos, constituye como promedio el 0.016% de la corteza terrestre en sus 16 km mas cercanos a la superficie. Sin embargo los depsitos de nquel dispersos por todo el mundo tienen importancia economa. Las menas de oxido, por lo comn llamadas lateritas, se encuentran principalmente en los trpicos. Del total de yacimientos conocidos, mas del 80% consisten en lateritas.El nquel tiene numero atmico 28 y es uno de los elementos de transicin de la cuarta serie de la tabla peridicas. Su masa atmica es de 58.71, y su densidad es de 8.902 gramos/ centmetros cbicos. Entre sus propiedades tiles se encuentra su modulo de elasticidad, propiedades magnticas, y elevadas conductividades trmicas y elctricas. Tiene una capacidad de absorcin superficial sin formar compuestos estables, convirtindolo en un importante catalizador.

Elementos de aleacion del nquelElementos de aleacinCrConfiere buena resistencia a la corrosin en medios oxidantes.Mejora la resistencia frente a la sulfidizacin.Incrementa la resistencia mecnica.MoIncrementa la resistencia mecnica.Mejora la resistencia frente a la corrosin por picaduras o por cavidades.FeIncrementa la resistencia mecnica.Reduce el precio de las aleaciones.AlPrincipal endurecedor de las aleaciones base Nquel.Incrementa la resistencia frente a la oxidacin.CContribuye a la resistencia de la aleacin.Puede afinar las partculas presentes en las juntas, incrementando su resistencia.Ti, Nb, WIncrementan la resistencia mecnica.CoIncrementa la resistencia mecnica.Mejora la resistencia frente a la sulfidizacin.CuMejora la resistencia a la corrosin en medios marinosCantidades superiores al 0,5% ocasionan la formacin de fases indeseables de bajo punto de fusin.BMejora la resistencia mecnica, la resistencia frente a la fluencia y afina las juntas de grano.SiMejora la resistencia frente a la sulfidizacin.Aleaciones del niquelAAlnico: El lnico1 o alnico es una aleacin formada principalmente de cobalto, aluminio y nquel, aunque tambin puede contener hierro, cobre y en ocasiones titanio. Su uso principal es en aplicaciones magnticas.

Alpaca (aleacin): La alpaca, plata alemana o metal blanco es una aleacin ternaria compuesta por zinc (8 a 45 por ciento), cobre (45 a 70 por ciento) y nquel (8 a 20 por ciento), con un color y brillo parecido al de la plata.

CCunico (aleacin): Cunico es una aleacin de cobre (Cu), nquel (Ni), y cobalto (Co).Cunife: Cunife es una aleacin de cobre (Cu), nquel (Ni), e hierro (Fe), y en algunos casos algo de cobalto (Co). Cupronquel: El cupronquel es una aleacin de cobre, nquel (Cu + Ni) y las impurezas de la consolidacin, tales como hierro y manganeso. Este metal no corroe en agua de mar, porque se ajusta su potencial de electrodo de ser neutral con respecto al agua de mar. Debido a esto se utiliza para hardware de marina, y a veces para los propulsores, los cigeales y los cascos de remolcadores superiores, los barcos de pesca y otros barcos de funcionamiento. Tambin se usa mucho en la fabricacin de condensadores y aparatos de destilacin. Cupronquel-zinc: El cupronquel-zinc es una aleacin, similar a la alpaca que consta de los siguientes metales: cobre, nquel y zinc. La graduacin de Cobre generalmente es del 62% o del 70%, la del Nquel vara del 8% al 20%, y finalmente la del Zinc que suele alternarse entre el 17% o 20%.

EElgiloy: Elgiloy es una aleacin de nquel (20%), cobalto (40%), cromo (20%), molibdeno (7%), manganeso (2%), hierro, carbono y berilio, con una densidad de 8,30 g/cm.Elinvar: Elinvar es una aleacin de acero al nquel con un mdulo de elasticidad que no cambia mucho con los cambios de temperatura.

FFernico: El fernico es una aleacin de hierro (Fe), nquel (Ni) y cobalto (Co).IInconel: Inconel es una marca de Special Metals Corporation que se refiere a una familia de superaleaciones austenticas de base nquel-cromo.

Invar: El invar, tambin llamado FeNi36 o nivarox, es una aleacin de hierro (64%) y nquel (36%) con muy poco carbono y algo de cromo.Por su pequeo coeficiente de dilatacin se emplea en la fabricacin de piezas de precisin (relojera, aparatos de fsica, vlvulas de motores, etc.) y, especialmente, en instrumentos para medir longitud, tales como los utilizados en topografa.

KKovar: Kovar (marca registrada de Carpenter Technology Corporation), tambin conocida como ASTM F-15, NILO K, Pernifer 2918, Rodar, y Dilvar P1 es una aleacin ferrosa de nquel y cobalto diseada para ser compatible con las caractersticas de dilatacin trmica del vidrio de borosilicato (~ 5 10-6 K-1 entre 30 y 200 C, ~ 10 10-6 K-1 a 800 C) que permite conexiones mecnicas directas en un amplio rango de temperaturas.MManganina: Manganina Cu84Ni4Mn12. Es una aleacin de 82-84% de cobre, 12-15% de manganeso y 2-4% de nquel. Es una aleacin con un muy bajo coeficiente de temperatura y es muy utilizado en galgas extensiomtricas y resistores de alta estabilidad.Monel: Monel es el nombre que se asigna a las aleaciones comerciales con razones nquel-cobre de aproximadamente 2:1 de peso.Mu-metal: Mu-metal es una aleacin de nquel-hierro (aproximadamente 75% de nquel, 15% de hierro, adems de cobre y molibdeno) que tiene una permeabilidad magntica muy alta.

NNicromo: El nicromo o nicrom es una aleacin de nquel, cromo. La aleacin tipo est compuesta de un 80% de niquel y un 20% de cromo. Es de color gris y resistente a la corrosin, con un punto de fusin cercano a los 1400 C. Por su gran resistividad y su difcil oxidacin a altas temperaturas, es muy utilizado en la confeccin de resistencias para elementos calefactores, como secadores de pelo, hornos elctricos y tostadoras. Normalmente se enrolla en bobinas para desarrollar una resistencia elctrica que genere el calor.Nicrosil: El nicrosil es una aleacin de nquel que contiene 14,4% de cromo, 1,4% de silicio y 0,1% de magnesio.Nikasil: Nikasil fue una marca registrada. Consiste en una aleacin de nquel y silicio utilizada para el revestimiento de las camisas de los cilindros en algunos motores construidos en aluminio, tanto demotocicletas como de automviles.Nquel-Latn: El Nquel-Latn es una aleacin que se logra mezclando nquel y latn (75% cobre 25% zinc). El resultado de esta mezcla es un metal duro e inoxidable, el color de este metal es similar al del latnya que es de un color dorado un poco ms claro que el del metal anteriormente mencionado.El nquel-latn se utiliza para la fabricacin de canillas, pestillos, algunos artculos de joyera, pero su aplicacin ms importante es sin lugar a dudas para la acuacin de monedas, es una aleacin cara para la acuacin de numismas, sin embargo hace que las monedas sean muy duraderas y muy difciles de falsificar. Nisil: El nisil es una aleacin de nquel y silicio que contiene 4,4% de silicio.Nitinol: En los laboratorios de la marina de los EE.UU. William Beuhler descubri una aleacin de nquel (Ni) y titanio (Ti) que presentaba estas propiedades, en un programa de investigacin encaminado a la obtencin de una aleacin con alta resistencia a la corrosin. Aplicaciones:Sistemas de aproximacin de huesos para reparar fracturas (Anson Medical, UK)Materiales superelsticos (instrumentos mdicos)Termostatos y vlvulas de controlUniones en canalizaciones de submarinos y conducciones submarinasActuadores mecnicosEn Odontologa, tanto en Endodoncia los instrumentos permiten mayor control en conductos radiculares curvos, como en Ortodoncia los arcos que recuperan la forma de arcada al calentarse en la cavidad oral.

Nivarox: Nivarox es el nombre comercial de una aleacin metlica con alto contenido de cobalto y nquel, que posee un bajo coeficiente de dilatacin trmica, por lo que es muy empleada en la fabricacin derelojes mecnicos y otros mecanismos de precisin. Nquel Raney: El nquel Raney es un catalizador slido compuesto por granos muy finos de una aleacin de nquel-aluminio. Se usa en muchos procesos industriales.

PPackfong: El packfong (del chino, peh tung) es una aleacin de cobre, nquel y zinc, parecida a la alpaca. Se emplea para fabricar muelles de rels y de interruptores.1 Como su etimologa indica, se trata de una aleacin empleada principalmente en China.2El packfong contiene de 45 a 65% de cobre, de 10 a 25% de nquel y de 15 a 42% de cinc, y cuando se requiere un fcil arranque de viruta, hasta un 2% de plomo. El nquel le confiere un color blanco argentado que le da un mayor parecido a la plata alemana. Cuanto ms alto es el contenido de nquel, mayor es su resistencia a la corrosin.

Permalloy: Generalmente el permalloy est constitudo por aproximadamente un 20% de hierro y 80% de nquel. Posee una alta permeabilidad magntica, baja coercitividad y significativa magnetoresistencia anistropa.VVirenium: El virenium es una aleacin que esta compuesta por cobre 81%, zinc 10% y nquel 9%. Como dispositivo de seguridad, este metal posee un elemnto magntico. Esta aleacin carece de antigedad, ya que fue aplicada por primera vez en el ao 1978, para la acuacin de monedas de una libra de la Isla de Man. Pero actualmente este metal ahora slo se lo utiliza para acuar monedas conmemorativas de algunas dependencias del Imperio Britnico tales como Gibraltar y la Isla de Man. La ceca Pobjoy Mint fue la creadora del Virenium. El virenium es el primer metal precioso artificial del mundo que resolvi ciertos estndares de la industria.

Efectos del Nquel sobre la saludEl nquel es un elemento que ocurre en el ambiente slo en muy pequeos niveles. Los humanos usan el nquel para muchas aplicaciones diferentes. La aplicacin ms comn del nquel es el uso como ingrediente del acero y otros productos metlicos. Este puede ser encontrado en productos metlicos comunes como es la joyera.Los alimentos naturalmente contienen pequeas cantidades de nquel. El chocolate y las grasas son conocidos por contener altas cantidades. El nquel es tomado y este aumentar cuando la gente come grandes cantidades de vegetales procedentes de suelos contaminados. Es conocido que las plantas acumulan nquel y como resultado la toma de nquel de los vegetales ser eminente. Los fumadores tiene un alto grado de exposicin al nquel a travs de sus pulmones. Finalmente, el nquel puede ser encontrado en detergentes. Los humanos pueden ser expuestos al nquel al respirar el aire, beber agua, comer comida o fumar cigarrillos. El contacto de la piel con suelo contaminado por nquel o agua puede tambin resultar en la exposicin al nquel. En pequeas cantidades el nquel es esencial, pero cuando es tomado en muy altas cantidades este puede ser peligroso par la salud humana.La toma de altas cantidades de nquel tienen las siguientes consecuencias:Elevadas probabilidades de desarrollar cncer de pulmn, nariz, laringe y prstata.Enfermedades y mareos despus de la exposicin al gas de nquel.Embolia de pulmn.Fallos respiratorios.Defectos de nacimiento.Asma y bronquitis crnica.Reacciones alrgicas como son erupciones cutneas, mayormente de las joyas.Desordenes del corazn.

Efectos ambientales del NquelEl nquel es liberado al aire por las plantas de energa y las incineradoras de basuras. Este se depositar en el suelo o caer despus de reaccionar con las gotas de lluvia. Usualmente lleva un largo periodo de tiempo para que el nquel sea eliminado del aire. El nquel puede tambin terminar en la superficie del agua cuando es parte de las aguas residuales. La mayor parte de todos los compuestos del nquel que son liberados al ambiente se absorbern por los sedimentos o partculas del suelo y llegar a inmovilizarse. En suelos cidos, el nquel se une para llegar a ser ms mvil y a menudo alcanza el agua subterrnea.No hay mucha ms informacin disponible sobre los efectos del nquel sobre los organismos y los humanos. Sabemos que altas concentraciones de nquel en suelos arenosos puede claramente daar a las plantas y altas concentraciones de nquel en aguas superficiales puede disminuir el rango de crecimiento de las algas. Microorganismos pueden tambin sufrir una disminucin del crecimiento debido a la presencia de nquel, pero ellos usualmente desarrollan resistencia al nquel. Para los animales el nquel, es un elemento esencial en pequeas cantidades. Pero el nquel no es slo favorable como elemento esencial; puede ser tambin peligroso cuando se excede la mxima cantidad tolerable. Esto puede causar varios tipos de cnceres en diferentes lugares de los cuerpos de los animales, mayormente en aquellos que viven cerca de refineras. No es conocido que el nquel se acumule en plantas o animales. Como resultado el nquel no se biomagnifica en la cadena alimentaria