Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Нікель (англ. nickel, нім. Nickel n) — хімічний елемент, метал сріблясто-білого кольору, дуже твердий, добре полірується, притягується магнітом.
Загальна характеристика
| 28 | Нікель |
58,693 | |
| 3d84s2 | |
Символ Ni, атомний номер 28; атомна маса 58,70. Густина 8,9; температура плавлення 1455 °C; температура кипіння 2900 °C. Утворює тверді розчини з Fe, Со, Mn, Cu, Pt, Au, Pd, Cr та ін. Кларк в земній корі 5,8·10-3 %. Електронна конфігурація — [Ar] 3d8 4s2.
Природний нікель складається з суміші п'яти стабільних ізотопів: 58Ni (68,27 %), 60Ni (26,10 %), 61Ni (1,13 %), 62Ni (3,59 %) і 64Ni (0,91 %).
Історія
Мінерал нікелін (NiAs, ніколіт, нікелевий червоний купфернікель) відомий з XVII століття. Вперше нікель виділений шведським хіміком Акселем Кронштедтом 1751 року. 1804 року німецький хімік Ієремія Ріхтер отримав більш чистий метал.
Походження назви
Назва походить від імені злого карлика Нікеля, який підсовував гірникам Саксонії замість якісної мідної руди схожу на неї речовину, але з якої не можна було виготувати ні мідь, ні взагалі хоч якийсь метал. Зіпсований метал шахтарі називали «купфернікель», тобто нікелева мідь, що використовувалось як лайливе слово, ніби як «чортова мідь».
Така руда дійсно була «купфернікель» — мідно-нікелева, бо в природі нікель зустрічається лише в руді і лише у поєднанні з іншими металами, наприклад, з арсеном. Виплавка з такої руди була небезпечна для життя.
На ім'я гнома-хулігана Кронштедт назвав відкритий ним елемент. «Купфернікель — руда, котра містить найбільшу кількість цього металу», — писав відкривач.
Поширення
В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.
Зустрічається у вулканічних породах і як вільний метал, іноді в уламках залізонікелевих метеоритів. Є компонентою Земного ядра, яке складається переважно із заліза з домішками нікелю.
Кларк в земній корі 5,8·10-3 %.
Відомо понад 100 мінералів нікелю, головні з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, , нікелін, , непуїт, анаберґіт.
Фізичні і хімічні властивості
Має високу температуру плавлення, низькі електро- і теплопровідність, може намагнічуватися. Пластичний і ковкий. Корозійно стійкий в атмосфері, воді, лугах і деяких кислотах. Нікель інтенсивно поглинає гази. При плавці й гарячій обробці розчинені гази викликають крихкість.
Отримання
Нікель отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.
Для отримання нікелю-сирцю його відділяють від міді за допомогою Na2S- з утворенням розчинного подвійного NaCuS2. Осад, що залишився (сульфід нікелю (II)) прожарюють з утворенням оксиду нікелю (II). Далі, нікель з оксиду відновлюють коксом.
Для отримання чистого нікелю (99,9 %) його рафінують електролізом.
Для отримання чистішого за 99,9 % нікелю використовують Монд-процес, названий за іменем Людвіга Монда (німецько-англійського хіміка) який відкрив карбоніл нікелю у 1890 році. Суть процесу в тому, що порошок нікелю-сирцю при 80 °C та атмосфері моноксиду вуглецю утворює газоподібний Ni(CO)4 і який при 180 °C розкладається. При цьому утворюється дуже чистий нікель.
- Ni(тв) + 4CO(г) ⇆ Ni(CO)4(г)
Застосування
Його важливість пояснюється різноманітними унікальними властивостями металу: додавання нікелю в сплави збільшує їх міцність, зносостійкість, корозійну стійкість, підвищує тепло- і електропровідність, поліпшує магнітні і каталітичні властивості. Завдяки високій хімічній, термічній і механічній стійкості застосовується в металургії (80 % загальної кількості) для виготовлення нержавіючої сталі, в реактивній авіації, ракетобудуванні, атомній, радіоелектронній, енергетичній, хімічній і харчовій промисловості. Переважна частина нікелю використовується для отримання легованих сталей і сплавів (з Fe, Cr, Cu і т. д.).
Не тьмяніє, тому використовується в сплавах (зокрема з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення — інвар, ковар та ін.), гальванопокриттях і для карбування монет. Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо. Застосовується у виробництві магнітів, нержавіючої сталі, кераміки, емалей, скла, чорнил, фарб, ювелірних виробів, монет, жароміцних, корозійностійких, магнітних сплавів, для виготовлення хімапаратури і як каталізатор хімічних процесів.
В залежності від чистоти випускається таких марок: Н0, Н1, Н2, Н3 і Н4.
Біологічна роль
В організмі людини
Входить в структуру деяких білків, ДНК, РНК, проте прояви його дефіциту в організмі людини не описані. При надлишковому надходженні в організм людини проявляє токсичну і канцерогенну дії. Нормальний вміст нікелю при аналізі волосся — до 2 мкг/г, нігтів — до 3 мкг/г. При надлишковому надходженні в організм внаслідок побутових або виробничих факторів спостерігається підвищена кількість нікелю при аналізі волосся і нігтів. У 10–15 % населення Землі спостерігається алергія на нікель.
Див. також
Примітки
- A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
- Елементи хімічні та речовини прості. Терміни та визначення. Основні поняття. Умовні позначення. — Київ: Держстандарт України, 1994. — 17 с.
- За даними Британської енциклопедії
- ChemNet (Химический факультет МГУ) — Никель, Nickolum, Ni (28)
- Нікель у популярній бібліотеці хімічних елементів
- А. С. Синьковский / Материаловедение: курс лекций для студентов механических, машиностроительных, химических и энергетических специальностей дневной и заочной формы обущения. — Одесса: Наука и техника, 2009. — 172 с. (с.: 39)
- О чем говорят анализы: расшифровка без консультации врача / (сост. Д. В. Нестерова). — М.: РИПОЛ классик, 2010. — 384 с. (с.: 112—113)
Література
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
- Нікелювання металів і пластиків
- Нікель на Webelements
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
Посилання
- Nickel (Ni) CHEMICAL ELEMENT / «Encyclopaedia Britannica» (англ.)
- НИКЕЛЬ (ХИМ. ЭЛЕМЕНТ) / Велика радянська енциклопедія (рос.)
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Nikel znachennya Nikel angl nickel nim Nickel n himichnij element metal sriblyasto bilogo koloru duzhe tverdij dobre poliruyetsya prityaguyetsya magnitom Nikel Ni Atomnij nomer28Zovnishnij viglyad prostoyi rechovinitverdij kovkij sriblyasto bilij metal nikelVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 58 6934 a o m g mol Radius atoma124 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 736 2 7 63 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d8 4s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius115 pmRadius iona 2e 69 pmElektronegativnist za Polingom 1 91Elektrodnij potencial0Stupeni okisnennya3 2 0Termodinamichni vlastivostiGustina8 902 g sm Molyarna teployemnist26 1 Dzh K mol Teploprovidnist90 9 Vt m K Temperatura plavlennya1726 KTeplota plavlennya17 61 kDzh molTemperatura kipinnya3005 KTeplota viparovuvannya378 6 kDzh molMolyarnij ob yem6 6 sm molKristalichna gratkaStruktura gratkikubichna granecentrovanaPeriod gratki3 520 AVidnoshennya s an aTemperatura Debaya450 KH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Nikel u VikishovishiZagalna harakteristika28 Nikel Ni58 693 3d84s2 Simvol Ni atomnij nomer 28 atomna masa 58 70 Gustina 8 9 temperatura plavlennya 1455 C temperatura kipinnya 2900 C Utvoryuye tverdi rozchini z Fe So Mn Cu Pt Au Pd Cr ta in Klark v zemnij kori 5 8 10 3 Elektronna konfiguraciya Ar 3d8 4s2 Prirodnij nikel skladayetsya z sumishi p yati stabilnih izotopiv 58Ni 68 27 60Ni 26 10 61Ni 1 13 62Ni 3 59 i 64Ni 0 91 IstoriyaMineral nikelin NiAs nikolit nikelevij chervonij kupfernikel vidomij z XVII stolittya Vpershe nikel vidilenij shvedskim himikom Akselem Kronshtedtom 1751 roku 1804 roku nimeckij himik Iyeremiya Rihter otrimav bilsh chistij metal Pohodzhennya nazviNazva pohodit vid imeni zlogo karlika Nikelya yakij pidsovuvav girnikam Saksoniyi zamist yakisnoyi midnoyi rudi shozhu na neyi rechovinu ale z yakoyi ne mozhna bulo vigotuvati ni mid ni vzagali hoch yakijs metal Zipsovanij metal shahtari nazivali kupfernikel tobto nikeleva mid sho vikoristovuvalos yak lajlive slovo nibi yak chortova mid Taka ruda dijsno bula kupfernikel midno nikeleva bo v prirodi nikel zustrichayetsya lishe v rudi i lishe u poyednanni z inshimi metalami napriklad z arsenom Viplavka z takoyi rudi bula nebezpechna dlya zhittya Na im ya gnoma huligana Kronshtedt nazvav vidkritij nim element Kupfernikel ruda kotra mistit najbilshu kilkist cogo metalu pisav vidkrivach PoshirennyaV prirodi isnuye u viglyadi riznih oksidiv sulfidiv silikativ i nalezhit do strategichnih korisnih kopalin Zustrichayetsya u vulkanichnih porodah i yak vilnij metal inodi v ulamkah zalizonikelevih meteoritiv Ye komponentoyu Zemnogo yadra yake skladayetsya perevazhno iz zaliza z domishkami nikelyu Klark v zemnij kori 5 8 10 3 Vidomo ponad 100 mineraliv nikelyu golovni z yakih milerit polidimit pentlandit nikelin nepuyit anabergit Fizichni i himichni vlastivostiMaye visoku temperaturu plavlennya nizki elektro i teploprovidnist mozhe namagnichuvatisya Plastichnij i kovkij Korozijno stijkij v atmosferi vodi lugah i deyakih kislotah Nikel intensivno poglinaye gazi Pri plavci j garyachij obrobci rozchineni gazi viklikayut krihkist OtrimannyaNikel otrimuyut z nikelevih midno nikelevih kobalt nikelevih rud Dlya otrimannya nikelyu sircyu jogo viddilyayut vid midi za dopomogoyu Na2S z utvorennyam rozchinnogo podvijnogo NaCuS2 Osad sho zalishivsya sulfid nikelyu II prozharyuyut z utvorennyam oksidu nikelyu II Dali nikel z oksidu vidnovlyuyut koksom Dlya otrimannya chistogo nikelyu 99 9 jogo rafinuyut elektrolizom Dlya otrimannya chistishogo za 99 9 nikelyu vikoristovuyut Mond proces nazvanij za imenem Lyudviga Monda nimecko anglijskogo himika yakij vidkriv karbonil nikelyu u 1890 roci Sut procesu v tomu sho poroshok nikelyu sircyu pri 80 C ta atmosferi monoksidu vuglecyu utvoryuye gazopodibnij Ni CO 4 i yakij pri 180 C rozkladayetsya Pri comu utvoryuyetsya duzhe chistij nikel Ni tv 4CO g Ni CO 4 g ZastosuvannyaJogo vazhlivist poyasnyuyetsya riznomanitnimi unikalnimi vlastivostyami metalu dodavannya nikelyu v splavi zbilshuye yih micnist znosostijkist korozijnu stijkist pidvishuye teplo i elektroprovidnist polipshuye magnitni i katalitichni vlastivosti Zavdyaki visokij himichnij termichnij i mehanichnij stijkosti zastosovuyetsya v metalurgiyi 80 zagalnoyi kilkosti dlya vigotovlennya nerzhaviyuchoyi stali v reaktivnij aviaciyi raketobuduvanni atomnij radioelektronnij energetichnij himichnij i harchovij promislovosti Perevazhna chastina nikelyu vikoristovuyetsya dlya otrimannya legovanih stalej i splaviv z Fe Cr Cu i t d Ne tmyaniye tomu vikoristovuyetsya v splavah zokrema z nizkim temperaturnim koeficiyentom linijnogo rozshirennya invar kovar ta in galvanopokrittyah i dlya karbuvannya monet Zastosovuyut takozh dlya zahisnih prikrittiv luzhnih akumulyatoriv tosho Zastosovuyetsya u virobnictvi magnitiv nerzhaviyuchoyi stali keramiki emalej skla chornil farb yuvelirnih virobiv monet zharomicnih korozijnostijkih magnitnih splaviv dlya vigotovlennya himaparaturi i yak katalizator himichnih procesiv V zalezhnosti vid chistoti vipuskayetsya takih marok N0 N1 N2 N3 i N4 Biologichna rolV organizmi lyudini Vhodit v strukturu deyakih bilkiv DNK RNK prote proyavi jogo deficitu v organizmi lyudini ne opisani Pri nadlishkovomu nadhodzhenni v organizm lyudini proyavlyaye toksichnu i kancerogennu diyi Normalnij vmist nikelyu pri analizi volossya do 2 mkg g nigtiv do 3 mkg g Pri nadlishkovomu nadhodzhenni v organizm vnaslidok pobutovih abo virobnichih faktoriv sposterigayetsya pidvishena kilkist nikelyu pri analizi volossya i nigtiv U 10 15 naselennya Zemli sposterigayetsya alergiya na nikel Div takozhNikelin splav PrimitkiA Course In Thermodynamics Volume 2 angl Elementi himichni ta rechovini prosti Termini ta viznachennya Osnovni ponyattya Umovni poznachennya Kiyiv Derzhstandart Ukrayini 1994 17 s Za danimi Britanskoyi enciklopediyi ChemNet Himicheskij fakultet MGU Nikel Nickolum Ni 28 Nikel u populyarnij biblioteci himichnih elementiv A S Sinkovskij Materialovedenie kurs lekcij dlya studentov mehanicheskih mashinostroitelnyh himicheskih i energeticheskih specialnostej dnevnoj i zaochnoj formy obusheniya Odessa Nauka i tehnika 2009 172 s ISBN 978 966 8335 91 4 s 39 O chem govoryat analizy rasshifrovka bez konsultacii vracha sost D V Nesterova M RIPOL klassik 2010 384 s ISBN 978 5 386 01997 6 s 112 113 LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Nikelyuvannya metaliv i plastikiv Nikel na Webelements Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 PosilannyaNickel Ni CHEMICAL ELEMENT Encyclopaedia Britannica angl NIKEL HIM ELEMENT Velika radyanska enciklopediya ros Div takozhNikel mineral Nikelevi splavi Nikeleva promislovist Nikelevi rudi Resursi i zapasi nikelyu