Այն բնութագրվում է գերազանց կոռոզիոն դիմադրությամբ, բարձր ամրությամբ, գեղագիտական ​​գրավչությամբ և իրեն տրված ցանկացած ձև ստանալու ունակությամբ: Իր հատկությունների շնորհիվ սա . Նիկելի ավելի քան 60%-ը գնում է չժանգոտվող պողպատի արտադրության մեջ:

Նիկելի մասնակցությամբ տներ են կառուցում, հետաքրքիր ելույթներ ունենում ճարտարապետական ​​ձևավորում, պատերը ավարտելով և ջրահեռացման խողովակների պատրաստմամբ։ Նիկելը առկա է մեր կյանքում ամենուր: Հետևաբար, այսօր մենք կանդրադառնանք դրա կազմին, կառուցվածքին և նիկելի հատկություններին:

Նիկելը սպիտակ է՝ արծաթագույն երանգով։ Այս մետաղը հաճախ զուգակցվում է այլ նյութերի հետ: Արդյունքում առաջանում են համաձուլվածքներ։

• Նիկելը հայտնաբերված է սննդի մեջ երկրի ընդերքը, ջուր և նույնիսկ օդում։
• Նիկելը ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ (a = 3,5236A): Իր նորմալ վիճակում այն ​​ներկայացվում է β-մոդիֆիկացիայի տեսքով։ Կաթոդի ցրման ժամանակ այն վերածվում է α-մոդիֆիկացիայի՝ վեցանկյուն վանդակով։ Եթե ​​դուք ավելի տաքացնեք նիկելը մինչև 200°C, նրա վանդակը կդառնա խորանարդ:
• Նիկելն ունի անավարտ 3d էլեկտրոնային թաղանթ, ուստի այն դասակարգվում է որպես անցումային մետաղ:
• Նիկել տարրը ամենակարևոր մագնիսական համաձուլվածքների և նյութերի մի մասն է, որոնցում ջերմային ընդարձակման գործակիցը նվազագույն է:

Նիկելը, որը չի մշակվում և արդյունահանվում բնությունից, բաղկացած է 5 կայուն իզոտոպներից։ Մենդելեևի պարբերական աղյուսակում նիկելը համարակալված է 28։ Այս տարրի ատոմային զանգվածը 58,70 է։

Նիկելի հատկությունները

Խտությունը և զանգվածը

Նիկելը պատկանում է շարքին ծանր մետաղներ. Նրա խտությունը երկու անգամ ավելի է, քան տիտանի մետաղը, բայց թվային խտությամբ հավասար է .

Նիկելի տեսակարար խտության թվային արժեքը 8902 կգ/մ3 է։ Նիկելի ատոմային զանգված՝ 58,6934 ա. e.m (գ/մոլ):

Մեխանիկական բնութագրեր

Նիկելն ունի լավ ճկունություն և ճկունություն: Այս հատկանիշների շնորհիվ այն կարելի է հեշտությամբ գլորել: Դրանից դուրս գալը բավականին հեշտ է բարակ թիթեղներև փոքր խողովակներ:

0-ից 631 Կ ջերմաստիճանի դեպքում նիկելը դառնում է ֆերոմագնիսական: Այս գործընթացը տեղի է ունենում նիկելի ատոմի արտաքին թաղանթների հատուկ կառուցվածքի շնորհիվ:

Հայտնի են նիկելի հետևյալ մեխանիկական բնութագրերը.

• Ուժի ավելացում:
• Առաձգական ուժը հավասար է 450 ՄՊա:
• Բարձր պլաստիկ նյութ:
• Կոռոզիոն դիմադրություն.
• Բարձր հալման կետ:
• Բարձր կատալիտիկ ունակություն:

Նկարագրված մետաղի մեխանիկական բնութագրերը կախված են կեղտերի առկայությունից: Ամենավտանգավորն ու վնասակարն են ծծումբը, բիսմութը և անտիմոնը։Եթե ​​նիկելը հագեցած է գազերով, նրա մեխանիկական հատկությունները կվատթարանան։

Ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն

• Նիկելի մետաղն ունի հետևյալ ջերմահաղորդականությունը՝ 90,1 Վտ/(մ Կ) (25°C ջերմաստիճանում):
• Նիկելի էլեկտրական հաղորդունակությունը 11,500,000 Սիմ/մ է։

Կոռոզիոն դիմադրություն

Կոռոզիոն դիմադրությունը վերաբերում է մետաղի ունակությանը դիմակայելու ոչնչացմանը, երբ ենթարկվում է ագրեսիվ միջավայրի: Նիկելը բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ նյութ է։

Նիկելը չի ​​ժանգոտվում հետևյալ միջավայրերում.

• Մթնոլորտային մթնոլորտ. Նիկելը լավ դիմադրություն ունի բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ։ Եթե ​​նիկելը ենթարկվում է արդյունաբերական մթնոլորտի, այն միշտ ծածկված է բարակ թաղանթով, ինչը հանգեցնում է նիկելի մգության:
• Ալկալիները տաք և սառը ձևերով, ինչպես նաև դրանց հալած վիճակներով:
• Օրգանական թթուներ.
• Անօրգանական թթուներ.

Բացի այդ, նիկելը չի ​​ժանգոտվում տաք սպիրտների և ճարպաթթուների մեջ: Դրա շնորհիվ այս մետաղը լայնորեն կիրառվում է սննդի արդյունաբերության մեջ։

Քիմիական արդյունաբերությունը նույնպես լայնորեն օգտագործում է նիկելը։ Դա պայմանավորված է նիկելի կոռոզիոն դիմադրությամբ բարձր ջերմաստիճանների և լուծույթների բարձր կոնցենտրացիաների նկատմամբ:

Նիկելը ենթակա է կոռոզիայից հետևյալ բնապահպանական պայմաններում.

• Ծովի ջուր։
• Հիպոքլորիտների ալկալային լուծույթներ.
• Ծծումբ կամ ծծումբ պարունակող ցանկացած միջավայր:
• Օքսիդացնող աղերի լուծույթներ.
• Ամոնիակ հիդրատ և ամոնիակ ջուր:

Նիկելի թունավորությունը քննարկվում է ստորև:

Ջերմաստիճաններ

Հայտնի են նիկելի հետևյալ թերմոդինամիկական հատկությունները.

• Նիկելի հալման կետը՝ 1726 Կ կամ 2647 °F կամ 1453 °C։
• Նիկելի եռման կետը՝ 3005 Կ կամ 4949 °F կամ 2732 °C։
• Ձուլման ջերմաստիճանը՝ 1500-1575 °C։
• Հալման ջերմաստիճանը` 750 – 900 °C:

Թունավորություն և շրջակա միջավայրի բարեկամականություն

Մեծ քանակությամբ նիկելը թունավոր ազդեցություն ունի օրգանիզմի վրա։Եթե ​​մենք խոսում ենք այն սննդի հետ ընդունելու մասին, ապա այս տարրի ավելացված պարունակությունը, անշուշտ, առողջության համար վտանգ կներկայացնի։

Նիկելի ավելցուկից հաճախ հանդիպող բացասական հետևանքը ալերգիան է: Նաև մարմնի վրա այս մետաղի (մեծ քանակությամբ) ազդեցության ժամանակ առաջանում են ստամոքսի և աղիների խանգարումներ, և արյան կարմիր բջիջների պարունակությունը պարտադիր կերպով մեծանում է։ Նիկելը կարող է առաջացնել քրոնիկ բրոնխիտ, երիկամների սթրես և թոքերի դիսֆունկցիա։ Նիկելի ավելցուկը հրահրում է թոքերի քաղցկեղ։

Եթե ​​խմելու ջուրը պարունակում է 250 մաս նիկել մեկ միլիոն մասի ջրի համար, ապա այս մակարդակը կարող է արյան հիվանդությունների և երիկամների հետ կապված խնդիրների պատճառ դառնալ: Այնուամենայնիվ, սա բավականին հազվադեպ է:

Նիկելը հայտնաբերված է ծխախոտի ծխում: Նիկել պարունակող այս ծխի կամ փոշու ներշնչումը հանգեցնում է բրոնխիտի և թոքերի ֆունկցիայի խանգարման: Այս նյութը հնարավոր է ձեռք բերել պայմաններում կամ էկոլոգիապես անբարենպաստ վայրերում:

Նիկելի թունավորությունը վտանգ է ներկայացնում միայն այն դեպքում, եթե այն մեծ քանակությամբ ներթափանցում է մարդու օրգանիզմ: Եթե ​​նիկելն օգտագործվում է արդյունաբերության և շինարարության մեջ, ապա դա վտանգավոր չէ։

Այլ բնութագրեր

Նիկելը ունի նաև հետևյալ բնութագրերը.

• Կոնկրետ էլեկտրական դիմադրություննիկել հավասար է 68,8 նոմ.մ.
• Քիմիական առումով նիկելը նման է երկաթին, կոբալտին, պղպջին և որոշ ազնիվ մետաղների։
• Նիկելը փոխազդում է թթվածնի հետ 500 C ջերմաստիճանում։
• Եթե ​​նիկելը լավ ցրվում է, այն կարող է ինքնաբուխ բռնկվել:
• Նիկելը չի ​​արձագանքում ազոտի հետ նույնիսկ շատ բարձր ջերմաստիճանի դեպքում։
• Նիկելը թթուներում ավելի դանդաղ է լուծվում, քան երկաթը։

թեմայի շուրջ՝ Նիկելը և նրա հատկությունները

Աշխատանքը կազմել են 5202 խմբի 2-րդ կուրսի սովորողները

Նիկիտին Դմիտրի և Շարխեմուլին Էմիլ.

Կազան 2013 թ

Ֆիզիկական հատկություններՆիկել.

Տարրը հայտնաբերվել է 1761 թվականին։ Նիկելը տասներորդ խմբի տարր է՝ քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանը։ Ի. Մենդելեև, ատոմային համարով 28. Արծաթագույն-սպիտակ մետաղ, որը օդում չի աղտոտվում։ IN մաքուր ձևշատ պլաստիկ և ենթարկվում է ճնշման բուժմանը: Այն ֆերոմագնիսական է, այսինքն. Երբ հոսանքն անցնում է դրա միջով, այն ցուցադրում է ընդգծված մագնիսական հատկություններ: Նիկելի ատոմներն ունեն 3d 8 4s 2 արտաքին էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Այն ճկուն և ճկուն մետաղ է, որը հնարավորություն է տալիս դրանից ստանալ ամենաբարակ թիթեղները և խողովակները։

Նիկելի քիմիական հատկությունները

Քիմիապես Ni-ը նման է Fe-ին և Co-ին, բայց նաև Cu-ին և ազնիվ մետաղներին։ Միացություններում այն ​​ցուցադրում է փոփոխական վալենտություն (առավել հաճախ՝ 2-վալենտեն)։ Նիկելը միջին ակտիվության մետաղ է։ Ներծծում է (հատկապես նուրբ բաժանված վիճակում) մեծ քանակությամբ գազեր

Նիկելը այրվում է միայն փոշու տեսքով։ Այս դեպքում այն ​​ձևավորում է երկու օքսիդ NiO և Ni 2 O 3 և, համապատասխանաբար, երկու հիդրօքսիդ Ni(OH) 2 և Ni (OH) 3: Նիկելի լուծելի ամենակարևոր աղերն են ացետատը, քլորիդը, նիտրատը և սուլֆատը: Աղերի ջրային լուծույթները սովորաբար գունավորվում են կանաչ, իսկ անջուր աղերը՝ դեղին կամ դարչնագույն-դեղնավուն։ , որը հաճախ օգտագործվում է անալիտիկ քիմիայում։

Ն–ի գազերով հագեցվածությունը վատթարանում է նրա մեխանիկական հատկությունները։ Թթվածնի հետ փոխազդեցությունը սկսվում է 500 °C-ից; Նուրբ ցրված վիճակում Ն.-ն պիրոֆորիկ է՝ օդում ինքնաբուխ բռնկվում է։ Օքսիդներից ամենակարևորը NiO օքսիդն է՝ կանաչավուն բյուրեղներ, որոնք գործնականում չեն լուծվում ջրում (հանքային բունսենիտ)։ Հիդրօքսիդը նստում է նիկելի աղերի լուծույթներից, երբ ավելացնում են ալկալիներ՝ ծավալուն խնձոր-կանաչ նստվածքի տեսքով։ Երբ տաքանում է, N-ը միանում է հալոգեններին՝ առաջացնելով NiX 2: Այրվելով ծծմբի գոլորշու մեջ, այն արտադրում է սուլֆիդ, որը բաղադրությամբ նման է Ni 3 S 2-ին: NiS մոնոսուլֆիդը կարելի է պատրաստել NiO-ն ծծմբով տաքացնելով։ Ազոտը չի փոխազդում ազոտի հետ նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանում (մինչև 1400 °C)

Հեղուկ վիճակում Ն.-ն լուծվում է նկատելի քանակությամբ C, որը սառեցման ժամանակ նստում է գրաֆիտի տեսքով։ Գրաֆիտի արտանետման ժամանակ Ն. կորցնում է ճկունությունը և ճնշման տակ մշակվելու ունակությունը։

Նիկելը դիմացկուն է ջրի նկատմամբ։ Օրգանական թթուները Ն.-ի վրա գործում են միայն նրա հետ երկար շփվելուց հետո։ Ծծմբային և աղաթթուդանդաղորեն լուծարել Ն. նոսրացված ազոտ - շատ հեշտ; խտացված HNO 3-ը պասիվացնում է ազոտը, բայց ավելի քիչ չափով, քան երկաթը: Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում են 2–վալենտ Ni–ի աղեր։ Գրեթե բոլոր Ni(II) աղերը և ուժեղ թթուներջրում շատ լուծելի են, դրանց լուծույթները թթվային են հիդրոլիզի պատճառով:

Նիկելի բարդ միացություններ.

Նիկելի կապում համալիրներ - կարևորախտորոշիչ գործընթաց, անալիտիկ քիմիայի համար։

Նիկելը բնութագրվում է բարդույթների ձևավորմամբ։ Այսպիսով, Ni 2+ կատիոնը ամոնիակով առաջացնում է հեքսաամինային համալիր 2+ և դիակվատետրաամինային համալիր 2+։ Այս բարդույթները անիոնների հետ կազմում են կապույտ կամ մանուշակագույն միացություններ։

Անլուծելի աղերը ներառում են օքսալատ և ֆոսֆատ (կանաչ գույն), երեք սուլֆիդներ՝ NiS (սև), Ni 3 S 2 (դեղնավուն-բրոնզ) և Ni 3 S 4 (արծաթագույն-սպիտակ): Կամ՝ նիկելի դիմեթիլգլյոքսիմատ Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2, որը թթվային միջավայրում տալիս է հստակ կարմիր գույն, որը լայնորեն կիրառվում է որակական վերլուծության մեջ՝ նիկելի հայտնաբերման համար։

Նիկելի(II) աղերի ջրային լուծույթները պարունակում են հեքսաաքվանիկել(II) 2+ իոն։ Այս իոններ պարունակող լուծույթին ավելացնելիս. ամոնիակի լուծույթՆիկելի(II) հիդրօքսիդը՝ կանաչ, ժելատինե նյութ, նստվածք է ստանում։ Այս նստվածքը լուծվում է, երբ ավելցուկային ամոնիակ ավելացվում է հեքսամինիկել(II) 2+ իոնների առաջացման պատճառով:

Նիկելը կազմում է քառանկյուն և հարթ քառակուսի կառուցվածքներով համալիրներ։ Օրինակ՝ տետրաքլորոնիկելատ (II)2− համալիրն ունի քառաեզրական կառուցվածք, մինչդեռ տետրացիանիկելատ (II)2− համալիրը՝ հարթ քառակուսի կառուցվածք։

Ni 2+ իոնների բնորոշ ռեակցիան դիմեթիլգլյոքսիմի հետ հանգեցնում է վարդագույն-կարմիր նիկելի դիմեթիլգլյոքսիմատի առաջացմանը։ Այս ռեակցիան օգտագործվում է նիկելի քանակական որոշման համար, իսկ ռեակցիայի արտադրանքը որպես պիգմենտ օգտագործվում է կոսմետիկ նյութերում և այլ նպատակներով։

Տարրի քանակականացում:

Այն իրականացվում է հիմնականում հետևյալ մեթոդներով.

1) Տեղումները նիկելի դիմեթոգլիօքսիմատի տեսքով, ինչպես արդեն նշվեց.

2) տեղումներ էնիկել-ալֆա-բենզիլդիոքսիմի տեսքով.

3) Տեղումները նիկելի հիդրօքսիդի տեսքով (3). Այս ռեակցիան իրականացվում է կաուստիկ պոտաշի և բրոմ ջրի օգտագործմամբ։

4) Տեղումները սուլֆիդի տեսքով. Որտեղ կօգտագործվի նիկելի օքսիդը որպես քաշային ձև2.

5) էլեկտրոլիտիկ մեթոդ

6) Ծավալային մեթոդով՝ կալիումի ցիանիդի տիտրում մինչև բարդ ցիանիդի ձևավորում (Կալիում 2 նիկել ցիան չորս անգամ)

7) կոլոմետրիկ մեթոդ, որը հիմնված է հեքսաամմին-նիկել իոնի գույնի փոփոխության կամ լուծվող բարդ միացության կարմիր գույնի վրա, որն առաջանում է նիկելի 3-ի իոնների ռեակցիայի արդյունքում ալկալային լուծույթում օքսիդացնող նյութի առկայության դեպքում դիմեթիլգլյոքսիմի հետ. գործակալ.

8) Կոմպլեքսոմետրիկ մեթոդ.

ՆԻԿԵԼԸ ՈՐՈՇԵԼՈՒ ԳՐԱՎԻՄԵՏՐԱԿԱՆ ՄԵԹՈԴ Մեթոդը հիմնված է նիկելի նստեցման վրա ամոնիակային լուծույթում դիմեթիլգլյոքսիմով քիչ լուծվող ներհամալիր միացության տեսքով՝ կիտրոնաթթվի կամ գինու թթվի առկայության դեպքում:

ՆԻԿԵԼԻ ՈՐՈՇՄԱՆ ՏԻՏՐՈՄԵՏՐԱԿԱՆ ՄԵԹՈԴ

Մեթոդը հիմնված է նիկելի նստեցման վրա ամոնիակային լուծույթում դիմեթիլգլյոքսիմով քիչ լուծվող ներհամալիր միացության տեսքով՝ կիտրոնաթթվի կամ գինձաթթվի առկայության դեպքում և նիկելի որոշման վրա կոմպլեքսաչափական տիտրացիայով՝ էրիոխրոմ սև T-ով որպես ցուցիչ:

Պատմություն

Նիկելը (անգլերեն, ֆրանսերեն և գերմաներեն Nickel) հայտնաբերվել է 1751 թվականին: Այնուամենայնիվ, դրանից շատ առաջ սաքսոնական հանքագործները լավ գիտեին հանքաքարի մասին, որը նման էր պղնձի հանքաքարի և օգտագործվում էր ապակու պատրաստման մեջ՝ ապակին ներկելու համար: կանաչ գույն. Այս հանքաքարից պղինձ ստանալու բոլոր փորձերն անհաջող են եղել, ուստի վերջ XVIIՎ. Հանքաքարն անվանվել է Kupfernickel, որը մոտավորապես նշանակում է «պղնձե սատանա»։ Այս հանքաքարը (կարմիր նիկելի պիրիտ NiAs) ուսումնասիրվել է շվեդ հանքաբան Կրոնշտեդտի կողմից 1751 թվականին։ Նրան հաջողվել է ստանալ կանաչ օքսիդ, իսկ վերջինիս կրճատմամբ՝ նիկել կոչվող նոր մետաղ։ Երբ Բերգմանը մետաղը ստացավ ավելի մաքուր ձևով, նա պարզեց, որ մետաղի հատկությունները նման են երկաթին. Նիկելը ավելի մանրամասն ուսումնասիրվել է բազմաթիվ քիմիկոսների կողմից՝ սկսած Պրուստից։ Նիկելը կեղտոտ բառ է հանքագործների լեզվում։ Այն ձևավորվել է Nicolaus-ի կոռուպցիայից, մի ընդհանուր բառ, որն ուներ մի քանի իմաստ: Բայց հիմնականում Nicolaus բառը ծառայում էր երկդիմի մարդկանց բնութագրելուն. Բացի այդ, դա նշանակում էր «չարաճճի փոքրիկ ոգի», «խաբուսիկ ծույլ» և այլն: Ռուս գրականության մեջ վաղ XIXՎ. գործածվել են Նիկոլան (Շերեր, 1808), Նիկոլան (Զախարով, 1810), նիկոլ և նիկել (Դվիգուբսկի, 1824) անունները։

Ֆիզիկական հատկություններ

Մետաղական նիկելն ունի արծաթագույն երանգ՝ դեղնավուն երանգով, շատ կոշտ է, կոշտ և ճկուն, լավ փայլեցնում է, ձգվում է մագնիսի կողմից՝ ցուցադրելով մագնիսական հատկություններ 340 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում։

Քիմիական հատկություններ
Նիկելի երկքլորիդ (NiCl2)

Նիկելի ատոմներն ունեն 3d84s2 արտաքին էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Նիկելի ամենակայուն օքսիդացման վիճակը Ni(II) է։
Նիկելը առաջացնում է +2 և +3 օքսիդացման վիճակներով միացություններ։ Այս դեպքում +3 օքսիդացման աստիճանով նիկելը հասանելի է միայն բարդ աղերի տեսքով։ Նիկելի միացությունների համար +2 հայտնի է մեծ թվովսովորական և բարդ միացություններ. Նիկելի օքսիդ Ni2O3-ը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է:
Նիկելը բնութագրվում է բարձր կոռոզիոն դիմադրությամբ՝ կայուն է օդում, ջրի, ալկալիների և մի շարք թթուների մեջ։ Քիմիական դիմադրությունը պայմանավորված է պասիվացման հակվածությամբ՝ դրա մակերեսի վրա խիտ օքսիդ թաղանթի ձևավորումով, որն ունի պաշտպանիչ ազդեցություն։ Նիկելը ակտիվորեն լուծվում է ազոտական ​​թթու.
Ածխածնի մոնօքսիդ CO-ով նիկելը հեշտությամբ ձևավորում է ցնդող և բարձր թունավոր կարբոնիլ Ni(CO)4:
Նիկելի նուրբ փոշին պիրոֆորիկ է (ինքնաբռնկվում օդում):

Նիկելը այրվում է միայն փոշու տեսքով։ Առաջացնում է երկու օքսիդ NiO և Ni2O3 և, համապատասխանաբար, երկու հիդրօքսիդ Ni(OH)2 և Ni(OH)3։ Նիկելի լուծելի ամենակարևոր աղերն են ացետատը, քլորիդը, նիտրատը և սուլֆատը: Լուծումները սովորաբար ունենում են կանաչ գույն, իսկ անջուր աղերը՝ դեղին կամ դարչնագույն-դեղնավուն։ Չլուծվող աղերը ներառում են օքսալատ և ֆոսֆատ (կանաչ), երեք սուլֆիդներ NiS (սև), Ni2S3 (դեղնավուն-բրոնզ) և Ni3S4 (սև): Նիկելը նաև ձևավորում է բազմաթիվ կոորդինացիոն և բարդ միացություններ։ Օրինակ, նիկելի դիմեթիլգլյոքսիմատ Ni(C4H6N2O2)2, որը թթվային միջավայրում տալիս է հստակ կարմիր գույն, լայնորեն օգտագործվում է որակական վերլուծության մեջ՝ նիկելի հայտնաբերման համար։
Սափորի մեջ նիկելի սուլֆատի ջրային լուծույթը կանաչ է:

Նիկելի(II) աղերի ջրային լուծույթները պարունակում են հեքսաաքվանիկել(II) 2+ իոն։ Երբ այս իոնները պարունակող լուծույթին ավելացնում են ամոնիակի լուծույթ, նստվածք է առաջանում նիկելի(II) հիդրօքսիդը՝ կանաչ, ժելատինային նյութ։ Այս նստվածքը լուծվում է, երբ ավելցուկային ամոնիակ ավելացվում է հեքսամինիկել(II) 2+ իոնների առաջացման պատճառով:
Նիկելը կազմում է քառանկյուն և հարթ քառակուսի կառուցվածքներով համալիրներ։ Օրինակ՝ տետրաքլորոնիկելատ (II)2− համալիրն ունի քառաեզրական կառուցվածք, մինչդեռ տետրացիանիկելատ (II)2− համալիրը՝ հարթ քառակուսի կառուցվածք։
Որակական և քանակական վերլուծությունը օգտագործում է բութանդիոն դիօքսիմի ալկալային լուծույթ, որը նաև հայտնի է որպես դիմեթիլգլյոքսիմ՝ նիկելի (II) իոնները հայտնաբերելու համար։ Երբ այն փոխազդում է նիկելի (II) իոնների հետ, ձևավորվում է կարմիր կոորդինացիոն միացությունը բիս(բուտանեդիոնեդիօքսիմատո)նիկել(II): Այն քելատային միացություն է, իսկ բութանդիոն դիօքսիմատ լիգանը բիդենտատ է:

Բնության մեջ լինելը

Նիկելը բավականին տարածված է բնության մեջ՝ նրա պարունակությունը երկրակեղևում մոտ. 0,01% (զանգված): Երկրակեղևում այն ​​հանդիպում է միայն ք կապված ձևը, երկաթի երկնաքարերը պարունակում են բնիկ նիկել (մինչև 8%)։ Ուլտրամաֆիկ ապարներում դրա պարունակությունը մոտավորապես 200 անգամ ավելի է, քան թթվային ապարներում (1,2 կգ/տ և 8 գ/տ): Ուլտրամաֆիկ ապարներում նիկելի գերակշռող քանակությունը կապված է 0,13 - 0,41% Ni պարունակող օլիվինների հետ։ Այն իզոմորֆիկ կերպով փոխարինում է երկաթին և մագնեզիումին։ Նիկելի փոքր մասը առկա է սուլֆիդների տեսքով: Նիկելը ցուցադրում է սիդերոֆիլ և քալկոֆիլ հատկություններ: Մագմայում ծծմբի ավելացված պարունակությամբ պղնձի, կոբալտի, երկաթի և պլատինոիդների հետ միասին հայտնվում են նիկելի սուլֆիդներ: Հիդրոջերմային գործընթացում կոբալտի, մկնդեղի և ծծմբի և երբեմն բիսմուտի, ուրանի և արծաթի հետ միասին նիկելը առաջացնում է նիկելի արսենիդների և սուլֆիդների տեսքով ավելացված կոնցենտրացիաներ: Նիկելը սովորաբար հանդիպում է սուլֆիդային և մկնդեղի պղինձ-նիկելի հանքաքարերում:

* նիկել (կարմիր նիկելի պիրիտ, կուպֆեռնիկել) NiAs
* քլոանտիտ (սպիտակ նիկելի պիրիտ) (Ni, Co, Fe) As2
* գարնիերիտ (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O և այլ սիլիկատներ
* մագնիսական պիրիտ (Fe, Ni, Cu)S
* մկնդեղի-նիկելի փայլ (gersdorffite) NiAsS,
* պենտլանդիտ (Fe,Ni)9S8

Բույսերում միջինում 5 × 10−5 քաշային տոկոս նիկել, ծովային կենդանիների մոտ՝ 1,6 × 10−4, ցամաքային կենդանիների մոտ՝ 1 × 10−6, մարդու մարմնում՝ 1...2 × 10−6։ . Օրգանիզմների նիկելի մասին արդեն շատ բան է հայտնի։ Պարզվել է, օրինակ, որ նրա պարունակությունը մարդու արյան մեջ տարիքի հետ փոխվում է, կենդանիների մոտ օրգանիզմում ավելանում է նիկելի քանակությունը և, վերջապես, կան բույսեր և միկրոօրգանիզմներ՝ հազարավոր նիկելի «խտարարներ»։ և նույնիսկ հարյուր հազարավոր անգամ ավելի շատ նիկել, քան շրջակա միջավայրը:
Նիկելի հանքաքարի հանքավայրեր

Նիկելի հանքաքարերի հիմնական հանքավայրերը գտնվում են Կանադայում, Ռուսաստանում, Նոր Կալեդոնիայում, Ֆիլիպիններում, Ինդոնեզիայում, Չինաստանում, Ֆինլանդիայում և Ավստրալիայում: Նիկելի բնական իզոտոպներ.
Բնական նիկելը պարունակում է 5 կայուն իզոտոպներ՝ 58Ni (68,27%), 60Ni (26,10%), 61Ni (1,13%), 62Ni (3,59%), 64Ni (0,91%)։

Անդորրագիր

Հանքաքարերում նիկելի ընդհանուր պաշարները 1998 թվականի սկզբին գնահատվում են 135 միլիոն տոննա, այդ թվում՝ հուսալի պաշարները՝ 49 միլիոն տոննա։
Հիմնական նիկելի հանքաքարերը՝ նիկել (kupfernickel) NiAs, millerite NiS, pentlandite (FeNi)9S8, պարունակում են նաև մկնդեղ, երկաթ և ծծումբ; հրային պիրրոտիտը պարունակում է նաև պենտլանդիտային ներդիրներ։ Այլ հանքաքարեր, որոնցից արդյունահանվում է նաև Ni, պարունակում են Co, Cu, Fe և Mg կեղտեր: Նիկելը երբեմն զտման գործընթացի հիմնական արտադրանքն է, բայց ավելի հաճախ այն ստացվում է որպես կողմնակի արտադրանք մետաղի այլ գործընթացներում: Հուսալի պաշարներից, ըստ տարբեր աղբյուրների, նիկելի 40-ից 66%-ը գտնվում է «օքսիդացված նիկելի հանքաքարերում» (ONR), 33%-ը՝ սուլֆիդային հանքաքարերում, 0,7%-ը՝ մյուսներում։ 1997 թվականի դրությամբ OHP վերամշակմամբ արտադրվող նիկելի մասնաբաժինը կազմում էր համաշխարհային արտադրության մոտ 40%-ը։ Արդյունաբերական պայմաններում ՕՀՊ-ն բաժանվում է երկու տեսակի՝ մագնեզիումի և երկաթի։
Հրակայուն մագնեզիումի հանքաքարերը, որպես կանոն, ենթարկվում են էլեկտրական հալեցման՝ օգտագործելով ֆերոնիկելի (5-50% Ni+Co՝ կախված հումքի կազմից և տեխնոլոգիական առանձնահատկություններից)։

Առավել գունավոր-լատերիտային հանքաքարերը մշակվում են հիդրոմետալուրգիական մեթոդներով՝ օգտագործելով ամոնիակ-կարբոնատային տարրալվացում կամ ծծմբաթթվային ավտոկլավային տարրալվացում: Կախված հումքի բաղադրությունից և օգտագործվող տեխնոլոգիական սխեմաներից՝ այդ տեխնոլոգիաների վերջնական արտադրանքներն են՝ նիկելի օքսիդ (76-90% Ni), սինթր (89% Ni), սուլֆիդային խտանյութեր։ տարբեր կազմ, ինչպես նաև մետաղական էլեկտրոլիտիկ նիկել, նիկելի փոշիներ և կոբալտ։
Ավելի քիչ գունավոր նոնտրոնիտի հանքաքարերը ձուլվում են փայլատ: Ամբողջ ցիկլի ձեռնարկություններում հետագա վերամշակման սխեման ներառում է նիկելի օքսիդի փոխակերպում, փայլատ կրակում և էլեկտրական հալում մետաղական նիկել արտադրելու համար: Ճանապարհին վերականգնված կոբալտը արտազատվում է մետաղի և/կամ աղերի տեսքով։ Նիկելի մեկ այլ աղբյուր՝ Անգլիայի Հարավային Ուելսի քարածխի մոխրի մեջ՝ մեկ տոննայի համար մինչև 78 կգ նիկել: Որոշ ածուխներում, նավթում և թերթաքարերում նիկելի ավելացված պարունակությունը վկայում է բրածոներում նիկելի կոնցենտրացիայի հնարավորության մասին օրգանական նյութեր. Այս երեւույթի պատճառները դեռ պարզված չեն։

Նիկելի հիմնական մասը ստացվում է գարնիերիտից և մագնիսական պիրիտից:

1. Սիլիկատային հանքաքարը պտտվող խողովակային վառարաններում ածխի փոշու հետ վերածվում է երկաթ-նիկելային գնդիկների (5-8% Ni), որոնք այնուհետեւ մաքրվում են ծծմբից, կալցինացվում և մշակվում ամոնիակի լուծույթով: Լուծույթը թթվացնելուց հետո նրանից էլեկտրոլիտով մետաղ են ստանում։
2. Կարբոնիլ մեթոդ (Mond մեթոդ): Նախ, սուլֆիդային հանքաքարից ստացվում է պղինձ-նիկել փայլատ, որի վրայով CO-ն անցնում է բարձր ճնշման տակ։ Առաջանում է բարձր ցնդող տետրակարբոնիլնիկել, որի ջերմային տարրալուծման արդյունքում առաջանում է առանձնապես մաքուր մետաղ։
3. Օքսիդային հանքաքարից նիկելի կորզման ալյումինջերմային մեթոդ՝ 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O3.

Դիմում

համաձուլվածքներ

Նիկելը սուպերհամաձուլվածքների մեծ մասի հիմքն է՝ ջերմակայուն նյութեր, որոնք օգտագործվում են օդատիեզերական արդյունաբերության մեջ էլեկտրակայանների մասերի համար:

* Մոնել մետաղ (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), ջերմակայուն մինչև 500 °C, շատ կոռոզիակայուն;
* սպիտակ ոսկի (օրինակ, 585 ստանդարտը պարունակում է 58,5% ոսկի և արծաթի և նիկելի (կամ պալադիումի) համաձուլվածք (լիգատուրա));
* նիկրոմ, դիմադրողական խառնուրդ (60% Ni + 40% Cr);
* permalloy (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), ունի բարձր մագնիսական զգայունություն շատ ցածր հիստերեզի կորուստներով;
* ինվար (65% Fe + 35% Ni), տաքացնելիս գրեթե չի երկարանում;
* Բացի այդ, նիկելի համաձուլվածքները ներառում են նիկել և քրոմ-նիկելային պողպատներ, նիկել արծաթ և տարբեր դիմադրողական համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են կոնստանտանը, նիկելը և մանգանինը:

Նիկելապատում

Նիկելապատումը մեկ այլ մետաղի մակերեսի վրա նիկելային ծածկույթի ստեղծումն է՝ այն կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Այն իրականացվում է էլեկտրոլիտների միջոցով՝ օգտագործելով նիկել(II) սուլֆատ, նատրիումի քլորիդ, բորի հիդրօքսիդ, մակերեսային ակտիվ նյութեր և փայլող նյութեր և նիկելի լուծվող անոդներ պարունակող էլեկտրոլիտներ: Ստացված նիկելի շերտի հաստությունը 12 - 36 մկմ է։ Մակերեւույթի կայուն փայլը կարելի է ապահովել հետագա քրոմապատմամբ (քրոմի շերտի հաստությունը 0,3 մկմ):

Առանց ընթացիկ նիկելապատումը կատարվում է նիկելի(II) քլորիդի և նատրիումի հիպոֆոսֆիտի խառնուրդի լուծույթում՝ նատրիումի ցիտրատի առկայությամբ.

NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = Ni + NaH2PO3 + 2HCl

Գործընթացն իրականացվում է pH 4 - 6 և 95 ° C ջերմաստիճանում:

Մարտկոցի արտադրություն

Երկաթ-նիկել, նիկել-կադմիում, նիկել-ցինկ, նիկել-ջրածնային մարտկոցների արտադրություն։

Ռադիացիոն տեխնոլոգիաներ

63Ni նուկլիդը, որն արտանետում է β+ մասնիկներ, ունի 100,1 տարի կիսամյակ և օգտագործվում է կրիտրոններում։

Դեղ

* Օգտագործվում է փակագծային համակարգերի (տիտան նիկելիդի) արտադրության մեջ:
* Պրոթեզավորում

Մետաղադրամ

Նիկելը լայնորեն օգտագործվում է շատ երկրներում մետաղադրամների արտադրության մեջ։ ԱՄՆ-ում 5 ցենտանոց մետաղադրամը խոսակցականում հայտնի է որպես նիկել։

Կենսաբանական դեր

Կենսաբանական դեր. նիկելը կենդանի օրգանիզմների բնականոն զարգացման համար անհրաժեշտ հետքի տարրերից է: Այնուամենայնիվ, քիչ բան է հայտնի կենդանի օրգանիզմներում նրա դերի մասին։ Հայտնի է, որ նիկելը մասնակցում է կենդանիների և բույսերի ֆերմենտային ռեակցիաներին։ Կենդանիների մոտ այն կուտակվում է կերատինացված հյուսվածքներում, հատկապես՝ փետուրներում։ Հողերում նիկելի պարունակության ավելացումը հանգեցնում է էնդեմիկ հիվանդությունների՝ տգեղ ձևերը հայտնվում են բույսերում, իսկ կենդանիների մոտ՝ աչքի հիվանդությունները՝ կապված եղջերաթաղանթում նիկելի կուտակման հետ: Թունավոր դոզան (առնետների համար) - 50 մգ: Հատկապես վնասակար են նիկելի ցնդող միացությունները, մասնավորապես դրա տետրակարբոնիլ Ni(CO)4: Օդում նիկելի միացությունների առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան տատանվում է 0,0002-ից մինչև 0,001 մգ/մ3 (տարբեր միացությունների համար):

Ֆիզիոլոգիական գործողություն

Մաշկի հետ շփվող մետաղների (զարդեր, ժամացույցներ, ջինսե գամասեղներ) ալերգիայի հիմնական պատճառն է նիկելը (կոնտակտային դերմատիտ): Եվրոպական միությունը սահմանափակում է նիկելի պարունակությունը այն ապրանքներում, որոնք շփվում են մարդու մաշկի հետ:
Նիկելի կարբոնիլը շատ թունավոր է։ Արդյունաբերական տարածքների օդում դրա գոլորշիների առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0,0005 մգ/մ³ է:
20-րդ դարում պարզվեց, որ ենթաստամոքսային գեղձը շատ հարուստ է նիկելով։ Ինսուլինից հետո նիկելի ընդունման դեպքում ինսուլինի գործողությունը երկարաձգվում է և այդպիսով մեծանում է հիպոգլիկեմիկ ակտիվությունը: Նիկելը ազդում է ֆերմենտային պրոցեսների, ասկորբինաթթվի օքսիդացման վրա և արագացնում է սուլֆիհիդրիլ խմբերի անցումը դիսուլֆիդային խմբերի։ Նիկելը կարող է արգելակել ադրենալինի ազդեցությունը և իջեցնել արյան ճնշումը: Նիկելի չափից ավելի ընդունումը օրգանիզմ առաջացնում է վիտիլիգո: Նիկելը կուտակվում է ենթաստամոքսային գեղձի և պարաթիրոիդ գեղձերի մեջ։

Նիկել

ՆԻԿԵԼ- Ես; մ.[գերման Նիկել] Քիմիական տարր (Ni), արծաթափայլ սպիտակ, ուժեղ փայլով հրակայուն մետաղ (օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ)։

◁ Նիկել, օհ, օհ: N. հանք. N-րդ հանքաքար. N-րդ համաձուլվածքներ. N-րդ ծածկույթ:

նիկել

(լատ. Niccolum), քիմ տարր VIIIՊարբերական համակարգի խմբերը. Անունը գերմանական Nickel-ից է՝ չար ոգու անուն, որն իբր խանգարել է հանքափորներին: Արծաթ-սպիտակ մետաղ; խտությունը 8.90 գ/սմ 3, տ pl 1455°C; ֆերոմագնիսական (Կյուրիի կետ 358°C): Շատ դիմացկուն է օդի և ջրի նկատմամբ։ Հիմնական օգտակար հանածոներն են նիկելիտը, միլերիտը, պենտլանդիտը։ Նիկելի մոտ 80%-ն օգտագործվում է նիկելի համաձուլվածքների համար։ Օգտագործվում է նաև մարտկոցների, քիմիական սարքավորումների արտադրության համար, հակակոռոզիոն ծածկույթների համար (նիկելապատում), որպես բազմաթիվ քիմիական գործընթացների կատալիզատոր։

ՆԻԿԵԼ

ՆԻԿԵԼ (լատ. Niсsolum), Ni, քիմիական տարր՝ 28 ատոմային համարով, ատոմային զանգված 58,69. Ni տարրի քիմիական նշանն արտասանվում է նույնը, ինչ բուն տարրի անվանումը։ Բնական նիկելը բաղկացած է հինգ կայուն նուկլիդներից (սմ։ՆՈՒԿԼԻԴ) 58 Ni (67,88%), 60 Ni (26,23%), 61 Ni (1,19%), 62 Ni (3,66%) և 64 Ni (1,04%): Մենդելեևի պարբերական համակարգում նիկելն ընդգրկված է VIII խմբում և երկաթի հետ միասին (սմ։ԵՐԿԱԹ)և կոբալտ (սմ։ԿՈԲԱԼՏ) 4-րդ շրջանում այս խմբում այն ​​կազմում է նմանատիպ հատկություններով անցումային մետաղների եռյակ։ Նիկելի ատոմի երկու արտաքին էլեկտրոնային շերտերի կազմաձևում 3 ս 2 էջ 6 դ 8 4 վրկ 2 . Միացություններ է առաջանում առավել հաճախ օքսիդացման +2 (վալենտ II), ավելի քիչ՝ +3 (վալենտ III) և շատ հազվադեպ՝ +1 և +4 (համապատասխանաբար I և IV) օքսիդացման վիճակում։
Նիկելի չեզոք ատոմի շառավիղը 0,124 նմ է, Ni 2+ իոնի շառավիղը՝ 0,069 նմ (կոորդինացիոն թիվ 4) մինչև 0,083 նմ (կոորդինացիոն թիվ 6)։ Նիկելի ատոմի հաջորդական իոնացման էներգիաներն են՝ 7,635, 18,15, 35,17, 56,0 և 79 էՎ։ Ըստ Պաուլինգի սանդղակի՝ նիկելի էլեկտրաբացասականությունը 1,91 է։ Ստանդարտ էլեկտրոդի պոտենցիալ Ni 0 /Ni 2+ –0,23 Վ.
Նիկելի պարզ նյութը կոմպակտ ձևով փայլուն արծաթափայլ մետաղ է:
Հայտնաբերման պատմություն
Արդեն 17-րդ դարից։ Սաքսոնիայի (Գերմանիա) հանքագործները գիտեին հանքաքարի մասին, որն արտաքինից նման էր պղնձի հանքաքարին, բայց հալվելիս պղինձ չէր ստացվում։ Այն կոչվում էր kupfernickel (գերմ. Kupfer - պղինձ, և Nickel - թզուկի անունը, ով պղնձի հանքաքարի փոխարեն թափոն ապարը սայթաքեց հանքափորների մոտ): Ինչպես պարզվեց ավելի ուշ, կուպֆերնիկելը նիկելի և մկնդեղի՝ NiAs-ի միացություն է։ Նիկելի հայտնաբերման պատմությունը ձգվել է ավելի քան կես դար: Կուպֆերնիկելում նոր «կիսամետաղ»-ի առկայության մասին առաջին եզրակացությունը (այսինքն, ըստ այն ժամանակվա տերմինաբանության՝ պարզ նյութ, որը միջանկյալ է մետաղների և ոչ մետաղների միջև) արել է շվեդ մետալուրգ Ա.Ֆ. Կրոնստեդտը։ (սմ։ KRONSTEDT Ակսել Ֆրեդրիկ) 1751 թվականին։ Այնուամենայնիվ, ավելի քան քսան տարի այս հայտնագործությունը վիճարկվում էր, և գերակշռող տեսակետն այն էր, որ Կրոնշտեդը ստացել է ոչ թե նոր պարզ նյութ, այլ ինչ-որ միացություն ծծմբով երկաթի, բիսմուտի, կոբալտի կամ որևէ այլ մետաղի:
Միայն 1775 թվականին՝ Կրոնշտեդտի մահից 10 տարի անց, շվեդ Տ. Բերգմանը կատարեց հետազոտություն, որը թույլ տվեց նրան եզրակացնել, որ նիկելը պարզ նյութ է։ Բայց նիկելը վերջնականապես հաստատվեց որպես տարր միայն 19-րդ դարի սկզբին՝ 1804 թվականին, գերմանացի քիմիկոս Ի. Ռիխտերի մանրակրկիտ հետազոտություններից հետո։ (սմ։ՌԻԽՏԵՐ Երեմիա Բենջամին), որը մաքրման նպատակով իրականացրել է նիկելի սուլֆատի 32 վերաբյուրեղացում (նիկելի սուլֆատ) և վերականգնման արդյունքում ստացել մաքուր մետաղ։
Բնության մեջ լինելը
Երկրակեղևում նիկելի պարունակությունը կազմում է մոտ 8·10 -3% զանգվածային պարունակություն։ Հնարավոր է, որ հսկայական քանակությամբ նիկել՝ մոտ 17 10 19 տոննա, պարունակվում է Երկրի միջուկում, որը, ըստ մեկ ընդհանուր վարկածի, բաղկացած է երկաթ-նիկել համաձուլվածքից: Եթե ​​դա այդպես է, ապա Երկիրը բաղկացած է մոտավորապես 3% նիկելից, և մոլորակը կազմող տարրերի շարքում նիկելը զբաղեցնում է հինգերորդ տեղը՝ երկաթից, թթվածնից, սիլիցիումից և մագնեզիումից հետո: Նիկելը հայտնաբերված է որոշ երկնաքարերում, որոնք նիկելի և երկաթի համաձուլվածք են (կոչվում են երկաթ-նիկելային երկնաքարեր): Իհարկե, նման երկնաքարերը ոչ մի նշանակություն չունեն որպես նիկելի գործնական աղբյուր։ Նիկելի ամենակարևոր հանքանյութերը՝ նիկել (սմ։ՆԻԿԵԼԻՆ)(ժամանակակից անվանումը kupfernickel) NiAs, pentlandite (սմ։ՊԵՆՏԼԱՆԴԻՏ)[նիկելի և երկաթի սուլֆիդային բաղադրություն (Fe,Ni) 9 S 8], միլերիտ (սմ։ՄԻԼԵՐԻՏ) NiS, garnierite (սմ։ԳԱՐՆԻԵՐԻՏ)(Ni, Mg) 6 Si 4 O 10 (OH) 2 և նիկել պարունակող այլ սիլիկատներ: IN ծովի ջուրՆիկելի պարունակությունը մոտավորապես 1·10 -8 –5·10 -8% է
Անդորրագիր
Նիկելի զգալի մասը ստացվում է սուլֆիդային պղինձ-նիկելի հանքաքարերից։ Հարստացված հումքից նախ պատրաստվում է փայլատ՝ սուլֆիդային նյութ, որը նիկելից բացի պարունակում է նաև երկաթի, կոբալտի, պղնձի և մի շարք այլ մետաղների կեղտեր։ Ֆլոտացիոն մեթոդով (սմ։ՖԼՈՏԱՑԻԱ)ստացվում է նիկելի խտանյութ։ Այնուհետև, փայլատը սովորաբար մշակվում է երկաթի և պղնձի կեղտերը հեռացնելու համար, այնուհետև կրակում են, և արդյունքում ստացված օքսիդը վերածվում է մետաղի: Գոյություն ունեն նաև նիկելի արտադրության հիդրոմետալուրգիական մեթոդներ, որոնցում օգտագործվում է ամոնիակի լուծույթ՝ այն հանքաքարից հանելու համար։ (սմ։ԱՄՈՆԻԱԿ)կամ ծծմբաթթու (սմ։Ծծմբաթթու). Լրացուցիչ մաքրման համար կոպիտ նիկելը ենթարկվում է էլեկտրաքիմիական զտման:
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Նիկելը ճկուն և ճկուն մետաղ է։ Այն ունի խորանարդ դեմքի կենտրոնացված բյուրեղյա վանդակ (պարամետր a = 0,35238 նմ): Հալման կետը՝ 1455°C, եռմանը՝ մոտ 2900°C, խտությունը՝ 8,90 կգ/դմ3։ Նիկելը ֆերոմագնիսական է (սմ։ՖԵՐՐՈՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ), Կյուրի կետ (սմ։ԿՅՈՒՐԻ ԿԵՏ)մոտ 358°C
Կոմպակտ նիկելը կայուն է օդում, մինչդեռ բարձր ցրված նիկելը պիրոֆոր է (սմ։ՊԻՐՈՖՈՐ ՄԵՏԱՂՆԵՐ). Նիկելի մակերեսը ծածկված է NiO օքսիդի բարակ թաղանթով, որը ամուր պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից։ Նիկելը նույնպես չի արձագանքում օդում պարունակվող ջրի և ջրային գոլորշու հետ։ Նիկելը գործնականում չի փոխազդում այնպիսի թթուների հետ, ինչպիսիք են ծծմբային, ֆոսֆորական, հիդրոֆտորային և որոշ այլ թթուներ:
Նիկելի մետաղը փոխազդում է ազոտաթթվի հետ, որի արդյունքում ձևավորվում է նիկել(II) նիտրատ Ni(NO 3) 2, և համապատասխան ազոտի օքսիդն ազատվում է, օրինակ.
3Ni + 8HNO 3 = 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
Միայն երբ օդում տաքացվում է մինչև 800°C-ից բարձր ջերմաստիճան, նիկելի մետաղը սկսում է արձագանքել թթվածնի հետ՝ ձևավորելով NiO օքսիդ:
Նիկելի օքսիդն ունի հիմնական հատկություններ. Այն գոյություն ունի երկու պոլիմորֆ ձևափոխություններով՝ ցածր ջերմաստիճան (վեցանկյուն վանդակավոր) և բարձր ջերմաստիճան (խորանարդ ցանց, կայուն 252°C-ից բարձր ջերմաստիճանում)։ Կան հաղորդումներ NiO 1.33-2.0 բաղադրությամբ նիկելի օքսիդի ֆազերի սինթեզի մասին։
Երբ տաքացվում է, նիկելը փոխազդում է բոլոր հալոգենների հետ (սմ։ՀԱԼՈԳԵՆ) NiHal 2 դիհալիդների առաջացմամբ։ Նիկելի և ծծմբի փոշիների տաքացումը հանգեցնում է նիկելի սուլֆիդի NiS ձևավորմանը: Ե՛վ ջրում լուծվող նիկելի դիհալիդները, և՛ ջրում չլուծվող նիկելի սուլֆիդը կարելի է ստանալ ոչ միայն «չոր», այլև «թաց» ջրային լուծույթներից։
Գրաֆիտի հետ նիկելը ձևավորում է կարբիդ Ni 3 C, ֆոսֆորի հետ՝ Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P միացությունների ֆոսֆիդներ: Նիկելը փոխազդում է նաև այլ ոչ մետաղների, այդ թվում (հատուկ պայմաններում) ազոտի հետ։ Հետաքրքիր է, որ նիկելն ունակ է կլանել մեծ քանակությամբ ջրածին, ինչի արդյունքում նիկելում առաջանում են ջրածնի պինդ լուծույթներ։
Հայտնի են այնպիսի ջրում լուծվող նիկելի աղեր, ինչպիսիք են NiSO 4 սուլֆատը, Ni(NO 3) 2 նիտրատը և շատ ուրիշներ։ Այս աղերի մեծ մասը, ջրային լուծույթներից բյուրեղանալիս, ձևավորում են բյուրեղային հիդրատներ, օրինակ՝ NiSO 4 .7H 2 O, Ni(NO 3) 2.6H 2 O: Նիկելի անլուծելի միացությունները ներառում են Ni 3 (PO 4) 2 ֆոսֆատ և Ni 2 SiO սիլիկատ 4.
Նիկելի(II) աղի լուծույթին ավելացնելով ալկալի, նստում է նիկելի հիդրօքսիդի կանաչ նստվածքը.
Ni(NO 3) 2 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + 2NaNO 3
Ni(OH) 2-ն ունի թույլ հիմնական հատկություններ: Եթե ​​Ni(OH) 2-ի կախոցը ալկալային միջավայրում ենթարկվում է ուժեղ օքսիդացնող նյութի, օրինակ՝ բրոմի, ապա հայտնվում է նիկելի (III) հիդրօքսիդ.
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = 2Ni(OH) 3 + 2NaBr
Նիկելը բնութագրվում է բարդույթների ձևավորմամբ։ Այսպիսով, Ni 2+ կատիոնը ամոնիակով առաջացնում է հեքսաամինային համալիր 2+ և դիակվատետրաամինային համալիր 2+։ Այս բարդույթները անիոնների հետ կազմում են կապույտ կամ մանուշակագույն միացություններ։
Երբ ֆտոր F2-ը գործում է NiCl2-ի և KCl-ի խառնուրդի վրա, առաջանում են բարդ միացություններ, որոնք պարունակում են նիկել բարձր օքսիդացման վիճակներում՝ +3 - (K3) և +4 - (K2):
Նիկելի փոշին փոխազդում է ածխածնի մոնօքսիդի (II) CO-ի հետ և ձևավորվում է հեշտությամբ ցնդող տետրակարբոնիլ Ni(CO) 4, որը գործնական մեծ կիրառություն է գտնում նիկելի ծածկույթների կիրառման, բարձր մաքրության ցրված նիկելի պատրաստման և այլնի մեջ։
Ni 2+ իոնների բնորոշ ռեակցիան դիմեթիլգլյոքսիմի հետ հանգեցնում է վարդագույն-կարմիր նիկելի դիմեթիլգլյոքսիմատի առաջացմանը։ Այս ռեակցիան օգտագործվում է նիկելի քանակական որոշման համար, իսկ ռեակցիայի արտադրանքը որպես պիգմենտ օգտագործվում է կոսմետիկ նյութերում և այլ նպատակներով։
Դիմում
Ձուլված նիկելի հիմնական բաժինը ծախսվում է տարբեր համաձուլվածքների պատրաստման վրա։ Այսպիսով, պողպատին նիկել ավելացնելը մեծացնում է խառնուրդի քիմիական դիմադրությունը, և բոլոր չժանգոտվող պողպատներն անպայման պարունակում են նիկել: Բացի այդ, նիկելի համաձուլվածքները բնութագրվում են բարձր ամրությամբ և օգտագործվում են դիմացկուն զրահների արտադրության մեջ: Երկաթի և նիկելի համաձուլվածքը, որը պարունակում է 36-38% նիկել, ունի ջերմային ընդարձակման զարմանալիորեն ցածր գործակից (սա այսպես կոչված Invar համաձուլվածքն է), և այն օգտագործվում է տարբեր սարքերի կրիտիկական մասերի արտադրության մեջ։
Էլեկտրամագնիսական միջուկների արտադրության մեջ համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են։ ընդհանուր անուն permalloi (սմ։ՄԵՆՏԱԼՈՅ). Այս համաձուլվածքները, բացի երկաթից, պարունակում են 40-ից 80% նիկել։ Հայտնի են տարբեր տաքացուցիչներում օգտագործվող նիկրոմի պարույրները, որոնք բաղկացած են քրոմից (10-30%) և նիկելից։ Մետաղադրամները հատվում են նիկելի համաձուլվածքներից։ Գործնական օգտագործման տարբեր նիկելի համաձուլվածքների ընդհանուր թիվը հասնում է մի քանի հազարի։
Նիկելի ծածկույթների բարձր կոռոզիոն դիմադրությունը թույլ է տալիս օգտագործել բարակ նիկելի շերտեր՝ տարբեր մետաղներ կոռոզիայից պաշտպանելու համար նիկելապատման միջոցով: Միևնույն ժամանակ, նիկելապատումը արտադրանքին տալիս է գեղեցիկ տեսք տեսքը. Այս դեպքում էլեկտրոլիզի համար օգտագործվում է կրկնակի ամոնիումի և նիկելի սուլֆատի (NH 4) 2 Ni(SO 4) 2 ջրային լուծույթ։
Նիկելը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր քիմիական սարքավորումների արտադրության մեջ, նավաշինության մեջ, էլեկտրատեխնիկայում, ալկալային մարտկոցների արտադրության մեջ և շատ այլ նպատակներով։
Հատուկ պատրաստված ցրված նիկելը (այսպես կոչված Raney նիկելը) լայնորեն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր մի շարք տեսակների համար. քիմիական ռեակցիաներ. Նիկելի օքսիդներն օգտագործվում են ֆերիտիկ նյութերի արտադրության մեջ և որպես գունանյութեր ապակու, ջնարակների և կերամիկայի համար. օքսիդները և որոշ աղեր ծառայում են որպես կատալիզատոր տարբեր գործընթացների համար։
Կենսաբանական դեր
Նիկելը միկրոտարրերից է (սմ։ՄԻԿՐՈՏԱՐՐԵՐ)անհրաժեշտ է կենդանի օրգանիզմների բնականոն զարգացման համար. Այնուամենայնիվ, քիչ բան է հայտնի կենդանի օրգանիզմներում նրա դերի մասին։ Հայտնի է, որ նիկելը մասնակցում է կենդանիների և բույսերի ֆերմենտային ռեակցիաներին։ Կենդանիների մոտ այն կուտակվում է կերատինացված հյուսվածքներում, հատկապես՝ փետուրներում։ Հողերում նիկելի պարունակության ավելացումը հանգեցնում է էնդեմիկ հիվանդությունների՝ տգեղ ձևերը հայտնվում են բույսերում, իսկ կենդանիների մոտ՝ աչքի հիվանդությունները՝ կապված եղջերաթաղանթում նիկելի կուտակման հետ: Թունավոր դոզան (առնետների համար) - 50 մգ: Հատկապես վնասակար են նիկելի ցնդող միացությունները, մասնավորապես դրա տետրակարբոնիլ Ni(CO) 4: Օդում նիկելի միացությունների առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան տատանվում է 0,0002-ից մինչև 0,001 մգ/մ 3 (տարբեր միացությունների համար):

Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .

Հոմանիշներ:

Տեսեք, թե ինչ է «նիկելը» այլ բառարաններում.

ՆԻԿԵԼ- (նիշը Ni), 58,69 ատոմային զանգվածով մետաղ, սերիական համարը 28, կոբալտի և երկաթի հետ միասին պատկանում է Մենդելեևի պարբերական համակարգի VIII խմբին և 4-րդ շարքին։ Ուդ. Վ. 8.8, հալման կետ 1452°։ Իրենց սովորական կապերում Ն....... Մեծ բժշկական հանրագիտարան

- (նշանանիշ Ni), արծաթափայլ մետաղ, ԱՆՑՈՒՄԱՅԻՆ ՏԱՐՐ, հայտնաբերված 1751 թվականին: Դրա հիմնական հանքաքարերն են նիկելի սուլֆիդային երկաթի հանքաքարերը (պենտլանդիտ) և նիկելի արսենիդը (նիկել): Նիկելն ունի բարդ մաքրման գործընթաց, ներառյալ տարբերակված տարրալուծումը... ... Գիտատեխնիկական Հանրագիտարանային բառարան

- (գերմանական նիկել): Մետաղը արծաթագույն-սպիտակ գույնի է և մաքուր վիճակում չի հանդիպում։ IN Վերջերսօգտագործվում է սպասքի և խոհանոցային պարագաների պատրաստման համար։ Ռուսերենում ներառված օտար բառերի բառարան. Chudinov A.N., 1910. ՆԻԿԵԼ Գերման. Նիկելի... Ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան

Նիկել- համեմատաբար պինդ մոխրասպիտակավուն մետաղ է՝ 1453 աստիճան հալման կետով։ Գ. Այն ֆերոմագնիսական է, բնութագրվում է ճկունությամբ, ճկունությամբ, ամրությամբ և կոռոզիայից ու օքսիդացմանը դիմադրողությամբ: Նիկելը հիմնականում... Պաշտոնական տերմինաբանություն

Նիկելը 17-րդն է քիմիական տարրՄենդելեևի պարբերական աղյուսակ 28 ատոմային համարով: Նյութը անցումային մետաղ է, որն առանձնանում է իր պլաստիկությամբ և ունի բնորոշ արծաթասպիտակ գույն: Չի ցուցաբերում ուժեղ քիմիական ակտիվություն։ Գերմաներենից թարգմանված նյութի հենց անվանումը նշանակում է «լեռնային ոգի»։ Մարդիկ նիկելին ծանոթ էին դեռ 17-րդ դարում, բայց այն դեռ չէր առանձնացվել որպես առանձին նյութ։ Այն հայտնաբերվել է պղնձի հանքերում պղնձի արդյունահանման ժամանակ և լեռների ոգուց կոչվել է կեղծ պղինձ (kupfernickel): Նյութը որպես առանձին մետաղ առանձնացրել է Ակսել Կրոստեդտը 1751 թվականին և այն անվանել «նիկել»։

18-րդ դարի կեսերին մարդիկ գիտեին 12 մետաղներ, ինչպես նաև ծծումբ, ֆոսֆոր, ածխածին և մկնդեղ: Դրանց միաժամանակ ավելացվել է նիկել, որին հատկացվել է 17-րդ համարը։

Նիկելի բնութագրերը

Նոր հայտնաբերված տարրը անմիջապես չգտավ իր կիրառումը։ Միայն երկու դար անց մարդիկ սկսեցին ակտիվորեն օգտագործել մետաղը: Հատկապես հայտնի դարձավ մետալուրգիայում։ Ինչպես պարզվում է, նիկելը հիանալի լեգիրող տարր է պողպատի և երկաթի համար։ Այսպիսով, նիկելի հետ համաձուլվածքները շատ դիմացկուն են տարբեր քիմիական ազդեցությունների նկատմամբ, ենթակա չեն կոռոզիայից վնասների, ինչպես նաև կարող են դիմակայել շատ բարձր ջերմաստիճաններին: Օրինակ, նիկելի և երկաթի համաձուլվածքը, որը մետալուրգիայում կոչվում է ինվար, ի վիճակի չէ ընդլայնվել, երբ ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի, սա հիմնական պատճառներից մեկն է, թե ինչու են ինվարը օգտագործվում ռելսեր պատրաստելու համար: երկաթուղիներև շատ այլ տարրեր:

Նիկելի ֆիզիկական հատկությունները

Նիկելը մետաղ է` բնորոշ դեղնավուն-արծաթագույն երանգով: Բաց երկնքի տակ այն պահպանում է իր գույնն ու փայլը և չի խամրում։ Մետաղի Բրինելի կարծրությունը 600-800 Մն/մ2 է։ Չնայած իր բավականին բարձր կարծրությանը, մետաղը լավ է ենթարկվում տարբեր ֆիզիկական ազդեցությունների և մշակումների, ներառյալ դարբնոցը և փայլեցումը: Սա թույլ է տալիս նիկելն օգտագործել շատ բարակ և նուրբ արտադրանքի արտադրության համար:

Մետաղն ունի մագնիսական հատկություններ նույնիսկ բավականին ցածր ջերմաստիճանի դեպքում (մինչև -340 0 C): Դիմացկուն է կոռոզիայից վնասին:

Նիկելի ֆիզիկական հատկությունները

Ատոմային համարը	28
Ատոմային զանգված, a.u.m	58,69
Ատոմային տրամագիծը, pm	248
Խտությունը, գ/սմ³	8,902
Հատուկ ջերմային հզորություն, J/(K մոլ)	0,443
Ջերմային հաղորդունակություն, W/(m K)	90,9
Հալման կետ, °C	1453
Եռման կետ, °C	2730-2915
Միաձուլման ջերմություն, կՋ/մոլ	17,61
Գոլորշիացման ջերմություն, կՋ/մոլ	378,6
Մոլային ծավալ, սմ³/մոլ	6,6
Մետաղների խումբ	Ծանր մետաղ

Նիկելի քիմիական հատկությունները

Նիկելն ունի 28 ատոմային համար և քիմիական անվանացանկում նշվում է Ni նշանով։ Այն ունի մոլային զանգված 58,6934 գ/մոլ. Նիկելի ատոմն ունի 124 pm շառավիղ: Դրա էլեկտրաբացասականությունը Պաուլինգի սանդղակով 1,94 է, իսկ էլեկտրոնային պոտենցիալը՝ 0,25 Վ։

Մետաղը չի ենթարկվում օդի և ջրի բացասական ազդեցությունների: Դա պայմանավորված է դրա մակերեսի վրա նիկելի օքսիդի (NiO) տեսքով թաղանթի ձևավորմամբ, որը կանխում է դրա հետագա օքսիդացումը:

Արձագանքում է թթվածնի հետ միայն որոշակի պայմաններում, մասնավորապես բարձր ջերմության պայմաններում: Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​նաև ունակ է փոխազդելու բացարձակապես բոլոր հալոգենների հետ։

Ցույց է տալիս կատաղի ռեակցիա ազոտական ​​թթուում, ինչպես նաև ամոնիակով լուծույթներում։ Այնուամենայնիվ, որոշ աղեր, օրինակ՝ աղաթթուն և ծծմբաթթուն, բավականին դանդաղ են լուծում մետաղը։ Բայց այն ընդհանրապես չի լուծվում ֆոսֆորաթթվի մեջ։

Նիկելի արտադրություն

Նիկելի արդյունահանման հիմնական նյութը սուլֆիդային պղինձ-նիկելի հանքաքարերն են։ Այսպիսով, հենց այդպիսի հանքաքարերից է ստացվում նիկելի մոտ 80%-ը աշխարհում ընդհանուր արտադրությունից՝ չհաշված Ռուսաստանը։ Հանքաքարերը ենթարկվում են ընտրովի հարստացման՝ ֆլոտացիայի միջոցով, որից հետո հանքաքարից առանձնացվում են պղնձի, նիկելի, պիրհոտիտի խտանյութերը։

Մաքուր մետաղ ստանալու համար օգտագործվում է նիկելի հանքաքարի խտանյութ, որը, հոսքերի հետ միասին, հալեցնում են էլեկտրական լիսեռներում կամ ռեվերբերային վառարաններում։ Այս գործընթացի արդյունքում թափոն ապարը առանձնացվում է, և նիկելը արդյունահանվում է փայլատ ձևով, որը պարունակում է մինչև 15% նիկել։

Երբեմն, նախքան խտանյութը հալման ուղարկելը, այն բովում և ագլոմերացվում է: Հալման գործընթացից հետո սուլֆիդային հալոցի (փայլատ) կազմը պարունակում է նաև Fe, Co և գրեթե ամբողջությամբ Cu, ինչպես նաև ազնիվ մետաղներ։ Այնուհետև երկաթը առանձնացվում է, որից հետո մնում է համաձուլվածք, որը պարունակում է պղինձ և նիկել։ Համաձուլվածքը ենթարկվում է դանդաղ սառեցման, որից հետո այն մանրացված է և ուղարկվում հետագա ֆլոտացիայի՝ երկու տարրերը բաժանելու համար: Cu-ն և Ni-ը կարող են առանձնացվել նաև այսպես կոչված կարբոնիլային գործընթացով, որը հիմնված է ռեակցիայի հետադարձելիության վրա։

Նիկելի ստացման երեք ամենատարածված մեթոդներն են.

1. Վերականգնող. Հիմքը սիլիկատային հանքաքարն է, որից ածխի փոշու մասնակցությամբ առաջանում են 5%-ից 8% նիկել պարունակող երկաթ-նիկելային գնդիկներ։ Այս գործընթացի համար օգտագործվում են պտտվող խողովակային վառարաններ: Սրանից հետո գնդիկները մաքրվում են ծծմբից, կալցինացվում և մշակվում ամոնիակի լուծույթով, որից թթվացումից հետո ստացվում է նիկել։
2. Կարբոնիլ. Այս մեթոդը կոչվում է նաև Մոնդի մեթոդ։ Հիմնվելով սուլֆիդային հանքաքարից պղինձ-նիկելային փայլատ արտադրության վրա։ CO բարձր ճնշման տակ անցնում է փայլատ շերտի վրայով, որի արդյունքում առաջանում է տետրակարբոնիլնիկել, որից բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ արտազատվում է բարձր մաքուր նիկել։
3. Ալյումինոթերմիկ: Այս մեթոդըօքսիդի հանքաքարից նիկելի վերացման հիման վրա՝ 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3

Նիկելի միացություններ

Նիկելը ձևավորում է բազմաթիվ տարբեր միացություններ՝ ինչպես օրգանական, այնպես էլ անօրգանական, որոնցից յուրաքանչյուրն օգտագործվում է մարդու գործունեության որոշակի ոլորտներում:

Անօրգանական նիկելի միացություններ

Դրանցից հարկ է նշել օքսիդները: Մասնավորապես, դրա մոնօքսիդը, որի առաջացումը տեղի է ունենում մետաղի և թթվածնի ռեակցիայի արդյունքում 500 0 C-ից բարձր ջերմաստիճանում, օգտագործվում է որպես նյութ, որից ներկեր և էմալներ են պատրաստվում կերամիկայի և ապակու արտադրության մեջ: Իսկ ալկալային մարտկոցներում օգտագործվող անոդների արտադրության մեջ օգտագործվում է նիկելի սեսկիօքսիդ Ni 2 O 3։ Այն ստանալու համար նիկելի նիտրատը կամ նիկելի քլորատը ենթարկվում է շատ դանդաղ տաքացման։

Ոչ վերջին տեղըԲաշխված են նաև նիկելի հիդրօքսիդներ։ Օրինակ՝ Ni(OH) 2-ն առաջանում է նիկելի աղերի ջրային լուծույթների վրա ալկալիների գործողության արդյունքում։ Այս հիդրօքսիդը բնութագրվում է բաց կանաչ գույնով: Նիկելի հիդրօքսիդից ալկալային միջավայրում օքսիդացնող նյութի ազդեցությամբ առաջանում է հիդրատացված օքսիդ, որի հիման վրա գործում է Էդիսոն ալկալային մարտկոցը։ Այս մարտկոցի առավելությունը երկար ժամանակ չլիցքավորված մնալու կարողությունն է, մինչդեռ սովորական կապարի մարտկոցը չի կարող երկար ժամանակ չլիցքավորվել։

Նիկելի (II) աղերը սովորաբար առաջանում են տարբեր թթուների հետ NiO կամ Ni(OH) 2 փոխազդեցության արդյունքում։ Նիկելի լուծվող աղերը շատ դեպքերում կազմում են բյուրեղային հիդրատներ։ Չլուծվող աղերն են Ni 3 (PO 4) 2 ֆոսֆատը և Ni 2 SiO 4 սիլիկատը։ Բյուրեղային հիդրատներին և լուծույթներին բնորոշ է կանաչավուն գույնը, իսկ անջուր աղերը՝ դեղնավուն կամ դարչնադեղնավուն։

Գոյություն ունեն նաև նիկելի (II) բարդ միացություններ։ Դրանք ձևավորելու համար նիկելի օքսիդը լուծվում է ամոնիակի լուծույթում: Նիկելի դիմեթիլգլյոքսիմատ Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2 օգտագործվում է որպես նիկելի իոնների ռեակցիա։ Բնութագրվում է թթվային միջավայրի կարմիր գույնով։

Նիկելի ամենաքիչ բնութագրական միացությունները նիկելի (III) միացություններն են: Դրանցից հայտնի է սև նյութ, որը ստացվում է հիպոքլորիտով կամ հալոգեններով ալկալային միջավայրում նիկելի (II) հիդրօքսիդի օքսիդացման ռեակցիայի արդյունքում.

2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O

Օրգանական նիկելի միացություններ

Ni-C կապը տեղի է ունենում երկու եղանակով.

1. Ըստ y-ի տեսակի. Նման միացությունները կոչվում են y-կոմպլեքսներ: Դրանք ներառում են միացություններ, որոնք ունեն հետևյալ ձևը. և, որտեղ R=Alk կամ Ar, L=PR3, որտեղ X-ը թթվային օլիգանդ է:
2. Ըստ p-տիպի. Դրանք կոչվում են p-համալիրներ։ Դրանց թվում են ալկեն և պոլիեն օրգան-նիկելային միացություններ, որոնք պարունակում են նիկել զրոյական օքսիդացման վիճակում։ Նման միացությունները սովորաբար բնութագրվում են եռանկյուն կամ քառանիստ կառուցվածքով։