Nikel kde. Oxidačný stav niklu a reakcie s ním. Úloha niklu v ľudskom tele

Nečistý kov prvýkrát získal v roku 1751 švédsky chemik A. Kronstedt, ktorý navrhol aj názov prvku. Oveľa čistejší kov získal v roku 1804 nemecký chemik I. Richter. Názov „nikel“ pochádza z minerálu kupfernikel (NiAs), známeho už v 17. storočí a často zavádzajúceho baníkov svojou vonkajšou podobnosťou s medenými rudami (nem. Kupfer – meď, Nikel – horský lieh, údajne šmýkajúci sa baníci namiesto rudného odpadu skala). Od polovice 18. storočia sa nikel používal len ako integrálna súčasť zliatin vzhľadovo podobných striebru. Široký rozvoj niklového priemyslu na konci 19. storočia súvisel s objavením veľkých ložísk niklových rúd v Novej Kaledónii a Kanade a objavením jeho „zušľachťovacieho“ vplyvu na vlastnosti ocelí.

Distribúcia niklu v prírode. Nikel je prvkom zemských hlbín (v ultrabázických horninách plášťa je to 0,2 % hmotnosti). Existuje hypotéza, že zemské jadro pozostáva z niklového železa; v súlade s tým sa priemerný obsah niklu v zemi ako celku odhaduje na približne 3 %. V zemskej kôre, kde je nikel 5,8·10 -3 %, má tiež tendenciu k hlbšej, takzvanej čadičovej schránke. Ni v zemskej kôre je satelitom Fe a Mg, čo sa vysvetľuje podobnosťou ich valencie (II) a iónových polomerov; v mineráloch dvojmocného železa a horčíka je nikel prítomný ako izomorfná nečistota. Vlastné minerály niklu sú známe ako 53; väčšina z nich vznikla pri vysokých teplotách a tlakoch, pri tuhnutí magmy alebo z horúcich vodných roztokov. Ložiská niklu sú spojené s procesmi v magme a zvetrávacej kôre. Komerčné ložiská niklu (sulfidové rudy) sa zvyčajne skladajú z minerálov niklu a medi. Na zemskom povrchu, v biosfére, je nikel relatívne slabým migrantom. V povrchových vodách, v živej hmote je pomerne malý. V oblastiach, kde dominujú ultramafické horniny, sú pôda a rastliny obohatené o nikel.

Fyzikálne vlastnosti niklu. Za normálnych podmienok existuje nikel vo forme β-modifikácie s plošne centrovanou kubickou mriežkou (a = 3,5236 Á). Ale nikel, ktorý je vystavený katódovému naprašovaniu v atmosfére H2, vytvára α-modifikáciu, ktorá má šesťuholníkovú tesne uzavretú mriežku (a = 2,65 Á, c = 4,32 Á), ktorá sa pri zahriatí nad 200 °C premení na kubický. Kompaktný kubický nikel má hustotu 8,9 g/cm 3 (20 °C), atómový polomer 1,24 Á, iónové polomery: Ni 2+ 0,79 Á, Ni 3+ 0,72 Á; tpl 1453 °C; teplota varu približne 3000 °C; merná tepelná kapacita pri 20°C 0,440 kJ/(kg K); teplotný koeficient lineárnej rozťažnosti 13,3 10 -6 (0-100 °C); tepelná vodivosť pri 25 °C 90,1 W/(m K); tiež pri 500 °C 60,01 W/(m K) . Elektrický odpor pri 20°C 68,4 nom m, t.j. 6,84 mikrohm cm; teplotný koeficient elektrického odporu 6,8 10 -3 (0-100 °C). Nikel je kujný a kujný kov, ktorý možno použiť na výrobu tých najtenších plechov a rúr. Pevnosť v ťahu 400-500 MN / m2 (t.j. 40-50 kgf / mm2); medza pružnosti 80 MN/m 2, medza klzu 120 MN/m 2; predĺženie 40 %; modul normálnej pružnosti 205 Gn/m 2 ; Tvrdosť podľa Brinella 600-800 MN/m 2 . V teplotnom rozsahu od 0 do 631 K (horná hranica zodpovedá Curieho bodu) je nikel feromagnetický. Feromagnetizmus niklu je spôsobený štruktúrnymi vlastnosťami vonkajších elektrónových obalov (3d 8 4s 2) jeho atómov. Nikel patrí spolu s Fe (3d 6 4s 2) a Co (3d 7 4s 2), tiež feromagnetikami, k prvkom s nedokončeným 3d elektrónovým obalom (k 3d prechodným kovom). Elektróny nedokončeného obalu vytvárajú nekompenzovaný spinový magnetický moment, ktorého efektívna hodnota pre atómy niklu je 6 μ B, kde μ B je Bohrov magnetón. Kladná hodnota výmennej interakcie v kryštáloch niklu vedie k paralelnej orientácii atómových magnetických momentov, to znamená k feromagnetizmu. Z rovnakého dôvodu sú zliatiny niklu a množstvo zlúčenín (oxidy, halogenidy a iné) magneticky usporiadané (majú fero-, menej často ferimagnetickú štruktúru). Nikel je súčasťou najdôležitejších magnetických materiálov a zliatin s minimálnym koeficientom tepelnej rozťažnosti (permalloy, monel metal, invar a iné).

Chemické vlastnosti niklu. Chemicky je Ni podobný Fe a Co, ale aj Cu a ušľachtilým kovom. V zlúčeninách vykazuje variabilnú mocnosť (najčastejšie 2-valentná). Nikel je stredne aktívny kov. Absorbuje (najmä v jemne rozomletom stave) veľké množstvá plynov (H 2 , CO a iné); Nasýtenie niklu plynmi zhoršuje jeho mechanické vlastnosti. Interakcia s kyslíkom začína pri 500 °C; v jemne rozptýlenom stave Nikel je samozápalný – na vzduchu sa samovoľne vznieti. Z oxidov je najdôležitejší NiO - zelenkasté kryštály, prakticky nerozpustné vo vode (minerál bunsenit). Hydroxid sa zráža z roztokov solí niklu s prídavkom alkálií vo forme objemnej jablkovozelenej zrazeniny. Pri zahrievaní sa nikel spája s halogénmi a vytvára NiX 2 . Spálením v sírovej pare sa získa sulfid s podobným zložením ako Ni 3 S 2 . Monosulfid NiS možno získať zahrievaním NiO so sírou.

Nikel nereaguje s dusíkom ani pri vysokých teplotách (do 1400 °C). Rozpustnosť dusíka v tuhom nikle je približne 0,07 % hmotn. (pri 445 °C). Ni3N nitrid možno získať prechodom NH3 cez NiF2, NiBr2 alebo kovový prášok pri 445 °C. Pôsobením pár fosforu pri vysokej teplote vzniká fosfid Ni 3 P 2 vo forme šedej hmoty. V systéme Ni - As bola preukázaná existencia troch arzenidov: Ni 5 As 2 , Ni 3 As (minerál maucherit) a NiAs. Mnohé metalidy majú štruktúru typu nikel-arzenid (v ktorom atómy As tvoria najhustejšie šesťuholníkové balenie, pričom všetky oktaedrické dutiny sú obsadené atómami Ni). Nestabilný karbid Ni 3 C možno získať pomalou (stovky hodín) nauhličovaním (cementovaním) niklového prášku v atmosfére CO pri 300 °C. V kvapalnom stave nikel rozpúšťa značné množstvo C, ktorý sa po ochladení vyzráža vo forme grafitu. Keď je grafit izolovaný, nikel stráca kujnosť a schopnosť spracovania tlakom.

V sérii napätí je Ni napravo od Fe (ich normálne potenciály sú -0,44 V a -0,24 V), a preto sa v zriedených kyselinách rozpúšťa pomalšie ako Fe. Nikel je odolný voči vode. Organické kyseliny pôsobia na nikel až po dlhšom kontakte s ním. Kyselina sírová a chlorovodíková pomaly rozpúšťajú nikel; zriedená kyselina dusičná - veľmi jednoduchá; koncentrovaná HNO 3 pasivuje nikel, ale v menšej miere ako železo.

Pri interakcii s kyselinami vznikajú soli 2-mocného Ni. Takmer všetky soli Ni (II) a silné kyseliny sú vysoko rozpustné vo vode, ich roztoky sú kyslé v dôsledku hydrolýzy. Málo rozpustné soli takých relatívne slabých kyselín, ako je uhličitá a fosforečná. Väčšina solí niklu sa rozkladá pri kalcinácii (600-800 °C). Jedna z najbežnejšie používaných solí, síran NiSO 4, kryštalizuje z roztokov vo forme smaragdovo zelených kryštálov NiSO 4 ·7H 2 O - nikel vitriol. Silné alkálie neovplyvňujú nikel, ale rozpúšťa sa v roztokoch amoniaku v prítomnosti (NH 4) 2 CO 3 za vzniku rozpustných amoniakov, sfarbených do intenzívnej modrej; väčšina z nich sa vyznačuje prítomnosťou komplexov 2+ a . Hydrometalurgické metódy získavania niklu z rúd sú založené na selektívnej tvorbe amoniaku. NaOCl a NaOBr sa vyzrážajú z roztokov Ni (II) solí, hydroxid Ni (OH) 3 čierny. V komplexných zlúčeninách je Ni, na rozdiel od Co, zvyčajne 2-valentný. Na analytické stanovenie Ni sa používa komplexná zlúčenina Ni s dimetylglyoxímom (C 4 H 7 O 2 N) 2 Ni.

Pri zvýšených teplotách nikel interaguje s oxidmi dusíka, SO 2 a NH 3 . Pôsobením CO na jeho jemne rozomletý prášok sa pri zahrievaní vytvorí karbonyl Ni(CO)4. Tepelnou disociáciou karbonylu vzniká najčistejší nikel.

Získanie niklu. Asi 80 % niklu z jeho celkovej produkcie sa získava zo sulfidových rúd medi a niklu. Po selektívnom obohatení flotáciou sa z rudy izolujú koncentráty medi, niklu a pyrhotitov. Koncentrát niklovej rudy zmiešaný s tavivami sa taví v elektrických šachtách alebo dozvukových peciach, aby sa oddelila odpadová hornina a extrahoval nikel do sulfidovej taveniny (kamene) obsahujúcej 10 – 15 % Ni. Elektrotaveniu zvyčajne predchádza čiastočné oxidačné praženie a aglomerácia koncentrátu. Spolu s Ni prechádza do matu časť Fe, Co a takmer úplne Cu a ušľachtilé kovy. Po oddelení Fe oxidáciou (vyfukovaním tekutého kamínku v konvertoroch) sa získa zliatina sulfidov Cu a Ni - kamienok, ktorý sa pomaly ochladzuje, jemne melie a posiela na flotáciu na oddelenie Cu a Ni. Niklový koncentrát sa kalcinuje vo fluidnom lôžku na NiO. Kov sa získava redukciou NiO v elektrických oblúkových peciach. Anódy sú odlievané z hrubého niklu a elektrolyticky rafinované. Obsah nečistôt v elektrolytickom nikle (trieda 110) 0,01 %.

Na oddelenie Cu a Ni sa používa aj takzvaný karbonylový proces založený na reverzibilite reakcie: Ni + 4CO = Ni(CO) 4 . Príprava karbonylu sa uskutočňuje pri 100 - 200 atm a pri 200 - 250 ° C a jeho rozklad sa uskutočňuje bez vzduchu pri atm. tlaku a asi 200 °C. Rozklad Ni(CO) 4 sa využíva aj na získanie niklových povlakov a výrobu rôznych produktov (rozklad na zahriatej matrici).

V moderných "autogénnych" procesoch sa tavenie uskutočňuje v dôsledku tepla uvoľneného počas oxidácie sulfidov vzduchom obohateným kyslíkom. To umožňuje odmietnuť uhlíkaté palivá, získať plyny bohaté na S02 vhodné na výrobu kyseliny sírovej alebo elementárnej síry a tiež dramaticky zvýšiť účinnosť procesu. Najdokonalejšia a najsľubnejšia je oxidácia tekutých sulfidov. Postupy založené na úprave niklových koncentrátov roztokmi kyselín alebo amoniaku za prítomnosti kyslíka pri zvýšených teplotách a tlakoch (autoklávové procesy) sú čoraz rozšírenejšie. Nikel sa zvyčajne privádza do roztoku, z ktorého sa izoluje ako bohatý sulfidový koncentrát alebo kovový prášok (redukciou vodíkom pod tlakom).

Z kremičitanových (oxidovaných) rúd môže byť nikel koncentrovaný aj v kamienku, keď sa do taviacej vsádzky zavádzajú tavivá - sadra alebo pyrit. Redukčno-sulfidačné tavenie sa zvyčajne vykonáva v šachtových peciach; výsledný mat obsahuje 16-20% Ni, 16-18% S, zvyšok je Fe. Technológia extrakcie niklu z matného povrchu je podobná tej, ktorá je opísaná vyššie, s výnimkou toho, že operácia separácie Cu často zlyhá. Pri nízkom obsahu Co v oxidovaných rudách je vhodné ich podrobiť redukčnému taveniu na získanie feronikelu, ktorý je smerovaný na výrobu ocele. Na extrakciu niklu z oxidovaných rúd sa využívajú aj hydrometalurgické metódy - čpavkové lúhovanie predredukovanej rudy, autoklávové lúhovanie kyselinou sírovou a iné.

Aplikácia niklu. Prevažná väčšina Ni sa používa na získavanie zliatin s inými kovmi (Fe, Cr, Cu a iné), ktoré sa vyznačujú vysokými mechanickými, antikoróznymi, magnetickými, prípadne elektrickými a termoelektrickými vlastnosťami. V súvislosti s rozvojom tryskovej technológie a vytváraním zariadení s plynovými turbínami sú obzvlášť dôležité žiaruvzdorné a žiaruvzdorné chrómniklové zliatiny. Zliatiny niklu sa používajú pri konštrukcii jadrových reaktorov.

To znamená, že množstvo niklu sa spotrebuje na výrobu alkalických batérií a antikoróznych náterov. Kujný nikel v čistej forme sa používa na výrobu plechov, rúr atď. Používa sa aj v chemickom priemysle na výrobu špeciálnych chemických zariadení a ako katalyzátor mnohých chemických procesov. Nikel je veľmi vzácny kov a ak je to možné, mal by byť nahradený inými, lacnejšími a bežnejšími materiálmi.

Spracovanie niklových rúd je sprevádzané uvoľňovaním toxických plynov obsahujúcich SO 2 a často As 2 O 3 . Veľmi toxický je CO používaný pri rafinácii niklu karbonylovou metódou; vysoko toxický a ľahko prchavý Ni(CO) 4 . Jeho zmes so vzduchom exploduje pri 60 °C. Kontrolné opatrenia: tesnosť zariadenia, zvýšená ventilácia.

Nikel je nevyhnutným stopovým prvkom v tele. Jeho priemerný obsah v rastlinách je 5,0 10 -5% na surovú látku, v tele suchozemských živočíchov 1,0 10 -6%, u morských živočíchov - 1,6 10 -4%. V živočíšnom organizme Nikel sa nachádza v pečeni, koži a endokrinných žľazách; hromadí sa v keratinizovaných tkanivách (najmä v perí). Zistilo sa, že nikel aktivuje enzým arginázu a ovplyvňuje oxidačné procesy; v rastlinách sa zúčastňuje množstva enzymatických reakcií (karboxylácia, hydrolýza peptidových väzieb a iné). Na pôdach obohatených o nikel sa jeho obsah v rastlinách môže zvýšiť až 30-krát alebo viac, čo vedie k endemickým ochoreniam (u rastlín - škaredé formy, u zvierat - ochorenia očí spojené so zvýšenou akumuláciou niklu v rohovke: keratitída, keratokonjunktivitída).

nikel- tvárny strieborno-biely kov so silným leskom. Je ľahko prístupný fyzickému nárazu a lešteniu, ale vykazuje nízku chemickú aktivitu a podlieha oxidácii iba pri vystavení teplote.

Látka sa môže nazývať "kozmická", pretože. prvé vzorky prišli ľudstvu doslova z neba. V dávnych dobách ľudia pretavili tento meteorický kov na zbrane a talizmany.

Pôvod mena nesie pečať mágie, údajne v saských baniach pôsobil zlomyseľný trpaslík „Starý Nick“, ktorý premenil medenú rudu na nevyužiteľnú. Slovo „nikel“ vyjadrovalo pohŕdanie minerálom kupfernikel alebo „falošnou meďou“. Následne sa ukázalo, že baníci našli ložiská niklu, ktorý starí Číňania používali na výrobu luxusného tovaru.

V Starom a Novom svete sa používal na razenie peňazí, šperkov a dokončovacie práce.

Vo svojej čistej forme bol prvok objavený v roku 1751, čo nebolo veľmi šťastné, pretože. v tom čase ešte panoval silný názor, že počet kovov by mal zodpovedať počtu planét v slnečnej sústave.

Kov sa aktívne používa vo vojenskom priemysle, strojárstve, dokonca sa používa na výrobu drôtov pre podmorské káble. Bude ťažké čo i len vymenovať všetky oblasti priemyslu, vedy a techniky, kde je jej aplikácia relevantná. Dokonca sa pridáva do zloženia kozmetiky a chemikálií pre domácnosť a medicína používa jeho zliatiny na výrobu implantátov.

Vedci sa domnievajú, že na našej planéte je veľa niklu a jeho približný obsah je asi 3% celej zemskej kôry.

Pôsobenie niklu

Pôsobenie makroprvku na ľudské telo nebolo študované, ale funkcie, na ktorých sa zúčastňuje, sú už samy osebe dôležité:

• podieľa sa na hematopoéze v kombinácii s meďou, železom a kobaltom;
• zvyšuje produktivitu inzulínu;
• podieľa sa na tvorbe a práci nosičov genetickej informácie DNA a RNA, bielkovín;
• je dodávateľom kyslíka tkanivovým bunkám;
• s jeho účasťou sa aktivuje množstvo enzýmov;
• zlepšuje činnosť obličiek a hypofýzy;
• podporuje hormonálnu reguláciu;
• zvyšuje rast svalového tkaniva, ale iba v prítomnosti vitamínu B12, inak bude proces obrátený;
• znižuje krvný tlak.

Všetky tieto procesy sa môžu vyskytnúť v dôsledku skutočnosti, že prvok sa hromadí v hlavných orgánoch ľudského tela: mozgu, obličkách, pečeni, pľúcach, svaloch, koži, pankrease a štítnej žľaze. Jeho najväčšie množstvo sa nachádza v hypofýze a žľazách, ktoré sú zodpovedné za metabolické procesy v tele. Práve tu prebieha syntéza základných vitamínov, hormónov a iných užitočných látok.

Je zaujímavé, že s vekom môže dôjsť k zvýšeniu koncentrácie prvku v pľúcach.

Prvok sa z tela vylučuje hlavne výkalmi a oveľa menej potením a žlčou.

Denná sadzba

Podľa rôznych zdrojov sa denná norma makroživiny pohybuje od 60 do 300 mcg. Väčšina nášho tela je schopná asimilovať sa z potravy, takže nedostatok látky je pomerne zriedkavý. Potreba je navyše veľmi závislá od množstva príjmu železa – priamo úmerne stúpa a naopak. To platí najmä pre ženy počas tehotenstva.

Nedostatok niklu v tele

Nedostatok makronutrientov môže mať negatívny dopad pri dlhodobom príjme menej ako 50 mcg denne, čo môže spôsobiť negatívne následky v podobe dermatitídy. Podľa klinických experimentov procesy ako:

• porušenie hladín glukózy a hemoglobínu;
• zmeny kostných tkanív, ich rast a regenerácia;
• porušenie metabolizmu vápnika, železa a vitamínu B12;
• zmena štruktúry bunky a membrány.

Absorpcia sa výrazne znižuje pri konzumácii potravín obsahujúcich kyselinu askorbovú, ako aj pri pití kávy, čaju a mlieka. Lieky na zvýšenie niklu v tele by ste nemali užívať sami, pretože. výsledky môžu byť katastrofálne. Prvok v potravinách je absolútne netoxický, čo sa o ňom v prípravkoch povedať nedá. Nestojí za to riskovať, aby sa zabránilo možným mutačným procesom v bunkách a aby sa zabránilo vzniku novotvarov.

Nadbytok niklu a následky otravy s ním

Nadbytok makroživiny je oveľa bežnejší ako nedostatok. Dôvodom sú domáce a priemyselné faktory, kde sa používa vo vode rozpustný chlorid a síran nikelnatý.

V tele je tiež možné hromadiť niklový prach, ktorý je typický pre priemyselné spracovanie kovov. V každodennom živote je možné nadbytok prvku získať použitím šperkov nízkej kvality, zubných protéz a riadu. V tomto prípade je však prebytok stále zanedbateľný.

Za toxickú dávku sa považuje viac ako 40 mg denne. Potravinové produkty nie sú schopné spôsobiť takúto akumuláciu, navyše črevá nie sú schopné absorbovať celý spotrebovaný prvok. Ale samotní ľudia môžu situáciu zhoršiť intenzívnym fajčením, nosením nekvalitných výrobkov a protéz.

Zaujímavé je, že kvalitný poniklovaný riad je absolútne bezpečný a celkom bežný a pred 100 rokmi ho mohli používať len veľmi bohatí ľudia, pretože aj kráľovská rodina ho považovala za luxusný a exotický.

Otrava niklom má negatívne dôsledky:

Otrava môže byť dosť vážna a dokonca spôsobiť smrť už za hodinu a pol. Napríklad karbonylové zlúčeniny niklu sú zaradené do prvej triedy nebezpečnosti, čo naznačuje ich extrémne poškodenie ľudského tela.

V dôsledku toxických účinkov zlúčenín niklu sa však môžu vyskytnúť aj iné, skôr nebezpečné ochorenia - anémia, pľúcny a mozgový edém, tachykardia, alergie. Je dokonca možné vyvinúť novotvary kože, obličiek a pľúc. Na tomto pozadí vyzerá všeobecná nadmerná excitácia nervového systému ako malá nepríjemnosť. Ale nepridá to nič dobré. Pre ženy počas tehotenstva je jednoducho nebezpečné pracovať v špecializovaných odvetviach, pretože. plod dostáva plnú zásobu niklu vďaka úplnej priepustnosti placenty, a to zase môže viesť k samovoľným potratom a malformáciám.

Najčastejším negatívnym vplyvom niklu na organizmus je alergia, najmä nežného pohlavia, v dôsledku nosenia doplnkov a šperkov, často pochybnej kvality a výroby. Vyjadruje sa vo forme kontaktnej dermatitídy - vyrážka, začervenanie, svrbenie.

Čo obsahuje tento prvok?

Potraviny obsahujúce nikel sú veľmi rozmanité a ľahko dostupné. Nakoniec sa aspoň jeden prvok zľutoval a rozhodol sa nahromadiť vo veľkom množstve v čokoláde! Je tiež bohatý na kakaové bôby, orechy, čaj, strukoviny, obilniny, obilniny, pohánka, cibuľa, petržlen, mrkva, huby, marhule, čierne ríbezle. Dávajte pozor na pôvod týchto produktov, pretože rastliny pestované v krajinách „kontaminovaných“ niklom môžu byť živlom presýtené.

Živel môže prísť aj s pitnou vodou, najmä ráno, pretože v noci voda vo vodovode stagnuje a koncentrácia sa môže zvýšiť.

Živočíšne produkty síce nemôžu súťažiť o prvenstvo v bohatstve niklu – morské ryby a iné morské plody, mäso, pečeň, vajcia, mliečne výrobky však stále môžu obohatiť našu stravu.

Pri zostavovaní jedálneho lístka berte do úvahy skutočnosť, že vitamín C, čaj, mlieko a káva znižujú schopnosť organizmu absorbovať prvok. Ale nedostatok vápnika a horčíka majú opačný účinok.

Indikácie na vymenovanie

Indikácie pre vymenovanie makronutrientu sú najmä v oblasti liečby kožných ochorení od 19. storočia. Dnes prípravky s obsahom niklu úspešne bojujú proti psoriáze. Nikel sa používa aj ako pomocná zložka pri veľkých krvných stratách na stimuláciu syntézy červených krviniek vo forme subkutánnych injekcií.

Časť 1. Charakteristika.

Časť 2. Byť v prírode.

Časť 3. Potvrdenie.

Časť 4. Aplikácia.

- Pododdiel 1. Zliatiny.

- Pododdiel 2. Poniklovanie.

Sekcia 5. Razenie mincí.

Ni- je to prvok vedľajšej podskupiny ôsmej skupiny, štvrtej periódy periodického systému chemických prvkov D. I. Mendelejeva, s atómovým číslom 28.

Charakteristika nikel

Ni- je striebristo biely, na vzduchu sa nefarbí. Má tvárovo centrovanú kubickú mriežku s obdobie a = 0,35238 HM, priestorová grupa Fm3m. Vo svojej čistej forme sa dá spracovať tlakom. Ide o feromagnetikum s Curieovým bodom 358 C.

Špecifický elektrický odpor 0,0684 μ Ohm∙m.

Koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti α=13,5∙10-6 K-1 pri 0 C

Súčiniteľ objemovej tepelnej rozťažnosti β=38—39∙10-6 K-1

Modul pružnosti 196-210 GPa.

Atómy niklu majú vonkajšiu elektronickú konfiguráciu 3d84s2. Najstabilnejší oxidačný stav niklu je nikel(II).

Ni tvorí zlúčeniny s oxidačným stavom +2 a +3. Zároveň je Ni s oxidačným stavom +3 iba vo forme komplexných solí. Pre zlúčeniny niklu +2 je známy veľký počet bežných a komplexných zlúčenín. Oxid nikelnatý Ni2O3 je silné oxidačné činidlo.

Ni sa vyznačuje vysokou odolnosťou proti korózii - je stabilný na vzduchu, vo vode, v zásadách a v rade kyselín. Chemická odolnosť je spôsobená jeho sklonom k ​​pasivácii - tvorbe hustého oxidového filmu na jeho povrchu, ktorý má ochranný účinok. Ni sa aktívne rozpúšťa v kyseline dusičnej.

S oxidom uhoľnatým CO Ni ľahko tvorí prchavý a vysoko toxický nikel-karbonát (CO)4.

Jemne rozptýlený niklový prášok je samozápalný (na vzduchu sa samovznieti).

Ni horí iba vo forme prášku. Tvorí dva oxidy nikelO a Ni2O3 a dva hydroxidy nikel(OH)2 a nikel(OH)3. Najdôležitejšie rozpustné soli niklu sú acetát, chlorid, dusičnan a síran.

Roztoky sú zvyčajne sfarbené do zelena, zatiaľ čo bezvodé soli sú žlté alebo hnedožlté. Nerozpustné soli zahŕňajú oxalát a fosfát (zelený), tri sulfidy:

nikelS (čierna)

Ni3S2 (žltý bronz)

Ni3S4 (strieborná biela).

Ni tiež tvorí početné koordinačné a komplexné zlúčeniny.

Vodné roztoky niklových solí obsahujú hexaaquanikelový ión nikel(H2O)62+. Keď sa k roztoku obsahujúcemu tieto ióny pridá roztok amoniaku, vyzráža sa hydroxid nikelnatý (II), zelená želatínová látka. Táto zrazenina sa rozpustí, keď sa pridá nadbytočné množstvo amoniaku v dôsledku tvorby iónov hexammínniklu (II) niklu (NH3)62+.

Ni tvorí komplexy s tetraedrickými a plošnými štvorcovými štruktúrami. Napríklad komplex tetrachlórnikelát (II) NiCl42– má tetraedrickú štruktúru, zatiaľ čo komplex nikel (CN)42– tetrakyanonikelát (II) má plošnú štvorcovú štruktúru.

Kvalitatívna a kvantitatívna analýza využíva alkalický roztok butándióndioxímu, tiež známy ako dimetylglyoxím, na detekciu iónov niklu (II). Pri interakcii s iónmi niklu (II) sa vytvorí červená koordinačná zlúčenina bis (butándióndioxymato) Ni (II). Je to chelát a butándióndioxymatoligand je bidentátny.

Prírodný Ni sa skladá z 5 stabilných izotopov, 58 nikel, 60 nikel, 61 nikel, 62 nikel je najrozšírenejší (68,077 % prírodného množstva).

Byť v prírode

Ni je v prírode pomerne bežný – jeho obsah v zemskej kôre je asi 0,01 % (hm.). V zemskej kôre sa vyskytuje len vo viazanej forme, železné meteority obsahujú prirodzený Ni (až 8 %). Jeho obsah v ultrabázických horninách je približne 200-krát vyšší ako v kyslých (1,2 kg/t a 8 g/t). V ultramafických horninách je prevládajúce množstvo niklu spojené s olivínmi obsahujúcimi 0,13–0,41 % niklu. Nahrádza aj izomorfne horčík.

Malá časť niklu je prítomná vo forme sulfidov. Ni vykazuje siderofilné a chalkofilné vlastnosti. So zvýšeným obsahom síry v magme sa objavujú sulfidy niklu spolu s meďou, kobaltom, železo a platinoidy. V hydrotermálnom procese sa spolu s kobaltom, arzénom a sivá a príležitostne s bizmutom, uránom a striebrom tvorí Ni zvýšené koncentrácie ako arzenidy a sulfidy niklu. Ni sa bežne vyskytuje v sulfidových a arzénových medeno-niklových rudách.

Nikelín (červený nikel pyrit, kupfernikel) nikel As.

Chloantit (biely nikel pyrit) (nikel, Co, Fe)As2

Garnierit (Mg, nikel)6(Si4O11)(OH)6 s H2O a inými silikátmi.

Magnetický pyrit (Fe, nikel, Cu)S

Lesk arzén-nikel (gersdorfit) nikel As S,

Pentlandit (Fe, Nikel) 9S8

O nikle v organizmoch je známe veľa. Zistilo sa napríklad, že jeho obsah v ľudskej krvi sa vekom mení, že u zvierat je množstvo niklu v tele zvýšené a napokon, že existujú niektoré rastliny a mikroorganizmy – „koncentrátory“ niklu, obsahujúce tis. a dokonca státisíckrát viac niklu ako životné prostredie.

Potvrdenie

Celkové zásoby niklu v rudách na začiatku roku 1998 sa odhadujú na 135 miliónov ton, vrátane spoľahlivých - 49 miliónov ton Hlavnými niklovými rudami sú nikel (kupfernikel) nikel As, millerit nikel S, pentlandit (Fe nikel)9S8 - obsahujú aj arzén, železo a síra; Inklúzie pentlanditu sa vyskytujú aj vo vyvretom pyrhotite. Ostatné rudy, z ktorých sa tiež ťaží nikel, obsahujú nečistoty Co, Cu Fe a Mg. Niekedy je Ni hlavnou komoditou proces rafináciou, ale častejšie sa získava ako vedľajší produkt produkt v technológiách iných kovov. Zo spoľahlivých zásob je podľa rôznych zdrojov 40 až 66 % niklu v oxidovaných niklových rudách (ONR),

33 % v sulfide. V roku 1997 predstavoval podiel niklu vyrobeného spracovaním OHP asi 40 % svetovej produkcie. V priemyselných podmienkach sa OHP delí na dva typy: magnéziové a železité.

Žiaruvzdorné magnéziové rudy sa spravidla podrobujú elektrickému taveniu feronickelu (5-50% niklu + Co, v závislosti od zloženia suroviny a technologických vlastností).

Najželezitejšie - lateritické rudy sa spracovávajú hydrometalurgickými metódami s použitím amoniakovo-uhličitanového lúhovania alebo autoklávového lúhovania kyselinou sírovou. V závislosti od zloženia surovín a použitých technologických schém sú konečnými produktmi týchto technológií: oxid nikelnatý (76-90% niklu), spekanie (89% niklu), sulfidové koncentráty rôzneho zloženia, ako aj kovový Ni. elektrolytické, niklové prášky a kobalt.

Menej železité - nontronitové rudy sa tavia do kamienky. V podnikoch pracujúcich v plnom cykle zahŕňa ďalšia schéma spracovania konverziu, praženie kamienok, elektrické tavenie oxidu niklu na získanie kovového niklu. Popri tom sa vyťažený kobalt vyrába vo forme kovu a/alebo solí. Ďalší zdroj niklu: v popole z uhlia južného Walesu v Británii - až 78 kg niklu na tonu. Zvýšený obsah niklu v niektorých uhlíkoch, rope, bridliciach naznačuje možnosť koncentrácie niklu fosílnou organickou hmotou. Príčiny tohto javu zatiaľ neboli objasnené.

„Ni nebolo možné dlho získať v plastovej forme, pretože má vždy malú prímes síry vo forme sulfidu niklu, ktorý sa nachádza v tenkých, krehkých vrstvách na hraniciach. kov. Pridaním malého množstva horčíka do roztaveného niklu sa síra premení na formu zlúčeniny s horčíkom, ktorá sa vyzráža vo forme zŕn bez narušenia plasticity. kov».

Väčšina niklu sa získava z garnieritu a magnetických pyritov.

Kremičitanová ruda sa redukuje uhoľným prachom v rotačných rúrových peciach na železo-niklové pelety (5-8 % niklu), ktoré sa potom čistia od síry, kalcinujú a spracujú roztokom amoniaku. Po okyslení roztoku sa z neho elektrolyticky získa kov.

Karbonylová metóda (Mondova metóda). Najprv sa zo sulfidovej rudy získava medeno-niklový kamienok, cez ktorý sa pod vysokým tlakom vedie kobalt. Vzniká ľahko prchavý tetrakarbonyl nikel nikel (CO)4 a tepelným rozkladom sa izoluje obzvlášť čistý kov.

Aluminotermická metóda získavania niklu z oxidovej rudy: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.

Aplikácia

Zliatiny

Ni je základom väčšiny superzliatin, vysokoteplotných materiálov používaných v leteckom a kozmickom priemysle na časti elektrární.

monel kov (65 - 67 % nikel + 30 - 32 % Cu+ 1% Mn), tepelne odolný do 500°C, veľmi odolný proti korózii;

biela (585 obsahuje 58,5 % zlato a zliatina (ligatúra) striebra a niklu (alebo paládia));

Nichróm, odporová zliatina (60 % niklu + 40 % Cr);

Permalloy (76 % nikel + 17 % Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), má vysokú magnetickú susceptibilitu s veľmi nízkymi hysteréznymi stratami;

Invar (65 % Fe + 35 % Nikel), pri zahrievaní sa takmer nepredlžuje;

Okrem toho zliatiny niklu zahŕňajú nikel a chrómniklové ocele, nikel striebro a rôzne odporové zliatiny, ako je konštantán, nikelín a manganín.

Niklové rúry sa používajú na výrobu kondenzátorov pri výrobe vodíka, na čerpanie alkálií v chemickom priemysle. Niklové nástroje odolné voči chemikáliám sa široko používajú v medicíne a výskumnej práci. Ni sa používa na radar, televíziu, diaľkové ovládanie procesy v jadrovej technológii.

Čistý nikel sa používa na výrobu chemického náčinia, rôznych prístrojov, zariadení, kotlov s vysokou odolnosťou proti korózii a stálosťou fyzikálnych vlastností a z niklových materiálov - zásobníky a nádrže na skladovanie potravín, chemikálií, éterických olejov, na prepravu alkálií, na tavenie žieravín alkálie.

Na báze čistého niklového prášku sa vyrábajú porézne filtre na filtráciu plynov, palív a iných produktov v chemickom priemysle. priemyslu. Práškový Ni sa tiež spotrebúva pri výrobe zliatin niklu a ako spojivo pri výrobe tvrdých a supertvrdých materiálov.

Biologická úloha niklu sa vzťahuje na množstvo stopových prvkov potrebných pre normálny vývoj živých organizmov. Málo sa však vie o jeho úlohe v živých organizmoch. Je známe, že Ni sa zúčastňuje enzymatických reakcií u zvierat a rastlín. U zvierat sa hromadí v keratinizovaných tkanivách, najmä v perí. Zvýšený obsah niklu v pôdach vedie k endemickým chorobám – u rastlín sa objavujú škaredé formy, u zvierat očné choroby spojené s hromadením niklu v rohovke. Toxická dávka (pre potkany) - 50 mg. Zvlášť škodlivé sú prchavé zlúčeniny niklu, najmä jeho tetrakarbonyl nikel(CO)4. MPC zlúčenín niklu vo vzduchu sa pohybuje od 0,0002 do 0,001 mg/m3 (pre rôzne zlúčeniny).

Ni je hlavnou príčinou alergie (kontaktná dermatitída) na kovy pri kontakte s pokožkou (šperky, hodinky, riflové cvočky).

V Európskej únii je obsah niklu vo výrobkoch, ktoré prichádzajú do kontaktu s ľudskou pokožkou, obmedzený.

Karbonit nikel Nikel (CO) je vysoko toxický. Maximálna prípustná koncentrácia jeho pár vo vzduchu priemyselných priestorov je 0,0005 mg/m3.

V 20. storočí sa zistilo, že pankreas je veľmi bohatý na nikel. Keď sa podáva po inzulíne, nikel predlžuje účinok inzulínu a tým zvyšuje hypoglykemickú aktivitu. Ni ovplyvňuje enzymatické procesy, oxidáciu kyseliny askorbovej, urýchľuje prechod sulfhydrylových skupín na disulfidové. Ni môže inhibovať pôsobenie adrenalínu a znižovať krvný tlak. Nadmerný príjem niklu v tele spôsobuje vitiligo. Ni sa ukladá v pankrease a prištítnych telieskach.

pokovovanie niklom

Niklovanie je vytvorenie niklového povlaku na povrchu iného kovu s cieľom chrániť ho pred koróziou. Vykonáva sa galvanickým pokovovaním s použitím elektrolytov obsahujúcich síran nikelnatý, chlorid sodný, hydroxid boritý, povrchovo aktívne látky a lesklé látky a rozpustné niklové anódy. Hrúbka výslednej vrstvy niklu je 12–36 µm. Stabilita povrchového lesku môže byť zaistená následným chrómovaním (hrúbka chrómovej vrstvy 0,3 µm).

Pokovovanie niklom bez prúdu sa vykonáva v roztoku zmesi chloridu nikelnatého a zmesi fosfornanu sodného v prítomnosti citranu sodného:

NiCl2 + NaH2P02 + H2O = Nikel + NaH2P03 + 2HCl

proces sa uskutočňuje pri pH 4 - 6 a 95 ° C

Najbežnejšie sú elektrolytické a chemické niklovanie. Častejšie sa niklovanie (tzv. matovanie) vyrába elektrolytickým spôsobom. Najviac študovaný a stabilný v práca síranové elektrolyty. Po pridaní do elektrolytu sa lesk formovačov uskutočňuje takzvaným lesklým niklovaním. Elektrolytické povlaky majú určitú pórovitosť, ktorá závisí od dôkladnej prípravy povrchu substrátu a od hrúbky povlaku. Na ochranu pred koróziou je potrebná úplná absencia pórov, preto sa aplikuje viacvrstvový náter, ktorý je pri rovnakej hrúbke spoľahlivejší ako jedna vrstva (napríklad oceľ obchodná položkačasto potiahnuté podľa schémy Cu - Nikel - Cr).

Nevýhody elektrolytického niklovania sú nerovnomerné usadzovanie niklu na reliéfnom povrchu a nemožnosť pokovovania úzkych a hlbokých otvorov, dutín a pod. Chemické pokovovanie niklom je o niečo drahšie ako elektrolytické pokovovanie niklom, ale poskytuje možnosť nanesenia povlaku jednotnej hrúbky a kvality na akékoľvek časti povrchu reliéfu za predpokladu, že je pre ne dostupné riešenie. Proces je založený na redukčnej reakcii iónov niklu z jeho solí pomocou fosfornanej zmesi sodíka (alebo iných redukčných činidiel) vo vodných roztokoch.

Niklovanie sa používa napríklad na nátery častí chemických zariadení, automobilov, bicyklov, lekárskych nástrojov, prístrojov.

Ni sa používa aj na navíjanie strún hudobných nástrojov.

razenie mincí

Ni je široko používaný pri výrobe mincí v mnohých krajinách. V Spojených štátoch sa 5 centová minca hovorovo nazýva „Ni“.

Ni je súčasťou mincí od polovice 19. storočia. V Spojených štátoch sa termín „Ni“ alebo „Nick“ pôvodne používal pre medenoniklové mince (lietajúci orol), ktoré v rokoch 1857-58 nahradili meď 12 % niklu.

Ešte neskôr v roku 1865 sa výraz priradený k trom percentám niklu zvýšil o 25 %. V roku 1866 päť percent nikel (25 % niklu, 75 % medi). Spolu s proporcionálnou zliatinou sa tento výraz v súčasnosti používa v Spojených štátoch. Takmer čisté niklové mince boli prvýkrát použité v roku 1881 vo Švajčiarsku a konkrétne viac ako 99,9 % Ni z päťcentových mincí bolo vyrazených v Kanade (v tom čase najväčší producent niklu na svete).

centy vyrobené z niklu" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penny_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="(!LANG:14. Britské 5 a 10 centové mince vyrobené z niklu" width="682" />!}

Taliansko 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="(!LANG:15. Niklové mince, Taliansko 1909" width="674" />!}

Zdroje

Wikipedia – The Free Encyclopedia, WikiPedia

hyperon-perm.ru - Výroba Hyperonu

cniga.com.ua - knižný portál

chem100.ru - Príručka pre chemikov

bse.sci-lib.com - Význam slov vo Veľkej sovietskej encyklopédii

chemistry.narod.ru - Svet chémie

dic.academic.ru - Slovníky a encyklopédie

Encyklopédia investora. 2013 .

Synonymá:

• Nikaragua

Pozrite sa, čo je „nikel“ v iných slovníkoch:

NIKEL- (symbol Ni), kov s atómovou hmotnosťou 58,69, poradové číslo 28, patrí spolu s kobaltom a železom do skupiny VIII a 4. radu periodického systému Mendelejeva. Oud. v. 8,8, teplota topenia 1452 °C. Vo svojich obvyklých spojeniach N. ...... Veľká lekárska encyklopédia

NIKEL- (symbol Ni), striebristo biely kov, PRECHODNÝ PRVOK, objavený v roku 1751. Jeho hlavnými rudami sú sulfidické nikel-železné rudy (pentlandit) a arzenid niklu (nikel). Nikel má zložitý proces čistenia, vrátane diferencovaného rozkladu ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

NIKEL- (nemecký nikel). Kov je striebristo bielej farby a nenachádza sa v čistej forme. V poslednej dobe sa používa na obliekanie riadu a kuchynského náčinia. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. NIKEL Nem. Nikel… Slovník cudzích slov ruského jazyka

nikel- je pomerne tvrdý sivobiely kov s teplotou topenia 1453 stupňov. C. Je feromagnetický, kujný, tvárny, pevný a odolný voči korózii a oxidácii. Nikel je väčšinou ...... Oficiálna terminológia

nikel- ja, m. nikel m. , nemčina Nikel. 1. Strieborne biely žiaruvzdorný kov. BAS 1. Nikel, škodlivý spoločník strieborných rúd, dostal meno podľa mena zlého trpaslíka, ktorý údajne žil v saských baniach. Fersman Zanim. geochémia. 2. Vrchná vrstva ...... Historický slovník galicizmov ruského jazyka

NIKEL- (lat. Niccolum) Ni, chemický prvok skupiny VIII periodickej sústavy, atómové číslo 28, atómová hmotnosť 58,69. Názov je z nemeckého Nickel, mena zlého ducha, ktorý údajne prekážal baníkom. Strieborne biely kov; hustota 8,90 g/cm³, mp 1455… … Veľký encyklopedický slovník

NIKEL- NIKEL, nikel, manžel. (nemecký nikel). Strieborne biely žiaruvzdorný kov, upr. na výrobu nástrojov, náradia a pod. (Podľa názvu horského božstva v škandinávskej mytológii.) Vysvetľujúci slovník Ušakova. D.N. Ušakov. 1935 1940 ... Vysvetľujúci slovník Ushakova

Tento strieborno-šedý kov je prechodný kov – má alkalické aj kyslé vlastnosti. Hlavnými výhodami kovu sú kujnosť, ťažnosť, ako aj vysoký antikorózny výkon. Kde a ako sa používa nikel - prečítajte si nižšie.

Vďaka prítomnosti oxidového filmu na povrchu je kov vybavený schopnosťou dokonale odolávať korózii. Okrem toho povlak tohto kovu spoľahlivo chráni časti a predmety vyrobené z iných materiálov pred oxidáciou. To je dôvod, prečo je nikel široko používaný v modernom priemysle.

Okrem toho má prvok nielen antikorózne vlastnosti. Dokonale odoláva účinkom rôznych zásad. Vďaka tomu sa používa na ochranu všetkých druhov hliníkových, železných a liatinových dielov určených pre použitie v agresívnom prostredí. Vrátane na výrobu listov lietadiel, nádrží na prepravu nebezpečných látok a iných zariadení pre chemický priemysel.

Ak hovoríme o iných oblastiach nášho života, kde je použitie niklu v súčasnosti vo veľkom meradle, potom stojí za zmienku výroba:

• protézy a ortézy pre potreby medicíny;
• batérie;
• chemické činidlá;
• „biele zlato“ v klenotníckom priemysle;
• vinutia pre struny hudobných nástrojov.

Zliatiny

Pre svoje antikorózne vlastnosti je prvok široko používaný na výrobu rôznych zliatin zo železa, medi, titánu, cínu, molybdénu a pod.. Na to sa spotrebuje cez 80 percent celkového objemu celosvetovo vyťaženého Ni, ktorého ložiská sa nachádzajú na území Ruska (regióny Ural, Murmansk a Voronež, región Norilsk) v Južnej Afrike, Kanade, Grécku, Albánsku a ďalších štátoch. Ni sa používa na výrobu nehrdzavejúcej ocele. Zliatiny so železom sa používajú takmer vo všetkých odvetviach moderného priemyslu, ako aj pri výstavbe akýchkoľvek občianskych alebo priemyselných zariadení.

V dôsledku rôznych percentuálnych kombinácií s meďou sa získavajú zliatiny monel, konštantín a iné. Používajú sa na výrobu mincí, zásobníkov kyseliny sírovej, chloristej alebo fosforečnej, náhradných dielov a častí strojov (ventily, výmenníky tepla, puzdrá, pružiny, lopatky obežného kolesa) určených na použitie v podmienkach vysokého zaťaženia.

Zliatiny s prídavkom chrómu - nichrómu - sú žiaruvzdorné, preto sa používajú na výrobu konštrukčných prvkov plynových turbín, častí prúdových motorov, zariadení pre jadrové reaktory.

V procese pridávania molybdénu sa získajú zliatiny, ktoré sú odolné voči kyselinám a iným agresívnym zlúčeninám (suchý chlór).

Zliatiny obsahujúce hliník, železo, meď a kobalt – alnico a magnico – majú vlastnosti permanentných magnetov a používajú sa pri výrobe rôznych rádiových meracích prístrojov a elektrotechnike.

Invar produkty - zliatina s prídavkom železa (Ni - 35 percent, Fe - 65%) majú vlastnosť, že sa pri zahrievaní prakticky nerozťahujú.

Iné aplikácie

Jednou z najbežnejších oblastí, kde sa dnes v priemysle používa nikel, je pokovovanie niklom, teda nanášanie tenkej vrstvy niklu (hrúbka sa pohybuje od 12 do 36 mikrometrov) na povrch iných kovov metódou galvanizácie. Týmto spôsobom prebieha antikorózna úprava:

• kovové rúry;
• riad;
• príbory;
• vodovodné batérie a batérie do kuchyne alebo kúpeľne;
• nábytkové kovanie a iné dekoratívne výrobky.

Takto ošetrené predmety budú dlhodobo spoľahlivo chránené pred vlhkosťou a vďaka striebristému povlaku, ktorý časom nevybledne, si zachovajú reprezentatívny vzhľad.

Nikel bol objavený v roku 1751, ale 50-70 rokov sa jeho priemyselná výroba a spotreba nerozvinuli. Až v rokoch 1825-1826. Vo Švédsku bola zorganizovaná prvá priemyselná výroba niklu v značnom množstve. Rozvoju niklového priemyslu dlho bránila skutočnosť, že v tom čase neboli známe racionálne spôsoby spracovania niklových rúd (arzén a sulfidické niklové rudy vo Švédsku a Nemecku).
Potom bol nikel potrebný len na získanie zliatiny medi a niklu, ktorá bola potrebná na razenie drobných mincí. Takéto zliatiny sa veľmi dlho vyrábali v Indii, Číne a Strednej Ázii, hoci existencia niklu ešte nebola známa.
Nárast produkcie niklu začal až koncom 19. a začiatkom 20. storočia, kedy sa stali známymi mnohé z vysokých fyzikálnych a technických vlastností tohto kovu a boli objavené bohaté ložiská niklu v Novej Kaledónii (1865) a v Kanade. .
Priemerná ročná produkcia niklu v kapitalistických krajinách. päť rokov 19. a 20. storočia. uvedené nižšie, tisíc ton:

V poslednej dobe sa nikel stal jedným z najdôležitejších kovov v priemysle, pretože má mnoho fyzikálnych a chemických vlastností, ktoré ho odlišujú od niektorých iných neželezných kovov.
Nikel je tvrdý, pružný, kujný a kujný; umožňuje všetky druhy spracovania; z neho môžete vyrábať najtenšie plechy, rúrky, pásky. Nikel je žiaruvzdorný, preto je široko používaný vo vysokoteplotnej technike a je tiež odolný voči kyselinám: neoxiduje pri dlhodobom skladovaní na vzduchu a nevytvára vodný kameň ani pri zahriatí na 500 °. Pevnosť a antikorózna odolnosť niklu je vyššia ako u iných ťažkých neželezných kovov. Nikel, podobne ako železo a kobalt, má magnetické vlastnosti, ktoré sa používajú na jeho extrakciu z rúd. Nikel tvorí zlúčeniny a zliatiny s mnohými kovmi a dáva im mnoho rôznorodých a veľmi cenných vlastností (zvýšená pevnosť, ťažnosť, húževnatosť, odolnosť voči kyselinám, tepelná odolnosť, vysoká ohmická odolnosť, magnetické a nemagnetické vlastnosti) a tiež im dáva krásny vzhľad . V prítomnosti niektorých ďalších prvkov je účinok niklu oveľa silnejší, preto sa častejšie používajú viaczložkové zliatiny.
Nikel je v zemskej kôre rozmiestnený nerovnomerne. Koncentrované zásoby niklových rúd vhodné na ťažbu sa nachádzajú len v určitých oblastiach zemegule.
Hlavným producentom niklu je Kanada (produkcia niklu v Kanade v posledných rokoch predstavovala asi 80 % celkovej produkcie niklu v kapitalistickom svete). Významné množstvo niklu sa taví na Kube, Novej Kaledónii a Japonsku. Ostatné krajiny sú však stálymi producentmi niklu. Ani také veľké kapitalistické krajiny ako USA, Anglicko a Francúzsko nemajú takmer žiadnu vlastnú produkciu tohto kovu. Tieto krajiny dovážajú nikel vo veľkých množstvách z Kanady, Kuby a Novej Kaledónie. V roku 1956 USA doviezli 130 000 g a v roku 1957 134 000 ton niklu.
Najväčším producentom niklu je International Nickle Co. of Canada Ltd. V roku 1957 závody firmy vytavili 132 000 ton niklu (všetky krajiny kapitalistického sveta vytavili 222 000 ton).
Údaje o produkcii niklu v kapitalistických krajinách sú uvedené nižšie (obsah niklu v taviacich výrobkoch), tisíc ton:

Nikel sa používa v mnohých odvetviach priemyselnej výroby: v strojárstve, letectve a raketovej technike, automobilovom, chemickom, elektrotechnickom, prístrojovom, chemickom, textilnom a potravinárskom priemysle.
Nikel je široko používaný ako prísada do iných kovov a v zliatinách s inými kovmi. Pridanie malého množstva niklu do ocele, niekedy spolu s inými kovmi, ju robí tvárnou, húževnatou a žiaruvzdornou.
Chrómniklové nehrdzavejúce ocele, zvyčajne obsahujúce 6-8% niklu a 18-20% chrómu, sa používajú ako antikorózne a kyselinovzdorné materiály pri stavbe lodí, pri výrobe chemických zariadení, náradia a na stavbu monumentálnych stavieb. . Nádej nerezová a s iným zložením legujúcich prvkov.
Nikel v kombinácii s ďalšími legovacími prísadami (chróm, molybdén, meď) sa používa na získanie liatiny s obsahom niklu s vysokou pevnosťou, odolnosťou proti opotrebeniu a dobrou obrobiteľnosťou. Liatiny s obsahom niklu sa používajú na výrobu dielov pre spaľovacie motory, lokomotívy, obrábacie stroje, ovládače a lisovnice na lisovanie za studena.
Mnohé zliatiny niklu majú veľmi cenné elektrické, termoelektrické a magnetické vlastnosti.
Vo vykurovacích zariadeniach sa používa nichróm obsahujúci 75-85% niklu, 10-20% chrómu a trochu železa. Táto zliatina má vysoký ohmický odpor a neoxiduje na vzduchu pri vysokých teplotách.
Nikelín, obsahujúci hlavne meď, 25-35% niklu, nečistoty mangánu, železa a zinku, má vysokú odolnosť a používa sa na výrobu reostatov a iných elektrických zariadení.
Chromel je zliatina s vysokou termoelektrickou silou a používa sa na termočlánky. Permalloy - zliatina niklu a železa - má vysokú magnetickú permeabilitu, ľahkú počiatočnú magnetizáciu a demagnetizáciu v slabých poliach a používa sa v elektrotechnike.
V technológii zohrali mimoriadne dôležitú úlohu žiaruvzdorné chrómniklové zliatiny, v ktorých je nikel základným kovom v kombinácii s chrómom. Mimoriadny záujem o tieto zliatiny je spôsobený vývojom tryskovej technológie a vytváraním zariadení s plynovými turbínami. Zliatiny EI, inconel, nimonic, gastelloy a iné, odolné voči práci pri 600°, sa používajú na výrobu lopatiek prúdových motorov, žiaruvzdorných rúr a iných častí prúdových lietadiel a stacionárnych plynových turbín. V posledných rokoch sa pri konštrukcii jadrových reaktorov používajú zliatiny niklu.
Nikel sa tiež používa na ochranu proti korózii hliníka, horčíka, zinku a liatiny. Chránený kov je potiahnutý niklom podľa metódy pokovovania niklom, ktorá je široko používaná v strojárstve. Na pokovovanie niklom sa používajú niklové anódy a síran nikelnatý.
Veľké množstvo niklu sa spotrebuje pri výrobe alkalických železo-niklových a nikel-kadmiových batérií, ktoré sa vyznačujú vysokou kapacitou, odolnosťou a dlhou životnosťou.
Kujný nikel v čistej forme sa používa na výrobu plechov, rúr, tyčí, drôtov. Kujný nikel sa používa aj na výrobu špeciálnych chemických zariadení a náradia.
Kov Monel, obsahujúci 68 % niklu, 28 % medi, kremíka a železa, sa používa na výrobu chirurgických nástrojov, komunikačných zariadení a zariadení. Táto zliatina sa vyznačuje vysokou odolnosťou proti korózii, dobrými mechanickými vlastnosťami a dobrou opracovateľnosťou. Dá sa valcovať, ťahať, kovať, obrábať, spájkovať, zvárať; z neho môžete získať plechy, tyče, pásy, drôty.
Cenným materiálom sú aj kupronickel a niklové striebro – zliatiny niklu a medi, ktoré často nahrádzajú striebro pri výrobe hodiniek, spotrebičov, riadu a šperkov.
Nikel sa tiež používa ako katalyzátor; často sú nahradené drahšími platinovými katalyzátormi. Niektoré chemické zlúčeniny niklu sa používajú ako činidlá v chemickej výrobe.
V roku 1957 predstavovala spotreba niklu v USA 111 000 ton, čo je viac ako 50 % celkovej produkcie niklu v kapitalistických krajinách. Spôsoby výroby, použitia a spotreby niklu v USA sú uvedené nižšie:

Nikel sa používa v kovovej forme - v katódach a v granulách, vo forme oxidu, vo forme síranu a matu. Nižšie sú uvedené údaje o spotrebe niklu v USA podľa typu produktu, tisíc ton:

Nikel je veľmi vzácny kov, ktorého spotreba je prísne regulovaná. Vo všetkých krajinách sa preto skúmajú spôsoby, ako znížiť jeho spotrebu. Hlavnými smermi šetrenia niklu je zavedenie oceľových plechov s vysokým obsahom chrómu a chróm-mangánu namiesto chrómniklových nehrdzavejúcich ocelí, zavedenie žiaruvzdorných zliatin na báze železa namiesto zliatin na báze niklu; výmena nerezových ocelí za bimetal, uhlíková oceľ, nerezový obklad. V USA je 50 % všetkých nehrdzavejúcich ocelí bez obsahu niklu.

30.04.2019

Tata Steel, oceliarska korporácia z Indie, oznámila, že do šiestich rokov sa chystá sústrediť všetky svoje kapacity špecializujúce sa na...

30.04.2019

Už samotný názov „letecký drôt“ hovorí sám za seba. Používa sa na vytvorenie palubných elektrických systémov. Palubný kábel si úspešne poradí s...

30.04.2019

Kovový profil alebo vlnitá lepenka sa po veľmi dlhú dobu považuje za jedného z lídrov na trhu stavebných materiálov na dekoráciu....

30.04.2019

Štátny geologický prieskum Kazgeológia analyzoval výsledky svojej činnosti za uplynulý rok. Jedným z hlavných cieľov, pre ktorý osem...

30.04.2019

Nie je žiadnym tajomstvom, že celkový dizajn miestnosti do značnej miery závisí od keramických dlaždíc. Berúc do úvahy farbu, štruktúru a množstvo ďalších charakteristických ...

30.04.2019

K dnešnému dňu je hlavným účelom dieselového kompresora dodávka energie do hmôt stlačeného vzduchu v podmienkach, keď sa používa zariadenie iného typu ...

29.04.2019

Podľa informácií, ktoré zverejnil denník Economic Information Daily z Čínskej ľudovej republiky, sa odvoláva na tlačovú agentúru Xinhua,...