NIKEL

 

Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.

Kelimpahan nikel dalam kulit bumi berada pada peringkat ke-24, terdapat dalam bijih bersama-sama dengan arsen, antimon, dan belerang. Nikel adalah komponen yang banyak ditemukan dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya.

Meteorit besi atau siderit, dapat mengandung alloy besi dan nikel yang memiliki kadar 5–25%. Nikel diperoleh secara komersial dari petlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario. Kawasan ini adalah sebuah daerah yang menghasilkan 30% kebutuhan dunia akan nikel. Deposit nikel lainnya ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, dan indonesia.

 

1.    PEMBUATAN

Bijih nikel yang utama:

·      Millerit, NiS

·      Smaltit (Fe,Co,Ni)As

·      Nikolit (Ni)As

·      Pentlandite (Ni, Cu, Fe)S

·      Garnierite (Ni, Mg)SiO3.xH2O

Nikel berwujud secara gabungan dengan belerang dalam millerite, dengan arsenik dalam galian niccolite, dan dengan arsenik dan belerang dalam (nickel glance). Nikel juga terbentuk bersama-sama dengan kromit dan platina dalam batuan ultrabasa seperti peridotit, baik termetamorfkan ataupun tidak. Terdapat dua jenis endapan nikel yang bersifat komersil, yaitu: sebagai hasil konsentrasi residu silika dan pada proses pelapukan batuan beku ultrabasa serta sebagai endapan nikel-tembaga sulfida, yang biasanya berasosiasi dengan pirit, pirotit, dan kalkopirit.

Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara dan pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral yang tidak stabil (olivin dan piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni yang larut. Si cenderung membentuk koloid dari partikel-partikel silika yang sangat halus. Di dalam larutan, Fe teroksidasi dan mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral seperti geothit, limonit, dan haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil. Larutan yang mengandung Mg, Ni, dan Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat adanya kontak dengan tanah dan batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel yang terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi yang mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah - celah atau rekahan - rekahan yang dikenal dengan urat-urat garnierit (Ni, Mg)SiO3.xH2O.

Proses pengolahan biji nikel dilakukan untuk menghasilkan nikel matte yaitu produk dengan kadar nikel di atas 75 persen. Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan adalah sebagai berikut:

a.    Pengeringan di Tanur Pengering bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran 25 mm.

b.    Kalsinasi dan Reduksi di Tanur untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.

c.    Peleburan di Tanur Listrik untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak

d.    Pengkayaan di Tanur Pemurni untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen.

e.    Granulasi dan Pengemasan untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.

 

2.    SIFAT – SIFAT

·      Sifat fisika

-       logam putih keperak-perakan yang berkilat dan keras

-       dapat ditempa dan ditarik

-       bersifat feromagnetik

-       memiliki titik leleh : 1420°C, titik didih : 2900°C

-       merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik

-       nikel mempunyai sifat tahan karat.

-       dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras.

·      Sifat kimia

-       pada suhu kamar dapat bereaksi dengan udara lambat

-       jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiO

-       dengan Cl₂ membentuk senyawa klorida (NiCl₂)

-       dengan steam H₂O membentuk oksida NiO

-       dengan HCl encer dan asam sulfat encer, dan reaksinya berlangsung lambat

-       dengan asam nitrat dan aquaregia, Ni segera larut

Ni + HNO₃ à Ni(NO₃)₂ + NO + H₂O

-       tidak bereaksi dengan basa alkali

-       bereaksi dengan H₂S menghasilkan endapan hitam

-       dalam larutan akuatik Ni[H₂O]⁶²⁺ berwarna hijau

 

3.    KEGUNAAN

-       Karena sifatnya yang fleksibel dan mempunyai karakteristik-karakteristik yang unik seperti tidak berubah sifatnya bila terkena udara, ketahanannya terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim, nikel lazim digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri.

-       Sekitar 70% dari produksi nikel digunakan untuk produksi stainless steel, sementara sisanya digunakan untuk berbagai penggunaan industri seperti baterai, baja campuran rendah, campuran berbasis logam nikel, campuran berbasis tembaga, electroplating.elektronika, aplikasi industri pesawat terbang, dan berbagai macam produk lain seperti katalis dan turbin pembangkit listrik bertenaga gas.

-       Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.

-       Nikel digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahan karat dan alloy lain yang bersifat tahan korosi, seperti Invar, Monel, Inconel, dan Hastelloys.

-       Alloy tembaga-nikel berbentuk tabung banyak digunakan untuk pembuatan instalasi proses penghilangan garam untuk mengubah air laut menjadi air segar.

-       Nikel digunakan untuk membuat uang koin

-       Baja nikel dapat digunakan untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank)

-       Nikel yang sangat halus digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat).

-       Nikel juga digunakan dalam keramik, pembuatan magnet Alnico dan baterai penyimpan Edison.

-       Nikrom : 60% Ni, 25% Fe, dan 15% Cr untuk pembuatan alat-alat laboratorium (tahan asam), kawat pada alat pemanas.

-       Alnico (Al, Ni, Fe dan Co) sebagai bahan pembuat magnet yang kuat.

-       Elektroplating (pelapisan besi, tembaga : [Ni(NH₃)₆]Cl₂, [Ni(NH₃)₆]SO₄)

-       Serbuk nikel sebagai katalis seperti pada adisi H₂dalam proses pembuatan mentega, juga pada cracking minyak bumi.

-       Bata alloy :3-5 % Ni + logam lain (keras, elastis)

-       Digunakan sebagai kawat listrik yang ditanam dalam kaca seperti pada bohlam lampu pijar.

-       Monel : 60% Ni dan 40% Cu digunakan sebagai bahan pembuatan uang logam, instrumen transmisi listrik, dan baling-baling kapal laut.

 

4.    PERSENYAWAAN

·      Senyawa Ni (+2), Nikelo

Memiliki sifat:

-          Jika anhidrous memiliki warna kuning

-          Jika ada air memiliki warna hijau

Contoh : [Ni(H₂O)₆]²⁺ merupakan hidrat, memiliki warna hijau.

a.        NiO dan Ni(OH)₂

NiO, nikelo oksida

Diperoleh dari pemanasan Ni(OH)₂ / NiCO₃ / NiNO₃ tanpa udara

Sifat:

-       Jika direaksikan dengan alumina akan larut dan membentuk endapan biru nikelo oksida alumina (NiO.Al₂O₃)

-       Jika direaksikan dengan SnO₂ akan membentuk NiO.SnO₂

-       Larutan garam Ni direaksikan dengan larutan alkali akan membentuk Ni(OH)₂yang berwarna hijau.

b.        NiS

Dapat diperoleh dengan memanaskan Ni dan S bersama-sama atau garam Ni amoniakal dialiri H₂S

Sifat:

-       Tidak larut dalam asam

-       Larut dalam aquaregia (HCl dalam kalium perklorat)

-       Tidak dapat diendapkan dalam larutan asam

·      Ni³⁺ dan Ni⁴⁺, Nikeli

Diperoleh dengan memanaskan Ni. Karbonat/ Ni. Nitrat dengan udara Ni₂O₃.

Ni₂O₃ , Nikel (III) Oksida (berupa serbuk hitam atau kelabu)

Reaksi:

menghasilkan endapan hitam biru jika dipanaskan dengan air brom berlebih/ air klor berlebih.