니켈은 멘델레예프의 주기율표에서 원자 번호 28번의 17번째 화학 원소입니다. 이 물질은 전이 금속으로 가소성과 특징적인 은백색이 특징입니다. 강한 화학적 활성을 나타내지 않습니다. 독일어에서 번역 된 물질의 바로 그 이름은 "산 정신"을 의미합니다. 니켈은 17세기에 사람들에게 알려졌지만 아직 별도의 물질로 분리되지 않았습니다. 그는 구리 채굴 중 구리 광석에서 만나 산의 정령에서 가짜 구리(쿠퍼니켈)로 불렸다. 1751년 Axel Krostedt가 별도의 금속으로 물질을 분리하여 "니켈"이라고 불렀습니다.

18세기 중반에는 황, 인, 탄소 및 비소뿐만 아니라 12가지 금속이 사람들에게 알려졌습니다. 동시에 니켈이 추가되어 17 번째 번호가 지정되었습니다.

니켈 특성

새로 발견된 요소는 해당 응용 프로그램을 즉시 찾지 못했습니다. 불과 2세기 후에 사람들은 금속을 적극적으로 사용하기 시작했습니다. 그것은 야금에서 특히 인기를 얻었습니다. 결과적으로 니켈은 강철과 철의 우수한 합금 원소입니다. 따라서 니켈 합금은 다양한 화학적 영향에 매우 강하고 부식 손상을 일으키지 않으며 매우 높은 온도 조건도 견딜 수 있습니다. 예를 들어, 야금에서 인바(invar)라고 하는 니켈과 철의 합금은 고온, 이것이 invar가 레일을 생성하는 데 사용되는 주요 이유 중 하나입니다. 철도및 기타 많은 요소.

니켈의 물리적 특성

니켈은 노란색을 띤 은색이 특징인 금속입니다. 야외에서 색상과 광택을 유지하고 퇴색하지 않습니다. 금속의 브리넬 경도는 600-800 MN / m 2입니다. 충분히 높은 경도에도 불구하고 금속은 단조 및 연마를 포함한 다양한 물리적 영향 및 처리에 적합합니다. 이를 통해 니켈은 매우 얇고 섬세한 품목 생산에 사용될 수 있습니다.

금속은 다소 낮은 온도(-340 0 С까지)에서도 자기 특성을 가지고 있습니다. 부식 손상에 취약하지 않습니다.

니켈 화학적 성질

니켈은 원자번호 28번으로 표시됩니다. 화학 명명법기호 Ni. 몰 질량은 58.6934g/mol입니다. 니켈 원자의 반지름은 124pm입니다. Pauling 규모의 전기 음성도는 1.94이고 전자 전위는 0.25V입니다.

금속은 부정적인 공기와 물의 영향에 노출되지 않습니다. 이는 산화니켈(NiO) 형태의 막 표면에 형성되어 추가 산화를 방지하기 때문입니다.

특정 조건, 특히 강하게 가열될 때에만 산소와 반응합니다. 고온에서는 절대적으로 모든 할로겐과 상호 작용할 수도 있습니다.

질산 및 암모니아 용액에서 격렬한 반응을 나타냅니다. 그러나 염산 및 황산과 같은 일부 염은 금속을 다소 천천히 용해시킵니다. 그러나 인산에서는 전혀 용해되지 않습니다.

니켈 생산

황화 구리-니켈 광석은 니켈 채굴의 주요 재료입니다. 따라서 러시아를 제외한 전 세계의 총 생산량에서 약 80 %의 니켈을 얻는 것은 그러한 광석에서입니다. 광석은 부유선광에 의해 선택 농축되며, 그 후 구리, 니켈 및 자철광 농축물이 광석에서 분리됩니다.

순수한 금속을 얻기 위해 니켈 광석 정광이 사용되며, 이는 플럭스와 함께 전기 광산이나 반사로에서 제련됩니다. 이 과정의 결과, 폐석은 분리되고 니켈은 최대 15%의 니켈을 포함하는 무광택 형태로 회수됩니다.

때로는 농축액이 용해되기 전에 로스팅 및 덩어리화됩니다. 제련 공정 후 황화물 용융물(무광택)의 조성에는 Fe, Co 및 거의 완전히 Cu와 귀금속도 포함됩니다. 또한 철이 분리된 후 구리와 니켈을 포함하는 합금이 남습니다. 합금은 천천히 냉각된 후 미세하게 분쇄되고 이 두 요소를 분리하기 위해 추가 부유선으로 보내집니다. Cu와 Ni는 반응의 가역성을 기반으로 하는 소위 카르보닐 공정에 의해 분리될 수도 있습니다.

가장 일반적인 방법은 니켈을 얻는 세 가지 방법입니다.

1. 회복. 규산염 광석은 5 %에서 8 %의 니켈을 포함하는 석탄 먼지가 참여하여 철 - 니켈 펠릿이 형성되는 기초로 사용됩니다. 이 공정에는 회전식 관로가 사용됩니다. 그 후, 펠릿은 황으로부터 정제되고, 하소되고, 암모니아 용액으로 처리되며, 산성화 후에 니켈이 얻어진다.
2. 카르보닐. 이 방법을 Mond 방법이라고도 합니다. 황화물 광석에서 구리 니켈 매트 생산을 기반으로합니다. CO는 고압 하에서 매트를 통과하여 고온의 영향으로 초순수 니켈이 방출되는 테트라카보닐니켈이 형성됩니다.
3. 방열. 이 방법은 산화물 광석에서 니켈의 환원을 기반으로 합니다. 3NiO + 2Al = 3Ni + Al 2 O 3

니켈 화합물

니켈은 유기물과 무기물 모두에서 다양한 화합물을 형성하며, 각각은 인간 활동의 특정 영역에서 사용됩니다.

무기 니켈 화합물

그 중에서도 산화물에 주목할 가치가 있습니다. 특히, 500℃를 초과하는 충분히 높은 온도에서 금속과 산소의 반응으로 생성되는 일산화물은 세라믹 및 유리 생산에서 페인트 및 에나멜을 만드는 재료로 사용됩니다. 그리고 알카라인 배터리에 사용되는 양극의 생산에는 니켈 세스키옥사이드 Ni 2 O 3 가 사용됩니다. 이를 얻기 위해 질산니켈 또는 염소산니켈은 매우 느린 가열을 받습니다.

마지막 장소는 수산화 니켈에 주어지지 않습니다. 예를 들어, Ni(OH) 2는 니켈 염 수용액에 대한 알칼리 작용의 결과로 형성됩니다. 이 수산화물은 밝은 녹색이 특징입니다. 수산화 니켈에서 알칼리성 매질의 산화제의 영향으로 수화 산화물이 형성되어 Edison 알칼리 배터리가 작동합니다. 이 배터리의 장점은 오랜 시간 동안 충전되지 않은 상태를 유지할 수 있는 반면 기존 납축전지는 충전되지 않은 상태를 오랫동안 유지할 수 없다는 것입니다.

니켈 (II) 염은 일반적으로 NiO 또는 Ni (OH) 2와 다양한 산의 상호 작용 결과로 형성됩니다. 대부분의 경우 가용성 니켈 염은 결정질 수화물을 형성합니다. 불용성 염은 인산염 Ni 3 (PO 4) 2 및 규산염 Ni 2 SiO 4 입니다. 결정성 수화물 및 용액은 녹색을 띠는 것이 특징이며 무수염은 황색 또는 갈색-황색이 특징입니다.

니켈(II) 복합 화합물도 있습니다. 형성을 위해 산화 니켈은 암모니아 용액에 용해됩니다. 니켈 디메틸글리옥시메이트 Ni(C 4 H 6 N 2 O 2 ) 2 는 니켈 이온에 대한 반응으로 사용됩니다. 산성 매질의 붉은색 염색이 특징입니다.

가장 일반적인 니켈 화합물은 니켈(III) 화합물입니다. 이들 중 차아염소산염 또는 할로겐과 알칼리성 매질에서 수산화니켈(II)의 산화 반응의 결과로 얻어지는 흑색 물질이 알려져 있습니다.

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

유기 니켈 화합물

Ni-C 본딩은 두 가지 방법으로 수행됩니다.

1. Y형으로. 이러한 화합물을 y-복합체라고 합니다. 여기에는 다음과 같은 형태의 화합물이 포함됩니다. 여기서 R = Alk 또는 Ar, L = PR3, 여기서 X는 산 리간드입니다.
2. p형별. 그것들을 p-복합체라고 합니다. 여기에는 산화 상태가 0인 니켈을 포함하는 알켄 및 폴리엔 유기-니켈 화합물이 포함됩니다. 이러한 화합물은 일반적으로 삼각 또는 사면체 구조를 특징으로 합니다.

니켈은 독특한 광택이 있는 은백색 플라스틱 금속입니다. 무거운 비철금속을 말합니다. 니켈은 귀중한 합금 첨가제입니다. 니켈은 순수한 형태로 자연에서 발견되지 않으며 일반적으로 광석에 포함됩니다. 순수한 니켈(Nickel/Nickel), Nickel 200 및 Nickel 201은 특수 기술을 사용하여 채굴됩니다.

니켈은 다른 금속과 결합하여 단단하고 내구성 있는 니켈 합금을 형성할 수 있습니다.

• 니켈 구리 합금 (Monel / Monel)- 니켈을 합금으로 첨가한 구리 기반 합금. 구성은 일반적으로 최대 67%의 니켈과 최대 38%의 구리입니다. 이 합금 그룹에는 Monel 400, Monel 401, Monel 404, Monel R-405, Monel K-500 등이 포함됩니다.
• 니켈-크롬 합금(인코넬/인코넬)- 오스테나이트계 내열합금. 이 그룹에는 Inconel 600, Inconel 601, Inconel 617, Inconel 625, Inconel 690, Inconel 718, Inconel 725, Inconel X-750 등이 포함됩니다.
• 니켈-철-크롬 합금 (Inconloy / Incoloy)- 합금에 몰리브덴, 구리, 티타늄을 첨가하는 것이 가능합니다. 이 그룹에는 Incoloy 20, Incoloy 800, Incoloy 800H, Incoloy 800HT, Incoloy 825, Incoloy 925 등이 포함됩니다.
• 니켈-몰리브덴 합금(하스텔로이)- 크롬, 철 및 탄소의 존재가 가능합니다. 이 그룹에는 Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-276, Hastelloy B-2 등이 포함됩니다.

니켈 속성

니켈은 강자성체, 퀴리점 - 358°C, 녹는점 - 1455°C, 끓는점 - 2730-2915°C입니다. 밀도는 8.9g / cm 3이고 열팽창 계수는 -13.5 ∙ 10 -6 K -1입니다. 공기 중에서 조밀한 니켈은 안정하고 고분산 니켈은 발화성입니다.

니켈에는 다음과 같은 속성이 있습니다.

• 가소성 및 가단성;
• 고온 조건에서의 강도;
• 물과 공기의 산화에 대한 내성;
• 경도 및 충분한 인성;
• 높은 내식성;
• 강자성체;
• 좋은 촉매;
• 잘 연마.

니켈 표면은 산화로부터 금속을 보호하는 NiO 산화물의 얇은 층으로 덮여 있습니다.

장점과 단점

니켈 및 합금의 주요 장점은 내열성, 내열성 및 기계적 강도 증가(최대 440MPa의 압력)입니다. 장점은 또한 뜨거운 농축 알칼리 및 산성 용액에서의 작동을 포함합니다. 또한 니켈은 저온에서 자기 특성을 유지할 수 있습니다.

니켈의 주요 단점은 어닐링 후 급속 냉각(최대 600°C) 중에 thermoEMF 지표가 크게 감소한다는 것입니다. 또한 니켈의 단점은 순수한 니켈이 자연에서 발견되지 않는다는 사실입니다. 그것은 비용에 영향을 미치는 값 비싼 기술을 통해 얻습니다.

적용분야

니켈은 주로 야금에 사용됩니다. 그것에서 그는 고 합금 스테인리스 강 생산에 관여합니다. 철 용융물에 니켈을 첨가함으로써 야금학자들은 내식성과 고온에 대한 저항성이 증가된 강하고 연성 합금을 얻습니다. 니켈 합금은 반복적인 장기간 가열 후에도 품질을 유지한다는 점에 유의해야 합니다.

이러한 특성으로 인해 스테인리스 및 내열 니켈강이 사용됩니다.

• 식품 및 화학 산업;
• 석유 화학 산업 및 건설;
• 의학 및 약국;
• 항공기 및 기계 공학;
• 해저 케이블 제조;
• 산업 장비용 발열체 제조;
• 영구 자석 생산;
• 공작 기계 및 특수 장비 생산;
• 건물의 내부 요소 제조;
• 가구 산업에서;
• 가전 ​​제품 및 가정 용품 제조;

연성과 단조 용이성으로 인해 니켈은 니켈 스트립, 스트립 및 시트와 같은 매우 얇은 제품을 생산합니다. 니켈은 또한 선재 및 봉 생산에 적극적으로 사용됩니다.

섹션 1. 특성.

섹션 2. 자연 속에 있는 것.

섹션 3. 수신.

섹션 4. 신청.

- 하위 섹션 1. 합금.

- 소관 2. 니켈 도금.

섹션 5. 주화.

니- 이것은 원자 번호 28을 가진 D.I.Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 네 번째 주기인 8족 하위 그룹의 원소입니다.

명세서 니켈

니- 은백색이며 공기 중에서 변색되지 않습니다. 면심입방격자가 있고 기간 a = 0.35238NM, 우주군 Fm3m. 순수한 형태로 압력 치료에 적합합니다. 퀴리점이 358℃인 강자성체이다.

비 전기 저항 0.0684 μ Ohm ∙ m.

선형 열팽창 계수 α = 13.5 ∙ 10-6 K-1 at 0 C

체적 열팽창 계수 β = 38-39 ∙ 10-6 K-1

탄성 계수 196-210 GPa.

니켈 원자는 외부 전자 구성이 3d84s2입니다. 니켈의 가장 안정적인 산화 상태는 니켈(II)입니다.

Ni는 산화 상태가 +2 및 +3인 화합물을 형성합니다. 이 경우 산화 상태가 +3인 Ni는 복합염의 형태로만 존재합니다. 니켈 +2 화합물의 경우 많은 수의 기존 및 복합 화합물... 산화니켈 Ni2O3는 강력한 산화제입니다.

Ni는 공기, 물, 알칼리 및 여러 산에 강한 내식성이 특징입니다. 내화학성은 보호 효과가 있는 표면에 조밀한 산화막이 형성되는 패시베이션 경향 때문입니다. Ni는 질산에 활발히 용해됩니다.

일산화탄소 CO와 함께 Ni는 쉽게 휘발성이고 독성이 강한 탄산니켈(CO) 4를 형성합니다.

미세하게 분산된 니켈 분말 자연 발화성(공기 중에서 자체 발화).

Ni는 분말 형태로만 연소됩니다. 두 개의 산화물 니켈 O 및 Ni2O3를 형성하고 따라서 두 개의 수산화물 니켈(OH) 2 및 니켈(OH) 3을 형성합니다. 가장 중요한 용해성 니켈 염은 아세테이트, 염화물, 질산염 및 황산염입니다.

용액은 일반적으로 녹색이며 무수염은 노란색 또는 갈색을 띤 노란색입니다. 불용성 염에는 옥살산염과 인산염(녹색), 세 가지 황화물이 포함됩니다.

니켈 S(검정)

Ni3S2(황동)

Ni3S4(은백색).

Ni는 또한 수많은 배위와 복잡한 화합물을 형성합니다.

니켈(II) 염 수용액은 헥사아콰니켈(II) 니켈(H2O) 62+ 이온을 포함합니다. 이러한 이온을 포함하는 용액에 첨가하면, 암모니아 용액녹색 젤라틴 물질인 수산화니켈(II)의 침전이 발생합니다. 이 침전물은 헥사미네켈(II) 니켈(NH3) 62+ 이온의 형성으로 인해 과량의 암모니아가 첨가될 때 용해됩니다.

Ni는 사면체 및 평면 정사각형 구조와 착물을 형성합니다. 예를 들어, 테트라클로로니켈레이트(II) NiCl42- 착물은 사면체 구조를 갖는 반면, 테트라시아노닉 니켈레이트(II) 니켈(CN) 42- 착물은 평평한 정사각형 구조를 갖는다.

높은 품질과 정량적 분석디메틸글리옥심으로도 알려진 부탄디온 디옥심의 알칼리 용액은 니켈(II) 이온을 감지하는 데 사용됩니다. 니켈(II) 이온과 상호 작용하면 적색 배위 화합물인 비스(부탄디온 디옥시마토) Ni(II)가 형성됩니다. 이것은 킬레이트화된 화합물이고 부탄디온 디옥시마토 리간드는 두자리입니다.

천연 Ni는 5개의 안정 동위원소로 구성되어 있는데, 58니켈, 60니켈, 61니켈, 62니켈이 가장 풍부하다(천연 존재량의 68.077%).

자연 속에서

Ni는 자연에서 매우 일반적입니다. 지각약 0.01%(wt.)입니다. 그것은 결합된 형태로만 지각에서 발견되며 철 운석에는 천연 Ni(최대 8%)가 포함되어 있습니다. 초염기성 암석의 함량은 산성 암석(1.2kg/t 및 8g/t)보다 약 200배 높습니다. 초염기성 암석에서 대부분의 니켈은 0.13 - 0.41% 니켈을 함유하는 감람석과 관련이 있습니다. 또한 마그네슘을 동형적으로 대체합니다.

소량의 니켈이 황화물로 존재합니다. Ni는 siderophilic 및 chalcophilic 속성을 나타냅니다. 마그마의 황 함량이 증가함에 따라 황화니켈이 구리, 코발트, 철및 백금. 열수 과정에서 코발트, 비소 및 회색때때로 비스무트, 우라늄 및 은과 함께 Ni는 니켈 비소 및 황화물로서 높은 농도를 형성합니다. Ni는 일반적으로 황화물 및 비소 함유 구리-니켈 광석에서 발견됩니다.

니켈(적색 니켈 황철광, 쿠퍼니켈) 니켈 As.

Chloantite (백색 니켈 황철광) (nickel, Co, Fe) As2

Garnierite (Mg, 니켈) 6 (Si4O11) (OH) 6 H2O 및 기타 규산염.

자성 황철광(Fe, 니켈, Cu) S

비소-니켈 광택(gersdorfite) 니켈 As S,

펜틀란다이트(Fe, 니켈) 9S8

유기체의 니켈에 대해서는 이미 많이 알려져 있습니다. 예를 들어, 인간 혈액의 함량은 나이가 들면서 변하고, 동물의 경우 체내 니켈의 양이 증가하고, 마지막으로 일부 식물과 미생물이 있다는 것이 확인되었습니다. 환경보다 니켈이 수십만 배 더 많습니다.

전수

1998년 초 광석의 총 니켈 매장량은 1억 3,500만 톤으로 추정되며, 그중 신뢰할 수 있는 것은 4,900만 톤이며 주요 니켈 광석은 니켈(쿠퍼니켈) 니켈 As, 밀러라이트 니켈 S, 펜틀란다이트(Fe 니켈) 9S8 - 또한 비소를 함유하고, 철그리고 황; 펜틀란다이트 내포물은 화성 자철석에서도 발견됩니다. 니켈도 채굴되는 다른 광석에는 Co의 불순물이 포함되어 있습니다. 구, Fe 및 Mg. 때로는 Ni가 주요 상품입니다. 프로세스정제하지만 더 자주 측면으로 얻습니다. 제품다른 금속의 기술. 다양한 출처에 따르면 신뢰할 수있는 매장량 중 40 ~ 66 %의 니켈이 산화 된 니켈 광석 (ОНР)에 있습니다.

황화물 33%. 1997년 기준으로 OHR 가공으로 생산되는 니켈의 비중은 전 세계 생산량의 약 40%에 달한다. 산업 조건에서 OHP는 마그네시안과 ferruginous의 두 가지 유형으로 나뉩니다.

내화성 마그네시아 광석은 일반적으로 페로니켈(5-50% 니켈 + Co, 원자재 구성 및 기술적 특징에 따라 다름)으로 전기 제련됩니다.

가장 철이 많은 라테라이트 광석은 암모니아 탄산염 침출 또는 황산 오토클레이브 침출을 사용하는 습식 제련 방법으로 처리됩니다. 원료의 구성과 적용된 기술 계획에 따라 이러한 기술의 최종 제품은 산화 니켈(76-90% 니켈), 소결(89% 니켈), 다양한 조성의 황화물 정광 및 금속 Ni입니다. 전해질, 니켈 분말 및 코발트.

덜 철광석 - nontronite 광석은 무광택으로 제련됩니다. 전체 주기로 운영되는 기업에서 추가 처리 계획에는 변환, 무광택 소성, 금속 니켈을 얻기 위한 산화니켈 전기 제련이 포함됩니다. 그 과정에서 회수된 코발트는 금속 및/또는 염의 형태로 방출됩니다. 니켈의 또 다른 공급원: 영국 사우스 웨일즈의 석탄 재에서 - 톤당 최대 78kg의 니켈. 일부 역청탄, 석유, 셰일에서 증가된 니켈 함량은 광물 내 니켈 농도 가능성을 나타냅니다. 유기물... 이 현상의 원인은 아직 명확하지 않습니다.

"Ni는 경계에서 얇고 부서지기 쉬운 층에 위치한 니켈 황화물 형태의 황 혼합물이 항상 적기 때문에 오랫동안 플라스틱 형태로 얻을 수 없었습니다. 금속... 용융된 니켈에 소량의 마그네슘을 첨가하면 황이 마그네슘과 함께 화합물로 변환되며, 이는 가소성에 영향을 미치지 않으면서 알갱이 형태로 방출됩니다. 금속».

대부분의 니켈은 가니에라이트와 자성 황철석에서 얻습니다.

규산염 광석은 회전식 관로에서 석탄 먼지와 함께 철-니켈 펠릿(5-8% 니켈)으로 환원된 다음 황에서 정제되고 하소되어 암모니아 용액으로 처리됩니다. 용액의 산성화 후 전기분해로 금속을 얻습니다.

카르보닐법(Mond법). 먼저 황화물 광석에서 구리-니켈 매트를 얻고 그 위에 코발트를 고압으로 통과시킵니다. 휘발성이 높은 니켈 테트라카보닐 니켈(CO) 4 가 형성되고, 열분해에 의해 고순도 금속이 분리됩니다.

산화물 광석에서 니켈을 환원시키는 알루미노모닉 방법: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.

애플리케이션

합금

Ni는 항공우주 산업에서 추진 부품용으로 사용되는 대부분의 초합금, 내열성 재료의 기초입니다.

모넬 금속(65 - 67% 니켈 + 30 - 32% 구+ 1 % Mn), 최대 500 ° C의 내열성, 매우 내식성;

흰색(585는 58.5% 포함 금및 은과 니켈(또는 팔라듐)의 합금(합자);

니크롬, 저항 합금(60% 니켈 + 40% Cr);

퍼멀로이(76% 니켈 + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr)는 매우 낮은 히스테리시스 손실과 함께 높은 자화율을 가지고 있습니다.

Invar(65% Fe + 35% 니켈), 가열하면 거의 늘어나지 않습니다.

또한, 니켈 합금에는 니켈 및 크롬-니켈강, 양은 및 콘스탄탄, 니켈린 및 망간과 같은 다양한 저항 합금이 포함됩니다.

니켈 파이프는 수소 생산의 응축기 제조, 알칼리를 펌핑하는 데 사용됩니다. 화학 생산... 니켈 내화학성 기기는 의학 및 연구 작업에 널리 사용됩니다. Ni는 레이더, 텔레비전, 리모콘 프로세스원자력 공학에서.

순수니켈은 내식성과 내구성이 우수한 화학유리, 각종 기구, 기구, 보일러 등을 만드는데 사용됩니다. 물리적 특성, 및 니켈 재료에서 - 식품, 화학 시약, 에센셜 오일을 저장하기 위한 탱크 및 수조, 알칼리 수송용, 가성 알칼리 용해용.

순수 니켈 분말은 화학 산업에서 가스, 연료 및 기타 제품을 필터링하기 위한 다공성 필터를 만드는 데 사용됩니다. 산업... Ni 분말은 니켈 합금 생산 및 경질 및 초경질 재료 제조 시 결합제로도 사용됩니다.

니켈의 생물학적 역할은 살아있는 유기체의 정상적인 발달에 필요한 미량 원소 중 하나입니다. 그러나 살아있는 유기체에서의 역할에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. Ni는 동물과 식물의 효소 반응에 참여하는 것으로 알려져 있습니다. 동물의 경우 각질화된 조직, 특히 깃털에 축적됩니다. 토양의 니켈 함량이 증가하면 풍토병이 발생합니다. 식물, 동물에 추한 형태가 나타납니다. 각막에 니켈이 축적되는 것과 관련된 안과 질환. 독성 용량(쥐용) - 50mg. 휘발성 니켈 화합물, 특히 테트라카보닐 니켈(CO) 4는 특히 해롭습니다. 공기 중 니켈 화합물의 최대 농도 제한은 0.0002 ~ 0.001 mg/m3(다양한 화합물의 경우)입니다.

Ni는 피부와 접촉하는 금속(보석, 시계, 데님 리벳)에 대한 알레르기(접촉 피부염)의 주요 원인입니다.

유럽 ​​연합에서는 사람의 피부와 접촉하는 제품의 니켈 함량이 제한되어 있습니다.

니켈 탄산염 니켈(CO)은 독성이 높습니다. 산업 건물의 공기 중 증기의 최대 허용 농도는 0.0005 mg / m³입니다.

20세기에는 췌장에 니켈이 매우 풍부하다는 것이 밝혀졌습니다. 인슐린 후에 니켈을 도입하면 인슐린의 작용이 길어져 혈당강하 활성이 증가한다. Ni는 효소 과정에 영향을 미치고, 아스코르브산의 산화는 sulfhydryl 그룹에서 disulfide 그룹으로의 전이를 가속화합니다. Ni는 아드레날린의 작용을 억제하고 혈압을 낮출 수 있습니다. 몸에 니켈을 과도하게 섭취하면 백반증이 발생합니다. Ni는 췌장과 부갑상선에 침착됩니다.

니켈 도금

니켈 도금은 부식으로부터 보호하기 위해 다른 금속 표면에 니켈 도금을 생성하는 것입니다. 그것은 황산니켈(II), 염화나트륨, 수산화붕소, 계면활성제 및 광택 물질을 포함하는 전해질과 가용성 니켈 양극을 사용하는 갈바닉 방식으로 수행됩니다. 생성된 니켈 층의 두께는 12 - 36 미크론입니다. 표면의 광택 안정성은 후속 크롬 도금(크롬층 두께 0.3μm)으로 확보할 수 있습니다.

전류가 없는 니켈 도금은 구연산 나트륨이 있는 상태에서 염화니켈(II)과 차아인산염 나트륨 혼합물의 용액에서 수행됩니다.

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

이 과정은 pH 4 - 6 및 95 ° C에서 수행됩니다.

가장 일반적인 것은 전해 및 화학적 니켈 도금입니다. 더 자주 니켈 도금(소위 무광택)은 전해 방식으로 수행됩니다. 가장 많이 연구되고 안정적인 일하다황산염 전해질. 광택 형성제가 전해질에 추가되면 소위 반짝이는 니켈 도금이 발생합니다. 전해 코팅은 기질 표면의 신중한 준비와 코팅의 두께에 따라 특정 다공성을 가지고 있습니다. 부식을 방지하려면 기공이 완전히 없어야하므로 동일한 두께로 단층 코팅보다 안정적인 다층 코팅이 적용됩니다 (예 : 강철 무역의 주제종종 Cu - 니켈 - Cr 구성표에 따라 도금됩니다.

전해 니켈 도금의 단점은 양각 표면에 니켈이 고르지 않게 증착되고 좁고 깊은 구멍, 캐비티 등을 덮을 수 없다는 것입니다. 화학적 니켈 도금은 전해보다 다소 비싸지만 솔루션이 제공되는 경우 릴리프 표면의 모든 영역에 두께와 품질이 균일한 코팅을 적용할 수 있습니다. 이 공정은 수용액에서 나트륨(또는 기타 환원제)의 차아인산염 혼합물을 사용하여 염으로부터 니켈 이온의 환원 반응을 기반으로 합니다.

니켈 도금은 예를 들어 화학 장비, 자동차, 자전거, 의료 기기 및 장치의 부품을 덮는 데 사용됩니다.

Ni는 또한 악기의 현을 감는 생산에도 사용됩니다.

주화

Ni는 많은 국가에서 동전 생산에 널리 사용됩니다. 미국에서는 5센트 동전을 구어체로 "Ni"라고 합니다.

Ni는 19세기 중반부터 동전의 구성 요소였습니다. 미국에서 "Ni" 또는 "니켈"이라는 용어는 원래 12% 니켈 구리 동전 1857-58을 대체한 구리-니켈 동전(날으는 독수리)에 적용되었습니다.

나중에 여전히 1865년에 할당된 3% 니켈의 기간이 25% 증가했습니다. 1866년에 다섯 퍼센트니켈(25% 니켈, 75% 큐프럼). 합금 비율과 함께이 용어는 오늘날 미국에서 사용되었습니다. 순도에 가까운 니켈 동전은 1881년 스위스에서 처음 사용되었으며, 특히 5센트 중 Ni의 99.9% 이상이 캐나다(당시 세계 최대 니켈 생산국)에서 주조되었습니다.

니켈로 만든 동전 "height =" 431 "src =" / 사진 / 투자 / img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg "title ="(! LANG: 14. 니켈로 만든 영국 5 및 10 동전" width="682" />!}

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출처

Wikipedia - 무료 백과사전, WikiPedia

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cniga.com.ua - 도서 포털

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chemistry.narod.ru - 화학의 세계

dic.academic.ru - 사전 및 백과사전

투자자 백과사전. 2013 .

• 니카라과

다른 사전에 "니켈"이 무엇인지 확인하십시오.

니켈- (char. Ni), 원자량 58.69, 일련 번호 28의 금속은 코발트 및 철과 함께 VIII 족 및 Mendeleev 주기율표의 4번째 행에 속합니다. Ud. V. 8.8, 융점 1 452 °. 그들의 평소 연결 N. ... ... 위대한 의학 백과사전

니켈- (기호 Ni), 은백색 금속, 전이 원소, 1751년에 발견됨. 주요 광석은 황화니켈 철광석(펜틀란다이트)과 비화니켈(니켈린)입니다. 니켈에는 차등 분해를 포함하는 복잡한 정제 과정이 있습니다 ... ... 과학 및 기술 백과사전

니켈- (독일 니켈). 금속은 은백색이며 순수한 형태로 발견되지 않습니다. V 최근식기 및 주방 용품 제조에 사용됩니다. 러시아어에 포함된 외국어 사전. Chudinov AN, 1910. 니켈. 니켈 ... 러시아어 외국어 사전

니켈- 융점이 1453도인 비교적 단단한 회백색 금속입니다. C. 강자성, 가단성, 연성, 인성 및 부식 및 산화에 강합니다. 니켈은 주로 ... ... 공식 용어

니켈- 나는. 니켈 엠. , 그것. 니켈. 1. 은백색 내화 금속. ALS 1. 은광의 유해한 동반자인 니켈은 색슨 광산에 살았던 것으로 알려진 사악한 그놈의 이름에서 그 이름을 얻었습니다. 페르만 자님. 지구화학. 2. 최상층 ... ... 역사 사전러시아어의 갈증

니켈- (라틴 니켈) Ni, 주기율표 VIII족의 화학 원소, 원자 번호 28, 원자 질량 58.69. 광부들을 방해한 악령의 이름인 독일 니켈에서 따온 이름이다. 은백색 금속; 밀도 8.90g/cm & sup3, m.p. 1455 ... ... 큰 백과사전

니켈- 니켈, 니켈, 남편. (독일 니켈). 은백색 내화 금속, 소모품 도구, 접시 등의 제조를 위해 (북유럽 신화에 나오는 산의 신의 이름을 따서 명명되었습니다.) 해설사전우샤코프. NS. 우샤코프. 1935년 1940년 ... Ushakov의 설명 사전

정의

니켈- 주기율표의 스물여덟 번째 요소. 명칭 - 라틴어 "niccolum"의 Ni. 네 번째 기간인 VIIIB 그룹에 있습니다. 금속을 말합니다. 핵전하는 28이다.

코발트와 마찬가지로 니켈은 주로 비소 또는 황과 화합물의 형태로 자연에서 발생합니다. 예를 들어 광물 kupfernickel NiAs, 비소-니켈 광택 NiAsS 등이 있습니다. 니켈은 코발트[지각의 약 0.01%(질량)]보다 널리 퍼져 있습니다.

금속 니켈은 황색을 띠는 은빛을 띠며(그림 1), 매우 단단하고 광택이 좋으며 자석에 끌립니다. 대기, 물, 알칼리 및 여러 산에 강한 내식성이 특징입니다. 질산에 적극적으로 용해됩니다. 니켈의 내화학성은 보호 효과가 강한 표면에 산화막이 형성되는 패시베이션 경향 때문입니다.

쌀. 1. 니켈. 모습.

니켈의 원자 및 분자량

정의

물질의 상대 분자량(M r)주어진 분자의 질량이 탄소 원자 질량의 1/12보다 몇 배나 더 큰지를 나타내는 숫자이고, 원소(Ar)의 상대 원자 질량- 화학 원소 원자의 평균 질량이 탄소 원자 질량의 1/12보다 몇 배나 더 많은지.

니켈은 단원자 Ni 분자의 형태로 자유 상태로 존재하기 때문에 원자 및 분자 질량의 값이 일치합니다. 그들은 58.6934와 같습니다.

니켈 동위원소

자연에서 니켈은 5개의 안정한 동위원소 58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni 및 64 Ni의 형태로 발견될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그들의 질량 수는 각각 58, 60, 61, 62 및 64입니다. 58 Ni 동위 원소의 원자 핵에는 28 개의 양성자와 30 개의 중성자가 포함되어 있으며 나머지 동위 원소는 중성자의 수만 다릅니다.

질량수가 48에서 78인 인공 불안정 니켈 동위원소와 8개의 메타 안정 상태가 있으며 그 중 반감기가 76,000년인 59 Ni 동위원소가 가장 오래 산다.

니켈 이온

니켈 전자의 궤도 분포를 나타내는 전자식은 다음과 같습니다.

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

결과적으로 화학적 상호작용니켈은 원자가 전자를 제공합니다. 기증자이며 양전하를 띤 이온으로 변합니다.

Ni 0 -2e → Ni 2+;

Ni 0 -3e → Ni 3+.

니켈 분자와 원자

자유 상태에서 니켈은 단원자 Ni 분자의 형태로 존재합니다. 다음은 니켈 원자와 분자의 특성을 나타내는 몇 가지 특성입니다.

니켈 합금

대부분의 니켈은 철, 구리, 아연 및 기타 금속과의 다양한 합금 생산에 사용됩니다. 강철에 니켈을 첨가하면 인성과 내식성이 향상됩니다.

니켈계 합금은 내열성(니모닉, 인코넬, 하스텔라[니켈 60% 이상, 크롬 15~20% 이상 금속]), 자성(퍼멀로이) 및 특수 특성을 갖는 합금(모넬 금속, 니켈, 콘스탄탄, 인바, 백금).

문제 해결의 예

실시예 1

실시예 2

은을 사용하여 오늘날 업계에서는 Mendeleev의 거의 전체 요소 테이블을 지속적으로 사용합니다.


야금의 가장 중요한 요소 목록에서 명예로운 장소 중 하나는 니켈입니다. 니켈은 여러 가지 유용한 특성을 지닌 은빛의 매우 반짝이는 금속입니다.

니켈이란?

이 금속은 아주 오랫동안 사람들에게 알려졌기 때문에 역사는 니켈을 발견한 사람의 이름을 보존하지 않았습니다. 그것의 첫 번째 샘플은 운석의 내용물에서 발견되었으므로 극히 드물었습니다. 그들은 결코 녹슬지 않는 부적과 "마법이 부여된" 무기를 만드는 데 사용되었습니다.

중세의 니켈 광석은 종종 작센의 구리 광산에서 발견되었지만 사람들은 금속을 제련하는 방법을 몰랐습니다. 독일 광부들은 그것을 "쿠퍼니켈(kupfernickel)" 또는 가짜 구리라고 부르며 경멸스럽게 버렸다. 사악한 드워프 올드 닉은 구리 광석을 쓸모없는 돌로 바꾼다고 믿어졌습니다. 1775년 스웨덴의 박물학자 A. Kronstedt는 니켈 광석에서 순수한 금속을 분리할 수 있었지만 그 용도를 찾지 못했습니다.

좋은 가소성을 가진 니켈은 쉽게 단조되고 공기나 물의 영향으로 실질적으로 산화되지 않으며 얇은 산화막으로 덮여 추가 산화로부터 보호합니다. 그러나 금속을 분말 상태로 갈아서 공기와 접촉하면 쉽게 타오르고 많은 양의 열을 방출하여 산화됩니다. 융점은 상당히 높으며 섭씨 1455도에 이릅니다.


약간의 황색을 띠는 은빛 금속으로 광택이 강하고 연마가 용이합니다. 그것은 강자성 특성을 가지고 있습니다. 자석에 끌립니다. 높은 경도와 내식성으로 인해 현대 산업에서 매우 요구됩니다.

니켈은 무엇을 위한 것입니까?

오늘날 니켈의 주요 응용 분야는 고합금 스테인리스강 생산입니다. 용융 철에 니켈과 크롬을 첨가함으로써 야금 학자들은 매우 강한 제련을 하면서도 동시에 내식성이 높은 연성 합금을 제련했습니다. 금속 표면은 광택이 나는 것으로 판명되어 연마에 적합하며, 합금은 고온으로 장기간 반복 가열 후에도 품질을 유지합니다.

스테인리스 및 내열강은 주로 다음과 같은 여러 산업 분야에서 필요합니다. 식품 생산, 석유화학, 항공기제조, 자동차제조, 공작기계제조 등 군사 산업은 니켈을 포함하는 갑옷 강철을 생산합니다.

니켈 함유 강철은 건설 산업에서 수요가 적지 않습니다. 난간, 울타리, 난간, 입구 그룹 요소와 같은 건물의 내부 요소를 만드는 데 사용됩니다. 오늘날 가구 산업에서는 광택 스테인리스 스틸로 만들어진 프로파일 요소, ​​부속품, 가구 메커니즘 등이 사용됩니다. 니켈의 또 다른 가장 광범위한 응용 분야는 스테인리스 스틸로 다양한 가정 용품(접시, 수저 등) 및 가전 제품을 제조하는 것입니다.

니켈은 종종 주철 및 철강 제품을 부식으로부터 보호하기 위한 코팅으로 사용됩니다. 니켈 도금은 화학적 및 전기 도금 방법으로 수행됩니다. 니켈 도금 구조 부품은 화학 산업, 자동차용 알카라인 배터리 생산에 필요합니다. 이 금속은 산 및 알카리 용액에 내성이 있기 때문입니다. 니켈과 그 화합물은 종종 여러 화학 공정에서 촉매 역할을 합니다. 니켈을 함유한 발열체(알루멜, 니크롬, 퍼멀로이, 모넬 등)는 열효율이 높아 산업기기와 가전제품에 모두 사용됩니다.


밝은 광택과 높은 경도로 인해 니켈은 많은 국가에서 동전 구성에 포함됩니다. 더 부드러운 은이나 구리와 달리 니켈 함유 동전은 거의 또는 전혀 마모되지 않은 채 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 물론 광택은 조금 옅어지지만 오래된 동전이라도 완벽하게 엠보싱이 보존되어 있습니다.