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2009-12-22T05:37:57Z

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'''ニッケル''' ([[ラテン語|羅]]''Niccolum'' [[英語|英]]''Nickel'') は、[[原子番号]]28の[[金属元素]]である。[[元素記号]]は'''Ni'''。

[[地殻]]中の存在比は約105ppmと推定されそれほど多いわけではないが、[[鉄隕石]]中には数%含まれ、特に62Niは[[核子]]の質量当たりの結合エネルギーが全原子中で最大であるなど、[[結合エネルギー]]の点から、[[鉄]]と共に最も安定な元素であり、岩石[[惑星]]を構成する元素としては比較的多量に存在し、[[地球]]中心部の[[核 (天体)|核]]にも数%含まれると推定されている。

== 性質 ==
銀白色の金属で[[鉄族元素|鉄族]]に分類される。[[原子量]]は約58.69である。常温で安定な[[結晶格子]]は、[[面心立方構造]](FCC)であり、また、[[鉄]]よりは弱いが[[強磁性体]]で[[キュリー点]]は350℃であり[[鉄族元素]]としては最も低い。

銀白色の光沢ある金属であり乾燥した空気中ではさびにくいが、微粒子状のものは[[空気]]中で[[自然発火]]することもあり、細いニッケル線は[[酸素]]中で火花を出して[[燃焼]]する。水素より[[イオン化傾向]]がやや大きく、[[塩酸]]および希[[硫酸]]に徐々に溶解し緑色の[[水和]]ニッケルイオンを生成するがその反応は極めて遅い。酸化作用を持つ希[[硝酸]]には速やかに溶解し濃硝酸では[[不動態]]を形成する。[[アルカリ]]に対しては比較的強い耐食性を示す。
: Ni + 2 H+(aq) → Ni2+(aq) + H2
: 3 Ni + 8 HNO3 → 3 Ni(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

微粒子状の金属粉末は[[水素]]および[[窒素]]ガスなどを吸蔵し水素[[付加反応]]を活性化させる作用をもち、融解状態でもこれらの気体を吸収し、凝固時にその大部分を放出するため表面が巣穴になりやすい。また鉄と同様に[[融解]]状態では[[炭素]]を6.25%まで溶解し、凝固すると[[グラファイト]]を析出する。

50～60℃で微粉末状のニッケルに一酸化炭素を反応させると[[ニッケルカルボニル]]を生成し、これを200℃に加熱する分解してニッケルを生じるためこの反応は[[ルードウィッヒ・モンド|モンド法]]と称してニッケルの精製に用いられる。

== 用途 ==
[[耐食性]]が高いため[[めっき]]に用いられ、[[ステンレス鋼]]や[[硬貨]]などの原料としても使用される。[[日本]]において現在発行されている[[50円硬貨]]や[[100円硬貨]]は[[銅]]とニッケルの合金である[[白銅]]貨である。[[アメリカ合衆国]]の[[5セント硬貨 (アメリカ合衆国)|5セント硬貨]]も白銅貨であるが、「ニッケル」という通称で呼ばれている。純ニッケルも硬貨の材料として用いられたことがある。これはニッケルが[[特殊鋼]]や[[薬莢]]の材料の白銅の原料として重要であるため国家が備蓄し硬貨として通用させていたという理由があるとされる（[[戦争]]の直前に[[紙]]の[[通貨]]と引き換えて集める等）。日本でも第二次世界大戦直前の1933年（昭和8年）から1937年（昭和12年）にかけて、5銭と10銭のニッケル硬貨が発行されている。ただし、戦後もニッケル硬貨は発行されていて、1955年（昭和30年）から1966年（昭和41年）まで発行されていた50円硬貨がニッケル硬貨である。

;磁性材
ニッケルと[[鉄]]に[[モリブデン]]や[[クロム]]を加えた[[合金]]を[[パーマロイ]]と呼ぶ。優れた[[磁性|軟磁性]]材料であることから、[[変圧器]]の[[鉄心]]や[[磁気ヘッド]]に用いられている。
;耐熱材
ニッケル36%、鉄64%の合金を「[[インバー]]」、ニッケル36%、鉄52%、[[コバルト]]12%の合金を「[[エリンバー]]」と呼ぶ。インバー合金は熱膨張率が非常に小さく、エリンバー合金は温度による[[弾性率]]の変化が非常に小さいという特徴があり、機械式[[時計]]の発条などの精密機械に用いられている。ニッケルベースの合金である各種の[[インコネル]]は、その耐熱性から[[タービン]]用コンプレッサ材料等に用いられる。
;形状記憶合金
[[チタン]]とニッケルの1：1の合金は最も一般的な[[形状記憶合金]]となる。
;触媒
ニッケルは[[不飽和炭素結合]]に対する[[水素]]付加の[[触媒#不均一系触媒|不均一系触媒]]として工業的に用いられる。
;電極材
水酸化ニッケルは[[ニッケル・水素蓄電池]]や[[ニッケル・カドミウム蓄電池]]等の[[二次電池]]の正極に使われる。
;水素貯蔵合金
水素を取り込む性質を利用し、[[水素貯蔵合金]]のAB5型、Mg型。

== 歴史 ==
[[アクセル・クロンステット]]（Axel Frederik Cronstedt）が1751年に単体分離。名称は[[ドイツ語]]の''Kupfernickel'' （悪魔の[[銅]]）に由来する。これは、ニッケル鉱石である[[紅砒ニッケル鉱]] (NiAs)が銅鉱石に似ていながらこれから銅を遊離できなかったために、坑夫達がこう呼んだためと言われている。

== 日本のニッケル鉱山と産出 ==
日本では[[第二次世界大戦]]中、[[京都府]][[与謝郡]]の[[大江山]]で開発されたニッケル鉱山で[[日本冶金工業]]が採鉱して、近くの製錬所でフェロニッケルに製錬し、さらに川崎市の同社工場でニッケル合金として軍用に提供していた。
{{main|大江山鉱山}}

この金属は、日本国内において[[産業]]上重要性が高いものの、産出地に偏りがあり<ref>ロシア、カナダ、インドネシア、豪州、ニューカレドニアで約3分の2を占める</ref>供給構造が脆弱である。日本では国内で消費する[[鉱物]][[資源]]の多くを他国からの[[輸入]]で支えている実情から、万一の国際情勢の急変に対する[[安全保障]]策として国内消費量の最低60[[日]]分を国家備蓄すると定められている。

==生物との関わり==
[[ウレアーゼ]]などの酵素はその機能を発現するためにニッケルを取り込んでいる。<ref>一島英治、『酵素の化学』 p.45</ref>しかしながら、ニッケルは[[金属アレルギー]]を引き起こしやすい金属の一つであり、[[世界保健機関|WHO]]の下部組織[[国際がん研究機関|IARC]]はニッケル化合物を「Group1ヒトに対する[[発癌性]]が認められる化学物質としている<ref>ただし、IARCの報告は疫学的リスク評価であり、ニッケルおよびニッケル化合物に人に対して発癌するリスクが存在するという意味であり、どの位の量をどのくらい長期間接触したら発癌するといった量的評価ではない</ref>。〈記事 [[IARC発がん性リスク一覧]]に詳しい〉。

== 主な合金 ==
* [[白銅]]（キュプロニッケル）
* [[洋白]]（洋銀）
* [[ステンレス鋼]]
* [[ニッケルクロム鋼]]
* [[ホワイトゴールド]]
* [[コンスタンタン]]
* [[形状記憶合金]]（ニチノール）
* [[インコネル]]
* [[パーマロイ]]

== ニッケルの化合物 ==
化合物中の[[原子価]]は2価が最も安定であるが3価および4価のニッケル原子を含む[[錯体]]も存在し、−1、0、＋1といった低原子価の錯体も存在する。[[強酸]]の[[陰イオン]]よりなる[[塩 (化学)|塩]]類は一般的に水に可溶であるが、[[カルコゲン]]などとの化合物は難溶または不溶である。
* [[酸化ニッケル]] (NiO)
* [[水酸化ニッケル]](Ni(OH)2)
* [[塩化ニッケル]] (NiCl2)
* [[硫酸ニッケル]] (NiSO4)
* [[ニッケルカルボニル]]
* [[スルファミン酸]]ニッケル (Ni(NH2SO3)2) : ニッケル[[めっき]]に使用
* ニッケル酸リチウム (LiNiO2) : [[リチウムイオン二次電池]]の正極材料

== 同位体 ==
{{main|ニッケルの同位体}}

== 出典 ==
<references />

== 関連項目 ==
{{Commons|Nickel}}
*[[露天掘り]]
*[[ニューカレドニア]]: 主な産地の一つ。独立運動がある
*[[大江山鉱山]]

== 外部リンク ==
* [http://www.jogmec.go.jp/mric_web/index.html 金属資源情報センター]

{{元素周期表}}

{{DEFAULTSORT:につける}}
[[Category:元素]]
[[Category:ニッケル|*]]
[[Category:ニッケルの化合物|*]]

[[en:Nickel]]

ニッケル - 変更履歴

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