تعريف

نيكل- العنصر الثامن والعشرون من الجدول الدوري. التسمية - Ni من اللاتينية "niccolum". تقع في الفترة الرابعة مجموعة VIIIB. يشير إلى المعادن. الشحنة النووية 28.

مثل الكوبالت ، يوجد النيكل في الطبيعة بشكل رئيسي في شكل مركبات تحتوي على الزرنيخ أو الكبريت ؛ مثل ، على سبيل المثال ، المعادن kupfernickel NiAs ، لمعان النيكل الزرنيخ NiAsS ، إلخ. النيكل أكثر انتشارًا من الكوبالت [حوالي 0.01٪ (كتلة) من قشرة الأرض].

النيكل المعدني له لون فضي مع مسحة صفراء (الشكل 1) ، وهو شديد الصلابة ، ويصقل جيدًا ، وينجذب بواسطة المغناطيس. يتميز بمقاومة عالية للتآكل - مقاوم للجو والماء والقلويات وعدد من الأحماض. يذوب بنشاط في حمض النيتريك. ترجع المقاومة الكيميائية للنيكل إلى ميله إلى التخميل - لتشكيل أغشية الأكسيد على السطح ، والتي لها تأثير وقائي قوي.

أرز. 1. النيكل. مظهر خارجي.

الوزن الذري والجزيئي للنيكل

تعريف

الوزن الجزيئي النسبي للمادة (M r)هو رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كتلة جزيء معين أكبر من 1/12 من كتلة ذرة كربون ، و الكتلة الذرية النسبية للعنصر (A r)- كم مرة يزيد متوسط ​​كتلة ذرات عنصر كيميائي عن 1/12 من كتلة ذرة كربون.

نظرًا لوجود النيكل في الحالة الحرة في شكل جزيئات Ni أحادية الذرة ، تتطابق قيم كتلته الذرية والجزيئية. إنها تساوي 58.6934.

نظائر النيكل

من المعروف أنه في الطبيعة يمكن العثور على النيكل على شكل خمسة نظائر مستقرة 58 ني ، 60 نيكل ، 61 نيكل ، 62 نيكل و 64 نيكل. أعداد كتلتها هي 58 و 60 و 61 و 62 و 64 على التوالي. تحتوي نواة نظير 58 Ni على ثمانية وعشرين بروتونًا وثلاثين نيوترونًا ، وتختلف باقي النظائر عنها في عدد النيوترونات فقط.

هناك نظائر نيكل صناعية غير مستقرة بأعداد كتلتها من 48 إلى 78 ، بالإضافة إلى ثماني حالات ميتا مستقرة ، من بينها 59 Ni نظير نصف عمر 76 ألف سنة هو الأطول عمراً.

أيونات النيكل

الصيغة الإلكترونية التي توضح التوزيع المداري لإلكترونات النيكل هي كما يلي:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2.

نتيجة للتفاعل الكيميائي ، يتخلى النيكل عن إلكترونات التكافؤ ، أي هو المتبرع بهم ، ويتحول إلى أيون موجب الشحنة:

Ni 0-2e → Ni 2+ ؛

Ni 0 -3e → Ni 3+.

جزيء وذرة النيكل

في الحالة الحرة ، يوجد النيكل في شكل جزيئات ني أحادية الذرة. فيما يلي بعض الخصائص التي تميز ذرة وجزيء النيكل:

سبائك النيكل

يستخدم الجزء الأكبر من النيكل لإنتاج سبائك مختلفة من الحديد والنحاس والزنك ومعادن أخرى. تزيد إضافة النيكل إلى الفولاذ من صلابته ومقاومته للتآكل.

يمكن تقسيم السبائك القائمة على النيكل إلى مقاومة للحرارة (Nimonic ، Inconel ، Hastella [أكثر من 60٪ نيكل ، 15-20٪ كروم ، إلخ.]) ، مغناطيسية (بيرمالوي) وسبائك ذات خصائص خاصة (معدن مونيل ، نيكل ، كونستانتان ، إنفار ، بلاتين).

أمثلة على حل المشكلات

مثال 1

مثال 2

القسم 1. الخصائص.

القسم 2. أن تكون في الطبيعة.

القسم 3. الاستلام.

القسم 4. التطبيق.

- القسم الفرعي 1. السبائك.

- القسم الفرعي 2. طلاء النيكل.

القسم 5. سك العملة.

ني- هذا عنصر من مجموعة فرعية جانبية للمجموعة الثامنة ، الفترة الرابعة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I.Mendeleev ، برقم ذري 28.

تحديد النيكل

ني- أبيض فضي ، لا يشوه في الهواء. لديه شعرية مكعبة تركز على الوجه مع فترةأ = 0.35238 نيوتن متر ، مجموعة الفضاء Fm3m. في شكله النقي ، يفسح المجال للعلاج بالضغط. إنه مغناطيس حديدي بنقطة كوري تبلغ 358 درجة مئوية.

مقاومة كهربائية محددة 0.0684 ميكرومتر أوم ∙ م.

معامل التمدد الحراري الخطي α = 13.5 ∙ 10-6 K-1 عند 0 درجة مئوية

معامل التمدد الحراري الحجمي β = 38-39 ∙ 10-6 K-1

معامل المرونة 196-210 جيغا.

تحتوي ذرات النيكل على تكوين إلكتروني خارجي 3d84s2. حالة الأكسدة الأكثر استقرارًا للنيكل هي النيكل (II).

يشكل Ni مركبات بحالات أكسدة +2 و +3. في هذه الحالة ، Ni مع حالة الأكسدة +3 فقط في شكل أملاح معقدة. بالنسبة لمركبات النيكل +2 ، يُعرف عدد كبير من المركبات الشائعة والمعقدة. أكسيد النيكل Ni2O3 هو عامل مؤكسد قوي.

يتميز Ni بمقاومة عالية للتآكل - مقاوم للهواء والماء والقلويات وعدد من الأحماض. ترجع المقاومة الكيميائية إلى ميلها إلى التخميل - تكوين طبقة أكسيد كثيفة على سطحها ، والتي لها تأثير وقائي. النيكل قابل للذوبان بنشاط في حمض النيتريك.

مع أول أكسيد الكربون ، يتشكل ثاني أكسيد الكربون بسهولة من نيكل كربوني متطاير وعالي السمية (CO) 4.

مسحوق النيكل المشتت ناعما الاشتعال (الاشتعال الذاتي في الهواء).

النيكل يحترق فقط في شكل مسحوق. يشكل اثنين من أكاسيد النيكل O و Ni2O3 وعلى التوالي ، اثنين من هيدروكسيدات النيكل (OH) 2 والنيكل (OH) 3. أهم أملاح النيكل القابلة للذوبان هي الأسيتات والكلوريد والنترات والكبريتات.

عادة ما تكون المحاليل خضراء اللون ، والأملاح اللامائية صفراء أو بنية صفراء. تشمل الأملاح غير القابلة للذوبان الأكسالات والفوسفات (الأخضر) ، وثلاثة كبريتيدات:

نيكل اس (أسود)

Ni3S2 (برونز مصفر)

Ni3S4 (أبيض فضي).

يشكل Ni أيضًا العديد من المركبات التنسيقية والمعقدة.

تحتوي المحاليل المائية لأملاح النيكل (II) على أيون نيكل سداسي أكوانيكل (II) (H2O) 62+. عند إضافة محلول الأمونيا إلى محلول يحتوي على هذه الأيونات ، يترسب هيدروكسيد النيكل (II) ، وهو مادة جيلاتينية خضراء. يذوب هذا الراسب عند إضافة كمية زائدة من الأمونيا بسبب تكوين هيكساميننيكل (II) نيكل (NH3) 62+ أيونات.

يشكل Ni مجمعات ذات هياكل مربعة الشكل ورباعية السطوح. على سبيل المثال ، يحتوي مركب رباعي كلورو النيكل (II) NiCl42− على هيكل رباعي السطوح ، بينما يحتوي مركب النيكل رباعي السيانان (II) (CN) 42− على هيكل مربع مسطح.

يستخدم التحليل النوعي والكمي محلولًا قلويًا من بيوتانيديون ديوكسيم ، المعروف أيضًا باسم ثنائي ميثيل جليوكسيم ، للكشف عن أيونات النيكل (II). عندما يتفاعل مع أيونات النيكل (II) ، يتشكل مركب تنسيق أحمر ثنائي (بوتانيديون ديوكسيناتو) ني (II). هذا مركب مخلب ورابط بيوتانيديون ديوكسيماتو ثنائي الهوية.

يتكون نيكل الطبيعي من 5 نظائر مستقرة ، 58 نيكل ، 60 نيكل ، 61 نيكل ، 62 نيكل هو الأكثر وفرة (68.077٪ من الوفرة الطبيعية).

التواجد في الطبيعة

النيكل شائع جدًا في الطبيعة - محتواه في قشرة الأرض حوالي 0.01٪ (بالوزن). تم العثور عليها في قشرة الأرض فقط في شكل مقيد ؛ تحتوي النيازك الحديدية على ني أصلي (يصل إلى 8 ٪). محتواها في الصخور فوق القاعدية أعلى بحوالي 200 مرة من الصخور الحمضية (1.2 كجم / طن و 8 جم / طن). في الصخور فوق القاعدية ، ترتبط الكمية السائدة من النيكل بالزبرجد الزيتوني ، الذي يحتوي على 0.13 - 0.41٪ نيكل. كما أنه يحل محل المغنيسيوم بشكل متماثل.

توجد نسبة صغيرة من النيكل على شكل كبريتيدات. يعرض ني خصائص محبة للدهون و chalcophilic. مع زيادة محتوى الكبريت في الصهارة ، تظهر كبريتيد النيكل مع النحاس والكوبالت ، حديدوالبلاتينويد. في العملية الحرارية المائية ، جنبا إلى جنب مع الكوبالت والزرنيخ و رماديوأحيانًا مع البزموت واليورانيوم والفضة ، يشكل النيكل تركيزات مرتفعة مثل زرنيخيدات النيكل والكبريتيدات. يوجد النيكل بشكل شائع في خامات النحاس والنيكل الحاملة للزرنيخ والكبريتيد.

النيكل (بيريت النيكل الأحمر ، كوبفيرنيكل) نيكل أس.

كلوانتيت (بيريت نيكل أبيض) (نيكل ، كو ، حديد) As2

Garnierite (Mg ، نيكل) 6 (Si4O11) (OH) 6 مع H2O وسيليكات أخرى.

بيريت مغناطيسي (حديد ، نيكل ، نحاس) S

النيكل اللامع بالزرنيخ (gersdorfite) مثل S ،

بنتلانديت (حديد ، نيكل) 9S8

يعرف الكثير بالفعل عن النيكل في الكائنات الحية. لقد ثبت ، على سبيل المثال ، أن محتواه في دم الإنسان يتغير مع تقدم العمر ، وأن كمية النيكل في الجسم تزداد في الحيوانات ، وأخيراً ، هناك بعض النباتات والكائنات الحية الدقيقة - "مركّزات" النيكل ، التي تحتوي على آلاف و حتى مئات الآلاف من المرات من النيكل أكثر من البيئة.

يستلم

يقدر إجمالي احتياطيات النيكل في الخامات في بداية عام 1998 بـ 135 مليون طن ، بما في ذلك تلك التي يمكن الاعتماد عليها - 49 مليون طن. وخامات النيكل الرئيسية هي نيكل (كوبفيرنيكل) نيكل أس ، نيكل ميليريت S ، بنتلانديت (Fe نيكل) 9S8 - تحتوي أيضًا على الزرنيخ ، حديدو كبريت؛ تم العثور على شوائب البنتلانديت أيضًا في البيروتيت البركاني. تحتوي الخامات الأخرى ، التي يُستخرج منها النيكل أيضًا ، على شوائب من Co ، النحاسوالحديد والمغنيسيوم. في بعض الأحيان يكون ني هو السلعة الرئيسية معالجةالتكرير ، ولكن في كثير من الأحيان يتم الحصول عليه كجانب المنتجفي تقنيات المعادن الأخرى. من الاحتياطيات الموثوقة ، وفقًا لمصادر مختلفة ، من 40 إلى 66 ٪ من النيكل في خامات النيكل المؤكسد (ОНР) ،

33٪ في كبريتيد. اعتبارًا من عام 1997 ، بلغت حصة النيكل التي تنتجها معالجة OHR حوالي 40 ٪ من حجم الإنتاج العالمي. في الظروف الصناعية ، ينقسم OHP إلى نوعين: مغنيسيوم وحديدية.

خامات المغنيسيا المقاومة للحرارة ، كقاعدة عامة ، يتم صهرها كهربائيًا إلى ferronickel (5-50٪ نيكل + كو ، اعتمادًا على تكوين المواد الخام والخصائص التكنولوجية).

تتم معالجة معظم خامات اللاتريت الحديدي بواسطة طرق المعالجة المعدنية المائية باستخدام ترشيح كربونات الأمونيا أو ترشيح الأوتوكلاف بحمض الكبريتيك. اعتمادًا على تكوين المواد الخام والمخططات التكنولوجية المطبقة ، فإن المنتجات النهائية لهذه التقنيات هي: أكسيد النيكل (76-90٪ نيكل) ، اللبيدات (89٪ نيكل) ، مركزات الكبريتيد من التراكيب المختلفة ، وكذلك معدن النيكل. المنحل بالكهرباء ومساحيق النيكل والكوبالت.

أقل حديديًا - يتم صهر الخامات غير الحديدية إلى غير لامع. في الشركات التي تعمل بدورة كاملة ، يتضمن مخطط المعالجة الإضافي التحويل ، والحرق غير اللامع ، والصهر الكهربائي لأكسيد النيكل للحصول على النيكل المعدني. على طول الطريق ، يتم إطلاق الكوبالت المستعاد في شكل معدن و / أو أملاح. مصدر آخر للنيكل: في رماد الفحم في جنوب ويلز في بريطانيا - ما يصل إلى 78 كجم من النيكل للطن. يشير المحتوى المتزايد من النيكل في بعض الفحم والنفط والصخر الزيتي إلى إمكانية تركيز النيكل في المواد العضوية الأحفورية. أسباب هذه الظاهرة لم يتم توضيحها بعد.

"لم يكن بالإمكان الحصول على النيكل لفترة طويلة في شكل بلاستيكي نظرًا لأنه يحتوي دائمًا على خليط صغير من الكبريت على شكل كبريتيد النيكل الموجود في طبقات رقيقة وهشة عند الحدود فلز... تؤدي إضافة كمية صغيرة من المغنيسيوم إلى النيكل المصهور إلى تحويل الكبريت إلى مركب يحتوي على المغنيسيوم ، والذي يتم إطلاقه على شكل حبيبات دون التأثير على اللدونة. فلز».

يتم الحصول على الجزء الأكبر من النيكل من غارنيريت والبيريت المغناطيسي.

يتم اختزال خام السيليكات بغبار الفحم في أفران الأنابيب الدوارة إلى كريات من الحديد والنيكل (5-8٪ نيكل) ، والتي يتم تنقيتها بعد ذلك من الكبريت وتكلسها ومعالجتها بمحلول الأمونيا. بعد تحمض المحلول ، يتم الحصول على معدن منه كهربائيا.

طريقة كاربونيل (طريقة موند). أولاً ، يتم الحصول على مادة النحاس والنيكل غير اللامع من خام الكبريتيد ، والذي يمر فوق الكوبالت تحت ضغط عالٍ. يتم تكوين نيكل رباعي كربوني نيكل عالي التطاير (CO) 4 ، ويتم عزل معدن نقي للغاية عن طريق التحلل الحراري.

طريقة الألمنيوم الحرارية لاختزال النيكل من خام أكسيد: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.

تطبيق

سبائك

النيكل هو أساس معظم السبائك الفائقة ، والمواد المقاومة للحرارة المستخدمة في صناعة الطيران لمكونات الدفع.

مونيل ميتال (65-67٪ نيكل + 30-32٪ النحاس+ 1٪ Mn) ، مقاومة للحرارة تصل إلى 500 درجة مئوية ، مقاومة للتآكل للغاية ؛

أبيض (585 يحتوي على 58.5٪ ذهبوسبائك (رباط) من الفضة والنيكل (أو البلاديوم)) ؛

نيتشروم ، سبيكة مقاومة (60٪ نيكل + 40٪ كر) ؛

Permalloy (76٪ نيكل + 17٪ حديد + 5٪ نحاس + 2٪ كروم) ، لديه حساسية مغناطيسية عالية مع خسائر تخلفية منخفضة جدًا ؛

Invar (65٪ Fe + 35٪ Nickel) ، يكاد لا يطول عند التسخين ؛

بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل سبائك النيكل على فولاذ النيكل والكروم والنيكل والفضة والنيكل وسبائك المقاومة المختلفة مثل الكستانتان والنيكل والمانجانين.

تستخدم أنابيب النيكل لتصنيع المكثفات في إنتاج الهيدروجين ، لضخ القلويات في الصناعة الكيميائية. تستخدم الأدوات المقاومة للنيكل كيميائيًا على نطاق واسع في الطب والأعمال البحثية. يستخدم Ni لأجهزة الرادار والتلفزيون والتحكم عن بعد العملياتفي الهندسة النووية.

يستخدم النيكل النقي في صناعة الأواني الكيميائية ، والأجهزة المختلفة ، والأجهزة ، والغلايات ذات المقاومة العالية للتآكل والخصائص الفيزيائية الثابتة ، ومن مواد النيكل - خزانات وخزانات لتخزين المنتجات الغذائية ، والكواشف الكيميائية ، والزيوت الأساسية ، لنقل القلويات ، ولذوبان المواد الكاوية القلويات.

تُستخدم مساحيق النيكل النقية في صنع مرشحات مسامية لتصفية الغازات والوقود والمنتجات الأخرى في الصناعة الكيميائية. صناعة... كما يتم استهلاك مسحوق Ni في إنتاج سبائك النيكل وكمادة رابطة في تصنيع المواد الصلبة وفائقة الصلابة.

يعتبر الدور البيولوجي للنيكل أحد العناصر النزرة الضرورية للتطور الطبيعي للكائنات الحية. ومع ذلك ، لا يُعرف الكثير عن دوره في الكائنات الحية. من المعروف أن ني يشارك في التفاعلات الأنزيمية في الحيوانات والنباتات. في جسم الحيوانات ، يتراكم في الأنسجة المتقرنة ، وخاصة في الريش. تؤدي زيادة نسبة النيكل في التربة إلى أمراض متوطنة - تظهر أشكال قبيحة في النباتات والحيوانات - أمراض العيون المرتبطة بتراكم النيكل في القرنية. الجرعة السامة (للفئران) - 50 ملغ. تعتبر مركبات النيكل المتطايرة ضارة بشكل خاص ، ولا سيما نيكل رباعي الكربون (CO) 4. يتراوح الحد الأقصى لتركيز مركبات النيكل في الهواء من 0.0002 إلى 0.001 مجم / م 3 (للمركبات المختلفة).

النيكل هو السبب الرئيسي للحساسية (التهاب الجلد التماسي) للمعادن التي تلامس الجلد (المجوهرات والساعات ومسامير الدنيم).

في الاتحاد الأوروبي ، محتوى النيكل في المنتجات التي تلامس جلد الإنسان محدود.

نيكل كربونات النيكل (CO) شديد السمية. الحد الأقصى المسموح به لتركيز أبخرته في هواء المنشآت الصناعية هو 0.0005 مجم / م 3.

في القرن العشرين ، وجد أن البنكرياس غني جدًا بالنيكل. عند إدخال النيكل بعد الأنسولين ، يطول تأثير الأنسولين وبالتالي يزداد نشاط نقص السكر في الدم. يؤثر النيكل على العمليات الأنزيمية ، وأكسدة حمض الأسكوربيك ، ويسرع انتقال مجموعات السلفهيدريل إلى مجموعات ثاني كبريتيد. يمكن للني أن يثبط عمل الأدرينالين ويخفض ضغط الدم. يسبب تناول النيكل بكثرة في الجسم البهاق. يترسب النيكل في البنكرياس والغدد جارات الدرقية.

تصفيح بمعدن النيكل

طلاء النيكل هو عمل طلاء نيكل على سطح معدن آخر لحمايته من التآكل. يتم تنفيذه بالطريقة الجلفانية باستخدام إلكتروليتات تحتوي على كبريتات النيكل (II) ، وكلوريد الصوديوم ، وهيدروكسيد البورون ، والمواد الخافضة للتوتر السطحي وعوامل التلميع ، والأنودات النيكل القابلة للذوبان. سمك طبقة النيكل الناتجة هو 12 - 36 ميكرون. يمكن ضمان ثبات السطح اللامع عن طريق طلاء الكروم اللاحق (سمك طبقة الكروم 0.3 ميكرومتر).

يتم طلاء النيكل بدون تيار في محلول من خليط من كلوريد النيكل (II) ومزيج هيبوفوسفيت من الصوديوم في وجود سترات الصوديوم:

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

تتم العملية عند درجة الحموضة 4-6 و 95 درجة مئوية

الأكثر شيوعًا هو الطلاء بالكهرباء والنيكل الكيميائي. في كثير من الأحيان يتم طلاء النيكل (ما يسمى مات) كهربائيا. الأكثر دراسة واستقرارًا في الشغلشوارد الكبريتات. عند إضافة أدوات تشكيل اللمعان إلى المنحل بالكهرباء ، يتم تنفيذ ما يسمى بطلاء النيكل اللامع. تتميز الطلاءات الإلكتروليتية بمسامية معينة ، والتي تعتمد على التحضير الدقيق لسطح الركيزة وعلى سمك الطلاء. للحماية من التآكل ، من الضروري الغياب التام للمسام ، لذلك ، يتم تطبيق طلاء متعدد الطبقات ، والذي يكون ، بسماكة متساوية ، أكثر موثوقية من الطلاء أحادي الطبقة (على سبيل المثال ، الصلب موضوع التجارةغالبًا ما يكون مطليًا وفقًا للمخطط Cu - النيكل - Cr).

تتمثل عيوب طلاء النيكل الإلكتروليتي في الترسب غير المتكافئ للنيكل على السطح المنقوش واستحالة تغطية الثقوب الضيقة والعميقة والتجاويف وما إلى ذلك. يعتبر الطلاء الكيميائي بالنيكل أكثر تكلفة إلى حد ما من الطلاء بالكهرباء ، ولكنه يوفر إمكانية تطبيق طلاء موحد من حيث السماكة والجودة على أي مناطق من سطح الإغاثة ، بشرط أن يتوفر لها محلول. تعتمد العملية على تقليل أيونات النيكل من أملاحه باستخدام خليط الهيبوفوسفيت من الصوديوم (أو عوامل الاختزال الأخرى) في المحاليل المائية.

يستخدم طلاء النيكل ، على سبيل المثال ، لتغطية أجزاء من المعدات الكيميائية والسيارات والدراجات والأدوات الطبية والأجهزة.

يستخدم Ni أيضًا في إنتاج لف أوتار الآلات الموسيقية.

سك العملة

يستخدم Ni على نطاق واسع في إنتاج العملات المعدنية في العديد من البلدان. في الولايات المتحدة ، تُسمى العملة المعدنية فئة 5 سنت بالعامية "Ni"

لقد كان Ni أحد مكونات العملات المعدنية منذ منتصف القرن التاسع عشر. في الولايات المتحدة ، تم تطبيق المصطلح "Ni" أو "Nick" في الأصل على عملات النحاس والنيكل (النسر الطائر) ، والتي حلت محل 12٪ من عملات النحاس والنيكل 1857-58.

في وقت لاحق في عام 1865 ، تم زيادة مصطلح النيكل بنسبة 3 في المائة بنسبة 25 ٪. في عام 1866 ، خمسة نسبه مئويهنيكل (25٪ نيكل ، 75٪ كبريوم). إلى جانب نسب السبائك ، تم استخدام هذا المصطلح في الوقت الحاضر في الولايات المتحدة. تم استخدام عملات النيكل شبه النقية لأول مرة في عام 1881 في سويسرا ، وعلى وجه الخصوص تم سك أكثر من 99.9٪ من النيكل من أصل خمسة سنتات في كندا (أكبر منتج للنيكل في العالم في ذلك الوقت).

البنسات المصنوعة من النيكل "الارتفاع =" 431 "src =" / الصور / الاستثمارات / img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg "title =" (! LANG: 14. البريطانية 5 و 10 بنسات مصنوعة من النيكل" width="682" />!}

إيطاليا 1909 "height =" 336 "src =" / pictures / investment / img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg "title =" (! LANG: 15. عملات النيكل ، إيطاليا 1909" width="674" />!}

مصادر ال

ويكيبيديا - الموسوعة الحرة ، ويكيبيديا

hyperon-perm.ru - إنتاج Hyperon

cniga.com.ua - بوابة الكتاب

chem100.ru - كتيب الكيميائي

bse.sci-lib.com - معنى الكلمات في الموسوعة السوفيتية العظمى

chemistry.narod.ru - عالم الكيمياء

dic.academic.ru - القواميس والموسوعات

موسوعة المستثمر. 2013 .

• نيكاراغوا

شاهد ما هو "Nickel" في القواميس الأخرى:

نيكل- (Char. Ni) ، معدن وزنه الذري 58.69 ، الرقم التسلسلي 28 ، مع الكوبالت والحديد ، ينتمي إلى المجموعة الثامنة والصف الرابع من نظام مندليف الدوري. Ud. الخامس. 8.8 ، نقطة انصهار 1452 درجة. في اتصالاتهم المعتادة ن ... ... موسوعة طبية عظيمة

نيكل- (الرمز Ni) ، معدن أبيض فضي ، عنصر انتقالي ، اكتشف عام 1751. خاماته الرئيسية هي خامات حديد كبريتيد النيكل (البنتلانديت) وزرنيخيد النيكل (النيكل). للنيكل عملية تنقية معقدة تنطوي على تدهور تفاضلي ... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

نيكل- (نيكل ألماني). المعدن أبيض فضي ، غير موجود في شكله النقي. تم استخدامه مؤخرًا في صناعة أدوات المائدة وأدوات المطبخ. قاموس الكلمات الأجنبية المدرجة في اللغة الروسية. Chudinov AN ، 1910. نيكل ذلك. نيكل ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

نيكل- معدن أبيض مائل إلى الرمادي الصلب نسبيًا مع درجة انصهار 1453 درجة. ج.إنها مغنطيسية ، مرنة ، مطيلة ، قاسية ، ومقاومة للتآكل والأكسدة. النيكل هو أساسا ... ... المصطلحات الرسمية

النيكل- انا. نيكل م. ، هو - هي. نيكل. 1. معدن حراري أبيض فضي. ALS 1. Nickel ، رفيق ضار لخامات الفضة ، حصل على اسمه من جنوم شرير يُزعم أنه عاش في مناجم سكسونية. فرسمان زانيم. الجيوكيمياء. 2. الطبقة العليا من ... ... القاموس التاريخي للإغاليات الروسية

نيكل- (لاتيني نيكولوم) ني ، عنصر كيميائي للمجموعة الثامنة من النظام الدوري ، العدد الذري 28 ، الكتلة الذرية 58.69. الاسم من النيكل الألماني هو اسم روح شريرة يُزعم أنها تدخلت في عمال المناجم. معدن فضي-أبيض الكثافة 8.90 جم / سم & sup3 ، MP 1455 ... ... قاموس موسوعي كبير

نيكل- نيكل ، نيكل ، زوج. (نيكل ألماني). معدن حراري فضي-أبيض ، مستهلك لتصنيع الأدوات والأطباق وما إلى ذلك. (باسم إله الجبل في الميثولوجيا الإسكندنافية). قاموس أوشاكوف التوضيحي. ن. أوشاكوف. 1935 1940 ... قاموس أوشاكوف التوضيحي

تعتبر خصائص النيكل معلمات مهمة للحصول على المعادن ومعالجتها وتطبيقاتها. يتم أخذها في الاعتبار عند تكوين التراكيب بمواد أخرى.

تحدد خصائص النيكل استخدامه في الإنتاج

النيكل معدن له لونه الأبيض الفضي المميز. عند درجة حرارة 1453 درجة مئوية ، يتحول إلى حالة سائلة ، ويغلي عند 2732 درجة مئوية. النيكل بلاستيك ، سهل المعالجة تحت الضغط.

تتميز الخاصية الكيميائية للنيكل بالقدرة على تكوين مركبات ذات حالات أكسدة مختلفة. في ظل الظروف الطبيعية ، يتكون فيلم أكسيد رفيع على سطح المعدن.

المعدن لديه مقاومة عالية للتآكل. لا يتفاعل النيكل مع عدد من الأحماض والقلويات المركزة ، ولكنه يذوب بفعالية في حمض النيتريك المخفف.

يتفاعل النيكل كيميائيًا لتشكيل معادن متطايرة وأملاح قابلة للذوبان / غير قابلة للذوبان

لا تتفاعل مع النيكل:

• الغازات الخاملة؛
• الليثيوم.
• البوتاسيوم.
• صوديوم؛
• السيزيوم.
• الروبيديوم.
• السترونشيوم.
• الباريوم؛
• إيريديوم.
• سيزيوم.

باستخدام مركب الكربون ، يشكل النيكل مادة الكربونيل ، وهو معدن انتقالي متطاير يستخدم في إنتاج مواد عالية النقاء. يمكن أن يشتعل مسحوق النيكل تلقائيًا عند ملامسته للهواء لتكوين أكاسيد.

ينتج النيكل عددًا من الأملاح القابلة للذوبان وغير القابلة للذوبان. على سبيل المثال ، يضفي محلول كبريتات المعدن لونًا أخضر إلى سائل. عادة ما تكون الأملاح غير القابلة للذوبان ذات لون أصفر غامق.

أشكال معدنية

في ظل الظروف الطبيعية ، يوجد النيكل في تركيبة مع عدد من العناصر الكيميائية ، وفي شكل شذرات يوجد في نيازك الحديد.

في ظل الظروف المائية الحرارية ، يشكل النيكل مركبات تحتوي على الزرنيخ والكوبالت والفضة. ترتبط التركيزات المرتفعة للمعادن بالتكوينات المعدنية والزرنيخيدات والكبريتيدات.

يوجد النيكل عادة بشكل طبيعي في مركبات مع عناصر أخرى.

المادة الخام لاستخراج المكون القيّم هي خامات الكبريتيد والنحاس والنيكل المحتوية على الزرنيخ:

• النيكل مركب يحتوي على الزرنيخ.
• كلوانتايت - بيريت أبيض يحتوي على الكوبالت والحديد ؛
• غارنيريت - صخور سيليكات مع محتوى مغنيسيوم ؛
• البيريت المغناطيسي - مزيج من الكبريت مع الحديد والنحاس ؛
• gersdorfite - بريق الزرنيخ والنيكل ؛
• البنتلانديت مركب من الكبريت والحديد والنيكل.

يعتمد المحتوى المعدني في الكائنات الحية على الظروف والبيئة. بعض ممثلي النباتات والحيوانات قادرون على تركيز المعادن.

توجد رواسب الخام الرئيسية في كندا والاتحاد الروسي وألبانيا وجنوب إفريقيا وكوبا واليونان.

تتضمن عملية استخراج المعادن من الخامات استخدام تقنيات تعتمد على نوع المادة الخام. في بعض الأحيان يكون النيكل مادة ثانوية لتلطيف الصخور.

يتم صهر الخامات الحرارية المحتوية على المغنيسيوم كهربائياً. تتم معالجة الخامات التي تحتوي على الحديد لاحقًا بطريقة المعالجة بالميتالورجية ، تليها المعالجة بالمحاليل القلوية.

يتم صهر الصخور ذات المحتوى المنخفض من الحديد وتحميصها وصهرها كهربائيًا. على طول الطريق ، يتم استخراج الكوبالت المعدني أو أملاحه. لوحظ وجود محتوى معدني متزايد في رماد الفحم في إنجلترا. ترتبط هذه الحقيقة بنشاط الكائنات الحية الدقيقة التي تركز على النيكل.

تعتمد الليونة والخصائص الفيزيائية الأخرى لمركبات النيكل على نقاء المادة. مزيج طفيف من الكبريت يجعل المعدن هشًا. تزيل إضافة المغنيسيوم إلى المادة المنصهرة الشوائب الطفيفة من الخليط لتكوين مركب مع الكبريت.

صناعات النيكل

تحدد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمعدن استخدامه:

• في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ.
• لتشكيل السبائك التي لا تحتوي على الحديد ؛
• لغرض الطلاء الكهربائي للطلاءات الواقية على المنتجات ؛
• لإنتاج الكواشف الكيميائية.
• في تعدين المساحيق.

يستخدم المعدن في صناعة البطاريات ، حيث تحدث العمليات التحفيزية للتفاعلات الكيميائية في الإنتاج الصناعي. سبائك التيتانيوم هي مواد ممتازة لصنع أطقم الأسنان وأجهزة تقويم الأسنان.

التركيب المعتمد على العنصر الكيميائي رقم 28 هو مادة خام لسك العملات المعدنية ، لصنع دوامات من السجائر الإلكترونية. يتم استخدامه لف أوتار الآلات الموسيقية.

في تصنيع النوى للمغناطيسات الكهربائية ، يتم استخدام التراكيب - بيرمالوي ، بما في ذلك 20-60 ٪ حديد. يستخدم النيكل في تصنيع الأجزاء والمعدات المختلفة للصناعة الكيميائية.

تستخدم أكاسيد المعادن في إنتاج منتجات الزجاج والطلاء والسيراميك. الإنتاج الحديث متخصص في تصنيع مجموعة متنوعة من المنتجات الملفوفة: الأسلاك ، والأشرطة ، والرقائق ، والأنابيب.

للنيكل مجموعة واسعة من التطبيقات من الطلاءات إلى المواد الكيميائية

تسمح مقاومة البيئات العدوانية باستخدام المنتجات المدلفنة بالنيكل لنقل القلويات في الصناعة الكيميائية.

تستخدم أدوات سبائك النيكل في الطب والبحث العلمي. يستخدم المعدن في إنشاء أدوات دقيقة للتحكم عن بعد في العمليات في صناعة الطاقة النووية ، ومنشآت الرادار.

خصائص سبائك النيكل

في التركيبات ، يتم دمج المعدن بشكل أساسي مع الحديد والكوبالت. يتم استخدامه كعنصر ربط لإنتاج أنواع هيكلية مختلفة من الفولاذ والسبائك المغناطيسية وغير المغناطيسية.

السبائك المعدنية القائمة على العنصر الكيميائي رقم 28 لها قوة ومقاومة لدرجات الحرارة والتشوه والتأثيرات البيئية. يصل عددهم إلى عدة آلاف. المركبات الأكثر شيوعًا هي تركيبات مع الكروم والموليبدينوم والألمنيوم والتيتانيوم والبريليوم.

يعتبر المعدن المكون الضيق للذهب ، مما يمنح المجوهرات لونها الأبيض المميز وقوتها. فيما يتعلق بهذه التركيبة ، هناك آراء حول التأثير التحسسي للنيكل على الجلد.

بالاقتران مع الكروم ، يتم تكوين مركب نيتشروم ، وهو مقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة ، ومعامل أدنى للمقاومة الكهربائية ، واللدونة.

يتم استخدامه لتصنيع أجهزة التسخين ، الأجزاء ، كطلاء. تسمح القوة العالية للمفصل بتشكيلها وتقليبها ولحامها وختمها.

تتمتع سبائك النيكل بقوة عالية ، مما يسمح باستخدامها على نطاق واسع في الإنتاج

تتكون مجموعة خاصة من السبائك ، والتي تشمل النحاس. من بينها ، الأكثر شعبية هي:

• مونيل.
• نحاس؛
• البرونز.
• نيكيل الفضي.

منذ أكثر من قرن من الزمان ، وجد أن تركيبة الحديد والنيكل المحتوية على 28٪ من المعدن الموصوف تفقد خصائصها للمغنطة. تتميز السبائك المحتوية على نيكل بنسبة 36٪ بمعدل تمدد خطي ضئيل ، مما يجعل من الممكن استخدامها في تصنيع الأدوات والأدوات الدقيقة.

هذا التكوين ، الذي تم تعيينه FeNi36 ، يسمى Invar ، أي "لم يتغير". سبيكة Kovar ، المحتوية على 29٪ نيكل ، 17٪ كوبالت و 54٪ حديد ، وجدت تطبيقًا واسعًا في الإنتاج.

يتمتع بقوة التصاق عالية بالزجاج المصهور ، مما يسمح باستخدام التركيبة لتصنيع الأسلاك الكهربائية التي تمر عبر هذه المادة.

هذا المعدن الفضي الرمادي هو معدن انتقالي - له خصائص قلوية وحمضية. المزايا الرئيسية للمعدن هي ليونة ، ليونة ، بالإضافة إلى أداء عالي في مقاومة التآكل. أين وكيف يتم استخدام النيكل - اقرأ أدناه.

نظرًا لوجود فيلم أكسيد على السطح ، فإن المعدن يتمتع بالقدرة على مقاومة التآكل تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطلاء المصنوع من هذا المعدن يحمي بشكل موثوق الأجزاء والأشياء المصنوعة من مواد أخرى من الأكسدة. هذا هو السبب في استخدام النيكل على نطاق واسع في الصناعة الحديثة.

بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي العنصر على أكثر من مجرد خصائص مقاومة للتآكل. إنه يقاوم تمامًا تأثيرات القلويات المختلفة. نتيجة لذلك ، يتم استخدامه لحماية جميع أنواع أجزاء الألومنيوم والحديد والحديد الزهر المخصصة للاستخدام في البيئات العدوانية. بما في ذلك صناعة شفرات الطائرات وخزانات نقل المواد الخطرة وغيرها من المعدات الخاصة بالصناعة الكيميائية.

إذا تحدثنا عن مجالات أخرى من حياتنا ، حيث يتم استخدام النيكل اليوم على نطاق واسع ، فمن الجدير بالذكر الإنتاج:

• أطقم الأسنان والأقواس للاحتياجات الطبية ؛
• المراكم؛
• الكواشف الكيميائية
• "الذهب الأبيض" في صناعة المجوهرات ؛
• لفات أوتار الآلات الموسيقية.

سبائك

نظرًا لخصائصه المضادة للتآكل ، يتم استخدام العنصر على نطاق واسع لإنتاج سبائك مختلفة من الحديد والنحاس والتيتانيوم والقصدير والموليبدينوم ، وما إلى ذلك. هذا يستهلك أكثر من 80 في المائة من الحجم الإجمالي للنيكل المستخرج في جميع أنحاء العالم ، رواسب منها تقع في روسيا (مناطق أورال ومورمانسك وفورونيج ، منطقة نوريلسك) جنوب إفريقيا وكندا واليونان وألبانيا ودول أخرى. يستخدم النيكل في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ. تُستخدم سبائك الحديد في جميع فروع الصناعة الحديثة تقريبًا ، وكذلك في بناء أي منشآت مدنية أو صناعية.

نتيجة لتركيبة نسب مختلفة مع سبائك النحاس والمونيل والقسطنطين وغيرها يتم الحصول عليها. يتم استخدامها لتصنيع العملات المعدنية وصهاريج تخزين حامض الكبريتيك أو البيركلوريك أو الفوسفوريك ، وقطع الغيار وأجزاء الماكينة (الصمامات ، والمبادلات الحرارية ، والبطانات ، والينابيع ، وشفرات المكره) المعدة للاستخدام تحت الأحمال المتزايدة.

السبائك مع إضافة الكروم - نيتشروم - مقاومة للحرارة ؛ لذلك ، يتم استخدامها لتصنيع العناصر الهيكلية للتوربينات الغازية ، وأجزاء المحركات النفاثة ، ومعدات المفاعلات النووية.

في عملية إضافة الموليبدينوم ، يتم الحصول على سبائك مقاومة لتأثيرات الأحماض والمركبات العدوانية الأخرى (الكلور الجاف).

تمتلك السبائك التي يشارك فيها الألمنيوم والحديد والنحاس والكوبالت - النك والمغنيكو - خواص المغناطيس الدائم وتستخدم في تصنيع أجهزة القياس الراديوية المختلفة والهندسة الكهربائية.

العناصر المصنوعة من Invar - سبيكة مع إضافة الحديد (Ni - 35 بالمائة ، Fe - 65٪) لها خاصية عدم التمدد عمليًا عند تسخينها.

مجالات التطبيق الأخرى

يعد طلاء النيكل أحد أكثر المجالات شيوعًا التي يستخدم فيها النيكل في الصناعة اليوم ، أي ترسب طبقة رقيقة من النيكل (يتراوح سمكها من 12 إلى 36 ميكرومتر) على سطح المعادن الأخرى باستخدام طريقة الطلاء الكهربائي. بهذه الطريقة ، يتم إجراء المعالجة المضادة للتآكل:

• أنابيب معدنية
• أطباق؛
• أدوات المائدة؛
• صنابير وصنابير للمطبخ أو الحمام ؛
• تجهيزات الأثاث ومنتجات الديكور الأخرى.

ستتم حماية الأشياء المعالجة بهذه الطريقة بشكل موثوق من الرطوبة لفترة طويلة ، وبفضل الطلاء الفضي الذي لا يتلاشى بمرور الوقت ، سيحتفظ بمظهر أنيق.

النيكل هو عنصر من عناصر المجموعة 10 من D.I. مندليف. معروف مؤخرًا نسبيًا ، ويستخدم أيضًا مؤخرًا في الصناعة. حصل النيكل على اسمه من اسم جنوم خبيث ، والذي بدلاً من رمي عمال المناجم بالنيكل المعدني ، بما في ذلك النيكل والزرنيخ. لم يعرفوا كيفية استخدام النيكل في تلك العصور القديمة ، لذلك بدأ يطلق على "مزيج" المعدن اسم "مؤذ" من النيكل الألماني.

واليوم سننظر في الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتطبيق النيكل ، ونعطيه وصفًا عامًا ، وندرس سبائك النيكل ودرجاته.

إنه معدن انتقالي ، أي يظهر خصائص حمضية وقلوية. له بريق أبيض فضي ، مطيل ، مرن ، لكنه صلب. الوزن الجزيئي صغير - 28 ، لذلك ينتمي إلى المواد الخفيفة.

سيخبرك هذا الفيديو عن ميزات النيكل كمعدن:

المفهوم والميزات

من وجهة نظر الكيمياء ، يعتبر النيكل معدنًا مثيرًا للاهتمام وغير عادي. من ناحية ، فهو قادر على التفاعل مع كل من الأحماض والقلويات ، ولكن من ناحية أخرى ، فهو خامل كيميائيًا وحتى أنه يرفض التفاعل مع القلويات والأحماض المركزة. علاوة على ذلك ، فإن هذه الخاصية واضحة لدرجة أن النيكل يستخدم في تصنيع العديد من المعدات المقاومة للأحماض وخزانات القلويات.

يتم صهر المعدن ثم استخدامه في شكل قضبان وألواح وما إلى ذلك. وفي هذه الحالة ، تظهر الخصائص المعدنية المعتادة لمادة غير فعالة. لكن النيكل ، الذي تحول إلى مسحوق ناعم للغاية ، يصبح قابل للاشتعال وقادر على الاشتعال تلقائيًا في الهواء.

السر هو أن مادة عادية في الهواء ، مثل الألمنيوم ، على سبيل المثال ، تصبح مغطاة بغشاء أكسيد ، ويعمل هذا الفيلم كأقوى طبقة واقية.

تحدد هذه الجودة أحد أقدم تطبيقات المعدن - طلاء النيكل ، أي تطبيق أنحف طبقة من النيكل على سطح الأشياء. هذه الطبقة تحمي تمامًا الفولاذ والحديد الزهر والمغنيسيوم والألمنيوم وما إلى ذلك من التآكل.

المنتجات المصنوعة من النيكل النقي نادرة ولا تستخدم إلا في المناطق الحرجة بشكل خاص. يرجع استخدامه في الصناعة إلى جودة فريدة أخرى: في السبيكة ، يمنح النيكل المادة نفس مقاومة التآكل الممتازة التي تتمتع بها هي نفسها. تشتمل معظم أنواع الفولاذ غير القابل للصدأ والهيكل الإنشائي على النيكل كأحد مكونات السبائك. هو الذي يضمن قوة الفولاذ ومتانته.

السبائك القائمة على النيكل متنوعة للغاية ولها خصائص رائعة: القوة ، ومقاومة الحرارة ، والقدرة على تحمل أحمال الطاقة العالية في درجات الحرارة العالية ، ومقاومة التآكل ، وعدم الحساسية للمواد العدوانية كيميائيًا ، وما إلى ذلك. من إجمالي حجم المادة المستخلصة ، يستخدم حوالي 9٪ في شكلها النقي. يتم إنفاق 7 ٪ أخرى على طلاء النيكل ، ويتم إنفاق باقي الحجم على السبائك.

يشكل النيكل ثالوثًا حديديًا بالحديد والكوبالت. تضم المجموعة أيضًا البلاتين - الأوزميوم والبلاتين والروديوم. ومع ذلك ، على الرغم من القرب النسبي ، تختلف خصائص المعادن بشكل ملحوظ. من حيث القوة ، النيكل ليس أدنى بكثير من الحديد ، بل له كثافة أعلى ، ولكن على عكس الأخير ، فهو مقاوم جدًا للتآكل ، بينما الحديد في الهواء ، وأكثر من ذلك عند ملامسته للماء ، يتآكل بسرعة.

بالمقارنة مع معادن البلاتين ، يعتبر النيكل أخف وزناً وأرخص بكثير وأكثر نشاطاً: البلاتين والأوزميوم وغيرها من المعادن النبيلة التي لها إمكانات قطب موجبة وخاملة للغاية.

المميزات والعيوب

تقريبا جميع خصائص النيكل بالنسبة للاقتصاد الوطني هي مزايا. لا يمكن أن تعزى عيوب المعدن إلا إلى وجوده في الطبيعة. يعتبر النيكل عنصرًا شائعًا ، ولكنه موجود فقط في شكل مرتبط. النيكل الأصلي يضرب الأرض فقط في النيازك. وفقًا لذلك ، يتم الحصول على المعدن باستخدام تقنيات أكثر تكلفة.

• يتمتع النيكل بقوة وصلابة جيدة ، مع الحفاظ على القدرة على التشكيل والمتانة العالية: يمكن استخدامه لإنتاج أنحف الصفائح والقضبان.
• المعدن لديه مقاومة ممتازة للتآكل. علاوة على ذلك ، فإنه ينقل هذه الجودة إلى السبائك ، حيث يتم تضمينها في شكل عنصر صناعة السبائك.
• سبائك النيكل متنوعة للغاية وذات جودة استثنائية. وبالتالي ، يتم استخدام سبائك الحديد والنيكل المقاومة للحرارة في تصنيع أجزاء المفاعلات النووية والمحركات النفاثة. حتى الآن ، تم وصف واستخدام حوالي 3000 سبيكة نيكل مختلفة.
• لا يزال طلاء النيكل يستخدم بنشاط ليس فقط في بناء الأدوات والآلات ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية ، في البناء. الأواني الفخارية المطلية بالنيكل وأدوات المائدة والتجهيزات وما إلى ذلك ليست جذابة من الناحية الجمالية فحسب ، ولكنها أيضًا صحية تمامًا وغير ضارة ومتينة للغاية. يحدد خمول المعدن ونظافته استخدامه في صناعة الأغذية.
• النيكل هو مغنطيس حديدي ، أي مادة عرضة للمغنطة التلقائية. تسمح هذه الخاصية باستخدام المعدن لإنتاج مغناطيس دائم.
• المعدن رخيص نسبيًا للإنتاج وله خصائص توصيل كهربائية جيدة. يحل النيكل محل الفضة باهظة الثمن أو في صناعة البطاريات.

تمت مناقشة التركيب والتركيب الكيميائي للنيكل أدناه.

الهيكل والتكوين

النيكل ، مثل المعادن النقية الأخرى ، له بنية متجانسة ومنظمة بشكل جيد ، والتي توفر لهذه المواد القدرة على إجراء التيار. ومع ذلك ، يمكن أن يكون تكوين الطور للمادة مختلفًا ، مما يؤثر على خصائصها.

• في ظل الظروف العادية ، نتعامل مع تعديل β للنيكل. يتميز بشبكة شعرية مكعبة متمركزة على الوجه وتحدد الخصائص المعتادة للمعدن - القابلية للتطويع ، والليونة ، والقابلية للماكينة ، والمغناطيسية الحديدية ، وما إلى ذلك.
• هناك أيضًا نوع مختلف من المواد. النيكل ، الذي يتعرض للرشاشات الكاثودية في جو هيدروجين ، لا يدخل في التفاعل ، ولكنه يغير هيكله أيضًا ، ويمر إلى تعديل α. هذا الأخير لديه أكثر كثافة سداسية شعرية. عند تسخينها إلى 200 درجة مئوية ، تمر المرحلة α في المرحلة β. تتعامل الصناعة مع β- تعديل النيكل.

سيخبرك هذا الفيديو بكيفية تحويل بطارية النيكل والكادميوم إلى بطارية ليثيوم أيون بنفسك:

الخصائص والخصائص

تتمتع خصائص المرحلة ، بصفتها الرئيسية ، بأهمية أكبر ، نظرًا لأن وجود المرحلة α محدود. خصائص المعدن كما يلي:

• الكثافة عند درجة الحرارة العادية - 8.9 جم / متر مكعب. سم؛
• نقطة الانصهار - 1453 درجة مئوية ؛
• نقطة الغليان - 3000 درجة مئوية ؛
• معامل التمدد الحراري منخفض جدًا - 13.5 ∙ 10 6 K −1
• معامل المرونة - 196-210 جيجا باسكال ؛
• الحد المرن هو 80 مليون نيوتن / متر مربع. م ؛
• نقطة العائد - 120 مليون / قدم مربع. م:
• حد الشد 40-50 كجم / قدم مربع. مم؛
• السعة الحرارية النوعية للمادة - 0.440 كيلو جول / (كجم · كلفن) ؛
• الموصلية الحرارية - 90.1 واط / (م · كلفن) ؛
• مقاومة كهربائية محددة - 0.0684 ميكرومتر ∙ م.

النيكل مغناطيس حديدي ، ونقطة كوري هي 358 درجة مئوية.

سنتحدث عن تصنيع وتصنيع سبائك النيكل أدناه.

إنتاج

يعتبر النيكل شائعًا جدًا - يحتل المرتبة 13 بين المعادن. ومع ذلك ، فإن توزيعها محدد إلى حد ما. ليس من قبيل الصدفة أن يطلق على المعدن عنصرًا من عناصر أعماق الأرض ، لأنه أكثر 200 مرة في الصخور فوق السطحية منه في الصخور الحمضية. وفقًا لإحدى النظريات الشائعة ، يتكون لب الأرض من حديد النيكل.

النيكل الأصلي غير موجود على الأرض.في شكل مرتبط ، يوجد في خامات النحاس والنيكل - الزرنيخ والكبريتيد. هذا هو النيكل - بيريت النيكل الأحمر ، وهو نفس الشيء الذي أخذ من أجله عمال المناجم ، وكلوانتيت - بيريت النيكل الأبيض ، وغارنيريت ، وبيريت النحاس ، وما إلى ذلك.

غالبًا ما يكون خام الكبريتيد ، بما في ذلك كلاهما ، والنيكل ، هو المادة الخام الأولية ؛ لذلك ، يتم تضمين مراحل إضافية لفصل المعادن.

• تحتوي خامات الكبريتيد عادة على الكثير من الرطوبة والمواد الطينية. للتخلص منها ، يتم سحق الخام وتجفيفه وتقسيمه إلى قوالب. إذا كان محتوى الكبريت في الخام مرتفعًا جدًا ، يتم تحميصه.
• الصهر غير اللامع - يتم إجراؤه في أفران عمودية أو أفران عاكسة. يتم الحصول على سبيكة من كبريتيد النيكل والحديد ، بما في ذلك كمية صغيرة من النحاس.
• فصل النيكل عن النحاس.
• تحميص مركز النيكل وتقليل الصهر والتحليل الكهربائي.

تبدو طريقة الحصول على النيكل من خام مؤكسد مختلفة إلى حد ما.

• يخضع الخام لعملية صهر كبريتيدية مع اختزال جزئي.
• يتم الحصول على اللون غير اللامع - يتم نفخ اللون المطفأ المصهور بالهواء في المحولات.
• يتم حرق Feinstein وتنقيته من النحاس ؛
• ثم يتم تقليل النيكل أو صهر الحبيبات المحروقة في فيرونيكل.

كم تكلفة 1 كجم من النيكل؟ يتم تحديد أسعار هذا المعدن إلى حد كبير من خلال نجاح استغلال الودائع. لذلك ، في عام 2013 ، زادت الصين من إنتاج الحديد الخام المحتوي على النيكل ، مما أدى إلى انخفاض ملحوظ في أسعار المعادن. في خريف 2016 ، بلغت تكلفة طن المعدن 10045 دولارًا.

منطقة التطبيق

نادرا ما يستخدم النيكل نفسه. المنطقة أوسع بكثير.

• في الحياة اليومية ، غالبًا ما تصادف المنتجات المطلية بالنيكل - الصنابير ، الخلاطات ، تجهيزات الأثاث. غالبًا ما يتم تغطية الأجزاء المعدنية من الأثاث بطبقة من المعدن الفضي غير الباهت. الشيء نفسه ينطبق على أدوات المائدة والأواني الفخارية.
• استخدام آخر معروف هو الذهب الأبيض. يحتوي على ذهب من معيار معين وسبائك نيكل.
• تستخدم كاثودات النيكل على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية. العديد من البطاريات من النيكل والكادميوم. يتنافس النيكل والحديد والنيكل وما إلى ذلك مع البطارية وهي أكثر أمانًا.

ومع ذلك ، فإن المستهلك الرئيسي للنيكل هو المعادن غير الحديدية والحديدية: يستخدم 67٪ من جميع المعادن المستخرجة للحصول على الفولاذ المقاوم للصدأ. و 17٪ - لصناعة السبائك غير الحديدية الأخرى.

• يتم استخدام الفولاذ الإنشائي والفولاذ المقاوم للصدأ حرفياً في كل مكان: البناء والهندسة الميكانيكية ، والهندسة الكهربائية وتصنيع خطوط الأنابيب ، وهندسة الأجهزة ، وبناء الإطارات الحاملة. النيكل هو الذي يعطي الفولاذ مقاومته للتآكل.
• غالبًا ما تستخدم سبائك النيكل والنحاس في تصنيع المعدات المقاومة للأحماض والأجزاء المختلفة التي يجب أن تعمل في بيئة كيميائية عدوانية.
• تشتهر سبائك النيكل والكروم بمقاومتها للحرارة ومقاومتها للقلويات والأحماض. يتم استخدامها في الأفران والمفاعلات النووية والمحركات وما إلى ذلك.
• بالإضافة إلى ذلك ، تظل سبائك النيكل والكروم والحديد مقاومة للأحمال العالية عند درجات حرارة عالية جدًا - تصل إلى 900 درجة مئوية وهي مادة لا يمكن الاستغناء عنها لتوربينات الغاز.

نيكل - معدن ج. قوية ومرنة ومقاومة للأحماض والقلويات وقادرة على نقل هذه الخصائص إلى أي سبيكة تقريبًا. لا عجب في استخدام النيكل على نطاق واسع.

تتم مناقشة طريقة بسيطة وموثوقة لاستعادة بطاريات النيكل والكادميوم في الفيديو أدناه: