Był 1751. W małej Szwecji, dzięki naukowcowi Axelowi Frederikowi Krondstedtowi, pojawił się pierwiastek numer 17. W tym czasie znanych było tylko 12 metali, plus siarka, fosfor, węgiel i arsen. Przyjęli nowicjusza do swojej firmy, nazywa się nikiel.
Trochę historii
Wiele lat przed tym cudownym odkryciem górnicy z Saksonii znali rudę, którą można pomylić z rudą miedzi. Próby wydobycia miedzi z tego materiału były daremne. Czując się oszukany, rudę zaczęto nazywać „Kupfernikel” (po rosyjsku – „miedziany diabeł”).
Krondstedt, ekspert w dziedzinie minerałów, zainteresował się tą rudą. Po wielu pracach uzyskano nowy metal, który nazwano niklem. Bergman przejął pałeczkę badawczą. Dalej uszlachetnił metal i doszedł do wniosku, że ten pierwiastek przypomina żelazo.
Właściwości fizyczne niklu
Nikiel należy do dziesiątej grupy pierwiastków i znajduje się w czwartym okresie układu okresowego pod liczbą atomową 28. Jeśli usuniesz z tabeli symbol Ni, to jest to nikiel. Posiada odcień żółci, na srebrnej podstawie. Nawet w metalowym powietrzunie blaknie. Solidny i dość lepki. Dobrze nadaje się do kucia, dzięki czemu można wytwarzać bardzo cienkie produkty. Idealnie dopracowany. Nikiel można przyciągnąć magnesem. Nawet w temperaturze 340 stopni ze znakiem minusa magnetyczne właściwości niklu są widoczne. Nikiel to metal odporny na korozję. Wykazuje niską aktywność chemiczną. Co można powiedzieć o właściwościach chemicznych niklu?
Właściwości chemiczne
Co jest potrzebne do określenia składu jakościowego niklu? Tutaj należy wymienić, z jakich atomów (czyli ich liczby) składa się nasz metal. Masa molowa (nazywana również masą atomową) wynosi 58,6934 (g / mol). Pomiary ruszyły dalej. Promień atomu naszego metalu wynosi 124 pm. Przy pomiarze promienia jonu wynik wykazał (+2e) 69 pm, a liczba 115 pm to promień kowalencyjny. Według skali słynnego krystalografa i wielkiego chemika Paulinga elektroujemność wynosi 1,91, a potencjał elektronowy 0,25 V.
Wpływ powietrza i wody na nikiel jest prawie nieistotny. To samo można powiedzieć o alkaliach. Dlaczego ten metal tak reaguje? Na jego powierzchni powstaje NiO. Jest to powłoka w postaci filmu, która zapobiega utlenianiu. Jeśli nikiel zostanie podgrzany do bardzo wysokiej temperatury, wówczas zaczyna reagować z tlenem, a także z halogenami i wszystkimi.
Jeśli nikiel dostanie się do kwasu azotowego, reakcja nie potrwa długo. Łatwo aktywuje się również w roztworach zawierających amoniak.
Ale nie każdy kwas działa na nikiel. Kwasy takie jak chlorowodorowy i siarkowy,rozpuścić go bardzo powoli, ale pewnie. A próby zrobienia tego samego z niklem w kwasie fosforowym w ogóle się nie powiodły.
Nikiel w naturze
Przypuszczenia naukowców są takie, że rdzeń naszej planety jest stopem, w którym żelazo zawiera 90%, a niklu jest 10 razy mniej. Występuje kob alt - 0,6%. W procesie rotacji atomy niklu przedostały się do warstwy pokrywy ziemskiej. Są założycielami rud siarczkowych miedzi i niklu wraz z miedzią i siarką. Niektóre z bardziej odważnych atomów niklu nie zatrzymały się na tym i pchnęły dalej. Atomy wystrzeliły na powierzchnię w towarzystwie chromu, magnezu i żelaza. Co więcej, inni podróżnicy naszego metalu zostali utlenieni i oderwani.
Skały felsowe i ultrabazowe występują na powierzchni kuli ziemskiej. Według naukowców zawartość niklu w skałach kwaśnych jest znacznie niższa niż w skałach ultramaficznych. Dlatego gleba i roślinność są tam dość dobrze wzbogacone w nikiel. Ale podróż omawianego bohatera w biosferze i wodzie nie była tak zauważalna.
Rudy niklu
Przemysłowe rudy niklu dzielą się na dwa rodzaje.
- Siarczek miedzi i niklu. Minerały: magnez, pirotyn, kubanit, mileryt, petlandyt, sperrylit – oto co zawierają te rudy. Dzięki magmie, która je uformowała. Rudy siarczkowe mogą również wytwarzać pallad, złoto i nie tylko.
- Krzemianowe rudy niklu. Są luźne jak glina. Rudy tego typu są żelaziste, krzemionkowe, magnezowe.
Gdzie używany jest nikiel
Nikiel jest szeroko stosowany w tak potężnym przemyśle jak metalurgia. Mianowicie w produkcji szerokiej gamy stopów. Zasadniczo stop zawiera żelazo, nikiel i kob alt. Istnieje wiele stopów na bazie niklu. Nasz metal łączy się w stop np. z tytanem, chromem, molibdenem. Nikiel służy również do ochrony produktów szybko korodujących. Produkty te są niklowane, co oznacza, że tworzą specjalną powłokę niklową, która nie pozwala na odwrotne działanie korozji.
Nikiel jest bardzo dobrym katalizatorem. Dlatego jest aktywnie wykorzystywany w przemyśle chemicznym. Są to urządzenia, naczynia chemiczne, urządzenia do różnych zastosowań. Do chemikaliów, żywności, dostaw alkaliów, przechowywania olejków eterycznych stosuje się zbiorniki i zbiorniki wykonane z materiałów niklowych. Technologia jądrowa, telewizja, różne urządzenia, których lista jest bardzo długa, nie może się bez tego metalu obejść.
Jeśli przyjrzysz się takiej dziedzinie jak wytwarzanie przyrządów, a następnie inżynierii mechanicznej, zauważysz, że anody i katody to blachy niklowe. I to nie jest cała lista zastosowań tak po prostu cudownego metalu. Nie należy również lekceważyć znaczenia niklu w medycynie.
Nikiel w medycynie
Nikiel jest szeroko stosowany w medycynie. Najpierw weźmy narzędzia niezbędne do operacji. Wynik operacji zależy nie tylko od samego lekarza, ale także od jakości instrumentu, z którym pracuje. Instrumenty przechodzą liczne sterylizacje, a jeśli są wykonane ze stopu niezawierającego niklu, to korozja nie potrwa długo. A narzędzia wykonane ze stali zawierającej nikiel wytrzymują znacznie dłużej.
Jeśli chodzi o implanty, do ich wytwarzania używa się stopów niklu. Stal zawierająca nikiel ma wysoki stopień wytrzymałości. Urządzenia do mocowania kości, protez, śrub - wszystko jest z tej stali. W stomatologii implanty również zajęły silną pozycję. Bugels, aparaty ortodontyczne ze stali nierdzewnej są używane przez ortodontów.
Nikiel w żywych organizmach
Jeśli spojrzysz na świat od dołu do góry, obraz wyłania się mniej więcej tak. Mamy ziemię pod stopami. Zawartość niklu w nim jest wyższa niż w roślinności. Ale jeśli weźmiemy pod uwagę tę roślinność pod interesującym nas pryzmatem, to w roślinach strączkowych znajduje się duża zawartość niklu. A w zbożach procent niklu wzrasta.
Przyjrzyjmy się pokrótce średniej zawartości niklu w roślinach, zwierzętach morskich i lądowych. I oczywiście u ludzi. Pomiar w procentach wagowych. Tak więc masa niklu w roślinach wynosi 510-5. Zwierzęta lądowe 110-6, zwierzęta morskie 1, 610-4. A człowiek ma zawartość niklu 1-210-6.
Rola niklu w organizmie człowieka
Zawsze chcesz być zdrową i piękną osobą. Nikiel jest jednym z ważnych pierwiastków śladowych w ludzkim ciele. Nikiel zwykle gromadzi się w płucach, nerkach i wątrobie. Nagromadzenie niklu u ludziznajduje się we włosach, tarczycy i trzustce. I to nie wszystko. Co metal robi w ciele? Tutaj możemy śmiało powiedzieć, że jest Szwajcarem, kosiarzem i graczem na fajce. Mianowicie:
- próba pomocy w dotlenieniu komórek, nie bez powodzenia;
- działanie oksydacyjno-redukcyjne w tkankach również spada na barki niklu;
- nie waha się uczestniczyć w regulacji tła hormonalnego organizmu;
- bezpiecznie utlenia witaminę C;
- można zauważyć jego zaangażowanie w metabolizm tłuszczów;
- doskonały nikiel wpływa na tworzenie się krwi.
Chciałbym zwrócić uwagę na ogromne znaczenie niklu w ogniwie. Ten pierwiastek śladowy chroni błonę komórkową i kwasy nukleinowe, a mianowicie ich budowę.
Chociaż lista godnych niklu prac może być kontynuowana. Z powyższego zauważamy, że organizm potrzebuje niklu. Ten pierwiastek śladowy dostaje się do naszego organizmu wraz z pożywieniem. Zwykle w organizmie jest wystarczająco dużo niklu, ponieważ potrzebuje bardzo mało. Alarmującym dzwonkiem braku naszego metalu jest pojawienie się zapalenia skóry. Oto wartość niklu w ludzkim ciele.
Stopy niklu
Istnieje wiele różnych stopów niklu. Zwróćmy uwagę na trzy główne grupy.
Pierwsza grupa obejmuje stopy niklu i miedzi. Nazywane są stopami niklu i miedzi. W jakichkolwiek proporcjach te dwa elementy są ze sobą połączone, efekt jest niesamowity i, co najważniejsze, bez niespodzianek. Gwarantowany jednorodny stop. Jeśli zawiera więcej miedzi niż niklu, właściwości są wyraźniejszemiedź, a jeśli przeważa nikiel, stop wykazuje charakter niklu.
Stopy niklu i miedzi są popularne w produkcji monet, części maszyn. Stop Constantine, który w prawie 60% składa się z miedzi, a reszta z niklu, jest używany do tworzenia bardziej precyzyjnych urządzeń.
Rozważ stop z niklem i chromem. Nichromy. Odporny na korozję, kwasy, żaroodporny. Takie stopy są używane w silnikach odrzutowych, reaktorach jądrowych, ale tylko wtedy, gdy zawierają do 80% niklu.
Przejdźmy do trzeciej grupy stopów. Są to stopy żelaza. Są podzielone na 4 typy.
- Odporny na ciepło - odporny na wysokie temperatury. Stop ten zawiera prawie 50% niklu. Tutaj połączenie może być z molibdenem, tytanem, aluminium.
- Magnetyczny - zwiększa przepuszczalność magnetyczną, często stosowany w elektrotechnice.
- Antykorozyjny - stop ten jest niezastąpiony w produkcji sprzętu chemicznego, a także podczas pracy w agresywnym środowisku. Stop zawiera molibden.
- Stop, który zachowuje swój rozmiar i elastyczność. Termopara w piekarniku. Tutaj pojawia się stop. Po podgrzaniu wymiary wymiarów są zachowane, a elastyczność nie zostaje utracona. Ile niklu potrzeba do wytworzenia stopu o takich właściwościach? Zawartość metalu w stopie powinna wynosić około 40%.
Nikiel w życiu codziennym
Jeśli się rozejrzysz, zrozumiesz, że stopy niklu otaczają człowieka wszędzie. Zacznijmy od mebli. Stop chroni podstawę mebla przed uszkodzeniem, szkodliwym działaniem. Przyjrzyjmy się akcesoriom. Choć na oknie, choć na meblach. Ona możeTrwały i bardzo ładnie wygląda. Kontynuujmy naszą wycieczkę do łazienki. Nie ma tu niklu. Głowice prysznicowe, kran, kran - całość niklowana. Dzięki temu możesz zapomnieć, czym jest korozja. I nie jest krępujące patrzeć na produkt, ponieważ wygląda uroczo i wspiera wystrój. Elementy niklowane znajdują się w budynkach dekoracyjnych.
Nikiel w żadnym wypadku nie jest drobnym metalem. Różne minerały i rudy mogą pochwalić się obecnością niklu. Cieszę się, że taki pierwiastek jest obecny na naszej planecie, a nawet w ludzkim ciele. Tutaj nie gra na ostatnich skrzypcach w procesach krwiotwórczych, a nawet w DNA. Szeroko stosowany w technologii. Nikiel zdobył swoją dominację dzięki swojej odporności chemicznej w ochronie powłok.
Nikiel to metal o wspaniałej przyszłości. Rzeczywiście, w niektórych dziedzinach jest to niezbędne.
