Jis pasižymi puikiu atsparumu korozijai, dideliu stiprumu, estetiniu patrauklumu ir galimybe įgauti bet kokią formą. Dėl savo savybių šis . Daugiau nei 60% nikelio patenka į nerūdijančio plieno gamybą.

Dalyvaujant nikeliui, jie stato namus, atlieka įdomius darbus architektūrinis projektavimas, jie apdailina sienas ir daro kanalizacijos vamzdžius. Nikelio yra visur mūsų gyvenime. Todėl šiandien pažvelgsime į jo sudėtį, struktūrą ir nikelio savybes.

Nikelis yra baltas su sidabriniu atspalviu. Šis metalas dažnai derinamas su kitomis medžiagomis. Dėl to susidaro lydiniai.

Nikelio yra maiste žemės pluta, vandenyje ir net ore.
Nikelis turi į veidą orientuotą kubinę gardelę (a = 3,5236A). Įprastoje būsenoje jis pateikiamas β modifikacijos pavidalu. Katodinio purškimo metu jis transformuojasi į α modifikaciją su šešiakampe gardele. Jei toliau kaitinsite nikelį iki 200°C, jo grotelės taps kubinės.
Nikelis turi nebaigtą 3d elektronų apvalkalą, todėl jis priskiriamas pereinamiesiems metalams.
Elementas nikelis yra dalis svarbiausių magnetinių lydinių ir medžiagų, kurių šiluminio plėtimosi koeficientas yra minimalus.

Nikelis, kuris nėra perdirbtas ir išgaunamas iš gamtos, susideda iš 5 stabilių izotopų. Mendelejevo periodinėje lentelėje nikelis sunumeruotas 28. Šio elemento atominė masė yra 58,70.

Nikelio savybės

Tankis ir masė

Nikelis priklauso serijai sunkiųjų metalų. Jo tankis yra du kartus didesnis nei titano metalo, bet skaitine verte lygus tankiui.

Nikelio savitojo tankio skaitinė reikšmė yra 8902 kg/m3. Nikelio atominė masė: 58,6934 a. e.m (g/mol).

Mechaninės charakteristikos

Nikelis turi gerą plastiškumą ir lankstumą. Dėl šių savybių jį galima lengvai susukti. Iš jo gana lengva išeiti ploni lakštai ir maži vamzdžiai.

Esant temperatūrai nuo 0 iki 631 K, nikelis tampa feromagnetinis. Šis procesas vyksta dėl ypatingos nikelio atomo išorinių apvalkalų struktūros.

Yra žinomos šios mechaninės nikelio charakteristikos:

Padidėjusi jėga.
Tempiamasis stipris lygus 450 MPa.
Labai plastikinė medžiaga.
Atsparumas korozijai.
Aukšta lydymosi temperatūra.
Didelis katalizinis gebėjimas.

Aprašyto metalo mechaninės charakteristikos priklauso nuo priemaišų buvimo. Pavojingiausios ir kenksmingiausios yra siera, bismutas ir stibis. Jei nikelis yra prisotintas dujomis, jo mechaninės savybės pablogės.

Šilumos ir elektros laidumas

Nikelio metalas turi tokį šilumos laidumą: 90,1 W/(m K) (esant 25°C temperatūrai).
Nikelio elektrinis laidumas yra 11 500 000 Sim/m.

Atsparumas korozijai

Atsparumas korozijai reiškia metalo gebėjimą atsispirti sunaikinimui, kai jis yra veikiamas agresyvios aplinkos. Nikelis yra medžiaga, pasižyminti dideliu atsparumu korozijai.

Nikelis nerūdys šiose aplinkose:

Aplinkos atmosfera. Nikelis turi gerą atsparumą aukštai temperatūrai. Jei nikelis yra veikiamas pramoninėje atmosferoje, jis visada yra padengtas plona plėvele, dėl kurios nikelis susitepa.
Karštos ir šaltos formos šarmai, taip pat jų išlydytos būsenos.
Organinės rūgštys.
Neorganinės rūgštys.

Be to, nikelis nerūdija karštuose alkoholiuose ir riebalų rūgštyse. Dėl šios priežasties šis metalas plačiai naudojamas maisto pramonėje.

Chemijos pramonė taip pat plačiai naudoja nikelį. Taip yra dėl nikelio atsparumo korozijai aukštai temperatūrai ir didelėms tirpalų koncentracijoms.

Nikelis yra jautrus korozijai tokiomis aplinkos sąlygomis:

Jūros vanduo.
Šarminiai hipochloritų tirpalai.
Siera arba bet kokia terpė, kurioje yra sieros.
Oksiduojančių druskų tirpalai.
Amoniako hidratas ir amoniako vanduo.

Nikelio toksiškumas aptariamas toliau.

Temperatūros

Yra žinomos šios termodinaminės nikelio savybės:

Nikelio lydymosi temperatūra: 1726 K arba 2647 °F arba 1453 °C.
Nikelio virimo temperatūra: 3005 K arba 4949 °F arba 2732 °C.
Liejimo temperatūra: 1500-1575 °C.
Atkaitinimo temperatūra: 750 – 900 °C.

Toksiškumas ir ekologiškumas

Dideliais kiekiais nikelis daro toksišką poveikį organizmui. Jei kalbame apie jo vartojimą su maistu, padidėjęs šio elemento kiekis tikrai kels grėsmę sveikatai.

Dažnai sutinkama neigiama nikelio pertekliaus pasekmė yra alergija. Taip pat, paveikus šį metalą (dideliais kiekiais) ant kūno, atsiranda skrandžio ir žarnyno sutrikimai, būtinai padidėja raudonųjų kraujo kūnelių kiekis. Nikelis gali sukelti lėtinį bronchitą, inkstų stresą ir plaučių funkcijos sutrikimą. Nikelio perteklius provokuoja plaučių vėžį.

Jei geriamajame vandenyje yra 250 dalių nikelio milijonui dalių vandens, toks kiekis gali sukelti kraujo ligas ir inkstų sutrikimus. Tačiau tai gana reta.

Nikelio randama tabako dūmuose. Įkvėpus šių nikelio turinčių dūmų ar dulkių, išsivysto bronchitas ir pablogėja plaučių funkcija. Šią medžiagą galima gauti nepalankiomis sąlygomis arba aplinkai nepalankiose vietose.

Nikelio toksiškumas kelia pavojų tik tada, kai į žmogaus organizmą jo patenka dideliais kiekiais. Jei nikelis naudojamas pramonėje ir statybose, jis nėra pavojingas.

Kitos charakteristikos

Nikelis taip pat turi šias savybes:

Specifinis elektrinė varža nikelis lygus 68,8 nom.m.
Cheminiu požiūriu nikelis yra panašus į geležį, kobaltą, varį ir kai kuriuos tauriuosius metalus.
Nikelis reaguoja su deguonimi 500 C temperatūroje.
Jei nikelis pasiskirsto smulkiai, jis gali savaime užsidegti.
Nikelis nereaguoja su azotu net esant labai aukštai temperatūrai.
Nikelis tirpsta lėčiau nei geležis rūgštyse.

tema: Nikelis ir jo savybės

Darbą sudarė 5202 grupės II kurso studentai

Nikitinas Dmitrijus ir Sharkhemullin Emil.

Kazanė 2013 m

Fizinės savybės Nikelis.

Elementas buvo aptiktas 1761 m. Nikelis yra dešimtosios grupės elementas, ketvirtasis periodinės cheminių elementų lentelės periodas. I. Mendelejevas, kurio atominis skaičius 28. Sidabriškai baltas metalas, kuris neblunka ore. IN gryna forma labai plastiškas ir atsparus slėginiam apdorojimui. Jis yra feromagnetinis, t.y. Kai srovė praeina per jį, ji pasižymi ryškiomis magnetinėmis savybėmis. Nikelio atomų išorinė elektroninė konfigūracija yra 3d 8 4s 2. Tai kalus ir kalus metalas, todėl iš jo galima pagaminti ploniausius lakštus ir vamzdelius.

Cheminės nikelio savybės

Cheminiu požiūriu Ni yra panašus į Fe ir Co, taip pat į Cu ir tauriuosius metalus. Junginiuose jis pasižymi kintamu valentiškumu (dažniausiai 2-valente). Nikelis yra vidutinio aktyvumo metalas. Sugeria (ypač smulkiai susmulkintoje būsenoje) didelius kiekius dujų

Nikelis dega tik miltelių pavidalu. Šiuo atveju susidaro du oksidai NiO ir Ni 2 O 3 ir atitinkamai du hidroksidai Ni (OH) 2 ir Ni (OH) 3. Svarbiausios tirpios nikelio druskos yra acetatas, chloridas, nitratas ir sulfatas. Vandeniniai druskų tirpalai dažniausiai būna žalios spalvos, o bevandenės – geltonos arba rusvai geltonos spalvos. , kuris dažnai naudojamas analitinėje chemijoje.

N. prisotinimas dujomis pablogina jo mechanines savybes. Sąveika su deguonimi prasideda 500 °C temperatūroje; smulkiai išsisklaidęs N. yra piroforinis – ore jis savaime užsidega. Iš oksidų svarbiausias yra NiO oksidas – žalsvi kristalai, praktiškai netirpūs vandenyje (mineralinis bunsenitas). Hidroksidas nusėda iš nikelio druskų tirpalų, kai pridedama šarmų, tūrinių obuolių-žalių nuosėdų pavidalu. Kaitinamas N susijungia su halogenais, sudarydamas NiX 2 . Degdamas sieros garuose, susidaro sulfidas, panašus į Ni 3 S 2 sudėtį. NiS monosulfidą galima gauti kaitinant NiO siera. Azotas nereaguoja su azotu net esant aukštai temperatūrai (iki 1400 °C)

Skystoje būsenoje N. ištirpina pastebimą kiekį C, kuris aušdamas nusėda grafito pavidalu. Išsilaisvinus grafitui, N. praranda lankstumą ir gebėjimą apdoroti slėgiu.

Nikelis yra atsparus vandeniui. Organinės rūgštys veikia N. tik po ilgo sąlyčio su juo. Sieros ir druskos rūgštis lėtai ištirpsta N.; praskiestas azotas – labai lengva; koncentruotas HNO 3 pasyvuoja azotą, bet mažiau nei geležis. Sąveikaujant su rūgštimis, susidaro 2-valenčio Ni druskos. Beveik visos Ni(II) druskos ir stiprios rūgštys Jie gerai tirpsta vandenyje dėl hidrolizės yra rūgštūs.

Nikelio kompleksiniai junginiai.

Nikelio įrišimas kompleksai – svarbu diagnostinis procesas, skirtas analitinei chemijai.

Nikeliui būdingas kompleksų susidarymas. Taigi Ni 2+ katijonas su amoniaku sudaro heksaamino kompleksą 2+ ir diakvatetraamino kompleksą 2+. Šie kompleksai su anijonais sudaro mėlynus arba violetinius junginius.

Netirpios druskos yra oksalatas ir fosfatas (žalia spalva), trys sulfidai: NiS (juoda), Ni 3 S 2 (gelsvai bronzinė) ir Ni 3 S 4 (sidabro balta). Arba nikelio dimetilglioksimatas Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2, kuris rūgštinėje aplinkoje suteikia skaidrią raudoną spalvą, kuris plačiai naudojamas kokybinėje nikelio aptikimo analizėje.

Vandeniniuose nikelio (II) druskų tirpaluose yra heksaakvanikelio (II) 2+ jonų. Pridedant į tirpalą, kuriame yra šių jonų, amoniako tirpalas Nikelio (II) hidroksidas, žalia, želatininė medžiaga, nusėda. Šios nuosėdos ištirpsta, kai pridedamas amoniako perteklius, nes susidaro heksaminikelio (II) 2+ jonai.

Nikelis sudaro kompleksus su tetraedrinėmis ir plokščiomis kvadratinėmis struktūromis. Pavyzdžiui, tetrachloronickelato(II)2− kompleksas turi tetraedrinę struktūrą, o tetraciano nikelio (II)2− kompleksas turi plokščią kvadratinę struktūrą.

Dėl būdingos Ni 2+ jonų reakcijos su dimetilglioksimu susidaro rausvai raudonas nikelio dimetilglioksimatas. Ši reakcija naudojama kiekybiniam nikelio nustatymui, o reakcijos produktas naudojamas kaip pigmentas kosmetinėse medžiagose ir kitais tikslais.

Elemento kiekybinis įvertinimas.

Tai daugiausia atliekama šiais metodais:

1) Nusodinimas nikelio dimetoiglioksimato pavidalu, kaip jau minėta.

2) nusodinimas enikelio-alfa-benzildioksimo pavidalu.

3) Nusodinimas nikelio hidroksido pavidalu (3). Ši reakcija atliekama naudojant kaustinį kalį ir bromo vandenį.

4) Nusodinimas sulfido pavidalu. Kur nikelio oksidas bus naudojamas kaip svorio forma2.

5) Elektrolitinis metodas

6) Tūriniu metodu – t.y. kalio cianido titravimas iki kompleksinio cianido susidarymo (kalio 2 nikelio cianido keturis kartus)

7) Kolometrinis metodas, pagrįstas heksaamino-nikelio jono spalvos pasikeitimu arba tirpaus kompleksinio junginio raudona spalva, kuri susidaro nikelio jonams 3 reaguojant su dimetilglioksimu šarminiame tirpale, esant oksiduojančiajai medžiagai. agentas.

8) Kompleksometrinis metodas.

GRAVIMETRINIS NIKELIO NUSTATYMO METODAS Metodas pagrįstas nikelio nusodinimu amoniako tirpale su dimetilglioksimu mažai tirpaus kompleksinio junginio pavidalu, esant citrinos arba vyno rūgščiai.

TITROMETRINIS NIKLIO NUSTATYMO METODAS

Metodas pagrįstas nikelio nusodinimu amoniako tirpale su dimetilglioksimu mažai tirpaus intrakompleksinio junginio pavidalu, esant citrinos arba vyno rūgščiai, ir nikelio nustatymu kompleksometriniu titravimu naudojant eriochromo juodąjį T kaip indikatorių.

Istorija

Nikelis (anglų, prancūzų ir vokiečių k. Nickel) buvo aptiktas 1751 m. Tačiau gerokai prieš tai saksų kalnakasiai gerai žinojo apie rūdą, kuri atrodė kaip vario rūda ir buvo naudojama stiklo gamyboje stiklui dažyti. žalias. Visi bandymai gauti vario iš šios rūdos buvo nesėkmingi, todėl pabaigos XVII V. Rūda buvo pavadinta Kupfernickel, o tai apytiksliai reiškia „Varinis velnias“. Šią rūdą (raudonojo nikelio pirito NiAs) ištyrė švedų mineralogas Kronstedtas 1751 m. Jam pavyko gauti žaliąjį oksidą, o pastarąjį redukuojant – naują metalą, vadinamą nikeliu. Kai Bergmanas gavo grynesnės formos metalą, jis nustatė, kad metalo savybės buvo panašios į geležį; Nikelį išsamiau ištyrė daugelis chemikų, pradedant Proustu. Nikkel yra nešvarus žodis kalnakasių kalboje. Jis buvo sudarytas iš sugadinto Nikolajaus, bendrinio žodžio, kuris turėjo keletą reikšmių. Tačiau daugiausia žodis Nikolajus apibūdino dviveidžius žmones; be to, tai reiškė „piktybinę mažą dvasią“, „apgaulingą tinginį“ ir kt. Rusų literatūroje pradžios XIX V. buvo naudojami vardai Nikolanas (Scherer, 1808), Nikolanas (Zacharovas, 1810), nikolas ir nikelis (Dvigubsky, 1824).

Fizinės savybės

Metalinis nikelis yra sidabrinės spalvos su gelsvu atspalviu, yra labai kietas, tvirtas ir kalus, gerai poliruoja, traukia magnetas, pasižymi magnetinėmis savybėmis žemesnėje nei 340 °C temperatūroje.

Cheminės savybės
Nikelio dichloridas (NiCl2)

Nikelio atomų išorinė elektronų konfigūracija yra 3d84s2. Stabiliausia nikelio oksidacijos būsena yra Ni(II).
Nikelis sudaro junginius su oksidacijos laipsniais +2 ir +3. Šiuo atveju nikelis, kurio oksidacijos laipsnis yra +3, yra tik sudėtingų druskų pavidalu. Nikelio junginiams +2 žinoma didelis skaičiusįprasti ir sudėtingi junginiai. Nikelio oksidas Ni2O3 yra stiprus oksidatorius.
Nikelis pasižymi dideliu atsparumu korozijai – yra stabilus ore, vandenyje, šarmuose ir daugelyje rūgščių. Cheminis atsparumas atsiranda dėl jo polinkio pasyvuoti – ant jo paviršiaus susidaro tanki oksido plėvelė, kuri turi apsauginį poveikį. Nikelis aktyviai tirpsta azoto rūgštis.
Su anglies monoksidu CO nikelis lengvai sudaro lakų ir labai toksišką karbonilą Ni(CO)4.
Smulkūs nikelio milteliai yra piroforiniai (savaime užsidega ore).

Nikelis dega tik miltelių pavidalu. Sudaro du oksidus NiO ir Ni2O3 ir atitinkamai du hidroksidus Ni(OH)2 ir Ni(OH)3. Svarbiausios tirpios nikelio druskos yra acetatas, chloridas, nitratas ir sulfatas. Tirpalai dažniausiai būna žalios spalvos, o bevandenės druskos – geltonos arba rusvai geltonos spalvos. Netirpios druskos yra oksalatas ir fosfatas (žalias), trys sulfidai NiS (juoda), Ni2S3 (gelsvai bronzinė) ir Ni3S4 (juoda). Nikelis taip pat sudaro daugybę koordinacinių ir sudėtingų junginių. Pavyzdžiui, nikelio dimetilglioksimatas Ni(C4H6N2O2)2, kuris rūgštinėje aplinkoje suteikia ryškią raudoną spalvą, plačiai naudojamas kokybinėje nikelio aptikimo analizėje.
Vandeninis nikelio sulfato tirpalas stiklainyje yra žalias.

Vandeniniuose nikelio(II) druskų tirpaluose yra heksaakvanikelio(II) 2+ jonų. Kai į tirpalą, kuriame yra šių jonų, įpilama amoniako tirpalo, nusėda nikelio (II) hidroksidas, žalia, želatinė medžiaga. Šios nuosėdos ištirpsta, kai pridedamas amoniako perteklius, nes susidaro heksaminikelio (II) 2+ jonai.
Nikelis sudaro kompleksus su tetraedrinėmis ir plokščiomis kvadratinėmis struktūromis. Pavyzdžiui, tetrachloronickelato(II)2− kompleksas turi tetraedrinę struktūrą, o tetraciano nikelio (II)2− kompleksas turi plokščią kvadratinę struktūrą.
Kokybinėje ir kiekybinėje analizėje nikelio (II) jonams aptikti naudojamas šarminis butanediono dioksimo tirpalas, taip pat žinomas kaip dimetilglioksimas. Jam reaguojant su nikelio(II) jonais susidaro raudonasis koordinacinis junginys bis(butanedioksimato)nikelis(II). Tai yra chelatinis junginys, o butanediono dioksmato ligandas yra dvidantis.

Buvimas gamtoje

Nikelis gamtoje yra gana paplitęs – jo kiekis žemės plutoje yra apie. 0,01 % (masė). Žemės plutoje jis randamas tik surišta forma, geležies meteorituose yra vietinio nikelio (iki 8%). Jo kiekis ultramafinėse uolienose yra maždaug 200 kartų didesnis nei rūgštinėse uolienose (1,2 kg/t ir 8 g/t). Ultramafinėse uolienose vyraujantis nikelio kiekis siejamas su olivinais, kuriuose yra 0,13–0,41 % Ni. Jis izomorfiškai pakeičia geležį ir magnį. Nedidelė nikelio dalis yra sulfidų pavidalu. Nikelis pasižymi siderofilinėmis ir chalkofilinėmis savybėmis. Padidėjus sieros kiekiui magmoje, kartu su variu, kobaltu, geležimi ir platinoidais atsiranda nikelio sulfidai. Hidroterminio proceso metu nikelis kartu su kobaltu, arsenu ir siera, o kartais ir su bismutu, uranu ir sidabru sudaro didesnę koncentraciją nikelio arsenidų ir sulfidų pavidalu. Nikelis dažniausiai randamas sulfido ir arseno turinčiose vario-nikelio rūdose.

* nikelio (raudonojo nikelio pirito, taurinio nikelio) NiAs
* chloantitas (baltasis nikelio piritas) (Ni, Co, Fe)As2
* garnieritas (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O ir kiti silikatai
* magnetinis piritas (Fe, Ni, Cu)S
* arseno-nikelio blizgesys (gersdorffitas) NiAsS,
* Pentlanditas (Fe,Ni)9S8

Augaluose vidutiniškai 5 × 10–5 svorio procentai nikelio, jūrų gyvūnuose - 1,6 × 10-4, sausumos gyvūnuose - 1 × 10-6, žmogaus organizme - 1...2 × 10-6 . Jau daug žinoma apie nikelį organizmuose. Nustatyta, kad, pavyzdžiui, jo kiekis žmogaus kraujyje kinta su amžiumi, kad gyvūnų organizme padidėja nikelio kiekis, galiausiai, yra augalų ir mikroorganizmų – nikelio „koncentratorių“, kuriuose yra tūkst. ir net šimtus tūkstančių kartų daugiau nikelio nei aplinka.
Nikelio rūdos telkiniai

Pagrindiniai nikelio rūdos telkiniai yra Kanadoje, Rusijoje, Naujojoje Kaledonijoje, Filipinuose, Indonezijoje, Kinijoje, Suomijoje ir Australijoje. Natūralūs nikelio izotopai.
Natūraliame nikelyje yra 5 stabilūs izotopai: 58Ni (68,27%), 60Ni (26,10%), 61Ni (1,13%), 62Ni (3,59%), 64Ni (0,91%).

Kvitas

Bendros nikelio atsargos rūdose 1998 m. pradžioje buvo vertinamos 135 mln. tonų, įskaitant patikimas atsargas 49 mln. tonų.
Pagrindinėse nikelio rūdos – nikelio (kupfernikelio) NiAs, millerito NiS, pentlandito (FeNi)9S8 – taip pat yra arseno, geležies ir sieros; magminiame pirotite taip pat yra pentlandito intarpų. Kitose rūdose, iš kurių taip pat kasamas Ni, yra Co, Cu, Fe ir Mg priemaišų. Nikelis kartais yra pagrindinis rafinavimo proceso produktas, tačiau dažniau jis gaunamas kaip šalutinis produktas kituose metalo procesuose. Iš patikimų atsargų, remiantis įvairiais šaltiniais, nuo 40 iki 66% nikelio yra „oksiduotose nikelio rūdose“ (ONR), 33% sulfidinėse rūdose, 0,7% kitose. 1997 m. nikelio, pagaminto apdorojant OHP, dalis sudarė apie 40% pasaulinės produkcijos. Pramoninėmis sąlygomis OHP skirstomas į du tipus: magnio ir geležies.
Ugniai atsparios magnio rūdos, kaip taisyklė, yra elektriškai lydomos naudojant feronikelį (5-50% Ni+Co, priklausomai nuo žaliavos sudėties ir technologinių savybių).

Labiausiai geležies - laterito rūdos yra apdorojamos hidrometalurginiais metodais, naudojant amoniako-karbonato išplovimą arba sieros rūgšties išplovimą autoklave. Priklausomai nuo žaliavų sudėties ir naudojamų technologinių schemų, galutiniai šių technologijų produktai yra: nikelio oksidas (76-90% Ni), sukepinimas (89% Ni), sulfidų koncentratai. skirtinga kompozicija, taip pat metalinis elektrolitinis nikelis, nikelio milteliai ir kobaltas.
Mažiau geležies netronito rūdos išlydomos į matines. Viso ciklo įmonėse tolesnio apdorojimo schema apima konversiją, matinį degimą ir nikelio oksido lydymą elektra, kad būtų pagamintas metalinis nikelis. Pakeliui atgautas kobaltas išsiskiria metalo ir (arba) druskų pavidalu. Kitas nikelio šaltinis: Pietų Velso anglies pelenuose Anglijoje – iki 78 kg nikelio tonoje. Padidėjęs nikelio kiekis kai kuriose angliose, naftoje ir skalūnuose rodo nikelio koncentracijos fosilijose galimybę organinės medžiagos. Šio reiškinio priežastys dar nėra išaiškintos.

Didžioji nikelio dalis gaunama iš garnierito ir magnetinio pirito.

1. Sukamosiose vamzdžių krosnyse silikato rūda redukuojama anglies dulkėmis iki geležies-nikelio granulių (5-8 % Ni), kurios vėliau išvalomos nuo sieros, kalcinuojamos ir apdorojamos amoniako tirpalu. Parūgštinus tirpalą, iš jo elektrolitiniu būdu gaunamas metalas.
2. Karbonilo metodas (Mond metodas). Pirma, vario-nikelio matinis sluoksnis gaunamas iš sulfido rūdos, per kurią aukštu slėgiu praleidžiamas CO. Susidaro labai lakus tetrakarbonilnikelis, kurį termiškai skaidant susidaro ypač grynas metalas.
3. Aliuminoterminis nikelio išgavimo iš oksidinės rūdos metodas: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O3

Taikymas

Lydiniai

Nikelis yra daugumos superlydinių – karščiui atsparių medžiagų, naudojamų aviacijos ir kosmoso pramonėje jėgainių dalims – pagrindas.

* Monel metalas (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), atsparus karščiui iki 500 °C, labai atsparus korozijai;
* baltasis auksas (pavyzdžiui, standarte 585 yra 58,5% aukso ir sidabro bei nikelio (arba paladžio) lydinio (ligatūros));
* nichromas, atsparus lydinys (60% Ni + 40% Cr);
* Permalloy (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), pasižymi dideliu magnetiniu jautrumu ir labai mažais histerezės nuostoliais;
* invaras (65% Fe + 35% Ni), kaitinant beveik nepailgėja;
* Be to, nikelio lydiniai apima nikelio ir chromo-nikelio plienus, nikelio sidabrą ir įvairius atsparumo lydinius, tokius kaip konstantanas, nikelis ir manganinas.

Nikeliavimas

Nikeliavimas yra nikelio dangos sukūrimas ant kito metalo paviršiaus, siekiant apsaugoti jį nuo korozijos. Tai atliekama galvaniniu metodu, naudojant elektrolitus, kuriuose yra nikelio(II) sulfato, natrio chlorido, boro hidroksido, aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir glazūravimo medžiagų bei tirpių nikelio anodų. Susidariusio nikelio sluoksnio storis yra 12 - 36 mikronai. Stabilų paviršiaus blizgesį galima užtikrinti vėliau chromuojant (chromo sluoksnio storis 0,3 mikrono).

Besrovės nikeliavimas atliekamas nikelio(II) chlorido ir natrio hipofosfito mišinio tirpale, esant natrio citratui:

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

Procesas atliekamas esant pH 4–6 ir 95 °C temperatūrai.

Baterijų gamyba

Geležies-nikelio, nikelio-kadmio, nikelio-cinko, nikelio-vandenilio baterijų gamyba.

Radiacinės technologijos

Nuklido 63Ni, išskiriančio β+ daleles, pusinės eliminacijos laikas yra 100,1 metų ir jis naudojamas kritronuose.

Vaistas

* Naudojamas kronšteinų sistemų gamyboje (titano nikelidas).
* Protezavimas

Monetų kaldinimas

Nikelis yra plačiai naudojamas monetų gamyboje daugelyje šalių. Jungtinėse Amerikos Valstijose 5 centų moneta šnekamojoje kalboje vadinama nikeliu.

Biologinis vaidmuo

Biologinis vaidmuo: nikelis yra vienas iš mikroelementų, būtinų normaliam gyvų organizmų vystymuisi. Tačiau mažai žinoma apie jo vaidmenį gyvuose organizmuose. Yra žinoma, kad nikelis dalyvauja gyvūnų ir augalų fermentinėse reakcijose. Gyvūnams jis kaupiasi keratinizuotuose audiniuose, ypač plunksnose. Padidėjęs nikelio kiekis dirvožemyje sukelia endemines ligas – augaluose atsiranda negražių formų, o gyvūnams – akių ligos, susijusios su nikelio kaupimu ragenoje. Toksiška dozė (žiurkėms) - 50 mg. Ypač kenksmingi yra lakieji nikelio junginiai, ypač jo tetrakarbonilo Ni(CO)4. Didžiausia leistina nikelio junginių koncentracija ore svyruoja nuo 0,0002 iki 0,001 mg/m3 (įvairiems junginiams).

Fiziologinis veiksmas

Nikelis yra pagrindinė alergijos (kontaktinio dermatito) metalams, kurie liečiasi su oda (juvelyriniai dirbiniai, laikrodžiai, džinsinio smeigės), priežastis. Europos Sąjunga riboja nikelio kiekį gaminiuose, kurie liečiasi su žmogaus oda.
Nikelio karbonilas yra labai nuodingas. Didžiausia leistina jo garų koncentracija gamybinių patalpų ore yra 0,0005 mg/m³.
XX amžiuje buvo nustatyta, kad kasoje yra labai daug nikelio. Kai nikelis vartojamas po insulino, insulino veikimas pailgėja, todėl padidėja hipoglikeminis aktyvumas. Nikelis veikia fermentinius procesus, askorbo rūgšties oksidaciją, pagreitina sulfhidrilo grupių perėjimą į disulfidines grupes. Nikelis gali slopinti adrenalino veikimą ir sumažinti kraujospūdį. Per didelis nikelio patekimas į organizmą sukelia vitiligo atsiradimą. Nikelis nusėda kasoje ir prieskydinėse liaukose.

Nikelis

NIKELIS-Aš; m.[vokiečių kalba Nikelis] Cheminis elementas (Ni), sidabriškai baltas, ugniai atsparus metalas, turintis stiprų blizgesį (naudojamas pramonėje).

◁ Nikelis, oi, oi. N. mano. N-oji rūda. N-tieji lydiniai. N-oji danga.

nikelio

(lot. Niccolum), cheminė elementas VIII periodinės lentelės grupės. Pavadinimas kilęs iš vokiško Nikelio – piktosios dvasios, kuri tariamai trukdė kalnakasiams, pavadinimas. Sidabro baltumo metalas; tankis 8,90 g/cm 3, t pl 1455°C; feromagnetinis (Curie taškas 358°C). Labai atsparus orui ir vandeniui. Pagrindiniai mineralai yra nikelitas, milleritas, pentlanditas. Apie 80% nikelio naudojama nikelio lydiniams. Jis taip pat naudojamas baterijų, cheminės įrangos gamybai, antikorozinėms dangoms (nikeliavimui), kaip daugelio cheminių procesų katalizatorius.

NIKELIS

NIKELIS (lot. Niсsolum), Ni, cheminis elementas, kurio atominis numeris 28, atominė masė 58.69. Cheminis elemento Ni simbolis tariamas taip pat, kaip ir paties elemento pavadinimas. Natūralus nikelis susideda iš penkių stabilių nuklidų (cm. NUKLIDAS): 58 Ni (67,88 % masės), 60 Ni (26,23 %), 61 Ni (1,19 %), 62 Ni (3,66 %) ir 64 Ni (1,04 %). Periodinėje D.I. Mendelejevo sistemoje nikelis yra įtrauktas į VIIIB grupę ir kartu su geležimi (cm. GELEŽIS) ir kobalto (cm. KOBALTAS) 4-ajame šios grupės periode jis sudaro panašių savybių pereinamųjų metalų triadą. Dviejų išorinių elektroninių nikelio atomo sluoksnių konfigūracija 3 2 s 6 p 8 d 2 4s
. Jis dažniausiai sudaro junginius oksidacijos būsenoje +2 (valentas II), rečiau oksidacijos būsenoje +3 (valentas III) ir labai retai oksidacijos būsenose +1 ir +4 (atitinkamai I ir IV valentingumas).
Neutralaus nikelio atomo spindulys yra 0,124 nm, Ni 2+ jono spindulys yra nuo 0,069 nm (koordinacijos numeris 4) iki 0,083 nm (koordinacijos skaičius 6). Nikelio atomo nuoseklios jonizacijos energijos yra 7,635, 18,15, 35,17, 56,0 ir 79 eV. Pagal Paulingo skalę nikelio elektronegatyvumas yra 1,91. Standartinis elektrodo potencialas Ni 0 /Ni 2+ –0,23 V.
Paprasta medžiaga nikelis kompaktiškos formos yra blizgus sidabriškai baltas metalas.
Atradimų istorija (cm. Jau nuo XVII a. Saksonijos (Vokietija) kalnakasiai žinojo apie rūdą, kuri savo išvaizda priminė vario rūdą, tačiau lydant vario negavo. Jis buvo vadinamas kupfernickel (vok. Kupfer – varis, o nikelis – nykštuko, kuris kalnakasiams nuslydo ne vario rūdos, o uolienų atliekų) vardas. Kaip vėliau paaiškėjo, kupfernikelis yra nikelio ir arseno junginys NiAs. Nikelio atradimo istorija tęsėsi beveik pusę amžiaus. Pirmąją išvadą apie naujo „pusmetalo“ buvimą kupfernikelyje (tai yra pagal to meto terminologiją paprasta medžiaga, savo savybėmis tarpinė tarp metalų ir nemetalų) padarė švedų metalurgas A. F. Kronstedtas. KRONSTEDT Axel Fredrik)
1751 metais. Tačiau daugiau nei dvidešimt metų šis atradimas buvo ginčijamas ir vyravo požiūris, kad Kronštedtas gavo ne naują paprastą medžiagą, o kažkokį junginį su siera iš geležies, bismuto, kobalto ar kito metalo. (cm. Tik 1775 m., praėjus 10 metų po Kronstedto mirties, švedas T. Bergmanas atliko tyrimus, kurie leido padaryti išvadą, kad nikelis yra paprasta medžiaga. Tačiau nikelis kaip elementas galutinai įsitvirtino tik XIX amžiaus pradžioje, 1804 m., po kruopštaus vokiečių chemiko I. Richterio tyrimų., kuris gryninimui atliko 32 nikelio sulfato (nikelio sulfato) perkristalizacijas ir išgavęs gryną metalą.
Buvimas gamtoje
Žemės plutoje nikelio yra apie 8,10–3 % masės. Gali būti, kad milžiniški nikelio kiekiai – apie 17 10 19 tonų – yra Žemės šerdyje, kurią, remiantis viena paplitusia hipoteze, sudaro geležies ir nikelio lydinys. Jei taip, tada Žemę sudaro maždaug 3% nikelio, o tarp planetą sudarančių elementų nikelis užima penktą vietą – po geležies, deguonies, silicio ir magnio. Nikelio randama kai kuriuose meteorituose, kurie yra nikelio ir geležies lydinys (vadinami geležies ir nikelio meteoritais). Žinoma, tokie meteoritai neturi jokios reikšmės kaip praktinis nikelio šaltinis. Svarbiausi nikelio mineralai: nikelis (cm. NIKELINAS)(šiuolaikinis kupfernickel pavadinimas) NiAs, pentlanditas (cm. PENTLANDITAS)[nikelio ir geležies sulfido sudėtis (Fe,Ni) 9 S 8 ], milleritas (cm. MILLERIT) NiS, garnierite (cm. GARNIERITAS)(Ni, Mg) 6 Si 4 O 10 (OH) 2 ir kiti nikelio turintys silikatai. IN jūros vanduo Nikelio kiekis yra maždaug 1,10 -8 -5,10 -8 %
Kvitas
Didelė nikelio dalis gaunama iš sulfido vario-nikelio rūdų. Iš praturtintų žaliavų pirmiausia paruošiamas matinis - sulfidinė medžiaga, kurioje, be nikelio, yra ir geležies, kobalto, vario ir daugelio kitų metalų priemaišų. Flotacijos metodu (cm. FLOTACIJA) gaunamas nikelio koncentratas. Toliau matinis paprastai apdorojamas, kad būtų pašalintos geležies ir vario priemaišos, o po to deginamas ir susidaręs oksidas redukuojamas į metalą. Taip pat yra hidrometalurginių nikelio gamybos metodų, kai amoniako tirpalas naudojamas jam išgauti iš rūdos. (cm. AMONIAKAS) arba sieros rūgštis (cm. SIEROS RŪGŠTIS). Papildomam valymui neapdorotas nikelis yra apdorojamas elektrocheminiu būdu.
Fizinės ir cheminės savybės
Nikelis yra kalus ir kalus metalas. Jame yra į kubinį paviršių orientuota kristalinė gardelė (parametras a = 0,35238 nm). Lydymosi temperatūra 1455°C, virimo temperatūra apie 2900°C, tankis 8,90 kg/dm3. Nikelis yra feromagnetinis (cm. FERROMAGNETINIS), Curie taškas (cm. CURIE TAŠKAS) apie 358°C
Kompaktiškas nikelis yra stabilus ore, o labai dispersinis nikelis yra piroforinis (cm. PIROFORINIAI METALAI). Nikelio paviršius padengtas plona NiO oksido plėvele, kuri tvirtai apsaugo metalą nuo tolesnės oksidacijos. Nikelis taip pat nereaguoja su vandeniu ir vandens garais, esančiais ore. Nikelis praktiškai nesąveikauja su tokiomis rūgštimis kaip sieros, fosforo, vandenilio fluorido ir kai kurios kitos.
Nikelio metalas reaguoja su azoto rūgštimi, todėl susidaro nikelio(II) nitratas Ni(NO 3) 2 ir išsiskiria atitinkamas azoto oksidas, pvz.:
3Ni + 8HNO3 = 3Ni(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Tik kaitinamas ore iki aukštesnės nei 800°C temperatūros, nikelio metalas pradeda reaguoti su deguonimi, sudarydamas oksidą NiO.
Nikelio oksidas turi pagrindinių savybių. Egzistuoja dvi polimorfinės modifikacijos: žemos temperatūros (šešiakampė gardelė) ir aukštos temperatūros (kubinė gardelė, stabili aukštesnėje nei 252°C temperatūroje). Yra pranešimų apie nikelio oksido fazių, kurių sudėtis NiO 1,33-2,0, sintezę.
Kaitinamas nikelis reaguoja su visais halogenais (cm. HALOGENAS) susidarant dihalogenidams NiHal 2. Kaitinant nikelio ir sieros miltelius, susidaro nikelio sulfidas NiS. Ir vandenyje tirpius nikelio dihalogenidus, ir vandenyje netirpusį nikelio sulfidą iš vandeninių tirpalų galima gauti ne tik „sausus“, bet ir „šlapius“.
Su grafitu nikelis sudaro karbidą Ni 3 C, su fosforu - Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P kompozicijų fosfidus. Nikelis taip pat reaguoja su kitais nemetalais, įskaitant (ypatingomis sąlygomis) su azotu. Įdomu tai, kad nikelis gali absorbuoti didelius vandenilio kiekius, todėl nikelyje susidaro kieti vandenilio tirpalai.
Yra žinomos tokios vandenyje tirpios nikelio druskos kaip NiSO 4 sulfatas, Ni(NO 3) 2 nitratas ir daugelis kitų. Dauguma šių druskų, kristalizuotų iš vandeninių tirpalų, sudaro kristalinius hidratus, pavyzdžiui, NiSO 4 .7H 2 O, Ni(NO 3) 2 .6H 2 O. Netirpūs nikelio junginiai apima Ni 3 (PO 4) 2 fosfatą ir Ni 2 SiO silikatas 4.
Kai į nikelio (II) druskos tirpalą įpilama šarmo, nusėda žalios nikelio hidroksido nuosėdos:
Ni(NO 3) 2 + 2NaOH = Ni(OH) 2 + 2NaNO 3
Ni(OH)2 turi silpnai bazines savybes. Jei Ni(OH) 2 suspensija šarminėje terpėje yra veikiama stipriu oksidatoriumi, pavyzdžiui, bromu, atsiranda nikelio(III) hidroksidas:
2Ni(OH)2 + 2NaOH + Br2 = 2Ni(OH)3 + 2NaBr
Nikeliui būdingas kompleksų susidarymas. Taigi Ni 2+ katijonas su amoniaku sudaro heksaamino kompleksą 2+ ir diakvatetraamino kompleksą 2+. Šie kompleksai su anijonais sudaro mėlynus arba violetinius junginius.
Kai fluoras F2 veikia NiCl2 ir KCl mišinį, atsiranda sudėtingų junginių, kuriuose yra didelės oksidacijos būsenos nikelio: +3 – (K3) ir +4 – (K2).
Nikelio milteliai reaguoja su anglies monoksidu (II) CO ir susidaro lengvai lakus tetrakarbonilo Ni(CO) 4, kuris puikiai pritaikomas nikelio dangų dengimui, didelio grynumo dispersinio nikelio ruošimui ir kt.
Dėl būdingos Ni 2+ jonų reakcijos su dimetilglioksimu susidaro rausvai raudonas nikelio dimetilglioksimatas. Ši reakcija naudojama kiekybiniam nikelio nustatymui, o reakcijos produktas naudojamas kaip pigmentas kosmetinėse medžiagose ir kitais tikslais.
Taikymas
Didžioji dalis lydyto nikelio išleidžiama įvairių lydinių gamybai. Taigi, pridėjus nikelio į plieną, padidėja lydinio cheminis atsparumas, o visi nerūdijantys plienai būtinai turi nikelio. Be to, nikelio lydiniai pasižymi dideliu tvirtumu ir yra naudojami patvariems šarvams gaminti. Geležies ir nikelio lydinys, kuriame yra 36-38% nikelio, turi stebėtinai mažą šiluminio plėtimosi koeficientą (tai vadinamasis Invar lydinys), jis naudojamas įvairių prietaisų kritinių dalių gamyboje.
Gaminant elektromagnetines šerdis, plačiai naudojami lydiniai. bendras vardas permalloi (cm. PERMALLOY). Šiuose lydiniuose, be geležies, yra nuo 40 iki 80% nikelio. Gerai žinomos įvairiuose šildytuvuose naudojamos nichromo spiralės, susidedančios iš chromo (10-30%) ir nikelio. Monetos kaldinamos iš nikelio lydinių. Bendras įvairių nikelio lydinių skaičius praktikoje siekia kelis tūkstančius.
Didelis nikelio dangų atsparumas korozijai leidžia naudoti plonus nikelio sluoksnius, siekiant apsaugoti įvairius metalus nuo korozijos nikeliavimu. Tuo pačiu metu nikeliavimas suteikia gaminiams gražų išvaizda. Šiuo atveju elektrolizei naudojamas dvigubo amonio ir nikelio sulfato (NH 4) 2 Ni(SO 4) 2 vandeninis tirpalas.
Nikelis plačiai naudojamas įvairios cheminės įrangos gamyboje, laivų statyboje, elektrotechnikoje, šarminių baterijų gamyboje ir daugeliui kitų tikslų.
Specialiai paruoštas dispersinis nikelis (vadinamasis Raney nikelis) yra plačiai naudojamas kaip katalizatorius įvairiems cheminės reakcijos. Nikelio oksidai naudojami feritinių medžiagų gamyboje ir kaip stiklo, glazūros ir keramikos pigmentai; oksidai ir kai kurios druskos yra įvairių procesų katalizatoriai.
Biologinis vaidmuo
Nikelis yra vienas iš mikroelementų (cm. MIKROELEMENTAI) būtini normaliam gyvų organizmų vystymuisi. Tačiau mažai žinoma apie jo vaidmenį gyvuose organizmuose. Yra žinoma, kad nikelis dalyvauja gyvūnų ir augalų fermentinėse reakcijose. Gyvūnams jis kaupiasi keratinizuotuose audiniuose, ypač plunksnose. Padidėjęs nikelio kiekis dirvožemyje sukelia endemines ligas – augaluose atsiranda negražių formų, o gyvūnams – akių ligos, susijusios su nikelio kaupimu ragenoje. Toksiška dozė (žiurkėms) - 50 mg. Ypač kenksmingi yra lakieji nikelio junginiai, ypač jo tetrakarbonilo Ni(CO) 4 . Didžiausia leistina nikelio junginių koncentracija ore svyruoja nuo 0,0002 iki 0,001 mg/m 3 (įvairiems junginiams).

Enciklopedinis žodynas. 2009 .

Sinonimai:

Pažiūrėkite, kas yra „nikelis“ kituose žodynuose:

NIKELIS- (simbolis Ni), metalas, kurio atominė masė yra 58,69, serijos numeris 28, kartu su kobaltu ir geležimi priklauso Mendelejevo periodinės sistemos VIII grupei ir 4 eilutei. Ud. V. 8,8, lydymosi temperatūra 1452°. Įprastuose jų ryšiuose N...... Didžioji medicinos enciklopedija

- (simbolis Ni), sidabriškai baltas metalas, PEREINAMASIS ELEMENTAS, atrastas 1751 m. Jo pagrindinės rūdos yra nikelio sulfido geležies rūdos (pentlanditas) ir nikelio arsenidas (nikelis). Nikelis turi sudėtingą valymo procesą, įskaitant diferencijuotą skilimą. Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

- (vokiškas nikelis). Metalas yra sidabriškai baltos spalvos ir nėra grynos formos. IN pastaruoju metu naudojami indams ir virtuvės reikmenims gaminti. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinovas A.N., 1910. NIKELIS Vok. Nikelis... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

Nikelis- yra gana kietas pilkšvai baltas metalas, kurio lydymosi temperatūra yra 1453 laipsniai. C. Jis yra feromagnetinis, pasižymintis lankstumu, lankstumu, stiprumu ir atsparumu korozijai bei oksidacijai. Nikelis daugiausia yra... Oficiali terminija

Nikelis yra 17-as cheminis elementas Mendelejevo periodinė lentelė, kurios atominis skaičius 28. Medžiaga yra pereinamasis metalas, išsiskiriantis plastiškumu ir pasižymintis būdinga sidabriškai balta spalva. Neturi stipraus cheminio aktyvumo. Pats medžiagos pavadinimas išvertus iš vokiečių kalbos reiškia „kalnų dvasia“. Žmonės su nikeliu buvo susipažinę dar XVII amžiuje, tačiau jis dar nebuvo išskirtas kaip atskira medžiaga. Jis buvo rastas vario rūdose vario gavybos metu ir buvo vadinamas netikru variu (kupfernickel) iš kalnų dvasios. Medžiagą kaip atskirą metalą išskyrė Axelis Crostedtas 1751 m. ir pavadino ją „nikeliu“.

XVIII amžiaus viduryje žmonės žinojo 12 metalų, taip pat sierą, fosforą, anglį ir arseną. Tuo pačiu metu prie jų buvo pridėtas nikelis, kuriam buvo suteiktas 17 numeris.

Nikelio charakteristikos

Naujai atrastas elementas ne iš karto rado savo pritaikymą. Tik po dviejų šimtmečių žmonės pradėjo aktyviai naudoti metalą. Ypač išpopuliarėjo metalurgijoje. Kaip paaiškėjo, nikelis yra puikus plieno ir geležies legiravimo elementas. Taigi lydiniai su nikeliu yra labai atsparūs įvairiems cheminiams poveikiams, nėra pažeidžiami korozijos, taip pat gali atlaikyti labai aukštą temperatūrą. Pavyzdžiui, nikelio ir geležies lydinys, metalurgijoje vadinamas invaru, negali išsiplėsti veikiant aukštai temperatūrai. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl invaras naudojamas bėgiams gaminti. geležinkeliai ir daug kitų elementų.

Fizinės nikelio savybės

Nikelis yra metalas, turintis būdingą gelsvai sidabrinį atspalvį. Po atviru dangumi išlaiko savo spalvą ir blizgesį, neišblunka. Metalo Brinelio kietumas yra 600-800 Mn/m2. Nepaisant gana didelio kietumo, metalas puikiai tinka įvairiems fiziniams poveikiams ir apdorojimui, įskaitant kalimą ir poliravimą. Tai leidžia nikelį naudoti labai ploniems ir subtiliems gaminiams gaminti.

Metalas pasižymi magnetinėmis savybėmis net esant gana žemai temperatūrai (iki -340 0 C). Atsparus korozijos pažeidimams.

Fizinės nikelio savybės

Atominis skaičius	28
Atominė masė, a.u.m	58,69
Atomo skersmuo, pm	248
Tankis, g/cm³	8,902
Savitoji šiluminė talpa, J/(K mol)	0,443
Šilumos laidumas, W/(m K)	90,9
Lydymosi temperatūra, °C	1453
Virimo temperatūra, °C	2730-2915
Lydymosi šiluma, kJ/mol	17,61
Garavimo šiluma, kJ/mol	378,6
Molinis tūris, cm³/mol	6,6
Metalų grupė	Sunkusis metalas

Nikelio cheminės savybės

Nikelio atominis numeris 28 ir cheminėje nomenklatūroje žymimas simboliu Ni. Turi molinė masė 58,6934 g/mol. Nikelio atomo spindulys yra 124 pm. Jo elektronegatyvumas pagal Paulingo skalę yra 1,94, o jo elektroninis potencialas yra 0,25 V.

Metalas nėra veikiamas neigiamo oro ir vandens poveikio. Taip yra dėl to, kad ant jo paviršiaus susidaro nikelio oksido (NiO) pavidalo plėvelė, kuri neleidžia jai toliau oksiduotis.

Reaguoja su deguonimi tik tam tikromis sąlygomis, ypač esant aukštai temperatūrai. Esant aukštai temperatūrai, jis taip pat gali sąveikauti su absoliučiai visais halogenais.

Rodo smarkią reakciją azoto rūgštyje, taip pat tirpaluose su amoniaku. Tačiau kai kurios druskos, pavyzdžiui, druskos ir sieros rūgštis, gana lėtai tirpina metalą. Bet jis visai netirpsta fosforo rūgštyje.

Nikelio gamyba

Pagrindinė nikelio gavybos medžiaga yra sulfido vario-nikelio rūdos. Taigi būtent iš tokių rūdų gaunama apie 80% nikelio iš visos pasaulio produkcijos, neskaitant Rusijos. Rūdos yra selektyviai sodrinami flotacijos būdu, po to nuo rūdos atskiriami vario, nikelio ir pirotito koncentratai.

Grynam metalui gauti naudojamas nikelio rūdos koncentratas, kuris kartu su srautais lydomas elektros šachtose arba reverberacinėse krosnyse. Šio proceso metu atliekos yra atskiriamos ir nikelis išgaunamas matinio pavidalo, kuriame yra iki 15% nikelio.

Kartais, prieš siunčiant koncentratą lydyti, jis skrudinamas ir granuliuojamas. Sulfido lydalo (matinio) sudėtyje po lydymo proceso taip pat yra Fe, Co ir beveik visiškai Cu, taip pat tauriųjų metalų. Toliau geležis atskiriama, po to lieka lydinys, kuriame yra vario ir nikelio. Lydinys lėtai atšaldomas, po to jis smulkiai sumalamas ir siunčiamas tolesniam plūduriavimui, kad būtų atskirti du elementai. Cu ir Ni taip pat gali būti atskirti vadinamuoju karbonilo procesu, kuris pagrįstas reakcijos grįžtamumu.

Trys dažniausiai naudojami nikelio gavimo būdai:

Atkuriamoji. Pagrindas yra silikato rūda, iš kurios, dalyvaujant anglies dulkėms, susidaro geležies-nikelio granulės, kuriose yra nuo 5% iki 8% nikelio. Šiam procesui naudojamos rotacinės vamzdžių krosnys. Po to granulės išvalomos nuo sieros, kalcinuojamos ir apdorojamos amoniako tirpalu, iš kurio parūgštinus gaunamas nikelis.
Karbonilas. Šis metodas taip pat vadinamas Mondo metodu. Remiantis vario-nikelio matinė gamyba iš sulfido rūdos. Aukštu slėgiu CO praleidžiamas per matinį paviršių, todėl susidaro tetrakarbonilnikelis, iš kurio, veikiant aukštai temperatūrai, išsiskiria labai grynas nikelis.
Aliuminioterminis. Šis metodas remiantis nikelio redukcija iš oksidinės rūdos: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3

Nikelio junginiai

Nikelis sudaro daug įvairių organinių ir neorganinių junginių, kurių kiekvienas naudojamas tam tikrose žmogaus veiklos srityse.

Neorganiniai nikelio junginiai

Tarp jų verta paminėti oksidus. Visų pirma, jo monoksidas, kuris susidaro dėl metalo ir deguonies reakcijos gana aukštoje, viršijančioje 500 0 C temperatūrą, naudojamas kaip medžiaga, iš kurios gaminami dažai ir emaliai keramikos ir stiklo gamyboje. O gaminant anodus, kurie naudojami šarminėse baterijose, naudojamas nikelio seskvioksidas Ni 2 O 3. Norėdami jį gauti, nikelio nitratas arba nikelio chloratas yra labai lėtai kaitinami.

Ne paskutinė vieta Taip pat skiriami nikelio hidroksidai. Pavyzdžiui, Ni(OH) 2 susidaro šarmams veikiant vandeninius nikelio druskų tirpalus. Šis hidroksidas pasižymi šviesiai žalia spalva. Iš nikelio hidroksido, veikiant oksiduojančiam agentui šarminėje aplinkoje, susidaro hidratuotas oksidas, kurio pagrindu veikia Edison šarminė baterija. Šios baterijos privalumas yra tai, kad ji ilgą laiką gali likti neįkrauta, o įprastos švino baterijos negali ilgai likti neįkrautos.

Nikelio (II) druskos dažniausiai susidaro dėl NiO arba Ni(OH) 2 sąveikos su įvairiomis rūgštimis. Tirpios nikelio druskos daugeliu atvejų sudaro kristalinius hidratus. Netirpios druskos yra Ni 3 (PO 4) 2 fosfatas ir Ni 2 SiO 4 silikatas. Kristaliniai hidratai ir tirpalai pasižymi žalsva spalva, o bevandenėms druskoms – geltona arba rusvai gelsva spalva.

Taip pat yra nikelio (II) kompleksinių junginių. Norėdami juos suformuoti, nikelio oksidas ištirpinamas amoniako tirpale. Nikelio dimetilglioksimatas Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2 naudojamas kaip reakcija į nikelio jonus. Jam būdinga rūgščios aplinkos raudona spalva.

Mažiausiai būdingi nikelio junginiai yra nikelio(III) junginiai. Iš jų žinoma juodoji medžiaga, gaunama nikelio (II) hidroksido oksidacijos reakcijos metu šarminėje terpėje su hipochloritu arba halogenais:

2Ni(OH)2 + 2NaOH + Br2 = Ni 2O3 *H2O + 2NaBr + H2O

Organiniai nikelio junginiai

Ni-C sujungimas vyksta dviem būdais:

Pagal y tipą. Tokie junginiai vadinami y kompleksais. Tai apima junginius, turinčius tokią formą: ir , kur R = Alk arba Ar, L = PR3, kur X yra acidoligandas.
Pagal p tipo. Jie vadinami p kompleksais. Tai apima alkeno ir polieno organinio nikelio junginius, kuriuose yra nulinės oksidacijos būsenos nikelio. Tokie junginiai dažniausiai pasižymi trigonine arba tetraedrine struktūra.