Mükemmel korozyon direnci, yüksek mukavemet, estetik çekicilik ve kendisine verilen herhangi bir şekli alma yeteneği ile karakterizedir. Özellikleri nedeniyle, bu . Nikelin %60'tan fazlası paslanmaz çelik üretimine gidiyor.

Nikelin katılımıyla evler inşa ediyorlar, ilginç performans sergiliyorlar mimari tasarım, duvar dekorasyonu yapın ve iniş boruları yapın. Nikel hayatımızın her yerinde mevcuttur. Bu nedenle bugün nikelin bileşimini, yapısını ve özelliklerini ele alacağız.

Nikel, gümüş bir renk tonu ile beyazdır. Bu metal genellikle diğer malzemelerle birleştirilir. Sonuç olarak, alaşımlar oluşur.

• Nikel yiyeceklerde bulunur yerkabuğu, su ve hatta havada.
• Nikel, yüz merkezli bir kübik kafese sahiptir (a = 3.5236A). Normal durumunda, bir β-modifikasyonu şeklinde sunulur. Katot püskürtme sırasında, altıgen bir kafes ile α-modifikasyonuna geçer. Nikel daha fazla 200°C'ye ısıtılırsa, kafesi kübik hale gelir.
• Nikel, bitmemiş bir 3d elektron kabuğuna sahiptir, bu nedenle bir geçiş metali olarak sınıflandırılır.
• Nikel elementi, en düşük termal genleşme katsayısına sahip en önemli manyetik alaşımlardan ve malzemelerden biridir.

Doğada işlenmemiş ve çıkarılmamış nikel, 5 kararlı izotoptan oluşur. Nikel, Mendeleev'in periyodik sisteminde 28 numaradır.Bu elementin atom kütlesi 58.70'dir.

Nikel özellikleri

Yoğunluk ve Kütle

Nikel seriye aittir ağır metaller. Yoğunluğu titanyum metalinin iki katıdır, ancak sayısal olarak yoğunluğa eşittir.

Nikelin özgül yoğunluğunun sayısal değeri 8902 kg/m3'tür. Nikelin atom kütlesi: 58.6934 amu e. m. (g / mol).

Mekanik karakteristiği

Nikel iyi dövülebilirliğe ve sünekliğe sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı kolayca yuvarlanabilir. almak oldukça kolay ince levhalar ve küçük borular.

0 ila 631 K arasındaki sıcaklıklarda nikel ferromanyetik hale gelir. Bu işlem, nikel atomunun dış kabuklarının özel yapısı nedeniyle oluşur.

Nikelin aşağıdaki mekanik özellikleri bilinmektedir:

• Artan güç.
• 450 MPa'ya eşit çekme mukavemeti.
• Malzemenin yüksek plastisitesi.
• Korozyon direnci.
• Yüksek erime noktası.
• Yüksek katalitik yeteneği.

Tanımlanan metalin mekanik özellikleri, safsızlıkların varlığına bağlıdır. Kükürt, bizmut ve antimon en tehlikeli ve zararlı olarak kabul edilir. Nikel gazlarla doyurulursa, mekanik özellikleri daha da kötüleşir.

Termal ve elektriksel iletkenlik

• Nikel metal aşağıdaki termal iletkenliğe sahiptir: 90,1 W/(m·K) (25°C'de).
• Nikelin elektriksel iletkenliği 11.500.000 Sim/m'dir.

korozyon direnci

Korozyon direnci, bir metalin agresif bir ortama maruz kaldığında tahribata direnme yeteneği olarak anlaşılır. Nikel, korozyona karşı oldukça dayanıklı bir malzemedir.

Nikel aşağıdaki ortamlarda paslanmayacaktır:

• Çevreleyen atmosfer. Nikel, yüksek sıcaklıklara karşı iyi bir dirence sahiptir. Nikel endüstriyel bir atmosfere maruz kalırsa, her zaman nikelin kararmasına neden olan ince bir film geliştirecektir.
• Alkaliler sıcak ve soğuk halde ve erimiş hallerinde.
• organik asitler.
• inorganik asitler.

Ayrıca nikel, sıcak alkollerde ve yağ asitlerinde paslanma yapmaz. Bu nedenle, bu metal gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kimya endüstrisi de nikelden geniş ölçüde yararlanır. Bunun nedeni, nikelin yüksek sıcaklıklara ve yüksek konsantrasyonlardaki çözeltilere karşı korozyon direncidir.

Nikel, aşağıdaki çevresel koşullar altında korozyona karşı hassastır:

• Deniz suyu.
• Hipokloritlerin alkali çözeltileri.
• Kükürt veya kükürt içeren herhangi bir ortam.
• Oksitleyici tuzların çözeltileri.
• Amonyak hidrat ve amonyak suyu.

Nikel toksisitesi aşağıda tartışılmaktadır.

Sıcaklıklar

Nikelin aşağıdaki termodinamik özellikleri bilinmektedir:

• Nikel erime noktası: 1726 K veya 2647 °F veya 1453 °C.
• Nikel kaynama noktası: 3005 K veya 4949 °F veya 2732 °C.
• Döküm sıcaklığı: 1500-1575 °C.
• Tavlama sıcaklığı: 750 - 900 °C.

Toksisite ve çevre dostu

Büyük miktarlarda nikelin vücut üzerinde toksik etkisi vardır. Yemekle birlikte almaktan bahsediyorsak, bu elementin artan içeriği kesinlikle sağlık için bir tehdit oluşturacaktır.

Fazla nikelin yaygın bir olumsuz sonucu alerjidir. Ayrıca vücutta bu metale (büyük miktarlarda) maruz kaldığında, mide ve bağırsak rahatsızlıkları meydana gelir, kırmızı kan hücrelerinin içeriği mutlaka artar. Nikel kronik bronşite, böbrek stresine ve akciğer fonksiyon bozukluğuna neden olabilir. Fazla nikel akciğer kanserine neden olur.

İçme suyu bir milyon su parçacığı başına 250 parçacık nikel içeriyorsa, bu içerik kan hastalığına ve böbrek sorunlarına neden olabilir. Ancak, bu oldukça nadir bir durumdur.

Nikel, tütün dumanında bulunur. Bu dumanın veya nikel içeren tozun solunması bronşite ve akciğer fonksiyonlarının bozulmasına yol açar. Bu maddeyi koşullarda veya elverişsiz ekolojik alanlarda elde etmek mümkündür.

Nikel toksisitesi yalnızca büyük miktarlarda yutulduğunda tehlikelidir. Nikel sanayide ve yapı işlerinde kullanılıyorsa tehlikeli değildir.

Diğer özellikler

Nikel ayrıca aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• özel elektrik direnci 68.8 nom m'ye eşit nikel.
• Kimyasal olarak nikel, demir, kobalt, cuprum ve bazı soy metallere benzer.
• Nikel, 500 C sıcaklıkta oksijen ile reaksiyona girer.
• Nikel iyi dağılmış bir duruma geçerse, kendiliğinden tutuşabilir.
• Nikel, çok yüksek sıcaklıklarda bile nitrojen ile reaksiyona girmez.
• Nikel, asitlerde demirden daha yavaş çözünür.

konuyla ilgili: Nikel ve özellikleri

Çalışma 5202 grubu 2. sınıf öğrencileri tarafından derlenmiştir.

Nikitin Dmitry ve Sharhemullin Emil.

Kazan 2013

Fiziksel özellikler Nikel.

Element 1761'de keşfedildi. Nikel, periyodik kimyasal elementler sisteminin dördüncü periyodu olan onuncu grubun bir elementidir. I. Mendeleev, atom numarası 28 olan. Havada kararmayan gümüş-beyaz metal. AT saf formuçok plastik ve basınç işlemine uygundur. Bu bir ferromıknatıstır, yani. içinden akım geçirirken, belirgin manyetik özelliklere sahiptir. Nikel atomları harici bir elektronik konfigürasyona sahiptir 3d 8 4s 2 . Dövülebilir ve dövülebilir bir metaldir, bu da ondan en ince levhaları ve boruları üretmeyi mümkün kılar.

Nikelin Kimyasal Özellikleri

Kimyasal olarak Ni, Fe ve Co'ya benzer, aynı zamanda Cu ve soy metallere de benzer. Bileşiklerde değişken değerlik (çoğunlukla 2 değerli) sergiler. Nikel orta aktiviteli bir metaldir. Büyük miktarlarda gaz emer (özellikle ince bölünmüş durumda)

Nikel sadece toz halinde yanar. Bu durumda, iki oksit NiO ve Ni 2 O 3 ve buna göre iki hidroksit Ni(OH) 2 ve Ni(OH) 3 oluşturur. En önemli çözünür nikel tuzları asetat, klorür, nitrat ve sülfattır. Sulu tuz çözeltileri genellikle yeşil renklidir ve susuz tuzlar sarı veya kahverengi-sarıdır. genellikle analitik kimyada kullanılır.

N.'nin gazlarla doyması mekanik özelliklerini kötüleştirir. Oksijen ile etkileşim 500 °C'de başlar; ince dağılmış durumda, N. piroforiktir - havada kendiliğinden tutuşur. Oksitlerden en önemli oksit, suda hemen hemen çözünmeyen (mineral bunsenit) NiO - yeşilimsi kristallerdir. Hacimli elma yeşili bir çökelti şeklinde alkaliler eklendiğinde, nikel tuzlarının çözeltilerinden hidroksit çökelir. Isıtıldığında, H. halojenlerle birleşerek NiX2 oluşturur. Kükürt buharında yakma, bileşimde Ni3S2'ye benzer bir sülfür verir. Monosülfid NiS, NiO'nun kükürt ile ısıtılmasıyla elde edilebilir. N., yüksek sıcaklıklarda bile (1400 ° C'ye kadar) nitrojen ile reaksiyona girmez.

Sıvı halde, N., soğutma üzerine grafit şeklinde çökelen kayda değer miktarda C'yi çözer. Grafit izole edildiğinde, N. dövülebilirliğini ve basınçla işlenme yeteneğini kaybeder.

Nikel suya dayanıklıdır. Organik asitler, N. üzerinde ancak onunla uzun süreli temastan sonra etki eder. kükürt ve hidroklorik asit N'yi yavaşça çözün; seyreltik nitrik asit - çok kolay; konsantre HNO3, N.'yi pasifleştirir, ancak demirden daha az ölçüde. Asitlerle etkileşime girdiğinde, 2-valent Ni tuzları oluşur. Hemen hemen tüm Ni(II) tuzları ve güçlü asitler suda oldukça çözünür, çözeltileri hidroliz nedeniyle asidiktir.

Nikelin karmaşık bileşikleri.

nikelin bağlanması kompleksler - önemli Analitik kimya için teşhis süreci.

Nikel, komplekslerin oluşumu ile karakterizedir. Böylece, amonyaklı Ni2+ katyonu, bir hekzaamin kompleksi 2+ ve bir diquatetraammin kompleksi 2+ oluşturur. Anyonlarla bu kompleksler mavi veya mor bileşikler oluşturur.

Çözünmeyen tuzlar arasında oksalat ve fosfat (yeşil renk), üç sülfür bulunur: NiS (siyah), Ni3S2 (sarımsı-bronz) ve Ni3S4 (gümüş-beyaz). Veya asidik ortamda açık kırmızı renk veren nikel dimetilglioksimat Ni (C 4 H 6 N 2 O 2) 2, nikel tespiti için kalitatif analizde yaygın olarak kullanılan.

Nikel(II) tuzlarının sulu çözeltileri, heksaaquanikel(II) 2+ iyonunu içerir. Bu iyonları içeren bir çözeltiye eklendiğinde, amonyak çözeltisi yeşil jelatinimsi bir madde olan nikel(II) hidroksit çöker. Bu çökelti, heksamminenikel(II) 2+ iyonlarının oluşumundan dolayı fazla miktarda amonyak eklendiğinde çözülür.

Nikel, tetrahedral ve düz kare yapılarla kompleksler oluşturur. Örneğin, tetrakloronikelat(II) 2− kompleksi tetrahedral bir yapıya sahipken, tetrasiyanonikkelat(II) 2− kompleksi düzlemsel kare bir yapıya sahiptir.

Ni 2+ iyonlarının dimetilglioksim ile reaksiyonu karakteristiktir ve pembe-kırmızı nikel dimetilglioksimat oluşumuna yol açar. Bu reaksiyon, nikelin nicel tayininde kullanılır ve reaksiyon ürünü, kozmetik malzemelerde pigment olarak ve başka amaçlar için kullanılır.

Elementin Nicelenmesi.

Esas olarak aşağıdaki yöntemlerle gerçekleştirilir:

1) Daha önce bahsedildiği gibi, nikel dimetoiglioksimat şeklinde çökelme.

2) enikel-alfa-benzildioksim şeklinde çökeltme.

3) Nikel hidroksit şeklinde çökelme (3) . Bu reaksiyon, kostik potas ve brom suyu kullanılarak gerçekleştirilir.

4) Sülfür şeklinde yağış. Nikel oksidin ağırlık formu olarak kullanılacağı yerler2.

5) Elektrolitik yöntem

6) Hacimsel yöntem - yani potasyum siyanürün kompleks siyanür oluşumuna titrasyonu (dört kez Potasyum 2 nikel ce en)

7) Nikel iyonları 3'ün dimetilglioksim ile bir oksitleyici madde varlığında bir alkali çözelti içinde tepkimesiyle oluşan, hekzamin nikel iyonunun rengindeki veya çözünür bir kompleks bileşiğin kırmızı rengindeki bir değişikliğe dayanan bir kolorimetrik yöntem. ajan.

8) Kompleksometrik yöntem.

NİKEL TAYİNİ İÇİN GRAVİMETRİK YÖNTEM Yöntem, nikelin, sitrik veya tartarik asit varlığında, dimetilglioksim ile bir amonyak çözeltisi içinde, az çözünür bir interkompleks bileşik olarak çökeltilmesine dayanır.

NİKEL TAYİNİ İÇİN TİTRİMETRİK YÖNTEM

Yöntem, sitrik veya tartarik asit mevcudiyetinde az çözünür bir kompleks içi bileşik olarak dimetilglioksim ile bir amonyak çözeltisi içinde nikelin çökeltilmesine ve bir gösterge olarak eriokrom siyah T ile kompleksometrik titrasyon ile nikelin belirlenmesine dayanır.

Hikaye

Nikel (İngilizce, Fransızca ve Almanca Nikel) 1751'de keşfedildi. Bununla birlikte, bundan çok önce, Sakson madencileri, dışarıdan bakır cevherine benzeyen ve cam yapımında camı renklendirmek için kullanılan cevherin çok iyi farkındaydı. yeşil renk. Bu cevherden bakır elde etmek için yapılan tüm girişimler başarısız oldu ve bu nedenle geç XVII içinde. Cevher, kabaca "Bakır Şeytan" anlamına gelen Kupfernickel olarak adlandırıldı. Bu cevher (kırmızı nikel pirit NiAs) 1751'de İsveçli mineralog Kronstedt tarafından incelenmiştir. Yeşil oksit ve ikincisini indirgeyerek nikel adı verilen yeni bir metal elde etmeyi başardı. Bergman metali daha saf bir biçimde aldığında, metalin özelliklerinin demirinkilere benzer olduğunu buldu; Nikel, Proust'tan başlayarak birçok kimyager tarafından daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Nikkel madencilerin dilinde lanetli bir kelimedir. Birkaç anlamı olan genel bir kelime olan çarpık Nicolaus'tan oluşturuldu. Ama esas olarak Nicolaus kelimesi iki yüzlü insanları karakterize etmeye hizmet etti; buna ek olarak, "yaramaz küçük bir ruh", "aldatıcı bir mokasen" vb. Anlamına geliyordu. Rus edebiyatında erken XIX içinde. nikolan (Scherer, 1808), nikolan (Zakharov, 1810), nicol ve nikel (Dvigubsky, 1824) isimleri kullanılmıştır.

Fiziksel özellikler

Nikel metal, sarımsı bir renk tonu ile gümüşi bir renge sahiptir, çok sert, sünek ve dövülebilir, iyi parlatır, bir mıknatıs tarafından çekilir, 340 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda manyetik özellikler gösterir.

Kimyasal özellikler
Nikel diklorür (NiCl2)

Nikel atomları, 3d84s2'nin harici bir elektronik konfigürasyonuna sahiptir. Ni(II)'nin oksidasyon durumu, nikel için en kararlı olanıdır.
Nikel, oksidasyon durumları +2 ve +3 olan bileşikler oluşturur. Bu durumda oksidasyon durumu +3 olan nikel sadece kompleks tuzlar halindedir. Nikel +2 bileşikleri için bilinmektedir. çok sayıda sıradan ve karmaşık bileşikler. Nikel oksit Ni2O3 güçlü bir oksitleyici ajandır.
Nikel, yüksek korozyon direnci ile karakterize edilir - havada, suda, alkalilerde, bir dizi asitte stabildir. Kimyasal direnç, pasivasyon eğiliminden kaynaklanır - yüzeyinde koruyucu etkisi olan yoğun bir oksit film oluşumu. Nikel aktif olarak çözünür Nitrik asit.
Karbon monoksit CO ile nikel kolayca uçucu ve oldukça toksik bir karbonil Ni(CO)4 oluşturur.
İnce dağılmış nikel tozu piroforiktir (havada kendiliğinden tutuşur).

Nikel sadece toz halinde yanar. NiO ve Ni2O3 olmak üzere iki oksit ve sırasıyla Ni(OH)2 ve Ni(OH)3 olmak üzere iki hidroksit oluşturur. En önemli çözünür nikel tuzları asetat, klorür, nitrat ve sülfattır. Çözeltiler genellikle yeşil, susuz tuzlar ise sarı veya kahverengi-sarı renktedir. Çözünmeyen tuzlar arasında oksalat ve fosfat (yeşil), üç sülfür NiS (siyah), Ni2S3 (sarımsı bronz) ve Ni3S4 (siyah) bulunur. Nikel ayrıca çok sayıda koordinasyon ve karmaşık bileşik oluşturur. Örneğin, asidik ortamda berrak kırmızı bir renk veren nikel dimetilglioksimat Ni(C4H6N2O2)2, nikel tespiti için kalitatif analizlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bir kavanozdaki sulu bir nikel sülfat çözeltisi yeşildir.

Nikel(II) tuzlarının sulu çözeltileri, heksaaquanikel(II) 2+ iyonunu içerir. Bu iyonları içeren bir çözeltiye bir amonyak çözeltisi eklendiğinde, yeşil jelatinimsi bir madde olan nikel (II) hidroksit çökelir. Bu çökelti, heksamminenikel(II) 2+ iyonlarının oluşumundan dolayı fazla miktarda amonyak eklendiğinde çözülür.
Nikel, tetrahedral ve düz kare yapılarla kompleksler oluşturur. Örneğin, tetrakloronikelat(II) 2− kompleksi tetrahedral bir yapıya sahipken, tetrasiyanonikkelat(II) 2− kompleksi düzlemsel kare bir yapıya sahiptir.
Niteliksel ve niceliksel analiz, nikel(II) iyonlarını saptamak için dimetilglioksim olarak da bilinen alkali bir bütanediondioksim çözeltisi kullanır. Nikel(II) iyonlarıyla etkileşime girdiğinde kırmızı bir koordinasyon bileşiği bis(bütanediondioksimato)nikel(II) oluşur. Bu bir şelat bileşiğidir ve bütanedionedioksimato ligandı iki dişlidir.

Doğada olmak

Nikel doğada oldukça yaygındır - yerkabuğundaki içeriği yaklaşık. %0.01 (kütle). Yerkabuğunda sadece bulunur bağlı form, demir göktaşları doğal nikel içerir (% 8'e kadar). Ultrabazik kayaçlardaki içeriği, asidik kayaçlardan (1.2 kg/t ve 8 g/t) yaklaşık 200 kat daha fazladır. Ultramafik kayalarda, baskın miktarda nikel, %0.13–0.41 Ni içeren olivinlerle ilişkilidir. Demir ve magnezyumun yerini izomorfik olarak alır. Nikelin küçük bir kısmı sülfür formunda bulunur. Nikel, siderofilik ve kalkofilik özellikler sergiler. Magmada artan kükürt içeriği ile nikel sülfürler bakır, kobalt, demir ve platinoidlerle birlikte ortaya çıkar. Hidrotermal bir işlemde, kobalt, arsenik ve kükürt ve bazen bizmut, uranyum ve gümüş ile birlikte nikel, nikel arsenit ve sülfür formunda yüksek konsantrasyonlar oluşturur. Nikel yaygın olarak sülfür ve arsenik içeren bakır-nikel cevherlerinde bulunur.

* Nikel (kırmızı nikel pirit, kupfernikel) NiAs
* kloantit (beyaz nikel pirit) (Ni, Co, Fe)As2
* garnierit (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O ve diğer silikatlar
* manyetik piritler (Fe, Ni, Cu)S
* arsenik-nikel parlak (gersdorfit) NiAsS,
* pentlandit (Fe,Ni)9S8

Bitkilerde ortalama olarak 5 × 10 −5 ağırlık yüzdesi nikel, deniz hayvanlarında - 1,6 × 10 −4, karasal hayvanlarda - 1 × 10 −6, insan vücudunda - 1 ... 2 × 10 −6 . Organizmalarda nikel hakkında çok şey bilinmektedir. Örneğin, insan kanındaki içeriğinin yaşla birlikte değiştiği, hayvanlarda vücuttaki nikel miktarının arttığı ve son olarak, bazı bitkiler ve mikroorganizmaların - binlerce nikel içeren nikel "konsantratörleri" olduğu tespit edilmiştir. ve hatta çevreden yüz binlerce kat daha fazla nikel.
Nikel cevheri yatakları

Nikel cevherlerinin ana yatakları Kanada, Rusya, Yeni Kaledonya, Filipinler, Endonezya, Çin, Finlandiya ve Avustralya'da bulunmaktadır. Nikelin doğal izotopları.
Doğal nikel 5 kararlı izotop içerir: 58Ni (%68,27), 60Ni (%26,10), 61Ni (%1,13), 62Ni (%3,59), 64Ni (%0,91).

Fiş

1998 yılının başında cevherlerdeki toplam nikel rezervinin, 49 milyon tonluk güvenilir rezervler dahil olmak üzere, 135 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.
Nikel (nikel (kupfernikel) NiAs, millerit NiS, pentlandit (FeNi)9S8) ana cevherleri ayrıca arsenik, demir ve kükürt içerir; Pentlandit kapanımları ayrıca magmatik pirotitte de görülür. Ni'nin çıkarıldığı diğer cevherler Co, Cu, Fe ve Mg safsızlıklarını içerir. Nikel bazen rafinasyon işleminin ana ürünüdür, ancak daha sıklıkla diğer metal teknolojilerinde yan ürün olarak elde edilir. Güvenilir rezervlerden, çeşitli kaynaklara göre, nikelin% ​​40 ila 66'sı "oksitlenmiş nikel cevherleri" (ONR),% 33'ü - sülfürde,% 0,7'si - diğerlerinde. 1997 itibariyle, OHP'nin işlenmesiyle üretilen nikelin payı, dünya üretiminin yaklaşık %40'ıydı. Endüstriyel koşullarda, OHP iki türe ayrılır: magnezya ve demirli.
Refrakter magnezyum cevherleri, kural olarak, ferronikel için elektrikli eritmeye tabi tutulur (hammaddenin bileşimine ve teknolojik özelliklere bağlı olarak% 5-50 Ni + Co).

En demirli - lateritik cevherler, amonyak-karbonat liçi veya sülfürik asit otoklav liçi kullanılarak hidrometalurjik yöntemlerle işlenir. Hammaddelerin bileşimine ve uygulanan teknolojik şemalara bağlı olarak, bu teknolojilerin nihai ürünleri şunlardır: nikel oksit (%76-90 Ni), sinter (%89 Ni), sülfür konsantreleri farklı kompozisyon, yanı sıra metalik nikel elektrolitik, nikel tozları ve kobalt.
Daha az demirli - nontronit cevherler eritilerek mat hale getirilir. Tam bir döngü üzerinde çalışan işletmelerde, metalik nikel elde etmek için nikel oksidin dönüştürülmesi, matın kavrulması, elektrikle eritilmesi bir başka işleme şemasını içerir. Yol boyunca, ekstrakte edilen kobalt, metal ve/veya tuzlar şeklinde üretilir. Başka bir nikel kaynağı: İngiltere'deki Güney Galler kömürlerinin küllerinde - ton başına 78 kg'a kadar nikel. Bazı kömürlerde, petrolde, şeyllerde artan nikel içeriği, fosillerde nikel konsantrasyonu olasılığını gösterir. organik madde. Bu fenomenin nedenleri henüz açıklanmadı.

Nikelin büyük kısmı garnierit ve manyetik piritlerden elde edilir.

1. Silikat cevheri, döner borulu fırınlarda kömür tozu ile demir-nikel peletlerine (%5-8 Ni) indirgenir, daha sonra kükürtten arındırılır, kalsine edilir ve bir amonyak çözeltisi ile işlenir. Çözelti asitleştirildikten sonra elektrolitik olarak bir metal elde edilir.
2. Karbonil yöntemi (Mond yöntemi). İlk olarak, CO'nun yüksek basınç altında geçirildiği sülfit cevherinden mat bakır-nikel elde edilir. Kolayca uçucu tetrakarbonilnikel oluşur, bunun termal ayrışması özellikle saf bir metal üretir.
3. Oksit cevherinden nikel geri kazanımının alüminotermik yöntemi: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O3

Başvuru

Alaşımlar

Nikel, enerji santrallerinin parçaları için havacılık endüstrisinde kullanılan çoğu süper alaşımın, yüksek sıcaklık malzemelerinin temelidir.

* Monel metal (%65 - 67 Ni + %30 - 32 Cu + %1 Mn), 500 °C'ye kadar ısıya dayanıklı, korozyona çok dayanıklı;
* beyaz altın (örneğin, 585 numune %58,5 altın ve bir gümüş ve nikel (veya paladyum) alaşımı (bağ) içerir);
* nikrom, dirençli alaşım (%60 Ni + %40 Cr);
* permalloy (%76 Ni + %17 Fe + %5 Cu + %2 Cr), çok düşük histerezis kayıpları ile yüksek manyetik duyarlılığa sahiptir;
* Invar (%65 Fe + %35 Ni), ısıtıldığında neredeyse uzamaz;
* Ayrıca nikel alaşımları, nikel ve krom-nikel çelikleri, nikel gümüşü ve konstantan, nikelin ve manganin gibi çeşitli direnç alaşımlarını içerir.

Nikel kaplama

Nikel kaplama, başka bir metalin korozyondan korunması için yüzeyinde nikel kaplama oluşturulmasıdır. Nikel(II) sülfat, sodyum klorür, bor hidroksit, yüzey aktif maddeler ve parlak maddeler ve çözünür nikel anotlar içeren elektrolitler kullanılarak galvanik olarak gerçekleştirilir. Elde edilen nikel tabakasının kalınlığı 12-36 µm'dir. Yüzey parlaklık stabilitesi, sonraki krom kaplama (krom tabakası kalınlığı 0,3 µm) ile sağlanabilir.

Akımsız nikel kaplama, sodyum sitrat varlığında bir nikel(II) klorür ve sodyum hipofosfit karışımı çözeltisinde gerçekleştirilir:

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

İşlem pH 4-6 ve 95 °C'de gerçekleştirilir.

Pil üretimi

Demir-nikel, nikel-kadmiyum, nikel-çinko, nikel-hidrojen pillerin imalatı.

radyasyon teknolojileri

63Ni nüklid yayan β+ parçacıklarının yarı ömrü 100,1 yıldır ve krytronlarda kullanılır.

İlaç

* Braket sistemlerinin (titanyum nikelit) imalatında kullanılır.
* Protezler

madeni para

Nikel, birçok ülkede madeni para üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 5 sentlik madeni para halk dilinde nikel olarak bilinir.

biyolojik rol

Biyolojik rolü: Nikel, canlı organizmaların normal gelişimi için gerekli olan eser elementlerden biridir. Bununla birlikte, canlı organizmalardaki rolü hakkında çok az şey bilinmektedir. Nikelin hayvanlarda ve bitkilerde enzimatik reaksiyonlarda yer aldığı bilinmektedir. Hayvanlarda özellikle tüylerde keratinize dokularda birikir. Topraklarda artan nikel içeriği endemik hastalıklara yol açar - bitkilerde çirkin formlar ve korneada nikel birikimi ile ilişkili hayvanlarda göz hastalıkları görülür. Toksik doz (sıçanlar için) - 50 mg. Uçucu nikel bileşikleri, özellikle onun tetrakarbonil Ni(CO)4'ü özellikle zararlıdır. Havadaki nikel bileşiklerinin MPC'si 0,0002 ila 0,001 mg/m3 (çeşitli bileşikler için) aralığındadır.

fizyolojik eylem

Nikel, deriyle temas eden metallere (mücevher, saat, kot çıtçıt) alerjinin (kontakt dermatit) ana nedenidir. Avrupa Birliği'nde insan derisi ile temas eden ürünlerdeki nikel içeriği sınırlıdır.
Nikel karbonil oldukça zehirlidir. Endüstriyel binaların havasındaki buharlarının izin verilen maksimum konsantrasyonu 0,0005 mg/m³'tür.
20. yüzyılda pankreasın nikel açısından çok zengin olduğu bulunmuştur. İnsülinden sonra uygulandığında nikel, insülinin etkisini uzatır ve böylece hipoglisemik aktiviteyi arttırır. Nikel enzimatik süreçleri etkiler, askorbik asidin oksidasyonu, sülfidril gruplarının disülfid gruplarına geçişini hızlandırır. Nikel, adrenalinin etkisini engelleyebilir ve kan basıncını düşürebilir. Vücutta fazla nikel alımı vitiligoya neden olur. Nikel, pankreas ve paratiroid bezlerinde birikir.

Nikel

NİKEL-BEN; m.[Almanca] Nikel] Kimyasal element (Ni), güçlü bir parlaklığa sahip gümüşi beyaz bir refrakter metal (endüstride kullanılır).

◁ Nikel, th, th. benim. N. cevher. H alaşımları. N kapak.

nikel

(lat. Niccolum), kimyasal eleman VIII Periyodik sistem grupları. İsim, madencilere müdahale ettiği iddia edilen kötü bir ruhun adı olan Alman Nikel'den geliyor. Gümüş beyaz metal; yoğunluk 8.90 g / cm3, t pl 1455°C; ferromanyetik (Kür noktası 358°C). Havaya ve suya karşı çok dayanıklıdır. Ana mineraller nikelin, millerit, pentlandittir. Nikelin yaklaşık %80'i nikel alaşımlarına gider. Ayrıca pillerin, kimyasal ekipmanların üretiminde, korozyon önleyici kaplamalarda (nikel kaplama) birçok kimyasal işlem için katalizör olarak kullanılır.

NİKEL

NİKEL (lat. Niсolum), Ni, atom numarası 28 olan bir kimyasal element, atom kütlesi 58.69. Ni elementinin kimyasal sembolü, elementin adıyla aynı şekilde telaffuz edilir. Doğal nikel, beş kararlı nüklidden oluşur (santimetre. NÜKLİD): 58 Ni (%67.88 kütlece), 60 Ni (%26.23), 61 Ni (%1.19), 62 Ni (%3.66) ve 64 Ni (%1.04). D. I. Mendeleev'in periyodik sisteminde nikel, VIIIB grubuna dahil edilir ve demir ile birlikte (santimetre.ÜTÜ) ve kobalt (santimetre. KOBALT) 4. periyotta bu grupta benzer özelliklere sahip bir geçiş metalleri üçlüsü oluşturur. Nikel atomunun iki dış elektron katmanının konfigürasyonu 3 s 2 p 6 d 8 4s 2 . Bileşikleri en sık +2 oksidasyon durumunda (değerlik II), daha az sıklıkla +3 oksidasyon durumunda (değerlik III) ve çok nadiren +1 ve +4 oksidasyon durumlarında (sırasıyla değer I ve IV) oluşturur.
Nötr nikel atomunun yarıçapı 0.124 nm'dir, Ni2+ iyonunun yarıçapı 0.069 nm'den (koordinasyon numarası 4) 0.083 nm'ye (koordinasyon numarası 6) kadardır. Nikel atomunun sıralı iyonlaşma enerjileri 7.635, 18.15, 35.17, 56.0 ve 79 eV'dir. Pauling ölçeğinde, nikelin elektronegatifliği 1.91'dir. Standart elektrot potansiyeli Ni 0 /Ni 2+ -0,23 V.
Kompakt formdaki basit madde nikel, parlak gümüşi beyaz bir metaldir.
keşif geçmişi
17. yüzyıldan beri Saksonya (Almanya) madencileri, görünüşte bakır cevherlerine benzeyen, ancak eritildiğinde bakır vermeyen cevheri biliyorlardı. Adı Kupfernikel (Almanca Kupfer bakırdır ve Nikel, madencilere bakır cevheri yerine boş kaya kaydıran bir cücenin adıdır). Daha sonra ortaya çıktığı gibi, kupfernickel, nikel ve arsenik NiAs'ın bir bileşiğidir. Nikelin keşfinin tarihi neredeyse yarım asırdır. Kupfernickel'de yeni bir "yarı metal" in (yani, zamanın terminolojisinde, metaller ve metal olmayanlar arasındaki özelliklerde basit bir madde) varlığına ilişkin ilk sonuç, İsveçli metalurji uzmanı A.F. Kronstedt tarafından yapıldı. (santimetre. KRONSTEDT Axel Fredrik) 1751'de. Bununla birlikte, yirmi yıldan fazla bir süredir bu keşif tartışmalıydı ve bakış açısı, Cronstedt'in yeni bir basit madde değil, demir veya bizmut veya kobalt veya başka bir metal gibi kükürtlü bir tür bileşik aldığına hükmetti.
Sadece 1775'te, Cronstedt'in ölümünden 10 yıl sonra, İsveçli T. Bergman, nikelin basit bir madde olduğu sonucuna varmayı mümkün kılan çalışmalar yaptı. Ancak son olarak, bir element olarak nikel, ancak Alman kimyager I. Richter'in titiz araştırmasından sonra, 1804'te 19. yüzyılın başında kuruldu. (santimetre. RICHTER Jeremiah Benjamin) saflaştırma için 32 yeniden kristalleştirme nikel vitriol (nikel sülfat) harcayan ve indirgeme sonucunda saf metal alan .
Doğada olmak
Yerkabuğunda, nikel içeriği ağırlıkça yaklaşık %8-10-3'tür. Yaygın hipotezlerden birine göre, bir demir-nikel alaşımından oluşan Dünya'nın çekirdeğinde büyük miktarlarda - yaklaşık 17-10 19 ton - bulunması mümkündür. Bu doğruysa, Dünya yaklaşık %3 nikeldir ve gezegeni oluşturan elementler arasında nikel, demir, oksijen, silikon ve magnezyumdan sonra beşinci sıradadır. Nikel, bileşiminde bir nikel ve demir alaşımı olan (demir-nikel göktaşları olarak adlandırılan) bazı meteorlarda bulunur. Tabii ki, bu tür göktaşları pratik bir nikel kaynağı olarak önemli değildir. En önemli nikel mineralleri: nikelin (santimetre. NİKELİN)(kupfernickel için modern isim) NiAs, pentlandit (santimetre. PENTLANDIT)[nikel ve demir sülfür bileşimi (Fe,Ni) 9 S 8], millerit (santimetre. MİLLERİT) NiS, garnierit (santimetre. GARNIERİT)(Ni, Mg) 6 Si 4O 10 (OH) 2 ve diğer nikel içeren silikatlar. AT deniz suyu nikel içeriği yaklaşık 1 10 -8 -5 %10-8'dir
Fiş
Nikelin önemli bir kısmı bakır-nikel sülfür cevherlerinden elde edilir. Zenginleştirilmiş hammaddelerden mat ilk hazırlanır - nikele ek olarak demir, kobalt, bakır ve bir dizi başka metalin safsızlıklarını içeren bir sülfit malzemesi. yüzdürme yöntemi (santimetre. FLOTASYON) nikel konsantresi alın. Daha sonra, mat genellikle demir ve bakır safsızlıklarını ayırmak için işlenir ve daha sonra ateşlenir ve ortaya çıkan oksit metale indirgenir. Nikel elde etmek için, cevherden çıkarmak için bir amonyak çözeltisinin kullanıldığı hidrometalurjik yöntemler de vardır. (santimetre. AMONYAK) veya sülfürik asit (santimetre. SÜLFÜRİK ASİT). Ek saflaştırma için siyah nikel elektrokimyasal arıtmaya tabi tutulur.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Nikel, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Kübik yüz merkezli bir kristal kafese sahiptir (parametre a=0.35238 nm). Erime noktası 1455°C, kaynama noktası yaklaşık 2900°C, yoğunluk 8.90 kg/dm 3 . Nikel bir ferromanyetiktir (santimetre. FERROMAGNETİK), Curie noktası (santimetre. KÜRİ NOKTASI) yaklaşık 358°C
Havada, kompakt nikel stabildir, yüksek oranda dağılmış nikel ise piroforiktir. (santimetre. PİROFORİK METALLER). Nikelin yüzeyi, metali daha fazla oksidasyondan güçlü bir şekilde koruyan ince bir NiO oksit filmi ile kaplanmıştır. Nikel ayrıca havada bulunan su ve su buharı ile reaksiyona girmez. Nikel pratik olarak sülfürik, fosforik, hidroflorik ve diğerleri gibi asitlerle etkileşime girmez.
Nikel metali nitrik asit ile reaksiyona girerek nikel (II) nitrat Ni (NO 3) 2 oluşumuna ve ilgili nitrik oksidin salınmasına neden olur, örneğin:
3Ni + 8HNO 3 \u003d 3Ni (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
Sadece havada 800°C'nin üzerindeki sıcaklıklara ısıtıldığında, metalik nikel oksit NiO oluşturmak üzere oksijenle reaksiyona girmeye başlar.
Nikel oksit temel özelliklere sahiptir. İki polimorfik modifikasyonda bulunur: düşük sıcaklık (altıgen kafes) ve yüksek sıcaklık (kübik kafes, 252°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda kararlı). NiO 1.33-2.0 bileşimi ile nikel oksit fazlarının sentezi hakkında raporlar vardır.
Nikel ısıtıldığında tüm halojenlerle reaksiyona girer. (santimetre. HALOJENLER) NiHal 2 dihalojenürlerin oluşumu ile. Nikel ve kükürt tozlarının ısıtılması, nikel sülfür NiS oluşumuna neden olur. Hem suda çözünür nikel dihalitler hem de suda çözünmeyen nikel sülfür, sulu çözeltilerden sadece "kuru" değil, aynı zamanda "ıslak" da elde edilebilir.
Grafit ile nikel, Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P bileşimlerinin fosfor - fosfitleri ile karbür Ni 3 C oluşturur. Nikel ayrıca (özel koşullar altında) nitrojen dahil olmak üzere diğer metal olmayanlarla reaksiyona girer. İlginç bir şekilde, nikel, nikel içinde katı hidrojen çözeltilerinin oluşmasıyla sonuçlanan büyük hacimlerde hidrojeni emebilir.
NiSO 4 sülfat, Ni(NO 3) 2 nitrat ve diğerleri gibi suda çözünür nikel tuzları bilinmektedir. Bu tuzların çoğu, sulu çözeltilerden kristalleştirildiğinde kristalli hidratlar oluşturur, örneğin, NiS04 .7H20, Ni (NO 3) 2.6H2O. Çözünmeyen nikel bileşikleri arasında fosfat Ni 3 (PO 4) 2 ve silikat bulunur. Ni 2 SiO dört .
Nikel(II) tuzu çözeltisine alkali eklendiğinde, yeşil bir nikel hidroksit çökeltisi oluşur:
Ni (NO 3) 2 + 2NaOH \u003d Ni (OH) 2 + 2NaNO 3
Ni(OH) 2 zayıf bazik özelliklere sahiptir. Alkali bir ortamda bir Ni (OH) 2 süspansiyonu, güçlü bir oksitleyici ajana, örneğin brom'a maruz kalırsa, nikel (III) hidroksit ortaya çıkar:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = 2Ni(OH) 3 + 2NaBr
Nikel, komplekslerin oluşumu ile karakterizedir. Böylece, amonyaklı Ni2+ katyonu, bir hekzaamin kompleksi 2+ ve bir diquatetraammin kompleksi 2+ oluşturur. Anyonlarla bu kompleksler mavi veya mor bileşikler oluşturur.
Flor F2'nin bir NiCl2 ve KCl karışımı üzerindeki etkisi altında, yüksek oksidasyon durumlarında nikel içeren kompleks bileşikler ortaya çıkar: +3 - (K 3 ) ve +4 - (K 2 ).
Nikel tozu, karbon monoksit (II) CO ile reaksiyona girer ve kolayca uçucu tetrakarbonil Ni (CO) 4 oluşur, bu da nikel kaplamaların uygulanmasında, yüksek saflıkta dağılmış nikelin hazırlanmasında vb. büyük pratik uygulama bulur.
Ni 2+ iyonlarının dimetilglioksim ile reaksiyonu karakteristiktir ve pembe-kırmızı nikel dimetilglioksimat oluşumuna yol açar. Bu reaksiyon, nikelin nicel tayininde kullanılır ve reaksiyon ürünü, kozmetik malzemelerde pigment olarak ve başka amaçlar için kullanılır.
Başvuru
Eritilmiş nikelin ana payı, çeşitli alaşımların hazırlanmasına harcanır. Böylece, çeliğe nikel ilavesi, alaşımın kimyasal direncini arttırmayı mümkün kılar ve tüm paslanmaz çelikler mutlaka nikel içerir. Ek olarak, nikel alaşımları yüksek tokluk ile karakterize edilir ve dayanıklı zırh üretiminde kullanılır. % 36-38 nikel içeren bir demir ve nikel alaşımı, şaşırtıcı derecede düşük bir termal genleşme katsayısına sahiptir (bu, Invar alaşımı olarak adlandırılır) ve çeşitli cihazların kritik parçalarının imalatında kullanılır.
Elektromıknatıs çekirdeklerin imalatında, altındaki alaşımlar yaygın isim kalıcı alaşımlar (santimetre. PERMALLOY). Bu alaşımlar, demire ek olarak, %40 ila %80 arasında nikel içerir. Çeşitli ısıtıcılarda kullanılan krom (%10-30) ve nikelden oluşan nikrom spiraller iyi bilinmektedir. Madeni paralar nikel alaşımlarından basılmıştır. Pratik uygulama bulan çeşitli nikel alaşımlarının toplam sayısı birkaç bine ulaşıyor.
Nikel kaplamaların yüksek korozyon direnci, çeşitli metalleri nikel kaplama ile korozyondan korumak için ince nikel katmanların kullanılmasını mümkün kılar. Aynı zamanda nikel kaplama ürünlere güzel bir görünüm kazandırır. dış görünüş. Bu durumda, elektroliz için sulu bir çift amonyum ve nikel sülfat (NH 4) 2 Ni(SO 4) 2 çözeltisi kullanılır.
Nikel, çeşitli kimyasal ekipmanların imalatında, gemi yapımında, elektrik mühendisliğinde, alkalin pillerin imalatında ve diğer birçok amaç için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Özel olarak hazırlanmış dağılmış nikel (Raney nikeli olarak adlandırılır), çeşitli uygulamalar için katalizör olarak yaygın olarak kullanılır. kimyasal reaksiyonlar. Nikel oksitler, ferritik malzemelerin üretiminde ve cam, sır ve seramik için pigment olarak kullanılır; oksitler ve bazı tuzlar, çeşitli işlemler için katalizör görevi görür.
biyolojik rol
Nikel eser elementlerden biridir. (santimetre. MİKROELEMENTLER) canlı organizmaların normal gelişimi için gereklidir. Bununla birlikte, canlı organizmalardaki rolü hakkında çok az şey bilinmektedir. Nikelin hayvanlarda ve bitkilerde enzimatik reaksiyonlarda yer aldığı bilinmektedir. Hayvanlarda özellikle tüylerde keratinize dokularda birikir. Topraklarda artan nikel içeriği endemik hastalıklara yol açar - bitkilerde çirkin formlar ve korneada nikel birikimi ile ilişkili hayvanlarda göz hastalıkları görülür. Toksik doz (sıçanlar için) - 50 mg. Özellikle zararlı olan uçucu bileşikler nikeldir, özellikle tetrakarbonil Ni(CO) 4 . Havadaki nikel bileşiklerinin MPC'si 0,0002 ila 0,001 mg/m3 (çeşitli bileşikler için) aralığındadır.

ansiklopedik sözlük. 2009 .

Eş anlamlı:

Diğer sözlüklerde "nikel" in ne olduğunu görün:

NİKEL- (sembol Ni), atom ağırlığı 58.69, seri numarası 28 olan bir metal, kobalt ve demir ile birlikte VIII grubuna ve Mendeleev'in periyodik sisteminin 4. sırasına aittir. Ud. içinde. 8.8, erime noktası 1452°. Her zamanki bağlantılarında, N. ... ... Büyük Tıp Ansiklopedisi

- (sembol Ni), gümüşi beyaz metal, GEÇİŞ ELEMANI, 1751'de keşfedildi. Başlıca cevherleri sülfit nikel-demir cevherleri (pentlandit) ve nikel arsenittir (nikel). Nikel, farklılaştırılmış ayrışma dahil olmak üzere karmaşık bir saflaştırma işlemine sahiptir ... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

- (Alman Nikeli). Metal gümüşi beyaz renktedir ve saf halde bulunmaz. AT son zamanlar sofra takımlarını ve mutfak gereçlerini giydirmek için kullanılır. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. NİKEL Almanca. Nikel… Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Nikel- 1453 derecelik bir erime noktasına sahip nispeten sert grimsi beyaz bir metaldir. C. Ferromanyetik, dövülebilir, sünek, güçlü, korozyon ve oksidasyona karşı dirençlidir. Nikel çoğunlukla... ... Resmi terminoloji

Nikel 17. kimyasal element atom numarası 28 olan Mendeleev'in periyodik sistemi. Bu madde, plastisitesi ile ayırt edilen ve karakteristik gümüşi-beyaz bir renge sahip olan bir geçiş metalidir. Güçlü kimyasal aktivite göstermez. Maddenin Almanca'daki adı "dağ ruhu" anlamına gelir. Nikel, 17. yüzyıldan beri insanlar tarafından bilinmektedir, ancak henüz ayrı bir madde olarak izole edilmemiştir. Bakır madenciliği sırasında bakır cevherlerinde karşılandı ve dağların ruhundan sahte bakır (kupfernickel) olarak adlandırıldı. Maddenin ayrı bir metal olarak izolasyonu 1751 yılında Axel Krostedt tarafından yapılmış ve "nikel" olarak adlandırılmıştır.

18. yüzyılın ortalarında, insanlar tarafından kükürt, fosfor, karbon ve arsenik gibi 12 metal biliniyordu. Aynı zamanda, onlara 17. sayı atanan nikel eklendi.

Nikel özelliği

Yeni keşfedilen öğe, uygulamasını hemen bulamadı. Sadece iki yüzyıl sonra insanlar metali aktif olarak kullanmaya başladı. Metalurjide özellikle popüler oldu. Nikel, çelik ve demir için mükemmel bir alaşım elementidir. Bu nedenle, nikel içeren alaşımlar çeşitli kimyasal etkilere karşı çok dirençlidir, korozyon hasarına neden olmazlar ve ayrıca çok yüksek sıcaklık koşullarına dayanabilirler. Örneğin, metalurjide invar olarak adlandırılan bir nikel ve demir alaşımı, yüksek sıcaklıkların etkisi altında genişleyemez, bu, invar'ın ray üretmek için kullanılmasının ana nedenlerinden biridir. demiryolları ve diğer birçok unsur.

Nikelin fiziksel özellikleri

Nikel, karakteristik sarımsı gümüş renk tonuna sahip bir metaldir. Açık havada rengini ve parlaklığını korur, solmaz. Brinell metal sertliği 600-800 MN/m 2'dir. Oldukça yüksek sertliğine rağmen, metal, dövme ve cilalama dahil olmak üzere çeşitli fiziksel etkilere ve işlemlere uygundur. Bu, nikelin çok ince ve hassas ürünler üretmek için kullanılmasına izin verir.

Metal, yeterince düşük sıcaklıklarda (-340 0 C'ye kadar) bile manyetik özelliklere sahiptir. Korozyon hasarına tabi değildir.

Nikelin fiziksel özellikleri

atomik numara	28
Atom kütlesi, a.u.m	58,69
Atom çapı, pm	248
Yoğunluk, g/cm³	8,902
Özgül ısı kapasitesi, J/(K mol)	0,443
Termal iletkenlik, W/(m K)	90,9
Erime noktası, °С	1453
Kaynama noktası, °C	2730-2915
Erime ısısı, kJ/mol	17,61
Buharlaşma ısısı, kJ/mol	378,6
Molar hacim, cm³/mol	6,6
Metal grubu	Ağır metal

Nikelin kimyasal özellikleri

Nikelin atom numarası 28'dir ve kimyasal terminolojide Ni sembolü ile gösterilir. sahip molar kütle 58.6934 g/mol. Bir nikel atomunun yarıçapı 124 pm'dir. Pauling ölçeğindeki elektronegatifliği 1,94, elektronik potansiyeli 0,25 V'dir.

Metal olumsuz hava ve su etkilerine maruz kalmaz. Bunun nedeni, yüzeyinde daha fazla oksidasyonu önleyen nikel oksit (NiO) şeklinde bir filmin oluşmasıdır.

Oksijenle yalnızca belirli koşullar altında, özellikle güçlü ısıtma ile reaksiyona girer. Yüksek sıcaklıklarda, kesinlikle tüm halojenlerle etkileşime girebilir.

Nitrik asitte ve ayrıca amonyaklı çözeltilerde şiddetli reaksiyon gösterir. Ancak hidroklorik ve sülfürik tuzlar gibi bazı tuzlar metali oldukça yavaş çözer. Ancak fosforik asitte hiç çözülmez.

Nikel almak

Nikel madenciliği için ana malzeme bakır-nikel sülfür cevherleridir. Dolayısıyla, Rusya hariç dünyadaki toplam üretimden nikelin yaklaşık% 80'inin bu tür cevherlerden elde edilmesidir. Cevherler, flotasyon yoluyla seçici zenginleştirmeye tabi tutulur, ardından bakır, nikel ve pirotit konsantreleri cevherden ayrılır.

Saf metal elde etmek için, akılarla birlikte elektrikli madenlerde veya yankı fırınlarında eritilen nikel cevheri konsantresi kullanılır. Bu işlem sonucunda atık kaya ayrıştırılır ve %15'e kadar nikel içeren mat formda nikel geri kazanılır.

Bazen, konsantre eritmeye gönderilmeden önce fırınlama ve aglomerasyona tabi tutulur. Ergitme işleminden sonra sülfür eriyiğinin (mat) bileşimi ayrıca asil metallerin yanı sıra Fe, Co ve neredeyse tamamen Cu içerir. Ayrıca, demir ayrılır, bundan sonra bakır ve nikel içeren bir alaşım kalır. Alaşım yavaş soğumaya tabi tutulur, ardından ince öğütülür ve bu iki elementi ayırmak için daha fazla yüzdürmeye gönderilir. Cu ve Ni ayrıca, reaksiyonun tersinirliğine dayanan, karbonil prosesi ile de ayrılabilir.

Nikel elde etmenin en yaygın üç yolu:

1. Onarıcı. Kömür tozunun katılımıyla% 5 ila% 8 nikel içeren demir-nikel peletlerinin oluştuğu silikat cevheri temel alınır. Bu işlem için döner borulu fırınlar kullanılmaktadır. Bundan sonra, peletler kükürtten temizlenir, kalsine edilir ve asitleştirmeden sonra nikelin elde edildiği bir amonyak çözeltisi ile işlenir.
2. karbonil. Bu yönteme Mond yöntemi de denir. Sülfür cevherinden bakır-nikel mat üretimine dayanmaktadır. CO, matın üzerinden yüksek basınç altında geçirilir, bunun bir sonucu olarak, yüksek sıcaklıkların etkisi altında ekstra saf nikel salınan tetrakarbonil nikel oluşur.
3. Aluminotermik. Bu method oksit cevherinden nikel geri kazanımına dayalı: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al 2 O 3

Nikel bileşikleri

Nikel, her biri insan faaliyetinin belirli alanlarında kullanılan hem organik hem de inorganik birçok farklı bileşik oluşturur.

inorganik nikel bileşikleri

Bunlar arasında oksitleri belirtmekte fayda var. Özellikle metal ve oksijenin 500 0 C'yi aşan yeterince yüksek bir sıcaklıkta reaksiyonu sonucu oluşumu meydana gelen monoksit, seramik ve cam üretiminde boya ve emayelerin yapıldığı bir malzeme olarak kullanılır. Alkalin pillerde kullanılan anotların üretiminde ise nikel seskioksit Ni 2 O 3 kullanılmaktadır. Bunu elde etmek için nikel nitrat veya nikel klorat çok yavaş ısıtmaya tabi tutulur.

Değil son yer nikel hidroksitlere de verilir. Örneğin, alkalilerin nikel tuzlarının sulu çözeltileri üzerindeki etkisinin bir sonucu olarak Ni(OH)2 oluşur. Bu hidroksit, açık yeşil bir renk ile karakterize edilir. Nikel hidroksitten, alkali bir ortamdaki oksitleyici bir maddenin etkisi altında, Edison alkalin pilinin çalıştığı temelde hidratlı bir oksit oluşur. Bu pilin avantajı, uzun süre şarjsız kalabilmesidir, geleneksel bir kurşun pil ise uzun süre şarjsız kalamaz.

Nikel (II) tuzları, kural olarak, NiO veya Ni(OH) 2'nin çeşitli asitlerle etkileşimi sonucu oluşur. Çözünür nikel tuzları çoğu durumda kristalli hidratlar oluşturur. Çözünmeyen tuzlar Ni3(PO4)2 fosfat ve Ni2SiO4 silikattır. Kristal hidratlar ve çözeltiler, yeşilimsi bir renk ile karakterize edilir ve susuz tuzlar, sarı veya kahverengi-sarı bir renk ile karakterize edilir.

Nikel(II) kompleks bileşikleri de mevcuttur. Oluşumları için nikel oksit bir amonyak çözeltisi içinde çözülür. Nikel dimetilglioksimat Ni(C4H6N2O2)2, nikel iyonlarına reaksiyon olarak kullanılır. Asidik bir ortamın kırmızı renklenmesi ile karakterize edilir.

Nikel(III) bileşikleri en az tipik olan nikel bileşikleridir. Bunlardan, nikel (II) hidroksitin alkali bir ortamda hipoklorit veya halojenlerle oksidasyonunun bir sonucu olarak elde edilen siyah bir madde bilinmektedir:

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

Organik nikel bileşikleri

Ni-C bağı iki şekilde gerçekleştirilir:

1. Y tipi. Bu tür bileşiklere y-kompleksleri denir. Bunlar, aşağıdaki forma sahip bileşikleri içerir: ve burada R=Alk veya Ar, L=PR3, burada X bir asitoliganddır.
2. R tipi. Bunlara p-kompleksleri denir. Bunlar, sıfır oksidasyon durumunda nikel içeren alken ve polien organo-nikel bileşiklerini içerir. Bu tür bileşikler, kural olarak, bir trigonal veya tetrahedral yapı ile karakterize edilir.