DEPINISYON
Nikel- ang ikadalawampu't walong elemento ng Periodic Table. Pagtatalaga - Ni mula sa Latin na "niccolum". Matatagpuan sa ikaapat na yugto, pangkat VIIIB. Tumutukoy sa mga metal. Ang nuclear charge ay 28.
Tulad ng cobalt, ang nickel ay nangyayari sa kalikasan pangunahin sa anyo ng mga compound na may arsenic o sulfur; tulad, halimbawa, ang mga mineral na kupfernickel NiAs, arsenic-nickel luster NiAsS, atbp. Ang nikel ay mas karaniwan kaysa sa cobalt [mga 0.01% (wt.) ng crust ng lupa].
Ang nikel na metal ay may kulay-pilak na kulay na may madilaw-dilaw na tint (Larawan 1), ay napakatigas, mahusay na nagpapakintab, at naaakit ng magnet. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa kaagnasan - matatag sa kapaligiran, sa tubig, sa alkalis at isang bilang ng mga acid. Aktibong natutunaw sa nitric acid. Ang paglaban sa kemikal ng nikel ay dahil sa pagkahilig nito sa passivation - sa pagbuo ng mga oxide film sa ibabaw na may malakas na proteksiyon na epekto.
kanin. 1. Nikel. Hitsura.
Atomic at molecular mass ng nickel
DEPINISYON
Relatibong molecular mass ng substance (Mr) ay isang numero na nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang partikular na molekula ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom, at relatibong atomic mass ng isang elemento (A r)— kung gaano karaming beses ang average na masa ng mga atom ng isang elemento ng kemikal ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom.
Dahil sa libreng estado, ang nickel ay umiiral sa anyo ng monatomic Ni molecules, ang mga halaga ng atomic at molekular na masa nito ay nag-tutugma. Ang mga ito ay katumbas ng 58.6934.
Nikel isotopes
Ito ay kilala na sa likas na nikel ay matatagpuan sa anyo ng limang matatag na isotopes 58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni at 64 Ni. Ang kanilang mga mass number ay 58, 60, 61, 62 at 64, ayon sa pagkakabanggit. Ang nucleus ng isang atom ng nickel isotope 58 Ni ay naglalaman ng dalawampu't walong proton at tatlumpung neutron, at ang natitirang isotopes ay naiiba lamang dito sa bilang ng mga neutron.
Mayroong mga artipisyal na hindi matatag na isotopes ng nickel na may mga numero ng masa mula 48 hanggang 78, pati na rin ang walong meta-stable na estado, kung saan ang pinakamahabang buhay na isotope 59 Ni na may kalahating buhay na 76 libong taon.
Mga ion ng nikel
Ang electronic formula na nagpapakita ng orbital distribution ng nickel electron ay ang mga sumusunod:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 .
Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ibinibigay ng nickel ang mga valence electron nito, i.e. ang kanilang donor, at nagiging isang positibong sisingilin na ion:
Ni 0 -2e → Ni 2+ ;
Ni 0 -3e → Ni 3+ .
Molekyul at atom ng nikel
Sa libreng estado, ang nickel ay umiiral sa anyo ng mga monoatomic Ni molecule. Narito ang ilang mga katangian na nagpapakilala sa nickel atom at molekula:
Mga haluang metal ng nikel
Ang pangunahing masa ng nikel ay ginagamit para sa paggawa ng iba't ibang mga haluang metal na may bakal, tanso, sink at iba pang mga metal. Ang pagdaragdag ng nickel sa bakal ay nagpapataas ng tibay at paglaban nito sa kaagnasan.
Ang mga alloy na nakabatay sa nikel ay maaaring nahahati sa heat-resistant (nimonic, inconel, hastell [higit sa 60% nickel, 15-20% chromium at iba pang mga metal]), magnetic (permalloy) at mga haluang metal na may mga espesyal na katangian (monel metal, nickel, constantan , invar, platinite).
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
| Mag-ehersisyo | Isulat ang mga equation ng reaksyon na maaaring magamit upang maisagawa ang mga sumusunod na pagbabago: NiCl 2 → Ni → NiSO 4 → Ni(NO 3) 2 → Ni(OH) 2 → NiCl 2. Iguhit ang mga equation para sa mga reaksyong nagaganap sa mga solusyon sa ionic at pinaikling ionic na anyo. |
| Sagot | Sa pamamagitan ng paglalagay ng metal na mas aktibo kaysa sa nickel sa isang solusyon ng nickel (II) chloride, maaari kang makakuha ng nickel sa libreng anyo (reaksyon ng pagpapalit): NiCl 2 + Zn → Ni + ZnCl 2; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . Ang nikel ay natutunaw sa dilute na sulfuric acid upang bumuo ng nickel(II) sulfate: Ni + H 2 SO 4 (dilute) → NiSO 4 + H 2; Ni 0 + 2H + → Ni 2+ + H 2 . Ang Nickel(II) nitrate ay maaaring makuha sa pamamagitan ng exchange reaction: NiSO 4 + Ba(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 2 + BaSO 4 ↓; SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. Sa pamamagitan ng paggamot sa nickel (II) nitrate na may alkali, maaari kang makakuha ng nickel (II) hydroxide: Ni(NO 3) 2 + 2NaOH → Ni(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 ; Ni 2+ + 2OH - = Ni(OH) 2 ↓. Ang nickel(II) chloride mula sa nickel(II) hydroxide ay maaaring makuha sa pamamagitan ng neutralization reaction na may hydrochloric acid: Ni(OH) 2 + 2HCl → NiCl 2 + 2H 2 O; OH - + H + = H 2 O. |
HALIMBAWA 2
| Mag-ehersisyo | Anong masa ng nickel(II) chloride ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-init ng 17.7 g ng nickel at 12 liters ng chlorine (n.s.)? Anong dami ng 0.06 M na solusyon ang maaaring ihanda mula sa masa ng asin na ito? |
| Solusyon | Isulat natin ang equation ng reaksyon: Ni + Cl 2 = NiCl 2. Hanapin natin ang bilang ng mga moles ng nickel (molar mass - 59 g/mol) at chlorine na nag-react gamit ang data na tinukoy sa pahayag ng problema: n (Ni) = m (Ni) / M (Ni); n(Ni) = 17.7 / 59 = 0.3 mol. n (Cl 2) = V (Cl 2) / V m; n (Cl 2) = 12 / 22.4 = 0.54 mol. Ayon sa equation ng problema n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. Nangangahulugan ito na ang chlorine ay labis at lahat ng karagdagang kalkulasyon ay dapat gawin gamit ang nickel. Hanapin natin ang dami ng substance at ang masa ng nickel (II) chloride na nabuo (molar mass 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 g. Kalkulahin natin ang dami ng isang 0.06 M na solusyon na maaaring makuha mula sa 39 g ng nickel (II) chloride: V(NiCl 2) = n (NiCl 2)/ c (NiCl 2); V (NiCl 2) = 0.3 / 0.06 = 0.5 l. |
| Sagot | Ang masa ng nickel (II) chloride ay 39 g, ang dami ng isang 0.06 M na solusyon ay 0.5 l (500 ml). |
Ang nickel sulfate ay isang mala-kristal na substansiya ng esmeralda berde o kulay turkesa, natutunaw sa tubig, nabubulok sa hangin. Ito ay isang uri ng nickel salt.
Ang nickel sulfate ay isang lubhang nakakalason na sangkap, kaya kapag nagtatrabaho dito dapat mong sundin ang mga patakaran para sa paghawak ng mga mapanganib na sangkap.
Formula ng kemikal: NiSO4 7H2O.
Ang nickel sulfate ay ginagamit sa electroplating para sa nickel plating ng mga produkto at metal.
At din - para sa paggawa ng mga baterya, catalysts, ferrites sa electronic at electrical na industriya, sa metalurhiya para sa paghahanda ng mga haluang metal. Ang nikel ay malawakang ginagamit sa industriya ng pabango, taba at kemikal bilang isang reagent.
Sa paggawa ng mga keramika, ang nickel sulfate ay ginagamit bilang isang pangulay.
Mga kinakailangan sa kaligtasan para sa nickel sulfate (nickel sulfate heptahydrate, nickel sulfate) GOST 4465-74.
Ang Nickel(II) sulfate 7-hydrate ay isang crystalline substance. Kapag kinain sa katawan ng tao, mayroon itong carcinogenic at sa pangkalahatan ay nakakalason na epekto. Sa pakikipag-ugnay sa balat at mauhog na lamad ng itaas na respiratory tract at mga mata, ang produkto ay nanggagalit at nagiging sanhi ng pagtaas ng sensitivity sa nikel.
Kapag ang 7-aqueous nickel (II) sulfate ay natunaw sa tubig, ang isang hydroaerosol ay nabuo, na, ayon sa antas ng epekto sa katawan, ay kabilang sa mga sangkap ng 1st hazard class.
Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng hydroaerosol ng 7-aqueous nickel sulfate sa mga tuntunin ng nickel sa hangin ng lugar ng pagtatrabaho ay 0.005 mg/m³.
Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng nickel ion sa tubig ng mga reservoir para sa sanitary na paggamit ay 0.1 mg/dm³.
Ang 7-hydrate nickel sulfate ay hindi maaaring neutralisahin o masira. Ang natapong produkto pagkatapos ng tuyo at kasunod na basang paglilinis ay itinatapon sa mga teknolohikal na proseso para sa produksyon o pagkonsumo ng nickel sulfate.
Ang nickel sulfate ay hindi bumubuo ng mga nakakalason na sangkap sa hangin at wastewater.
Ang Nickel (II) sulfate 7-water ay hindi nasusunog, hindi nasusunog at hindi sumasabog.
Ang bawat taong nagtatrabaho sa nickel sulfate ay dapat bigyan ng espesyal na damit, espesyal na sapatos at iba pang kagamitan sa proteksyon. Upang protektahan ang respiratory system, dapat gamitin ang ShB-1 "Lepestok" respirator. Upang maiwasan ang pakikipag-ugnay sa balat ng mga kamay, inirerekumenda na gumamit ng proteksiyon na paste IER-2 at lanolin-castor ointment. Kung ang nickel sulfate ay nakapasok sa iyong mga mata, banlawan ang mga ito ng maraming tubig.
Ang mga lugar ng produksyon at laboratoryo kung saan isinasagawa ang 7-aqueous nickel sulfate ay dapat nilagyan ng supply at exhaust ventilation, at ang kagamitan ay dapat na selyado.
Matagal bago ang pagtuklas ng nickel, alam ng mga minero ng Saxon ang isang mineral na katulad ng copper ore at ginamit sa paggawa ng salamin upang kulayan ang berdeng salamin. Ang lahat ng mga pagtatangka upang makakuha ng tanso mula dito ay hindi matagumpay, at samakatuwid natanggap nito ang pangalang "kupfernickel", na halos nangangahulugang "Copper Devil" (cf. German Nickel - malikot). Ang mineral na ito (red nickel pyrite NiAs) ay pinag-aralan ng Swedish mineralogist at chemist na si Kronstedt noong 1751. Nakuha niya ang berdeng oksido at, sa pamamagitan ng pagbabawas ng huli, isang bagong metal na tinatawag na nickel.
Ang pagiging likas, tumatanggap ng:
Ang nikel ay karaniwan sa kalikasan - ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay 0.01% (wt.). Sa iron meteorites (hanggang 8%). Sa mga halaman, sa karaniwan, 5 * 10 -5 porsyento ng timbang, sa mga hayop sa dagat - 1.6 * 10 -4, sa mga hayop sa lupa - 1 * 10 -6, sa katawan ng tao - 1 ... 2 * 10 -6
Ang bulk ng nickel ay nakuha mula sa garnierite at magnetic pyrites sa maraming paraan:
1. Ang silicate ore ay binabawasan ng alikabok ng karbon sa mga rotary tube kiln sa mga iron-nickel pellets (5-8% Ni), na pagkatapos ay nililinis ng sulfur, calcined at ginagamot ng ammonia solution. Pagkatapos ng acidifying ang solusyon, metal ay nakuha mula dito electrolytically.
2. Carbonyl method (Mond method). Una, ang copper-nickel matte ay nakuha mula sa sulfide ore, kung saan ang CO ay ipinapasa sa ilalim ng mataas na presyon. Ang mataas na volatile na tetracarbonylnickel ay nabuo sa pamamagitan ng thermal decomposition, na naglalabas ng isang partikular na purong metal.
3. Aluminothermic na pamamaraan. Pagbawas ng nickel mula sa oxide ore na may aluminyo: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3.
Mga katangiang pisikal:
Ang nikel na metal ay may kulay-pilak na kulay na may madilaw-dilaw na tint, napakatigas, matigas at malleable, mahusay na nagpapakintab, at naaakit ng magnet. Densidad ng isang simpleng substance sa no. 8.902 g/cm 3, punto ng pagkatunaw = 1726 K, punto ng kumukulo = 3005 K.
Mga katangian ng kemikal:
Sa normal na temperatura, ang nickel ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na resistensya ng kaagnasan - ito ay matatag sa hangin, tubig, alkalis, at isang bilang ng mga acid. Tumutugon sa nitric acid, na bumubuo ng nickel(II) nitrate Ni(NO 3) 2 at ang katumbas na nitric oxide.
Kapag pinainit, ang nickel ay tumutugon sa maraming di-metal: halogens, sulfur, phosphorus, carbon. Sa atmospheric oxygen sa 800°C, ang nickel ay bumubuo ng oxide NiO.
Ang nikel ay may kakayahang sumipsip ng malalaking volume ng hydrogen, na nagreresulta sa pagbuo ng mga solidong solusyon ng hydrogen sa nickel.
Sa carbon(II) monoxide, ang nickel ay madaling bumubuo ng volatile at lubhang nakakalason na carbonyl Ni(CO)4.
Ang pinakamahalagang koneksyon:
Sa mga compound, ang kobalt ay nagpapakita ng isang estado ng oksihenasyon ng +3, +2, 0.
Nikel(II) oxide, NiO- isang solidong sangkap mula sa liwanag hanggang sa madilim na berde o itim na kulay. Ang mga pangunahing katangian ay nananaig; ito ay nababawasan sa metal sa pamamagitan ng hydrogen at iba pang mga ahente ng pagbabawas.
Nickel(II) hydroxide, Ni(OH) 2- berde ang kulay, bahagyang natutunaw sa tubig at alkalis, mabuti sa maraming mga acid, ang mga pangunahing katangian ay nangingibabaw. Kapag pinainit, ito ay nabubulok upang mabuo ang NiO.
Mga asin ng nikel(II).- kadalasang nakukuha sa pamamagitan ng pagtugon sa NiO o Ni(OH) 2 sa iba't ibang mga acid. Ang mga nickel salt na nalulusaw sa tubig ay kadalasang bumubuo ng mga crystalline hydrates, halimbawa, NiSO 4 *7H 2 O, Ni(NO 3) 2 *6H 2 O. Kabilang sa mga hindi matutunaw na nickel compound ang Ni 3 (PO 4) 2 phosphate at Ni 2 SiO 4 silicate. Ang mga kristal na hydrates at solusyon ay karaniwang may kulay na berde, at ang mga anhydrous salt ay dilaw o kayumanggi-dilaw.
Mga kumplikadong compound ng Nickel(II). napakarami (bilang = 6). Ang kanilang pagbuo ay nagpapaliwanag, halimbawa, ang paglusaw ng nickel oxide sa isang ammonia solution. Ang Nickel dimethylglyoximate Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2, na nagbibigay ng malinaw na pulang kulay sa isang acidic na kapaligiran, ay ginagamit bilang isang qualitative reaction sa nickel (II) ions.
Mga compound ng nikel(III).- hindi gaanong karaniwan. Kilala, halimbawa oxide Ni 2 O 3 *H 2 O, isang itim na substansiya, ay nakukuha sa pamamagitan ng oksihenasyon ng nickel(II) hydroxide sa isang alkaline medium na may hypochlorite o halogens:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O
Malakas na ahente ng oxidizing.
Meron din nickel(III) complex compounds, halimbawa, K 3.
Nickel carbonyl, Ni(CO) 4. Diamagnetic na walang kulay na likido, napaka pabagu-bago at nakakalason. Ito ay tumitigas sa -23°C, at kapag pinainit sa 180-200°C, nabubulok ito sa metallic nickel at carbon oxide (II). Ang Ni(CO) 4 ay bahagyang natutunaw sa tubig, maayos sa mga organikong solvent, at hindi tumutugon sa mga dilute na acid at alkalis.
Application:
Ang nikel ay isang bahagi ng maraming mga haluang metal - lumalaban sa init, mga haluang metal na lumalaban (nichrome: 60% Ni + 40% Cr), alahas (puting ginto, cupronickel), mga barya.
Ginagamit din ang nickel para sa nickel plating - lumilikha ng corrosion-resistant coating sa ibabaw ng isa pang metal. Ginagamit din ang mga ito para sa paggawa ng mga baterya, paikot-ikot na mga string ng mga instrumentong pangmusika...
Ang nikel ay isa sa mga elemento ng bakas na kinakailangan para sa normal na pag-unlad ng mga buhay na organismo. Ito ay kilala na nakikibahagi sa mga reaksiyong enzymatic sa mga hayop at halaman.
Ang nikel ay maaaring maging sanhi ng mga allergy (contact dermatitis) sa mga metal na napupunta sa balat (alahas, relo, denim rivets). Nililimitahan ng European Union ang nilalaman ng nickel sa mga produktong napupunta sa balat ng tao.
Rudagina Olga
HF Tyumen State University, 581gr., 2011
Mga Pinagmulan: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ni, atbp.,
Mga sikat na aklatan ng mga elemento ng kemikal. Nikel. http://n-t.ru/ri/ps/pb028.htm
Website ng Department of General and Inorganic Chemistry ng Russian Chemical Technical University na pinangalanan. DI. Mendeleev. Talahanayan D.I. Mendeleev: Nikel
Seksyon 1. Mga Katangian.
Seksyon 2. Ang pagiging likas.
Seksyon 3. Resibo.
Seksyon 4. Aplikasyon.
- Subsection 1. Alloys.
- Subsection 2. Nickel plating.
Seksyon 5. Barya.
Ni ay isang elemento ng side subgroup ng ikawalong pangkat, ang ikaapat na yugto ng periodic table ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev, na may atomic number na 28.
Mga katangian nikel
Ni- Ito ay kulay-pilak na puti at hindi kumukupas sa hangin. May nakasentro sa mukha na cubic lattice na may panahon a = 0.35238 NM, space group Fm3m. Sa dalisay nitong anyo maaari itong iproseso sa pamamagitan ng presyon. Ito ay isang ferromagnet na may Curie point na 358 C.
Electrical resistivity 0.0684 μΩ∙m.
Coefficient ng linear thermal expansion α=13.5∙10-6 K-1 sa 0 C
Coefficient ng volumetric thermal expansion β=38—39∙10-6 K-1
Elastic modulus 196-210 GPa.
Ang mga atomo ng nikel ay may panlabas na pagsasaayos ng elektron na 3d84s2. Ang pinaka-stable na estado para sa nickel ay ang oxidation state na nickel(II).
Ang Ni ay bumubuo ng mga compound na may mga estado ng oksihenasyon na +2 at +3. Sa kasong ito, ang Ni na may estado ng oksihenasyon na +3 ay nasa anyo lamang ng mga kumplikadong asing-gamot. Ang isang malaking bilang ng mga ordinaryong at kumplikadong compound ay kilala para sa nickel +2 compounds. Ang Nickel oxide Ni2O3 ay isang malakas na oxidizing agent.
Ang Ni ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban sa kaagnasan - ito ay matatag sa hangin, tubig, alkalis, at isang bilang ng mga acid. Ang paglaban sa kemikal ay dahil sa pagkahilig nito sa passivation - ang pagbuo ng isang siksik na oxide film sa ibabaw nito, na may proteksiyon na epekto. Ang Ni ay aktibong natutunaw sa nitric acid.
Sa carbon monoxide CO, ang Ni ay madaling bumubuo ng volatile at lubhang nakakalason na nickel carbonite (CO)4.
Ang pinong nickel powder ay pyrophoric (nag-aapoy sa sarili sa hangin).
Nasusunog lamang ang Ni sa anyo ng pulbos. Ito ay bumubuo ng dalawang oxide nickelO at Ni2O3 at, nang naaayon, dalawang hydroxides nickel(OH)2 at nickel(OH)3. Ang pinakamahalagang natutunaw na nickel salts ay acetate, chloride, nitrate at sulfate.
Ang mga solusyon ay karaniwang may kulay na berde, at ang mga anhydrous na asin ay dilaw o kayumanggi-dilaw. Ang mga hindi matutunaw na asin ay kinabibilangan ng oxalate at phosphate (berde), tatlong sulfide:
nickelS (itim)
Ni3S2 (madilaw na tanso)
Ni3S4 (pilak-puti).
Ang Ni ay bumubuo rin ng maraming koordinasyon at kumplikadong mga compound.
Ang mga may tubig na solusyon ng nickel(II) salts ay naglalaman ng hexaaquanickel(II) ion nickel(H2O)62+. Kapag ang isang ammonia solution ay idinagdag sa isang solusyon na naglalaman ng mga ion na ito, ang nickel(II) hydroxide, isang berdeng gelatinous substance, ay namuo. Ang precipitate na ito ay natutunaw kapag ang labis na ammonia ay idinagdag dahil sa pagbuo ng hexamminnickel(II) ions, nickel(NH3)62+.
Ang Ni ay bumubuo ng mga complex na may mga istrukturang tetrahedral at planar square. Halimbawa, ang tetrachloronicickelate (II) NiCl42− complex ay may tetrahedral na istraktura, at ang tetracyanonickelate (II) nickel(CN)42− complex ay may planar square na istraktura.
Gumagamit ang qualitative at quantitative analysis ng alkaline solution ng butanedione dioxime, na kilala rin bilang dimethylglyoxime, upang makita ang mga nickel(II) ions. Kapag ito ay tumutugon sa nickel(II) ions, ang pulang tambalang koordinasyon bis(butanedionedioximato)Ni(II) ay nabuo. Ang chelate compound na ito at butanedione dioximate ligand ay bidentate.
Ang Natural Ni ay binubuo ng 5 stable isotopes, 58 nickel, 60 nickel, 61 nickel, 62 nickel ang pinaka-sagana (68.077% ng natural na kasaganaan).
Ang pagiging likas
Ang Ni ay karaniwan sa kalikasan - ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay humigit-kumulang 0.01% (mass). Sa crust ng lupa ito ay matatagpuan lamang sa nakagapos na anyo; ang mga meteorite na bakal ay naglalaman ng katutubong Ni (hanggang 8%). Ang nilalaman nito sa mga ultramafic na bato ay humigit-kumulang 200 beses na mas mataas kaysa sa acidic na mga bato (1.2 kg/t at 8 g/t). Sa mga ultramafic na bato, ang pangunahing dami ng nickel ay nauugnay sa mga olivine na naglalaman ng 0.13 - 0.41% nickel. Pinapalitan nito ng isomorphically ang magnesium.
Ang isang maliit na bahagi ng nickel ay naroroon sa anyo ng mga sulfide. Ang Ni ay nagpapakita ng siderophilic at chalcophilic na mga katangian. Sa pagtaas ng nilalaman ng asupre sa magma, lumilitaw ang nickel sulfide kasama ng tanso, kobalt, bakal at platinoids. Sa proseso ng hydrothermal, kasama ang cobalt, arsenic at kulay-abo at kung minsan ay may bismuth, uranium at pilak, ang Ni ay bumubuo ng mas mataas na konsentrasyon sa anyo ng nickel arsenides at sulfides. Ang Ni ay karaniwang matatagpuan sa sulfide at arsenic-bearing copper-nickel ores.
Nickelin (red nickel pyrite, cupfernickel) nickel As.
Chloantite (white nickel pyrite) (Nickel, Co, Fe)Bilang2
Garnierite (Mg, nickel)6(Si4O11)(OH)6 na may H2O at iba pang silicates.
Magnetic pyrite (Fe, nickel, Cu)S
Arsenic-nickel luster (gersdorffite) nickel Bilang S,
Pentlandite (Fe, nickel)9S8
Marami nang nalalaman tungkol sa nickel sa mga organismo. Ito ay itinatag, halimbawa, na ang nilalaman nito sa dugo ng tao ay nagbabago sa edad, na sa mga hayop ang halaga ng nikel sa katawan ay nadagdagan, at sa wakas, na mayroong ilang mga halaman at mikroorganismo - "concentrators" ng nikel, na naglalaman ng libu-libo at kahit na daan-daang libong beses na mas maraming nickel kaysa sa kapaligiran.
Resibo
Ang kabuuang reserba ng nickel sa ores sa simula ng 1998 ay tinatantya sa 135 milyong tonelada, kabilang ang maaasahang mga reserbang 49 milyong tonelada Ang mga pangunahing nickel ores ay nickel (kupfernickel) nickel As, millerite nickel S, pentlandite (Fe nickel)9S8 - naglalaman din ng arsenic, bakal At asupre; Ang igneous pyrrhotite ay naglalaman din ng pentlandite inclusions. Ang iba pang mga ores kung saan kinukuha din ang nikel ay naglalaman ng mga impurities ng Co, Cu, Fe at Mg. Minsan ang Ni ang pangunahing produkto proseso pagpino, ngunit mas madalas ito ay nakuha bilang isang by-product produkto sa mga teknolohiya ng iba pang mga metal. Sa mga maaasahang reserba, ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan, mula 40 hanggang 66% ng nickel ay nasa oxidized nickel ores (OHN),
33% sa sulfide. Noong 1997, ang bahagi ng nickel na ginawa ng pagproseso ng OHP ay humigit-kumulang 40% ng pandaigdigang produksyon. Sa mga kondisyong pang-industriya, ang OHP ay nahahati sa dalawang uri: magnesium at ferruginous.
Ang refractory magnesium ores, bilang panuntunan, ay napapailalim sa electric smelting gamit ang ferronickel (5-50% nickel + Co, depende sa komposisyon ng hilaw na materyal at mga teknolohikal na tampok).
Ang pinaka-ferrous - laterite ores ay pinoproseso ng hydrometallurgical na pamamaraan gamit ang ammonia-carbonate leaching o sulfuric acid autoclave leaching. Depende sa komposisyon ng mga hilaw na materyales at mga inilapat na teknolohikal na pamamaraan, ang mga huling produkto ng mga teknolohiyang ito ay: nickel oxide (76-90% nickel), sinter (89% nickel), sulfide concentrates ng iba't ibang komposisyon, pati na rin ang metallic Ni. electrolyte, nickel powder at kobalt.
Ang mas kaunting ferrous nontronite ores ay natunaw sa matte. Sa mga full-cycle na negosyo, ang karagdagang pamamaraan sa pagproseso ay kinabibilangan ng conversion, matte firing, at electric smelting ng nickel oxide upang makagawa ng metallic nickel. Sa daan, ang nakuhang kobalt ay inilabas sa anyo ng metal at/o mga asin. Ang isa pang mapagkukunan ng nickel: sa coal ash ng South Wales sa Britain - hanggang sa 78 kg ng nickel bawat tonelada. Ang tumaas na nilalaman ng nickel sa ilang mga uling, langis, at shale ay nagpapahiwatig ng posibilidad ng konsentrasyon ng nikel sa fossil na organikong bagay. Ang mga dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi pa nilinaw.
"Ang Ni ay hindi maaaring makuha sa plastic form sa loob ng mahabang panahon dahil sa ang katunayan na ito ay palaging naglalaman ng isang maliit na admixture ng asupre sa anyo ng nickel sulfide, na matatagpuan sa manipis, marupok na mga layer sa mga hangganan. metal. Ang pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng magnesiyo sa molten nickel ay nagpapalit ng asupre sa anyo ng isang compound na may magnesium, na inilabas sa anyo ng mga butil nang hindi naaapektuhan ang plasticity. metal».
Ang bulk ng nickel ay nakuha mula sa garnierite at magnetic pyrite.
Ang silicate ore ay binabawasan ng alikabok ng karbon sa mga rotary tube kiln sa mga iron-nickel pellets (5-8% nickel), na pagkatapos ay nililinis ng sulfur, calcined at ginagamot ng ammonia solution. Pagkatapos ng acidifying ang solusyon, metal ay nakuha mula dito electrolytically.
Carbonyl method (Mond method). Una, ang copper-nickel matte ay nakuha mula sa sulfide ore, kung saan ang cobalt ay ipinapasa sa ilalim ng mataas na presyon. Ang mataas na pabagu-bago ng isip na tetracarbonylnickel nickel(CO)4 ay nabuo, at ang thermal decomposition ay gumagawa ng isang partikular na purong metal.
Aluminothermic method para sa pagbawi ng nickel mula sa oxide ore: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O.
Aplikasyon
Mga haluang metal
Ang Ni ay ang batayan ng karamihan sa mga super alloy - mga materyales na lumalaban sa init na ginagamit sa industriya ng aerospace para sa mga bahagi ng power plant.
monel metal (65 - 67% nickel + 30 - 32% Cu+ 1% Mn), lumalaban sa init hanggang 500°C, napakalaban sa kaagnasan;
puti (585 ay naglalaman ng 58.5% ginto at isang haluang metal (ligature) ng pilak at nikel (o paleydyum));
Nichrome, panlaban na haluang metal (60% nickel + 40% Cr);
Permalloy (76% nickel + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), ay may mataas na magnetic susceptibility na may napakababang pagkawala ng hysteresis;
Invar (65% Fe + 35% nickel), halos hindi humahaba kapag pinainit;
Bilang karagdagan, ang mga nickel alloy ay kinabibilangan ng nickel at chromium-nickel steels, nickel silver at iba't ibang resistance alloys tulad ng constantan, nickel at manganin.
Ang mga tubo ng nikel ay ginagamit para sa paggawa ng mga capacitor sa produksyon ng hydrogen at para sa pumping ng alkalis sa paggawa ng kemikal. Ang mga instrumentong nikel na lumalaban sa kemikal ay malawakang ginagamit sa medisina at siyentipikong pananaliksik. Ginagamit ang Ni para sa radar, telebisyon, mga remote control device mga proseso sa nuclear engineering.
Ang mga kagamitan sa kemikal, iba't ibang kagamitan, instrumento, boiler na may mataas na resistensya sa kaagnasan at pare-pareho ang pisikal na mga katangian ay ginawa mula sa purong nickel, at ang mga reservoir at cisterns ay ginawa mula sa mga materyales na nickel para sa pag-iimbak ng mga produktong pagkain, mga kemikal na reagents, mahahalagang langis, para sa transportasyon ng alkalis, para sa pagtunaw. caustic alkalis.
Batay sa purong nickel powder, ang mga porous na filter ay ginawa para sa pagsala ng mga gas, gatong at iba pang produkto sa industriya ng kemikal. industriya. Ginagamit din ang powdered Ni sa paggawa ng mga nickel alloy at bilang isang panali sa paggawa ng matigas at superhard na materyales.
Ang biological na papel ng nickel ay isa sa mga microelement na kinakailangan para sa normal na pag-unlad ng mga buhay na organismo. Gayunpaman, kakaunti ang nalalaman tungkol sa papel nito sa mga buhay na organismo. Ito ay kilala na ang Ni ay nakikibahagi sa mga reaksyon ng enzymatic sa mga hayop at halaman. Sa mga hayop, naipon ito sa mga keratinized tissue, lalo na sa mga balahibo. Ang pagtaas ng nilalaman ng nickel sa mga lupa ay humahantong sa mga endemic na sakit - lumilitaw ang mga pangit na anyo sa mga halaman, at mga sakit sa mata sa mga hayop na nauugnay sa akumulasyon ng nikel sa kornea. Nakakalason na dosis (para sa mga daga) - 50 mg. Ang mga pabagu-bagong nickel compound ay lalong nakakapinsala, lalo na ang tetracarbonyl nickel (CO)4 nito. Ang pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon para sa mga nickel compound sa hangin ay mula 0.0002 hanggang 0.001 mg/m3 (para sa iba't ibang compound).
Ang Ni ay ang pangunahing sanhi ng mga allergy (contact dermatitis) sa mga metal na napupunta sa balat (alahas, relo, denim rivets).
Nililimitahan ng European Union ang nilalaman ng nickel sa mga produktong napupunta sa balat ng tao.
Ang nickel carbonite nickel (CO) ay napakalason. Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng mga singaw nito sa hangin ng mga pang-industriyang lugar ay 0.0005 mg/m3.
Noong ika-20 siglo, natagpuan na ang pancreas ay napakayaman sa nickel. Kapag ang nickel ay pinangangasiwaan pagkatapos ng insulin, ang pagkilos ng insulin ay pinahaba at sa gayon ay tumataas ang aktibidad ng hypoglycemic. Ang Ni ay nakakaapekto sa mga proseso ng enzymatic, ang oksihenasyon ng ascorbic acid, at pinabilis ang paglipat ng mga grupo ng sulfhydryl sa mga grupo ng disulfide. Maaaring pagbawalan ng Ni ang pagkilos ng adrenaline at pagbaba ng presyon ng dugo. Ang labis na paggamit ng nickel sa katawan ay nagdudulot ng vitiligo. Ang Ni ay idineposito sa pancreas at parathyroid glands.
Nickel plating
Ang nickel plating ay ang paglikha ng isang nickel coating sa ibabaw ng isa pang metal upang maprotektahan ito mula sa kaagnasan. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng electroplating gamit ang mga electrolyte na naglalaman ng nickel(II) sulfate, sodium chloride, boron hydroxide, surfactants at gloss agents, at soluble nickel anodes. Ang kapal ng nagresultang nickel layer ay 12 - 36 microns. Ang matatag na pagtakpan ng ibabaw ay maaaring matiyak sa pamamagitan ng kasunod na chrome plating (chrome layer kapal 0.3 microns).
Ang nickel plating na walang kasalukuyang ay isinasagawa sa isang solusyon ng isang halo ng nickel(II) chloride at isang sodium hypophosphite mixture sa pagkakaroon ng sodium citrate:
NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = nickel + NaH2PO3 + 2HCl
ang proseso ay isinasagawa sa pH 4 - 6 at 95°C
Ang pinakakaraniwan ay electrolytic at chemical nickel plating. Mas madalas, ang nickel plating (ang tinatawag na matte) ay ginagawa sa electrolytically. Ang pinaka pinag-aralan at matatag sa trabaho mga electrolyte ng sulfuric acid. Kapag ang mga ahente ng brightening ay idinagdag sa electrolyte, ang tinatawag na maliwanag na nickel plating ay isinasagawa. Ang mga electrolytic coatings ay may ilang porosity, na nakasalalay sa masusing paghahanda ng ibabaw ng substrate at ang kapal ng patong. Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, ang isang kumpletong kawalan ng mga pores ay kinakailangan, kaya ang isang multilayer coating ay inilapat, na, na may pantay na kapal, ay mas maaasahan kaysa sa isang solong layer (halimbawa, bakal aytem ng kalakalan madalas na may plated ayon sa Cu - Nickel - Cr scheme).
Ang mga disadvantages ng electrolytic nickel plating ay ang hindi pantay na pagtitiwalag ng nickel sa isang relief surface at ang imposibilidad ng patong ng makitid at malalim na mga butas, cavity, atbp. Ang chemical nickel plating ay medyo mas mahal kaysa electrolytic plating, ngunit nagbibigay ito ng posibilidad na maglapat ng coating ng pare-parehong kapal at kalidad sa anumang bahagi ng relief surface, kung ang solusyon ay may access sa kanila. Ang proseso ay batay sa pagbabawas ng reaksyon ng mga nickel ions mula sa mga asin nito gamit ang isang sodium hypophosphite mixture (o iba pang mga reducing agent) sa mga may tubig na solusyon.
Ang nickel plating ay ginagamit, halimbawa, upang balutan ang mga bahagi ng kemikal na kagamitan, mga kotse, bisikleta, mga medikal na instrumento, at mga aparato.
Ginagamit din ang Ni upang makagawa ng paikot-ikot na mga kuwerdas para sa mga instrumentong pangmusika.
coinage
Ang Ni ay malawakang ginagamit sa paggawa ng barya sa maraming bansa. Sa United States, ang 5-cent coin ay colloquially na kilala bilang "Ni"
Ang Ni ay isang bahagi ng mga barya mula noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Sa Estados Unidos, ang terminong "Ni" o "nickel" ay orihinal na inilapat sa cuprum coins (flying eagle), na pinalitan ang cuprum ng 12% nickel noong 1857-58.
Nang maglaon pa noong 1865, ang terminong itinalaga sa tatlong porsyentong nickel ay tumaas ng 25%. Noong 1866 lima porsyento nickel (25% nickel, 75% cuprum). Kasama ng proporsyon na haluang metal, ang terminong ito ay kasalukuyang ginagamit sa Estados Unidos. Ang malapit sa purong nickel coins ay unang ginamit noong 1881 sa Switzerland, at higit sa 99.9% Ni ng limang sentimo na barya ang ginawa sa Canada (ang pinakamalaking producer ng nickel sa mundo noong panahong iyon).
mga pennies na gawa sa nickel" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="14. British 5 at 10 penny coins na gawa sa British 5 at 10 penny coins" width="682" />!}
Italy 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="15. Nickel coins, Italy 1909" width="674" />!}
Mga pinagmumulan
Wikipedia - Ang Libreng Encyclopedia, WikiPedia
hyperon-perm.ru - Produksyon Hyperon
cniga.com.ua - Portal ng libro
chem100.ru - Direktoryo ng Chemist
bse.sci-lib.com - Ang kahulugan ng mga salita sa Great Soviet Encyclopedia
chemistry.narod.ru - Mundo ng Chemistry
dic.academic.ru - Mga diksyunaryo at encyclopedia
Investor Encyclopedia. 2013 .
Mga kasingkahulugan:- Nicaragua
Tingnan kung ano ang "Nickel" sa iba pang mga diksyunaryo:
NICKEL- (simbolo Ni), isang metal na may atomic na timbang na 58.69, serial number 28, kasama ng cobalt at iron, sa pangkat VIII at row 4 ng periodic system ng Mendeleev. Ud. V. 8.8, punto ng pagkatunaw 1,452°. Sa kanilang karaniwang koneksyon N....... Great Medical Encyclopedia
NICKEL- (simbulo Ni), isang silvery-white metal, TRANSITION ELEMENT, na natuklasan noong 1751. Ang mga pangunahing ores nito ay nickel sulfide iron ores (pentlandite) at nickel arsenide (nickel). Ang nikel ay may kumplikadong proseso ng paglilinis, kabilang ang pagkakaiba-iba ng agnas... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
NICKEL- (German Nickel). Ang metal ay kulay pilak-puti at hindi matatagpuan sa dalisay nitong anyo. Kamakailan ay ginamit ito para sa paggawa ng mga gamit sa kusina at kagamitan sa kusina. Diksyunaryo ng mga banyagang salita na kasama sa wikang Ruso. Chudinov A.N., 1910. NICKEL German. Nikel... Diksyunaryo ng mga banyagang salita ng wikang Ruso
Nikel- ay isang medyo matigas na kulay-abo-puting metal na may punto ng pagkatunaw na 1453 degrees. C. Ito ay ferromagnetic, na nailalarawan sa pamamagitan ng malleability, ductility, lakas, at paglaban sa kaagnasan at oksihenasyon. Ang nikel ay pangunahing... Opisyal na terminolohiya
nikel- Ako, m. nikel m. , Aleman Nikel. 1. Silver-white refractory metal. BAS 1. Ang Nickel, isang mapanganib na kasama ng mga silver ores, ay nakuha ang pangalan nito mula sa pangalan ng isang masamang gnome na diumano ay nakatira sa mga minahan ng Saxon. Fersman Zanim. geochemistry. 2. Nangungunang layer ng...... Makasaysayang Diksyunaryo ng Gallicisms ng Wikang Ruso
NICKEL- (lat. Niccolum) Ni, elemento ng kemikal ng pangkat VIII ng periodic system, atomic number 28, atomic mass 58.69. Ang pangalan ay mula sa German Nickel, ang pangalan ng isang masamang espiritu na umano'y nakikialam sa mga minero. Pilak-puting metal; density 8.90 g/cm³, punto ng pagkatunaw 1455… … Malaking Encyclopedic Dictionary
NICKEL- NICKEL, nickel, asawa. (German Nickel). Silver-white refractory metal, ginamit. para sa paggawa ng mga kasangkapan, kagamitan, atbp. (Pagkatapos ng pangalan ng isang diyos sa bundok sa mitolohiya ng Scandinavian.) Ang paliwanag na diksyunaryo ni Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Ushakov's Explanatory Dictionary
Nikel- malleable at ductile metal. Ang nikel ay ferromagnetic. Sa hangin ito ay matatag. Mayroong proteksiyon na pelikula ng NiO sa ibabaw, na nagpoprotekta sa metal mula sa karagdagang oksihenasyon.
SA H2O at singaw ng tubig na nasa hangin, nikel hindi rin sumasagot. Ang nikel ay halos hindi nakikipag-ugnayan sa mga acid tulad ng sulfuric, phosphoric, hydrofluoric at ilang iba pa.
Nakikipag-ugnayan sa HNO3:
3Ni + 8HNO 3 = 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
SA O2 tumutugon lamang sa mga temperaturang higit sa 800°C.
Nickel oxide may mga pangunahing katangian. Ito ay umiiral sa 2 pagbabago: mababang temperatura (hexagonal lattice) at mataas na temperatura (cubic lattice).
Ito ay tumutugon sa mga halogens at sulfur lamang sa temperatura upang mabuo NiHal 2 at NiS. Kapag nakikipag-ugnayan sa C, P, ang mga sumusunod ay nabuo: carbide Ni3C, phosphides - Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P.
Sa mga di-metal ( N 2) ang reaksyon ay nagpapatuloy sa ilalim ng pinakamainam na mga kondisyon.
May mga asin na natutunaw sa tubig NiSO 4 , Ni(NO 3) 2 at marami pang iba na bumubuo ng crystalline hydrates NiSO 4 7H 2 O, Ni(NO 3) 2 6H 2 O.
Mga hindi matutunaw na asing-gamot: pospeyt Ni 3 (PO 4) 2 at silicate Ni 2 SiO 4.
Kung magdagdag ka ng alkali sa isang solusyon ng nickel(II) salt, isang berdeng precipitate ng nickel hydroxide ay bubuo:
Ni(NO 3) 2 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + 2NaNO 3.
Ni(OH)2 ay may mahinang mga pangunahing katangian. Kapag nakikipag-ugnayan sa alkali:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = 2Ni(OH) 3 + 2NaBr.
Paglalapat ng nickel at mga compound nito.
Ang nikel ay pinakamalawak na ginagamit sa paggawa ng hindi kinakalawang na asero at mga haluang metal. Ang mga haluang metal na kumukonsumo ng maraming nickel ay kinabibilangan ng:
Monel metal ( Ni, Cu, Fe, Mn), malawakang ginagamit sa mga kagamitang kemikal, paggawa ng mga barko, para sa paggawa ng mga tangke at takip ng pag-aayos;
Nichrome at chromel ( Ni, Cr), ginagamit sa anyo ng wire para sa mga rheostat, toaster, plantsa, heater;
Invar ( Ni, Fe), ginagamit dahil sa napakababang expansion coefficient nito para sa paggawa ng mga pendulum sa mga relo at mga teyp sa pagsukat;
Permalloy ( Ni, Fe), ginagamit sa marine cable at power transmission technology dahil sa mahusay nitong magnetic susceptibility;
Nikel na pilak ( Ni, Cu, Zn) - para sa paggawa ng mga kagamitan sa sambahayan;
Alnico ( Ni, Co, Fe, Al) ay isang malakas na magnetic material na ginagamit upang gumawa ng maliliit na kasangkapan na may mga katangian ng isang permanenteng magnet.
Matagal nang ginagamit ang mga nickel coatings para sa mga layuning pampalamuti at para protektahan ang maraming base metal mula sa kaagnasan, bagama't madalas itong pinapalitan ng chrome plating.
