Nickel, ký hiệu Ni, có số hiệu nguyên tử 28 và thuộc nhóm 10, chu kỳ 4. Cấu hình electron nguyên tử thường được viết [Ar]3d84s2.
Nickel, ký hiệu Ni, có số hiệu nguyên tử 28 và thuộc nhóm 10, chu kỳ 4. Cấu hình electron nguyên tử thường được viết [Ar]3d84s2. Nickel hiện diện trong những hệ thép không gỉ, hợp kim chịu nhiệt, lớp mạ và nhiều công nghệ pin. Mỗi nhóm ứng dụng khai thác một đặc trưng khác nhau, nên không thể mô tả vai trò của nguyên tố chỉ bằng khả năng chống gỉ.
Số oxi hóa +2 thường gặp trong các hợp chất nickel, nhưng những trạng thái khác cũng có thể quan trọng trong hóa học chuyên biệt. Ion trong dung dịch được bao quanh bởi nước hoặc phối tử, tạo nên các hệ phối trí có cấu trúc và tính chất riêng. Màu xanh thường gặp ở một số muối không phải dấu hiệu áp dụng cho mọi hợp chất nickel.
Sự thay đổi phối tử có thể làm thay đổi hình học, phổ hấp thụ và tính chất từ của phức. Những biến đổi này minh họa vì sao mô hình cấu hình electron của nguyên tử biệt lập chỉ là bước đầu. Muốn giải thích một mẫu thực, cần xét thêm trường phối tử và trạng thái của cả hệ liên kết.
Trong một số họ thép không gỉ, nickel giúp điều chỉnh tổ chức và những đặc tính cơ học hoặc công nghệ. Không phải mọi thép không gỉ đều chứa lượng nickel giống nhau, và cũng không phải tất cả đều có cùng tính từ. Tên gọi chung cần được thay bằng mác vật liệu cụ thể khi đánh giá một ứng dụng kỹ thuật.
Hợp kim nền nickel còn được phát triển cho môi trường nhiệt độ cao. Việc chịu được nhiệt liên quan độ bền theo thời gian, ổn định pha và phản ứng với khí hoặc chất tiếp xúc. Một chi tiết có thể chưa nóng chảy nhưng đã không đáp ứng yêu cầu cơ học, nên nhiệt độ nóng chảy của nguyên tố không phải giới hạn sử dụng của mọi hợp kim.
Mạ nickel có thể cải thiện bề mặt của vật liệu nền trong những hệ được thiết kế phù hợp. Hiệu quả bảo vệ phụ thuộc độ bám, chiều dày, lỗ xốp và trạng thái nền trước khi mạ. Một lớp phủ sáng bóng chưa đủ để chứng minh không có khuyết tật hoặc sản phẩm đáp ứng yêu cầu chống ăn mòn.
Khi lớp phủ bị hỏng, quan hệ điện hóa giữa các kim loại cũng ảnh hưởng quá trình ăn mòn. Cơ chế bảo vệ của một lớp nickel không nên được xem giống hoàn toàn cơ chế hy sinh của zinc trên thép. Việc phân biệt hàng rào bề mặt và bảo vệ điện hóa giúp giải thích vì sao hai sản phẩm mạ có thể làm việc khác nhau khi trầy xước.
Nickel ở dạng thích hợp được dùng làm xúc tác cho những phản ứng hydrogen hóa. Trên bề mặt, các chất phản ứng có thể hấp phụ và chuyển hóa qua những bước trung gian. Hoạt tính không chỉ phụ thuộc tổng khối lượng nickel, mà còn liên quan phần bề mặt tiếp cận được và trạng thái hóa học của các vị trí hoạt động.
Một khối kim loại lớn và một chất xúc tác phân tán không có cùng hiệu quả chỉ vì cùng chứa Ni. Tạp chất có thể chiếm vị trí hoạt động, trong khi nhiệt độ và điều kiện xử lý làm thay đổi cấu trúc bề mặt. Những yếu tố này giải thích yêu cầu kiểm soát quá trình chế tạo và vận hành chất xúc tác.
Nickel được sử dụng trong những hệ pin như nickel–metal hydride và trong một số vật liệu điện cực khác. Khi hoạt động, nguyên tố có thể tham gia chuyển trạng thái oxi hóa trong pha hợp chất. Tính năng của pin là tính năng của toàn thiết bị, không thể quy hoàn toàn về độ dẫn điện của nickel kim loại.
Một số người có thể nhạy cảm khi tiếp xúc với nickel trong những điều kiện nhất định. Lượng nguyên tố trong hợp kim và mức giải phóng ra môi trường tiếp xúc là hai thông tin khác nhau. Đánh giá sản phẩm vì thế cần xét bề mặt và điều kiện sử dụng, tránh suy mọi vật chứa nickel đều tương đương hoặc bỏ qua nguy cơ chỉ vì vật liệu có vẻ bền.
