DEFINISI
Nikel- elemen kedua puluh delapan dari Tabel Periodik. Sebutannya - Ni dari bahasa Latin "niccolum". Bertempat di periode keempat, grup VIIIB. Mengacu pada logam. Muatan inti adalah 28.
Seperti kobalt, nikel terdapat di alam terutama dalam bentuk senyawa dengan arsenik atau belerang; seperti, misalnya, mineral kupfernickel NiAs, kilap arsenik-nikel NiAsS, dll. Nikel lebih umum daripada kobalt [sekitar 0,01% (berat) kerak bumi].
Logam nikel berwarna keperakan dengan semburat kekuningan (Gbr. 1), sangat keras, terpoles dengan baik, dan tertarik oleh magnet. Hal ini ditandai dengan ketahanan korosi yang tinggi - stabil di atmosfer, dalam air, alkali dan sejumlah asam. Larut aktif dalam asam nitrat. Ketahanan kimiawi nikel disebabkan oleh kecenderungannya terhadap pasif - pembentukan lapisan oksida pada permukaan yang memiliki efek perlindungan yang kuat.
Beras. 1. Nikel. Penampilan.
Massa atom dan molekul nikel
DEFINISI
Massa molekul relatif suatu zat (M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa suatu molekul lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur (A r)— berapa kali massa rata-rata atom suatu unsur kimia lebih besar dari 1/12 massa atom karbon.
Karena nikel dalam keadaan bebas ada dalam bentuk molekul Ni monoatomik, nilai massa atom dan molekulnya sama. Keduanya sama dengan 58,6934.
Isotop nikel
Diketahui bahwa di alam nikel dapat ditemukan dalam bentuk lima isotop stabil yaitu 58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni dan 64 Ni. Nomor massanya masing-masing adalah 58, 60, 61, 62 dan 64. Inti atom isotop nikel 58 Ni mengandung dua puluh delapan proton dan tiga puluh neutron, dan isotop lainnya hanya berbeda dalam jumlah neutron.
Ada isotop nikel tidak stabil buatan dengan nomor massa 48 hingga 78, serta delapan keadaan metastabil, di antaranya isotop 59 Ni yang berumur paling lama dengan waktu paruh 76 ribu tahun.
Ion nikel
Rumus elektronik yang menunjukkan distribusi orbital elektron nikel adalah sebagai berikut:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 .
Akibat interaksi kimia, nikel melepaskan elektron valensinya, mis. adalah donornya, dan berubah menjadi ion bermuatan positif:
Ni 0 -2e → Ni 2+ ;
Ni 0 -3e → Ni 3+ .
Molekul dan atom nikel
Dalam keadaan bebas, nikel ada dalam bentuk molekul Ni monoatomik. Berikut beberapa sifat yang menjadi ciri atom dan molekul nikel:
Paduan nikel
Sebagian besar nikel digunakan untuk produksi berbagai paduan dengan besi, tembaga, seng dan logam lainnya. Menambahkan nikel ke baja meningkatkan ketangguhan dan ketahanan terhadap korosi.
Paduan berbahan dasar nikel dapat dibagi menjadi tahan panas (nimonic, inconel, hastell [lebih dari 60% nikel, 15-20% kromium, dan logam lainnya]), magnetis (permalloy) dan paduan dengan sifat khusus (logam monel, nikel, konstantan , invar, platinit).
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
| Latihan | Tuliskan persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk melakukan transformasi berikut: NiCl 2 → Ni → NiSO 4 → Ni(NO 3) 2 → Ni(OH) 2 → NiCl 2. Gambarkan persamaan reaksi yang terjadi dalam larutan dalam bentuk ionik dan bentuk ionik yang disingkat. |
| Menjawab | Dengan menempatkan logam yang lebih aktif daripada nikel dalam larutan nikel (II) klorida, nikel dalam bentuk bebas dapat diperoleh (reaksi substitusi): NiCl 2 + Zn → Ni + ZnCl 2; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . Nikel larut dalam asam sulfat encer membentuk nikel(II) sulfat: Ni + H 2 SO 4 (encer) → NiSO 4 + H 2; Ni 0 + 2H + → Ni 2+ + H 2 . Nikel(II) nitrat dapat diperoleh melalui reaksi pertukaran: NiSO 4 + Ba(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 2 + BaSO 4 ↓; JADI 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. Dengan mengolah nikel (II) nitrat dengan alkali, Anda dapat memperoleh nikel (II) hidroksida: Ni(NO 3) 2 + 2NaOH → Ni(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 ; Ni 2+ + 2OH - = Ni(OH) 2 ↓. Nikel(II) klorida dapat diperoleh dari nikel(II) hidroksida melalui reaksi netralisasi dengan asam klorida: Ni(OH) 2 + 2HCl → NiCl 2 + 2H 2 O; OH - + H + = H 2 O. |
CONTOH 2
| Latihan | Berapa massa nikel(II) klorida yang dapat diperoleh dengan memanaskan 17,7 g nikel dan 12 liter klorin (n.s.)? Berapa volume larutan 0,06 M yang dapat dibuat dari massa garam tersebut? |
| Larutan | Mari kita tulis persamaan reaksinya: Ni + Cl 2 = NiCl 2. Mari kita cari jumlah mol nikel (massa molar - 59 g/mol) dan klorin yang bereaksi menggunakan data yang ditentukan dalam rumusan masalah: n (Ni) = m (Ni) / M (Ni); n(Ni) = 17,7 / 59 = 0,3 mol. n (Cl 2) = V (Cl 2) / Vm; n (Cl 2) = 12 / 22,4 = 0,54 mol. Menurut persamaan soal n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. Artinya klorin berlebih dan semua perhitungan lebih lanjut harus dilakukan dengan menggunakan nikel. Mari kita cari jumlah zat dan massa nikel (II) klorida yang terbentuk (massa molar 130 g/mol): n (Ni): n (NiCl 2) = 1:1; n (Ni) = n (NiCl 2) = 0,3 mol. m (NiCl 2) = n (NiCl 2) × M (NiCl 2); m (NiCl 2) = 0,3 × 130 = 39 gram. Mari kita hitung volume larutan 0,06 M yang dapat diperoleh dari 39 g nikel (II) klorida: V(NiCl 2) = n (NiCl 2)/ c (NiCl 2); V (NiCl 2) = 0,3 / 0,06 = 0,5 liter. |
| Menjawab | Massa nikel (II) klorida adalah 39 g, volume larutan 0,06 M adalah 0,5 l (500 ml). |
Nikel sulfat adalah zat kristal berwarna hijau zamrud atau pirus, larut dalam air, terkikis di udara. Ini adalah sejenis garam nikel.
Nikel sulfat merupakan zat yang sangat beracun, sehingga saat mengolahnya Anda harus mengikuti aturan penanganan zat berbahaya.
Rumus kimia: NiSO4·7H2O.
Nikel sulfat digunakan dalam pelapisan listrik untuk pelapisan nikel pada produk dan logam.
Dan juga - untuk pembuatan baterai, katalis, ferit di industri elektronik dan listrik, dalam metalurgi untuk pembuatan paduan. Nikel banyak digunakan dalam industri parfum, lemak dan kimia sebagai reagen.
Dalam produksi keramik, nikel sulfat digunakan sebagai pewarna.
Persyaratan keamanan untuk nikel sulfat (nikel sulfat heptahidrat, nikel sulfat) GOST 4465-74.
Nikel(II) sulfat 7-hidrat adalah zat kristal. Ketika tertelan ke dalam tubuh manusia, ia memiliki efek karsinogenik dan umumnya toksik. Jika terkena kulit dan selaput lendir saluran pernapasan bagian atas dan mata, produk ini mengiritasi dan menyebabkan peningkatan sensitivitas terhadap nikel.
Ketika nikel (II) sulfat 7-air dilarutkan dalam air, hidroaerosol terbentuk, yang, dalam hal tingkat dampaknya terhadap tubuh, termasuk dalam zat kelas bahaya pertama.
Konsentrasi maksimum hidroaerosol nikel sulfat 7-air yang diizinkan dalam hal nikel di udara area kerja adalah 0,005 mg/m³.
Konsentrasi maksimum ion nikel yang diperbolehkan dalam air waduk untuk keperluan sanitasi adalah 0,1 mg/dm³.
Nikel sulfat 7-hidrat tidak dapat dinetralkan atau dimusnahkan. Produk yang tumpah setelah pembersihan kering dan basah selanjutnya dibuang ke proses teknologi untuk produksi atau konsumsi nikel sulfat.
Nikel sulfat tidak membentuk zat beracun di udara dan air limbah.
Nikel (II) sulfat 7-air tidak mudah terbakar, tahan api dan ledakan.
Setiap orang yang bekerja dengan nikel sulfat harus dilengkapi dengan pakaian khusus, sepatu khusus dan peralatan pelindung lainnya. Untuk melindungi sistem pernapasan, respirator “Lepestok” ShB-1 harus digunakan. Untuk menghindari kontak dengan kulit tangan, disarankan untuk menggunakan pasta pelindung IER-2 dan salep lanolin-castor. Jika nikel sulfat masuk ke mata Anda, bilas dengan banyak air.
Tempat produksi dan laboratorium tempat pekerjaan dengan nikel sulfat 7-air dilakukan harus dilengkapi dengan ventilasi suplai dan pembuangan, dan peralatan harus disegel.
Jauh sebelum penemuan nikel, para penambang Saxon mengetahui mineral yang mirip dengan bijih tembaga dan digunakan dalam pembuatan kaca untuk mewarnai kaca menjadi hijau. Semua upaya untuk mendapatkan tembaga darinya tidak berhasil, dan oleh karena itu ia mendapat nama "kupfernickel", yang secara kasar berarti "Iblis Tembaga" (lih. Nikel Jerman - nakal). Mineral ini (NiAs pirit nikel merah) dipelajari oleh ahli mineralogi dan kimia Swedia Kronstedt pada tahun 1751. Dia berhasil memperoleh oksida hijau dan, dengan mereduksi oksida hijau tersebut, logam baru yang disebut nikel.
Berada di alam, menerima:
Nikel cukup umum di alam - kandungannya di kerak bumi adalah 0,01% (berat). Dalam meteorit besi (hingga 8%). Pada tumbuhan, rata-rata 5 * 10 -5 persen berat, pada hewan laut - 1,6 * 10 -4, pada hewan darat - 1 * 10 -6, pada tubuh manusia - 1 ... 2 * 10 -6
Sebagian besar nikel diperoleh dari garnierit dan pirit magnetik dengan beberapa cara:
1. Bijih silikat direduksi dengan debu batubara dalam tanur tabung putar menjadi pelet besi-nikel (5-8% Ni), yang kemudian dibersihkan dari belerang, dikalsinasi dan diolah dengan larutan amonia. Setelah mengasamkan larutan, logam diperoleh darinya secara elektrolitik.
2. Metode karbonil (metode Mond). Pertama, matte tembaga-nikel diperoleh dari bijih sulfida, yang CO dilewatkan di bawah tekanan tinggi. Tetrakarbonilnikel yang sangat mudah menguap dibentuk oleh dekomposisi termal, yang melepaskan logam murni.
3. Metode aluminotermik. Reduksi nikel dari bijih oksida dengan aluminium: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3.
Properti fisik:
Logam nikel berwarna keperakan dengan semburat kekuningan, sangat keras, keras dan mudah dibentuk, dapat dipoles dengan baik, serta tertarik oleh magnet. Massa jenis zat sederhana di no. 8,902 g/cm 3, titik leleh = 1726 K, titik didih = 3005 K.
Sifat kimia:
Pada suhu normal, nikel memiliki ciri ketahanan korosi yang tinggi - nikel stabil di udara, air, alkali, dan sejumlah asam. Bereaksi dengan asam nitrat, membentuk nikel(II) nitrat Ni(NO 3) 2 dan oksida nitrat yang sesuai.
Ketika dipanaskan, nikel bereaksi dengan banyak non-logam: halogen, belerang, fosfor, karbon. Dengan oksigen atmosfer pada suhu 800°C, nikel membentuk oksida NiO.
Nikel mampu menyerap hidrogen dalam jumlah besar, sehingga menghasilkan pembentukan larutan padat hidrogen dalam nikel.
Dengan karbon(II) monoksida, nikel dengan mudah membentuk karbonil Ni(CO)4 yang mudah menguap dan sangat beracun.
Koneksi yang paling penting:
Dalam senyawa, kobalt menunjukkan bilangan oksidasi +3, +2, 0.
Nikel(II) oksida, NiO- zat padat berwarna hijau muda sampai hijau tua atau hitam. Sifat dasar berlaku; ia direduksi menjadi logam oleh hidrogen dan zat pereduksi lainnya.
Nikel(II) hidroksida, Ni(OH) 2- Warnanya hijau, sedikit larut dalam air dan basa, baik dalam banyak asam, sifat basa mendominasi. Ketika dipanaskan, ia terurai membentuk NiO.
garam nikel(II).- biasanya diperoleh dengan mereaksikan NiO atau Ni(OH) 2 dengan berbagai asam. Garam nikel yang larut dalam air biasanya membentuk kristal hidrat, misalnya NiSO 4 *7H 2 O, Ni(NO 3) 2 *6H 2 O. Senyawa nikel yang tidak larut antara lain Ni 3 (PO 4) 2 fosfat dan Ni 2 SiO 4 silikat. Hidrat dan larutan kristal biasanya berwarna hijau, dan garam anhidrat berwarna kuning atau kuning kecoklatan.
Senyawa kompleks nikel(II). sangat banyak (angka = 6). Pembentukannya menjelaskan, misalnya, pelarutan oksida nikel dalam larutan amonia. Nikel dimetilglioksimat Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2, yang memberikan warna merah jernih dalam lingkungan asam, digunakan sebagai reaksi kualitatif terhadap ion nikel (II).
Senyawa nikel(III).- kurang khas. Diketahui, misalnya oksida Ni 2 O 3 *H 2 O, zat hitam, diperoleh dengan oksidasi nikel(II) hidroksida dalam media basa dengan hipoklorit atau halogen:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O
Agen pengoksidasi kuat.
ada juga senyawa kompleks nikel(III)., misalnya K3.
Nikel karbonil, Ni(CO) 4. Cairan diamagnetik tidak berwarna, sangat mudah menguap dan beracun. Ia mengeras pada suhu -23°C, dan ketika dipanaskan hingga 180-200°C, ia terurai menjadi logam nikel dan karbon oksida (II). Ni(CO) 4 sedikit larut dalam air, baik dalam pelarut organik, dan tidak bereaksi dengan asam encer dan basa.
Aplikasi:
Nikel adalah komponen dari banyak paduan - tahan panas, paduan tahan (nichrome: 60% Ni + 40% Cr), perhiasan (emas putih, cupronickel), koin.
Nikel juga digunakan untuk pelapisan nikel - menciptakan lapisan tahan korosi pada permukaan logam lain. Mereka juga digunakan untuk produksi baterai, penggulung senar alat musik...
Nikel adalah salah satu elemen penting untuk perkembangan normal organisme hidup. Diketahui mengambil bagian dalam reaksi enzimatik pada hewan dan tumbuhan.
Nikel dapat menyebabkan alergi (dermatitis kontak) terhadap logam yang bersentuhan dengan kulit (perhiasan, jam tangan, paku keling denim). Uni Eropa membatasi kandungan nikel pada produk yang bersentuhan dengan kulit manusia.
Rudagina Olga
Universitas Negeri HF Tyumen, 581gr., 2011
Sumber: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ni, dll.,
Perpustakaan unsur kimia yang populer. Nikel. http://n-t.ru/ri/ps/pb028.htm
Situs web Departemen Kimia Umum dan Anorganik Universitas Teknik Kimia Rusia dinamai demikian. DI. Mendeleev. Tabel D.I. Mendeleev: Nikel
Bagian 1. Karakteristik.
Bagian 2. Berada di alam.
Bagian 3. Tanda Terima.
Bagian 4. Aplikasi.
- Ayat 1. Paduan.
- Ayat 2. Pelapisan nikel.
Bagian 5. Koin.
Tidak adalah unsur subkelompok samping golongan kedelapan, periode keempat tabel periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 28.
Karakteristik nikel
Tidak- Warnanya putih keperakan dan tidak luntur jika terkena udara. Memiliki kisi kubik berpusat muka dengan periode a = 0,35238 NM, grup ruang Fm3m. Dalam bentuknya yang murni dapat diproses dengan tekanan. Ini adalah feromagnet dengan titik Curie 358 C.
Resistivitas listrik 0,0684 μΩ∙m.
Koefisien ekspansi termal linier α=13,5∙10-6 K-1 pada 0 C
Koefisien muai panas volumetrik β=38—39∙10-6 K-1
Modulus elastisitas 196-210 IPK.
Atom nikel memiliki konfigurasi elektron terluar 3d84s2. Keadaan paling stabil untuk nikel adalah keadaan oksidasi nikel (II).
Ni membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +2 dan +3. Dalam hal ini, Ni dengan bilangan oksidasi +3 hanya berbentuk garam kompleks. Sejumlah besar senyawa biasa dan kompleks diketahui dari senyawa nikel +2. Nikel oksida Ni2O3 adalah zat pengoksidasi kuat.
Ni dicirikan oleh ketahanan korosi yang tinggi - stabil di udara, air, alkali, dan sejumlah asam. Ketahanan terhadap bahan kimia disebabkan oleh kecenderungannya terhadap pasif - pembentukan lapisan oksida padat pada permukaannya, yang memiliki efek perlindungan. Ni secara aktif larut dalam asam nitrat.
Dengan karbon monoksida CO, Ni dengan mudah membentuk nikel karbonit (CO)4 yang mudah menguap dan sangat beracun.
Serbuk nikel halus bersifat piroforik (menyala sendiri di udara).
Ni hanya terbakar dalam bentuk bubuk. Ini membentuk dua oksida nikelO dan Ni2O3 dan, karenanya, dua hidroksida nikel(OH)2 dan nikel(OH)3. Garam nikel terlarut yang paling penting adalah asetat, klorida, nitrat, dan sulfat.
Larutan biasanya berwarna hijau, dan garam anhidrat berwarna kuning atau kuning kecoklatan. Garam yang tidak larut termasuk oksalat dan fosfat (hijau), tiga sulfida:
nikelS (hitam)
Ni3S2 (perunggu kekuningan)
Ni3S4 (putih keperakan).
Ni juga membentuk banyak senyawa koordinasi dan kompleks.
Larutan garam nikel(II) dalam air mengandung ion heksaaquanikel(II) nikel(H2O)62+. Ketika larutan amonia ditambahkan ke larutan yang mengandung ion-ion ini, nikel(II) hidroksida, suatu zat berwarna hijau agar-agar, mengendap. Endapan ini larut jika amonia berlebih ditambahkan karena pembentukan ion heksamminnikel(II), nikel(NH3)62+.
Ni membentuk kompleks dengan struktur persegi tetrahedral dan planar. Misalnya, kompleks tetrakloronanikkelat (II) NiCl42− memiliki struktur tetrahedral, dan kompleks tetrasianonikelat (II) nikel(CN)42− memiliki struktur persegi datar.
Analisis kualitatif dan kuantitatif menggunakan larutan basa butanedione dioxime, juga dikenal sebagai dimethylglyoxime, untuk mendeteksi ion nikel(II). Ketika bereaksi dengan ion nikel(II), terbentuk senyawa koordinasi merah bis(butanedionedioximato)Ni(II). Senyawa khelat dan ligan butanedion dioksimat ini bersifat bidentat.
Ni alam terdiri dari 5 isotop stabil, 58 nikel, 60 nikel, 61 nikel, 62 nikel paling melimpah (68,077% kelimpahan alami).
Berada di alam
Ni cukup umum di alam - kandungannya di kerak bumi sekitar 0,01% (massa). Di kerak bumi hanya ditemukan dalam bentuk terikat; meteorit besi mengandung Ni asli (hingga 8%). Kandungannya pada batuan ultrabasa kira-kira 200 kali lebih tinggi dibandingkan batuan asam (1,2 kg/t dan 8 g/t). Pada batuan ultrabasa, jumlah nikel yang dominan berasosiasi dengan olivin yang mengandung 0,13 - 0,41% nikel. Ini secara isomorfik menggantikan magnesium.
Sebagian kecil nikel hadir dalam bentuk sulfida. Ni menunjukkan sifat siderofilik dan kalkofilik. Dengan meningkatnya kandungan belerang di magma, nikel sulfida muncul bersama dengan tembaga, kobalt, besi dan platinoid. Dalam proses hidrotermal, bersama dengan kobalt, arsenik dan abu-abu dan terkadang dengan bismut, uranium, dan perak, Ni membentuk peningkatan konsentrasi dalam bentuk nikel arsenida dan sulfida. Ni umumnya ditemukan dalam bijih tembaga-nikel yang mengandung sulfida dan arsenik.
Nikelin (pirit nikel merah, cupfernickel) nikel As.
Kloantit (pirit nikel putih) (Nikel, Co, Fe)As2
Garnierite (Mg, nikel)6(Si4O11)(OH)6 dengan H2O dan silikat lainnya.
Pirit magnetik (Fe, nikel, Cu)S
Kilau arsenik-nikel (gersdorffite) nikel As S,
Pentlandit (Fe, nikel)9S8
Banyak yang telah diketahui mengenai nikel dalam organisme. Misalnya, telah diketahui bahwa kandungannya dalam darah manusia berubah seiring bertambahnya usia, pada hewan jumlah nikel dalam tubuh meningkat, dan terakhir, ada beberapa tumbuhan dan mikroorganisme - “konsentrator” nikel, yang mengandung ribuan dan bahkan nikel ratusan ribu kali lebih banyak dibandingkan lingkungan.
Kuitansi
Total cadangan bijih nikel pada awal tahun 1998 diperkirakan mencapai 135 juta ton, termasuk cadangan andal sebesar 49 juta ton.Bijih nikel utama adalah nikel (kupfernickel) nikel As, nikel millerite S, pentlandite (Fe nikel)9S8 - juga mengandung arsenik, besi Dan sulfur; pirhotit beku juga mengandung inklusi pentlandit. Bijih lain yang juga menghasilkan nikel mengandung pengotor Co, Cu, Fe dan Mg. Terkadang Ni adalah produk utama proses pemurnian, namun lebih sering diperoleh sebagai produk sampingan produk dalam teknologi logam lainnya. Dari cadangan terpercaya, menurut berbagai sumber, 40 hingga 66% nikel berada dalam bijih nikel teroksidasi (OHN),
33% dalam sulfida. Pada tahun 1997, porsi nikel yang dihasilkan melalui pengolahan OHP mencapai sekitar 40% dari produksi global. Dalam kondisi industri, OHP dibagi menjadi dua jenis: magnesium dan ferruginous.
Bijih magnesium tahan api, biasanya, dilebur secara listrik menggunakan feronikel (5-50% nikel + Co, tergantung pada komposisi bahan baku dan fitur teknologi).
Bijih besi - laterit yang paling banyak diproses dengan metode hidrometalurgi menggunakan pelindian amonia-karbonat atau pelindian autoklaf asam sulfat. Tergantung pada komposisi bahan baku dan skema teknologi yang diterapkan, produk akhir dari teknologi ini adalah: nikel oksida (76-90% nikel), sinter (89% nikel), konsentrat sulfida dengan berbagai komposisi, serta logam Ni. elektrolit, bubuk nikel dan kobalt.
Bijih nontronit yang lebih sedikit besinya dilebur menjadi matte. Pada perusahaan siklus penuh, skema pemrosesan lebih lanjut mencakup konversi, pembakaran matte, dan peleburan oksida nikel secara listrik untuk menghasilkan nikel metalik. Dalam perjalanannya, kobalt yang diperoleh kembali dilepaskan dalam bentuk logam dan/atau garam. Sumber nikel lainnya: abu batubara South Wales di Inggris - hingga 78 kg nikel per ton. Meningkatnya kandungan nikel pada beberapa batubara, minyak, dan serpih menunjukkan kemungkinan konsentrasi nikel dalam bahan organik fosil. Alasan untuk fenomena ini belum jelas.
“Ni tidak dapat diperoleh dalam bentuk plastik dalam waktu yang lama karena selalu mengandung sedikit campuran belerang berupa nikel sulfida, terletak pada lapisan tipis dan rapuh pada batasnya. logam. Menambahkan sejumlah kecil magnesium ke dalam lelehan nikel mengubah belerang menjadi senyawa dengan magnesium, yang dilepaskan dalam bentuk butiran tanpa mempengaruhi plastisitasnya. logam».
Sebagian besar nikel diperoleh dari garnierit dan pirit magnetik.
Bijih silikat direduksi dengan debu batubara dalam tanur tabung putar menjadi pelet besi-nikel (5-8% nikel), yang kemudian dibersihkan dari belerang, dikalsinasi dan diolah dengan larutan amonia. Setelah mengasamkan larutan, logam diperoleh darinya secara elektrolitik.
Metode karbonil (metode Mond). Pertama, matte tembaga-nikel diperoleh dari bijih sulfida, di mana kobalt dilewatkan di bawah tekanan tinggi. Nikel tetrakarbonilnikel (CO)4 yang sangat mudah menguap terbentuk, dan dekomposisi termal menghasilkan logam yang sangat murni.
Metode aluminotermik untuk perolehan kembali nikel dari bijih oksida: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O.
Aplikasi
Paduan
Ni adalah dasar dari sebagian besar paduan super - bahan tahan panas yang digunakan dalam industri dirgantara untuk suku cadang pembangkit listrik.
logam monel (65 - 67% nikel + 30 - 32% Cu+ 1% Mn), tahan panas hingga 500°C, sangat tahan korosi;
putih (585 mengandung 58,5% emas dan paduan (pengikat) perak dan nikel (atau paladium));
Nikrom, paduan tahan (60% nikel + 40% Cr);
Permalloy (76% nikel + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), memiliki kerentanan magnet yang tinggi dengan kehilangan histeresis yang sangat rendah;
Invar (65% Fe + 35% nikel), hampir tidak memanjang jika dipanaskan;
Selain itu, paduan nikel termasuk baja nikel dan kromium-nikel, perak nikel dan berbagai paduan tahan seperti konstantan, nikel dan manganin.
Pipa nikel digunakan untuk pembuatan kapasitor dalam produksi hidrogen dan untuk memompa alkali dalam produksi kimia. Instrumen nikel yang tahan bahan kimia banyak digunakan dalam pengobatan dan penelitian ilmiah. Ni digunakan untuk radar, televisi, perangkat kendali jarak jauh proses dalam teknik nuklir.
Peralatan kimia, berbagai peralatan, instrumen, ketel dengan ketahanan korosi yang tinggi dan sifat fisik yang konstan terbuat dari nikel murni, dan reservoir serta tangki terbuat dari bahan nikel untuk menyimpan produk makanan, reagen kimia, minyak atsiri, untuk mengangkut alkali, untuk peleburan alkali kaustik.
Berdasarkan bubuk nikel murni, filter berpori dibuat untuk menyaring gas, bahan bakar, dan produk lainnya di industri kimia. industri. Bubuk Ni juga digunakan dalam produksi paduan nikel dan sebagai pengikat dalam pembuatan bahan keras dan superkeras.
Peran biologis nikel adalah salah satu unsur mikro yang diperlukan untuk perkembangan normal organisme hidup. Namun, sedikit yang diketahui mengenai perannya dalam organisme hidup. Diketahui bahwa Ni berperan dalam reaksi enzimatik pada hewan dan tumbuhan. Pada hewan, ia terakumulasi di jaringan keratin, terutama bulu. Peningkatan kandungan nikel dalam tanah menyebabkan penyakit endemik - bentuk jelek muncul pada tanaman, dan penyakit mata pada hewan terkait dengan akumulasi nikel di kornea. Dosis toksik (untuk tikus) - 50 mg. Senyawa nikel yang mudah menguap sangat berbahaya, khususnya nikel tetrakarbonil (CO)4. Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk senyawa nikel di udara berkisar antara 0,0002 hingga 0,001 mg/m3 (untuk berbagai senyawa).
Ni merupakan penyebab utama alergi (dermatitis kontak) terhadap logam yang bersentuhan dengan kulit (perhiasan, jam tangan, paku keling denim).
Uni Eropa membatasi kandungan nikel pada produk yang bersentuhan dengan kulit manusia.
Nikel karbonit nikel (CO) sangat beracun. Konsentrasi maksimum uapnya yang diperbolehkan di udara kawasan industri adalah 0,0005 mg/m3.
Pada abad ke-20, ditemukan bahwa pankreas sangat kaya akan nikel. Ketika nikel diberikan setelah insulin, kerja insulin diperpanjang dan aktivitas hipoglikemik meningkat. Ni mempengaruhi proses enzimatik, oksidasi asam askorbat, dan mempercepat transisi gugus sulfhidril menjadi gugus disulfida. Ni dapat menghambat aksi adrenalin dan menurunkan tekanan darah. Asupan nikel yang berlebihan ke dalam tubuh menyebabkan vitiligo. Ni disimpan di pankreas dan kelenjar paratiroid.
Pelapisan nikel
Pelapisan nikel adalah pembuatan lapisan nikel pada permukaan logam lain untuk melindunginya dari korosi. Hal ini dilakukan dengan pelapisan listrik menggunakan elektrolit yang mengandung nikel(II) sulfat, natrium klorida, boron hidroksida, surfaktan dan bahan pengkilap, serta anoda nikel terlarut. Ketebalan lapisan nikel yang dihasilkan adalah 12 – 36 mikron. Kilauan permukaan yang stabil dapat dipastikan dengan pelapisan krom berikutnya (ketebalan lapisan krom 0,3 mikron).
Pelapisan nikel tanpa arus dilakukan dalam larutan campuran nikel(II) klorida dan campuran natrium hipofosfit dengan adanya natrium sitrat:
NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = nikel + NaH2PO3 + 2HCl
prosesnya dilakukan pada pH 4 - 6 dan 95°C
Yang paling umum adalah pelapisan nikel elektrolitik dan kimia. Lebih sering, pelapisan nikel (yang disebut matte) dilakukan secara elektrolitik. Yang paling banyak dipelajari dan stabil bekerja elektrolit asam sulfat. Ketika zat pencerah ditambahkan ke elektrolit, apa yang disebut pelapisan nikel cerah dilakukan. Pelapis elektrolitik memiliki beberapa porositas, yang bergantung pada persiapan menyeluruh permukaan substrat dan ketebalan lapisan. Untuk melindungi dari korosi, diperlukan tidak adanya pori-pori sama sekali, sehingga lapisan multilayer diterapkan, yang, dengan ketebalan yang sama, lebih dapat diandalkan daripada lapisan tunggal (misalnya, baja barang dagangan sering dilapisi sesuai dengan skema Cu - Nikel - Cr).
Kerugian dari pelapisan nikel elektrolitik adalah pengendapan nikel yang tidak merata pada permukaan relief dan ketidakmungkinan untuk melapisi lubang yang sempit dan dalam, rongga, dll. Pelapisan nikel kimia agak lebih mahal daripada pelapisan elektrolitik, namun memberikan kemungkinan penerapan lapisan dengan ketebalan dan kualitas yang seragam pada setiap area permukaan relief, asalkan solusinya memiliki akses ke sana. Prosesnya didasarkan pada reaksi reduksi ion nikel dari garamnya menggunakan campuran natrium hipofosfit (atau zat pereduksi lainnya) dalam larutan berair.
Pelapisan nikel digunakan misalnya untuk melapisi bagian peralatan kimia, mobil, sepeda, peralatan medis, dan perangkat.
Ni juga digunakan untuk memproduksi senar berliku untuk alat musik.
Koin
Ni banyak digunakan dalam produksi koin di banyak negara. Di Amerika Serikat, koin 5 sen dalam bahasa sehari-hari dikenal sebagai "Ni"
Ni telah menjadi komponen koin sejak pertengahan abad ke-19. Di Amerika Serikat, istilah "Ni" atau "nikel" awalnya diterapkan pada koin tembaga (elang terbang), yang menggantikan tembaga dengan 12% nikel pada tahun 1857-58.
Kemudian pada tahun 1865, istilah yang ditetapkan untuk tiga persen nikel meningkat sebesar 25%. Pada tahun 1866 lima persen nikel (25% nikel, 75% tembaga). Seiring dengan paduan proporsi, istilah ini telah digunakan saat ini di Amerika Serikat. Koin nikel yang hampir murni pertama kali digunakan pada tahun 1881 di Swiss, dan lebih dari 99,9% Ni dari koin lima sen dicetak di Kanada (produsen nikel terbesar di dunia pada saat itu).
uang receh terbuat dari nikel" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="14. Koin Inggris 5 dan 10 sen terbuat dari nikel" width="682" />!}
Italia 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="15. Koin nikel, Italia 1909" width="674" />!}
Sumber
Wikipedia - Ensiklopedia Gratis, WikiPedia
hyperon-perm.ru - Produksi Hyperon
cniga.com.ua - Portal buku
chem100.ru - Direktori Kimiawan
bse.sci-lib.com - Arti kata-kata dalam Ensiklopedia Besar Soviet
chemistry.narod.ru - Dunia Kimia
dic.academic.ru - Kamus dan ensiklopedia
Ensiklopedia Investor. 2013 .
Sinonim:- Nikaragua
Lihat apa itu "Nikel" di kamus lain:
NIKEL- (simbol Ni), logam dengan berat atom 58,69, nomor urut 28, bersama dengan kobalt dan besi, termasuk golongan VIII dan baris 4 sistem periodik Mendeleev. Ud. V. 8,8, titik leleh 1.452°. Dalam koneksi biasa mereka N..... ... Ensiklopedia Kedokteran Hebat
NIKEL- (simbol Ni), logam berwarna putih keperakan, ELEMEN TRANSISI, ditemukan pada tahun 1751. Bijih utamanya adalah bijih besi nikel sulfida (pentlandit) dan nikel arsenida (nikel). Nikel memiliki proses pemurnian yang kompleks, termasuk dekomposisi yang berbeda... ... Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis
NIKEL- (Nikel Jerman). Logam ini berwarna putih keperakan dan tidak ditemukan dalam bentuk murni. Baru-baru ini telah digunakan untuk membuat peralatan makan dan peralatan dapur. Kamus kata-kata asing yang termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910. NIKEL Jerman. Nikel... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia
Nikel- merupakan logam berwarna putih keabu-abuan yang relatif keras dengan titik leleh 1453 derajat. C. Bersifat feromagnetik, ditandai dengan kelenturan, keuletan, kekuatan, dan ketahanan terhadap korosi dan oksidasi. Nikel terutama... Terminologi resmi
nikel- Aku. nikel m. , Jerman Nikel. 1. Logam tahan api berwarna putih keperakan. BAS 1. Nikel, teman bijih perak yang berbahaya, mendapatkan namanya dari nama kurcaci jahat yang diduga tinggal di tambang Saxon. Fersman Zanim. geokimia. 2. Lapisan atas...... Kamus Sejarah Gallisisme Bahasa Rusia
NIKEL- (lat. Niccolum) Ni, unsur kimia golongan VIII tabel periodik, nomor atom 28, massa atom 58,69. Nama tersebut berasal dari bahasa Jerman Nikel, nama roh jahat yang diduga mengganggu para penambang. Logam berwarna putih keperakan; massa jenis 8,90 g/cm³, titik leleh 1455… … Kamus Ensiklopedis Besar
NIKEL- NIKEL, nikel, suami. (Nikel Jerman). Logam tahan api berwarna putih keperakan, digunakan. untuk membuat perkakas, perkakas, dll. (Dengan nama dewa gunung dalam mitologi Skandinavia.) Kamus penjelasan Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 … Kamus Penjelasan Ushakov
Nikel- logam lunak dan ulet. Nikel bersifat feromagnetik. Di udara stabil. Ada lapisan pelindung NiO di permukaan, yang melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut.
DENGAN H2O dan uap air yang terkandung di udara, nikel juga tidak merespons. Nikel praktis tidak berinteraksi dengan asam seperti sulfat, fosfat, hidrofluorik dan beberapa lainnya.
Berinteraksi dengan HNO3:
3Ni + 8HNO 3 = 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
DENGAN O2 hanya bereaksi pada suhu di atas 800°C.
Nikel oksida mempunyai sifat dasar. Itu ada dalam 2 modifikasi: suhu rendah (kisi heksagonal) dan suhu tinggi (kisi kubik).
Bereaksi dengan halogen dan belerang hanya pada suhu untuk membentuk NiHal 2 dan NiS. Ketika berinteraksi dengan C, P, terbentuklah berikut ini: karbida Ni3C, fosfida - Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P.
Dengan non-logam ( nomor 2) reaksi berlangsung dalam kondisi optimal.
Ada garam yang larut dalam air NiSO 4 , Ni(NO 3) 2 dan banyak lainnya yang membentuk kristal hidrat NiSO 4 7H 2 O, Ni(NO 3) 2 6H 2 O.
Garam tidak larut: fosfat Ni3(PO4)2 dan silikat Ni 2 SiO 4.
Jika alkali ditambahkan ke dalam larutan garam nikel(II), akan terbentuk endapan hijau nikel hidroksida:
Ni(NO 3) 2 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + 2NaNO 3.
Ni(OH)2 mempunyai sifat basa lemah. Saat berinteraksi dengan alkali:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = 2Ni(OH) 3 + 2NaBr.
Penerapan nikel dan senyawanya.
Nikel paling banyak digunakan dalam produksi baja tahan karat dan paduannya. Paduan yang banyak mengonsumsi nikel antara lain:
logam monel ( Ni, Cu, Fe, Mn), banyak digunakan dalam peralatan kimia, pembuatan kapal, untuk pembuatan tangki pengendapan dan penutup;
Nikrom dan kromel ( Ni, Kr), digunakan dalam bentuk kawat untuk rheostat, pemanggang roti, setrika, pemanas;
Invar ( Ni, Fe), digunakan karena koefisien muainya yang sangat rendah untuk pembuatan pendulum pada jam tangan dan pita pengukur;
Permalloy ( Ni, Fe), digunakan dalam teknologi kabel laut dan transmisi daya karena kerentanan magnetiknya yang sangat baik;
perak nikel ( Ni, Cu, Zn) - untuk pembuatan peralatan rumah tangga;
Alnico ( Ni, Co, Fe, Al) adalah bahan magnet kuat yang digunakan untuk membuat perkakas kecil yang memiliki sifat magnet permanen.
Pelapis nikel telah lama digunakan untuk tujuan dekoratif dan melindungi banyak logam dasar dari korosi, meskipun sering kali diganti dengan pelapisan krom.
