NİKEL KROM KAPLAMA
1930’larda krom kaplamanın ticari boyut kazanmasından bu yana krom kaplama kullanımı çok hızlı bir genişleme göstermiştir.
Krom’un Elektrokimyasal Özellikleri: Teorik olarak, eğer krom 3 değerlikli (trivalent) formunda bulunuyorsa, %100 katot veriminde 1 amper-saat enerji sarfiyatı ile, 0,647 gr. krom kaplamak mümkündür. Eğer krom 6 değerlikli (hekzavalent) formunda bulunuyorsa, aynı şartlarda 0,323 gr krom kaplamak mümkündür. Eskiden tüm krom kaplama işlemleri 6 değerlikli krom kullanılarak yapılırdı. Bugün de bazı krom kaplama işlerinde 6 değerlikli krom banyoları kullanılmaktadır. Bununla birlikte çoğu ticari işletmede 3 değerlikli krom banyoları ve ticari banyolar kullanılarak krom kaplama yapılmaktadır (bu konuya daha sonra değinilecektir).
Ne yazık ki 6 değerlikli krom kaplama banyolarının katot verimi çok düşüktür, bu değer ortalama olarak %14 olup,bazen %27’ye kadar çıkabilmekte veya %12 ya da altına kadar düşebilmektedir.29 Bunun nedeni, kromun elektrokimyasal serideki konumudur (2. Ders’e bakınız). Hidrojenin üzerinde yer aldığından, kromla birlikte bir miktar da hidrojen kaplanır. Bu da krom kaplamada verimin düşmesine yol açar. Şiddetli gaz kabarcıklarının oluşumuna neden olan bu durumun etkileri, krom kaplama yüzeyinde gözlenir
Nikel Kaplama Nedir
- Üzerine Nikel kaplanmış metal.
- Nikel dövülebilen ve ısıtıldığı zaman kırılmadan uzayabilen bir maden olmakla birlikte kullanılan madenlerin de en sertidir. Yer’in yüzeyinde pek bol değildir; göktaşlarında saf halde bulunur. Çıkartıldığı maden ocaklarında başka madenlerle karışık haldedir. Yeni Kaledonya garnierit’inde magnezyumla karışık olarak ortalama yüzde 6 nikel vardır; Kanada pirotin’leri ise demir ve bakırla karışık olarak yüzde 3 nikelden meydana gelmiştir.
- Nikel, maden cevherinin zenginleştirilip kavrulmasından sonra, Elektrik fırınında ergitilmesiyle elde edilir: buna ham nikel denir.Son arıtma için genellikle elektroliz denilen kimyasal yönteme başvurulur.
Nikelin Özellikleri
- Nikel gümüş – beyaz bir metaldir. Oldukça sert olup, periyodik cetvelde geçiş metalleri arasında yer alır. Genelde pentlandit içinde demir ve sülfür ile, milerit içinde sülfür ile, nikelinin içinde Arsenik ile birlikte bulunur.
- Nikelin havaya karşı gösterdiği oksitlenme direnci sayesinde; bozuk para üretiminde, kimyasal araç ve gereçlerin üretiminde ve Alman Gümüşü gibi birçok alaşımın üretiminde kullanılır.
- Nikel doğada genelde kobalt ile birlikte bulunur. Alaşımlar ( özellikle süper alaşımlar ) ve paslanmaz çelik üretiminde önemlidir. Ayrıca nikel doğal bir özelliği sayesinde manyetik bir alan içinde bir miktar boyut değiştirme kabiliyetine sahiptir. Nikelde bu değişim Negatif yönde olmaktadır.
- Nikelin oksitlenmiş hali genelde +2 değerliklidir ancak 0, +1, +3, +4 değerlikleri de gözlemlenmiştir. Bununla birlikte +6 değerlikli nikelin varlığı da mümkün olabilir.
Nikelin Tarihçesi
- Nikelin tarihi M.Ö 20 yılına kadar dayanmaktadır. Hatta bazı eski Çin dokümanlarında, beyaz nikelin Doğu’da M.Ö 1400-1600 yıllarında kullanıldığı anlatılmaktadır. Ancak nikelin genelde gümüş ile karıştırılması sebebiyle bu bilgi kesin değildir.
- Dünya nikel üretiminin yaklaşık olarak yarısı Kanada’da üretilir; bu bakımdan Kanada’yı Sovyetler Birliği, Yeni Kaledonya, Küba ve Amerika Birleşik Devletleri izler. Türkiye’de bulunan nikel yatakları işletmeye elverişli zenginlikte değildir.
- Saf nikel özellikle sağlamlığı nedeniyle kullanılır. Kimyasal etkenlerden (pas) etkilenmez, Hava değişimlerinden bozulmaz. Bu özelliği yüzünden nikel, birçok alaşım türünün yapımında aranan bir elemandır. Bu alaşımlardan bazılarında yüksek oranda nikel bulunur (ferronikel, Nikrom): bunlar az genleşir, yüksek ısılara dayanır ve Deniz suyundan etkilenmez. Bazı alaşımlar da çelik esasına dayandırılır. Nikel-kromlu çelikler, hiç oksitlenmediklerinden, sanayide pek çok yerde kullanılır.
- Nikel içeren mineraller cama yeşil renk vermek için de kullanılmıştır. Nikel ilk olarak 1751 yılında Axel Fredrik Cronstedt tarafından keşfedilmiştir. 1751’de, Baron Axel Fredrik Cronstedt bakırı nikolitten ayırmaya çalışırken, nikeli elde etti. Saf nikelden yapılmış olan bozuk paralar ise ilk defa 1881’de İsviçre’de üretildi.
Nikelin Oluşumu
- Nikel temel olarak iki tür maden yataklığından elde edilir. Birincisi, temel minerallerin limonit (Fe, Ni)O(OH) ve garnierit (Ni, Mg)3Si2O5(OH) olan lateritik yataklardır. İkincisi ise, ana minerali pentlandit (Ni, Fe)9S8 olan magmatik sülfit yataklarıdır.
- Kanada’nın Sudbury bölgesi bugün Dünya nikel üretiminin %30’unu yapmaktadır. Sadbury cevher yatağının, ilk jeolojik zamanlarda Dünya’ya vurmuş olan büyük bir meteorun sonucu olduğu tahmin edilmektedir. Günümüzde toplam nikel rezervinin %40’ı ise Rusya’nın Norilsk bölgesinde yer almaktadır. Bu bölgedeki yataklar, Rus madencilik firması MMC Norilsk Nickel tarafından işletilerek Dünya pazarına sunulmaktadır. Diğer büyük nikel yatakları ise Fransa (New Caledonia), Avustralya, Küba ve Endonezya’dadır. Tropikal bölgelerdeki yatakların çoğu, ultramafik kayaçların yoğun yağışlarla yıkanmasıyla ortaya çıkan ikinci bir konsantre olan lateritik yataklardır. Son zamanlarda yapılan çalışmalar sonucu, Türkiye’nin batısında bulunan nikel yatağının Avrupa’daki tesisler için uygun özellikte olduğu tespit edilmiştir.
- Jeofiziksel kanıtlar göz önünde tutulduğunda, nikelin çoğunluğunun, Dünya’nın çekirdeğinde yoğunlaştığı tahmin edilmektedir.
Nikelin Kullanım Alanları
- Nikel paslanmaz çelik, mıknatıs, bozuk para ve özel alaşımlar gibi birçok endüstriyel ve son kullanıcı ürünlerinde kullanılmaktadır. Ayrıca cama yeşil renk vermek amacıyla da kullanılmaktadır. Nikel her şeyden önce bir alaşım metalidir. Bu nedenle alaşım olarak birçok kullanım alanı mevcuttur. Bu alaşımlar bakır, krom, alüminyum, kurşun, kobalt, gümüş ve Altın ile yapılan alaşımlardır.
- Nikel ayrıca bozuk paraların üretiminde ve dekoratif gümüş yerine kullanılmaktadır. ABD’de kullanılan beş sentlik bozuk para %75 Bakır içerir. 1922-81 arasında üretilen Kanada senti ise %99.9 nikel içermekteydi ve manyetik özelliğe sahipti.
- Nikel(III) oksit ise birçok nikel- kadmiyum, nikel- demir ve nikel- metal hidrit şarj edilebilir pilde katot olarak kullanılmaktadır.