Никель что за металл


Никель — что это за металл?


Никель — металл с атомным номером 28. Обозначается символом Ni. Он имеет серебристо-белый оттенок, в нормальных условиях покрывается оксидной пленкой. Благодаря своей пластичности, никель легко поддается ковке.

Физические свойства

Никель — ферромагнетик, то есть при температуре ниже точки Кюри он обладает намагниченностью при отсутствии внешнего магнитного поля. Для никеля точка Кюри составляет 358 ⁰С. Металл не тускнеет на открытом воздухе.

Основные физические свойства никеля:

  • Структура решетки — кубическая гранецентрированая.
  • Плотность при нормальных условиях — 8,902 г/см3.
  • Температура плавления — 1453 ⁰С.
  • Удельная теплота плавления — 17,61 кДж/моль.
  • Температура кипения – 3000 ⁰С.
  • Удельная теплота испарения — 378,6 кДж/моль.
  • Молярная теплоемкость — 26,1 Дж/(K*моль)
  • Удельная теплоемкость — 0,440 кдж/(кг*К).
  • Теплопроводность — 90,9 Вт/(м*К).
  • Удельное электрическое сопротивление — 0,0684 мкОм*м.

История

Никель был официально открыт в 1751 году химиком Акселем Кронстедтом, который нашел его в кобальтовой земле. Однако еще раньше его раскапывали в горах Саксонии. Горняки использовали руду, содержащую никель, для изготовления стекла. По внешним признакам саксонцы сначала принимали эту руду за серебряную и пытались переплавить ее в драгоценный металл, но этого не получалось. Кроме того, при плавлении из руды выделялся ядовитый газ, который наносил вред горнякам. Неудачу потерпели и попытки добыть из этой руды медь.

В итоге в конце XVII в. саксонцы назвали руду «купферникель», что в переводе означает «медный дьявол». Это связано с тем, что горняки считали выделение ядовитого газа происками злых духов, обитавших в горах. Именно купферникель исследовал Аксель Кронстедт в 1751 году. Он получил из него окисел зеленого цвета и восстановил его до металла, который до этого не был известен науке. Химик назвал этот металл никелем.

В 1775 году Торберн Улаф Бергман получил никель в более чистом виде и подробнее описал его свойства. Он выяснил, что по своему составу этот металл больше похож на железо, чем на медь. В конце XVIII – начале XIX вв. многие химики, начиная с Жозефа Луи Пруста, детально изучали никель. В 1804 году немецкий химик Иеремия Вениамин Рихтер получил наконец чистый металл, и никель окончательно утвердился как химический элемент.

Биологическая роль

Никель — микроэлемент, который необходим всем живым организмам. Его среднее содержание в растениях — 0,00005 %, в наземных животных — 0,000001 %, в морских — 0,00016 % массы тела.

Роль никеля в организме изучена не до конца. Известно, что он участвует в ферментативных реакциях и влияет на окислительные процессы. Он содержится в легких, печени, мышцах, поджелудочной и щитовидной железах, некоторых отделах головного мозга. Микроэлемент также накапливается в ороговевших тканях человека, животных и птиц, в том числе в волосах и перьях.

Избыточное содержание никеля в растениях приводит к уродливым формам, в организме животных — к различным глазным заболеваниям (кератоконъюнктивитам, кератитам).

Пары и пыль никеля токсичны и могут вызывать поражения кожи, легких и носоглотки, а частое вдыхание паров металла опасно появлением злокачественных новообразований.

Нахождение в природе и производство


Больше всего никеля содержится в глубоких слоях. В земной коре — его 0,0058%, в ультраосновных породах — 0,2 %. Если верить гипотезе, что земное ядро состоит из никелистого железа, общее содержание никеля в земле составляет примерно 3%. Никель также обнаружен в некоторых метеоритах.

В земной коре этот металл соседствует с железом и магнием, с которыми он имеет сходную валентность. В минералах магния и железа никель содержится в виде изоморфной примеси. Также существует 53 известных науке минерала никеля. Большая часть из них была образована под воздействием давления и высоких температур, например, при застывании магмы. Сульфидные руды, содержащие данный металл, имеют в своем составе медь. Некоторые руды никеля включают железо, серу, мышьяк, кобальт, магний.

Больше всего этого металла добывается на территории России. Крупные никелевые рудники также находятся в Канаде, Австралии, Новой Каледонии, Индонезии и на Кубе.

Больше всего никеля (около 80%) получают из сульфидных медно-никелевых руд, значительно меньше — из силикатных (окисленных) руд.

Химические свойства

Никель химически малоактивен. Он образует поверхностную оксидную пленку, из-за чего устойчив в атмосфере, щелочи, многих кислотах и воде. Металл не подвергается коррозии. Образует два оксида (NiO и Ni2O3) и два гидроксида (Ni(OH)2 и Ni(OH)3).

Хлорид, нитрат, сульфат и нитрат никеля — четыре растворимые соли. Они имеют желтый или желто-коричневый оттенок и окрашивают растворы в зеленый цвет. Фосфат, оксалат и сульфиды никеля (черный, зеленый и бронзовый) — нерастворимые соли.

Металл поглощает газы (углерод, водород и многие другие), которые ухудшают его механические свойства. С кислородом взаимодействует при температуре выше 500 ⁰С.

В мелкодисперсном состоянии никель самовоспламеняется на воздухе. При нагревании соединяется с галогенами. Образует сульфид при горении в сере, а при нагревании оксида NiO с серой получается моносульфид. Металл также вступает в реакцию с азотной кислотой: образуются нитрат никеля и оксид азота.

По химическим свойствам больше всего похож на железо и кобальт, в меньшей степени — на благородные металлы и медь. Он горит только в виде порошка, проявляет переменную валентность в соединениях (чаще всего двухвалентен). Образует комплексные и координационные соединения.

Применение

Наиболее широкая область применения никеля — изготовление сплавов различных металлов. Его сплавляют:

  • Со сталью. Это повышает химическую стойкость сплава: все нержавеющие стали содержат в своем составе никель.
  • С железом. Этот сплав имеет низкий коэффициент термического расширения, благодаря чему он успешно используется для изготовления различных деталей для электроприборов.
  • С кобальтом и магнием. Образуется жаростойкий сплав, который выдерживает высокие температуры до 500 ⁰С и отличается устойчивостью к коррозии.
  • С золотом и серебром. Это так называемое «белое золото» — прочный ювелирный сплав.
  • С хромом. В результате образуется нихром — жаропрочный, крипоустойчивый, пластичный сплав, который хорошо держит форму.
  • С железом, медью и хромом. Этот сплав характеризуется высокой магнитной восприимчивостью.

Сплавы никеля отличаются высокой степенью вязкости, благодаря чему находят применение при изготовлении брони. Многие сплавы используются в газотурбинных установках, конструкциях атомных реакторов. Из них также делают нагревательные элементы и монеты. Сплавы получили широкое применение в производстве аккумуляторов.

Никель используется и в чистом виде: из него изготавливают трубы, листы и др., а в химических лабораториях он служит катализатором многих реакций. Из металла также производят специализированную химическую аппаратуру. Оксид никеля применяется в производстве стекла, керамики и глазурей. Для многих металлов используется никелирование — создание никелевого покрытия с целью защитить от коррозии.

Из никеля делают спирали электронных сигарет, им обматывают струны музыкальных инструментов. В медицине этот элемент используется для протезирования и изготовления брекет-систем.

никель в 2020 году: узнайте об этом востребованном промышленном товаре

Раскрытие информации: Ваша поддержка помогает поддерживать работу Commodity.com! Мы зарабатываем реферальный сбор за некоторых брокеров и услуг, перечисленных на этой странице. Учить больше...

Никель - это прочный, блестящий, серебристо-белый металлический элемент, обладающий прочностью, пластичностью, магнитностью и устойчивостью к коррозии. Он также обладает высокой температурой плавления и каталитическими свойствами.

На этой странице вы узнаете об основных сферах применения никеля, о том, как и где он производится, об основных факторах, влияющих на цену никеля, и некоторых мнениях экспертов о никеле как о товаре.

Благоприятные свойства

никеля делают его одним из наиболее широко используемых промышленных металлов на земле.

Почему никель ценный?

Электронная оболочка из никеля через Викимедиа

К концу 1800-х годов производители чугуна и стали обнаружили, что они могут укреплять традиционную сталь, создавая сплавы с никелем.

Открытие новых рудных месторождений в начале 20 века в сочетании с высоким спросом на сталь во время Первой и Второй мировых войн положило начало современной индустрии производства никеля.

Сегодня на рудниках по всему миру ежегодно добывается более 2,25 миллиона тонн никеля.

Кроме того, затраты на переработку учитывают дополнительные поставки металла.

Более 300 000 продуктов в потребительском, промышленном, военном, транспортном, аэрокосмическом, морском и архитектурном секторах используют никель. В результате никель стал незаменимым товаром на мировых рынках.

Вот пять основных применений никеля, которые помогут вам лучше понять, для чего используется этот ценный металл.

5 основных применений никеля

Как производится никель?

Поставка никеля осуществляется из двух источников: первичное производство (добыча), и вторичное производство (переработка).

Южный рудник с никелевым отводом через Викимедиа

Mining обеспечивает большую часть поставок, хотя Геологическая служба США (USGS) оценивает количество, извлеченное при переработке в Соединенных Штатах, составляет 43% от общего потребления.

Топ-10 стран, добывающих никель

Рейтинг Флаг Страна В тысячах тонн
# 1 Филиппины 500 000
# 2 Россия 256 000
# 3 Канада 255000
# 4 Австралия 206 000
# 5 Новая Каледония 205 000
# 6 Индонезия 168,500
# 7 Бразилия 142 000
# 8 Китай 90 000
# 9 Гватемала 58600
# 10 Куба 56 000

Страны с наибольшими запасами никеля

Первичное производство

Никель добывается преимущественно из руды, а именно из двух типов руд, сульфидных и латеритных.Каждый тип имеет определенные характеристики, связанные с тем, как он добывается:

Характеристики сульфидных и латеритных руд
Сульфидные Латеритные
Рудные тела Пентландит, пирротин и миллерит Лимонит и гарниерит
Характеристики Обычно встречается в медьсодержащих рудах Руды содержат железо
Содержание никеля Около 1% Около 4%
Географическое положение В основном на территории Канадского щита и Сибири Тропические регионы, такие как Новая Каледония
Месторождение Местоположение Месторождения обычно находятся глубоко под землей. Отложения обычно находятся на разной глубине чуть ниже поверхности.
Метод добычи Горняки врезают вертикальные стволы в землю и продвигают горизонтальные туннели в руду. Крупное оборудование выкапывает землю и удаляет рудные тела.
Стоимость добычи Добыча трудоемкая и дорогая Менее затратная, поскольку добыча ведется на поверхности.

Обработка руд и выделение из них никеля также различаются в зависимости от типа руды.

Хотя добыча сульфидных руд обходится дороже, выделение никеля из этих руд дешевле, чем извлечение никеля из латеритных месторождений. Кроме того, сульфидные руды обычно содержат другие ценные минералы, которые могут быть извлечены при производстве никеля.

Схема извлечения никеля через Викимедиа

Переработка сульфидных руд

Отделение никеля от сульфидных руд происходит с использованием резервуаров пенной флотации и магнитных процессов.Они производят два продукта - никелевый штейн и оксид никеля. Эти промежуточные продукты содержат от 40 до 70% никеля, но каждый требует дальнейшей очистки.

Дальнейшая обработка никелевого штейна происходит с использованием процесса Шерритта-Гордона. При использовании этого метода к расплавленному материалу добавляют сероводород для удаления меди. Остается концентрат только из кобальта и никеля. Затем растворитель используется для извлечения кобальта. В результате получается конечный продукт с концентрацией никеля более 99%.

Дальнейшая обработка оксида никеля происходит с использованием процесса Mond. При использовании этого метода никель реагирует с оксидом углерода при температуре от 100 до 175 градусов по Фаренгейту с образованием карбонила никеля.

На этом этапе химики получают более чистый никель из карбонила никеля одним из двух способов:

  1. Карбонил никеля проходит через высокотемпературные камеры, в которых он разлагается на чистый никель.
  2. Карбонил никеля проходит через камеры меньшего размера, в которых материал циркулирует при температуре около 450 градусов по Фаренгейту.Это создает мелкодисперсный чистый никелевый порошок.

Переработка латеритной руды

Высокое содержание железа в латеритных рудах делает плавку более предпочтительным методом извлечения никеля. Латеритные руды имеют высокое содержание влаги, что требует сушки руд в обжиговых печах.

Эти печи производят оксид никеля из латеритных руд. На этом этапе электрические печи нагревают оксид никеля до температуры от 2480 до 2930 градусов по Фаренгейту и производят металлический никель класса 1 и сульфат никеля.

Иллюстрация печи для взвешенной плавки никеля через Википедию

Из-за естественного содержания железа в латеритных рудах после плавки обычно образуется конечный продукт - ферроникель (сочетание железа и никеля). Производители стали могут удалять из этой комбинации примеси, такие как кремний, углерод и фосфор, и производить прочные стальные сплавы.

Вторичное производство

Очень мало никеля возвращается в исходное элементарное состояние. Вместо этого отходы часто перерабатываются в экономически ценные материалы, содержащие никель.

Например, как правило, экономически нецелесообразно извлекать никель из лома изделий из нержавеющей стали. Однако переработка этих продуктов позволяет производителям создавать новые продукты из нержавеющей стали, содержащие никель.

Филиппины - крупнейшая страна по добыче никеля в мире. Однако ни одна страна не доминирует в производстве металла.Майнинг ведется в разных регионах и странах:

Это запасы каждой страны по данным USGS:

Никель прочный, пластичный, магнитный, коррозионно-стойкий и жаростойкий. Благодаря этим благоприятным свойствам никель стал одним из наиболее широко используемых металлов в мире.

Что движет ценой на никель?

Цена на никель в основном определяется этими пятью факторами:

  1. Спрос в Китае
  2. Мировые запасы
  3. Прогноз глобального спроса
  4. Политика правительства
  5. Цены на сырье

Спрос в Китае

На Китай приходится более половины годового мирового спроса на никель. Всего 10 лет назад потребление никеля в Китае составляло менее 20% мирового спроса.

Быстрое экономическое развитие Китая за последнее десятилетие, безусловно, привело к увеличению потребления. Однако рост ВВП Китая значительно замедлился в последние годы, что вызывает сомнения относительно будущего спроса на все промышленные металлы, включая никель.

В конечном счете, цены на никель сильно зависят от спроса Китая на все, от изделий из нержавеющей стали до батарей. Если индустриализация и урбанизация в Китае возобновят свою траекторию быстрого роста, то цена на никель должна вырасти. Трейдеры должны обращать пристальное внимание на экономические данные Китая, чтобы понять цены на никель.

Глобальные акции

Лондонская биржа металлов (LME) отслеживает мировые уровни запасов никеля и других промышленных металлов. Трейдеры внимательно следят за этими уровнями запасов в поисках подсказок о дефиците или избытке предложения.

Если уровень запасов упадет, рынок может столкнуться с нехваткой никеля в ближайшем будущем.Это может привести к повышению цен на металл. Точно так же, если происходит накопление запасов и уровни запасов увеличиваются, тогда рынок может столкнуться с избыточным предложением металла, что может привести к снижению цен.

Никелевые трейдеры внимательно следят за запасами в Китае, в частности, поскольку они оказывают наибольшее влияние на цены на никель. Данные о морских контейнерах, заходящих в порты Китая, могут дать ценные сведения о спросе на никель и другие товары.

Прогноз мирового спроса

Общая экономическая активность, особенно в промышленном секторе, влияет на спрос на никель.

Использование никеля в сплавах нержавеющей стали в строительных проектах - сегмент рынка, заслуживающий пристального внимания. Никелевые сплавы нержавеющей стали используются для изготовления прочных конструкций и защиты от коррозии. Великий мост в Китае - один из примеров строительства, в котором использовался никель.

Мост через залив Ханчжоу - Китай через Викимедиа

Соединенные Штаты десятилетиями не инвестировали в крупные инфраструктурные проекты.

Если правительство выделит финансирование на новые инфраструктурные проекты, цена на никель может значительно вырасти.Аналогичным образом, по мере того как другие развитые страны заменяют свою инфраструктуру, цены на никель могут вырасти.

Политика правительства

Существует множество примеров государственной политики, влияющей на цены на никель:

Исторически Индонезия была ведущим экспортером никеля. Однако в последние годы страна запретила экспорт латеритной руды. Обоснованием этой политики было желание правительства поддержать отечественную металлургическую промышленность. В конечном итоге дефицит бюджета Индонезии привел к возобновлению экспорта.

Филиппины, крупнейшая в мире компания по добыче никеля, недавно пригрозили прекратить всю добычу в стране.

Действия этих и других правительств могут оказать драматическое влияние на поставки никеля и цены на него.

Входные цены

Никель встречается в рудных телах, и разрушение этих рудных тел с целью извлечения никеля расходует энергию.

Для производства никеля необходимы большие запасы угля, электроэнергии и сырой нефти.

В шахтах и ​​доменных печах энергия используется для извлечения никелевых руд из земли и их переработки в никель. Эти затраты могут иметь большое влияние на первичное производство. Точно так же стоимость металлолома может повлиять на цену вторичной продукции.

Где можно торговать никелем?

Заинтересованы в торговле сырьевыми товарами, такими как никель? Начните свое исследование с обзоров этих регулируемых брокеров, доступных в.

Загрузочный стол ...

CFD

являются сложными инструментами и сопряжены с высоким риском быстрой потери денег из-за кредитного плеча.От 73,90% до 89,00% счетов частных инвесторов теряют деньги при торговле CFD. Вам следует подумать, понимаете ли вы, как работают CFD, и можете ли вы позволить себе рискнуть потерять свои деньги.

Экспертные заключения по никелю

Многие аналитики мрачно относятся к рынку никеля. Они ссылаются на перепроизводство у крупных производителей из Индонезии и Филиппин как на причины своего пессимизма.

«Шахтеры держатся столько, сколько могут.С точки зрения сокращения расходов, они будут близки к тому, чтобы исчерпать пространство для маневра. Нам необходимо увидеть сокращение нефтеперерабатывающих мощностей в разумных пределах, чтобы вернуть на рынок цены и доверие ».

Марк Перван, консультант AME Group, Сидней

Другие эксперты согласны с тем, что текущие экономические основы никелевой промышленности неустойчивы.

Консультант Вуд Маккензи отмечает, что половина мировых производителей никеля сейчас работают в убыток, а Citi недавно проинформировал своих клиентов, что не видит шансов на рост цен в краткосрочной, промежуточной или долгосрочной перспективе.

Дополнительная литература

.

Фактов о никеле, Символ, Открытие, Свойства, Использование

Что такое никель

Никель (произношение NICK-'l [2] ), представленный химическим символом или формулой Ni [1] , является твердым, пластичным и пластичным элементом, принадлежащим к семейству переходных металлов [3, 5] . Природный Ni представляет собой смесь 5 стабильных изотопов с массовыми числами 58, 60, 61, 62 и 64 [1, 3] . Кроме того, он содержит 23 синтетических изотопа с известным периодом полураспада [3] .Он не вступает в реакцию с водой и кислородом (воздухом) при нормальных и окружающих условиях соответственно [6] .

Никель Обозначение

Где это находится

Хотя металл иногда встречается в природе в свободном виде, в основном он встречается в его рудах, которые представляют собой главным образом пирротин и пентландит (никель-железные сульфиды), миллерит и гарниерит. Добывается из минералов методами обжига и восстановления [1, 3] . Большое количество никеля достигло Земли через метеориты, которые упали на нее [1] .

История

Происхождение названия: Название представляет собой сокращенную форму немецкого «купферникель», что означает медь Святого Николая или медь дьявола [1] .

Кто открыл никель: Шведский химик, Аксель Фредрик Кронштедт [1, 2] .

Когда был обнаружен: Год открытия 1751 [1] .

Как это было обнаружено

Кронштедт, работая в Стокгольме в 1751 году, исследовал новый минерал (который теперь называется никелин), который был найден в шахте в Лос, Хельсингланд в Швеции.Он предположил, что он содержит медь, но то, что он извлек, было новым металлом, который он назвал и объявил как никель в 1754 году. Однако многие химики придерживались мнения, что это сплав мышьяка, кобальта, меди и железа, хотя на самом деле, они присутствовали только в виде следов примесей. Чистый никель удалось получить и подтвердить его элементарную природу только в 1775 году другим шведским химиком, Торберном Бергманом [1] .

Никель металлический

Идентификация никеля

Атомный номер 28 [1]
Номер CAS 7440-02-0 [1]
Позиция в таблице Менделеева Группа Период Блок
10 [1] 4 [1] d [1]

Где находится никель в таблице Менделеева

Свойства и характеристики никеля

Общая недвижимость

Атомная масса 58.693 атомных единиц массы [1]
Атомный вес 58.693 [1]
Массовое число 58 [7]
Молярная масса / молекулярная масса 58,693 г / моль [8]

Физические свойства

Цвет / внешний вид Серебристо-белый [3]
Глянец Есть [7]
Температура плавления / замерзания 1455 ° C, 2651 ° F [1]
Температура кипения 2913 ° C, 5275 ° F [1]
Плотность 8.90 г см -3 [1]
Состояние вещества при комнатной температуре (нормальная фаза) Цельный [1]
Теплопроводность 90 Вт / (м · К) [9]
Электропроводность 1.43X10 7 См / м [10]
Удельная теплоемкость 0,440 Дж / г o C [11]
Удельный вес 8.9 [12]
Удельное сопротивление 6,99X10 -8 Ом-м [10]
Твердость (шкала Мооса) 638 МПа [13]
Предел текучести (после отжига) 110 МПа [14]

Химические свойства

Степени окисления / ионный заряд 3, 2, 0 [1]
Воспламеняемость Да (порошок Ni) [15]

Магнитные свойства

Магнитный заказ Ферромагнетик [4]

Атомные данные никеля (элемент 28)

Валентные электроны 10 [17]
Квантовые числа
- н. 3 [16]
- 2 [16]
- м 0 [16]
- м с [16]
Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) [Ar] 3d 8 4s 2 [1]
Кристаллическая структура Кубическая гранецентрированная [17]
Атомная структура
- Количество электронов 28 [3]
- Количество нейтронов 30 [3]
- Количество протонов 28 [3]
Уровни энергии [3]
- Первый уровень энергии 2
- Второй энергетический уровень 8
- Третий энергетический уровень 16
- Четвертый уровень энергии 2
Радиус атома
- Атомный радиус 1.97 Å [1]
- Ковалентный радиус 1,17 Å [1]
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,91 [1]
Энергия ионизации

(кДжмоль -1 ) [1]

1-й 2-я 3-й 4-я 5-я 6-й 7-я 8-й
737.129 1753.027 3395.32 5297 7338,67 10420 12833 15631

Никель-электронная конфигурация (модель Бора)

Использование никеля

  1. При производстве нержавеющей стали и других сплавов, щелочных батарей и монет [15] .
  2. Используется в гальванике и в качестве катализатора [15] .
  3. Производство электроприборов, таких как электрические духовки и тостеры [1] .
  4. Никель добавлен в стекло для придания ему зеленого цвета [1] .

Никель Изображение

Это опасно

Никель канцерогенен. Это может вызвать кожную и астматическую аллергию. При вдыхании или контакте он может отрицательно повлиять на кожу, глаза, нос и легкие [3, 15] . Отравление никелем также вызывает серьезные заболевания, такие как сердечно-сосудистые заболевания, неврологические расстройства и т. Д. [18]. Тем не менее, как микроэлемент, необходимый для человеческого организма, он имеет ряд преимуществ для здоровья [19] .Продукты с высоким содержанием никеля - это соевые бобы, шоколад, миндаль, орехи и бобовые [20] .

Никель

Интересные факты

  • Металл не ржавеет и устойчив к коррозии даже при нагревании докрасна [1, 3] .

Никелевая монета

Никель (элемент Ni) Стоимость

Чистый металл продается по цене 7,7 доллара за каждые 100 грамм, а оптом - 1,9 доллара. [3] .

Список литературы

  1. http: // www.rsc.org/periodic-table/element/28/nickel
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele028.html
  3. https://www.chemicool.com/elements/nickel.html
  4. http://info.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils/mu/
  5. https://www.lenntech.com/periodic/elements/ni.htm
  6. http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/10496/reactions/28.htm
  7. http://www.elementalmatter.info/mass-numbers.htm
  8. https://www.webqc.org/molecular-weight-of-Ni.html
  9. https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-metals-d_858.html
  10. https://www.oughttco.com/table-of-electrical-resistivity-conductivity-608499
  11. http://www2.ucdsb.on.ca/tiss/stretton/database/specific_heat_capacity_table.html
  12. https://www.reade.com/reade-resources/reference-educational/reade-reference-chart-particle-property-briefings/25-specific-gravity-table-metals-minerals-ceramics-substance
  13. http://www.prvky.com/elements/nickel.html
  14. http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=commercially_pure_nickel_270_high_purity_nickel
  15. https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1341.pdf
  16. http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Ni
  17. https://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ni.html
  18. https://www.environmentalpollutioncenters.org/nickel/
  19. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1223/nickel
  20. https: //www.ncbi.nlm.nih.gov / pmc / articles / PMC3667300 /
.

фактов о никеле | Живая наука

Никель - твердый серебристо-белый металл, прочность, пластичность и устойчивость к нагреву и коррозии делают его чрезвычайно полезным для разработки самых разных материалов - от проволоки до монет и военной техники.

Этот чрезвычайно полезный металл занимает 28-е место в периодической таблице элементов, между кобальтом и медью. Никель является довольно хорошим проводником электричества и тепла и является одним из четырех элементов (кобальт, железо, никель и гадолиний), которые являются ферромагнитными (легко намагничиваются) при комнатной температуре.Никель является переходным металлом, что означает, что у него валентные электроны в двух оболочках вместо одной, что позволяет ему образовывать несколько различных степеней окисления.

Discovery

Открытие никелевой руды в Европе 17-го века - это история ошибочной идентичности и суеверий. В 1600-х годах немецкие горняки в поисках меди в Рудных горах наткнулись на ранее неизвестную никелевую руду (известную сегодня как арсенид никеля или никколит) - бледно-коричнево-красную породу никеля и мышьяка. Полагая, что они обнаружили еще одну медную руду, шахтеры попытались добыть медь, но, конечно, камни не дали результата.Разочарованные горняки обвинили Никеля, озорного демона из немецкой мифологии, в том, что он разыграл их, и начали называть руду купферникель , что переводится как «медный демон».

Примерно столетие спустя, в 1751 году, шведский алхимик барон Аксель Фредрик Кронштедт попытался нагреть купферникель древесным углем и обнаружил, что его различные свойства - такие как белый и магнитный - ясно показали, что это не медь. Кронстедт считается первым человеком, который извлек никель и выделил его как новый элемент.Он отказался от названия «купфер» и назвал новый элемент никель .

Где на Земле?

Никель - пятый по содержанию элемент на Земле. Однако, по данным Chemicool, под земной корой его в 100 раз больше концентрации, чем в ней. Фактически, никель считается вторым по распространенности элементом во внутреннем ядре Земли, а железо - первым с большим отрывом.

Никель обычно находится в двух типах месторождений: латеритных месторождениях, которые являются результатом интенсивного выветривания поверхностных богатых никелем пород, и месторождениях магматических сульфидов.Никель также можно найти в марганцевых конкрециях и корках на глубоком морском дне, но, по данным Geology.com, в настоящее время их не добывают. Основными минеральными источниками никеля являются лимонит, гарниерит и пентландит.

В 1848 году Норвегия стала первым крупным предприятием по выплавке никеля. Здесь они использовали никелевую руду, известную как пирротин. В 1883 году крупные месторождения никеля были обнаружены в бассейне Садбери в Канаде, где сегодня добывается около 30 процентов мирового никеля.Считается, что это крупное месторождение никеля связано с падением древнего метеорита. Еще больше никеля было обнаружено в России и Южной Африке в начале 1900-х годов, что позволило никелю занять прочное место в промышленности.

Электронная конфигурация и элементные свойства никеля. (Изображение предоставлено: Грег Робсон / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

Только факты

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 28
  • Атомный символ (в периодической таблице элементов): Ni
  • Атомный вес (средняя масса атома): 58.6934
  • Плотность: 8,912 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 2651 градус Фаренгейта (1455 градусов Цельсия)
  • Точка кипения: 5275,4 F (2913 C)
  • Количество изотопов (атомов тот же элемент с другим количеством нейтронов): 5 стабильных; 26 нестабильный
  • Самый распространенный изотоп: NI-58 (68,077% естественного содержания)

Немногие вещи сделаны из чистого никеля. Вместо этого никель, как правило, играет поддерживающую и стабилизирующую роль в производстве материалов для промышленности; его обычно комбинируют с другими металлами для получения более прочных, блестящих и долговечных изделий.Никель обычно используется в качестве внешнего защитного покрытия для более мягких металлов.

Благодаря своей способности выдерживать чрезвычайно высокие температуры, никель является предпочтительным металлом для изготовления суперсплавов - металлических комбинаций, известных своей высокой прочностью, а также устойчивостью к нагреванию, коррозии и окислению. Фактически, примерно 65 процентов никеля используется для производства нержавеющей стали, а еще 20 процентов используется для производства других сталей и сплавов, не содержащих железо, включая узкоспециализированные военные, аэрокосмические и промышленные применения, по данным Института никеля.Около 9 процентов используется для гальваники, а 6 процентов идет на другие виды применения, такие как монеты, батареи и электроника.

Денежные переговоры

Так как никель - такой прочный и устойчивый к коррозии материал, он является отличным металлом для изготовления монет. Первой монетой, содержащей металлический никель, была монета Flying Eagle в один цент, американская монета, сделанная из 12 процентов никеля и 88 процентов меди. Эта монета, которая также была первой, получившей название «никель», хранилась только два года, между 1857–1858 гг.

Пять центов никеля были введены несколько лет спустя, в 1866 году, сразу после окончания Гражданской войны. До войны большинство монет по-прежнему были из золота и серебра, что придавало им истинную ценность. Когда начали распространяться слухи о войне, люди начали копить эти ценные монеты, что привело к резкому падению экономики. Чтобы компенсировать нехватку монет, люди начали торговать марками и банкнотами, выпущенными банками и магазинами. Даже солдатам Союза платили банкнотами правительство.

Тем временем промышленник Джозеф Уортон купил несколько никелевых рудников в первые годы войны. Никель был крайне необходимым металлом во время войны, поскольку его использовали для изготовления военной техники. Однако по окончании войны никель оказался в избытке, и Уортон, вероятно, задумался, что он собирается делать со всем своим никелем. Он призвал законодателей начать выпускать больше монет с никелем. В конце концов, у людей будет гораздо меньше шансов накопить этот менее ценный металл.

Законодатели прислушались, и в 1866 году американское правительство отчеканило 15 миллионов 5-центовых монет, сделанных из 75 процентов меди и 25 процентов никеля.Никель наводнил экономику и стал самой известной монетой в послевоенные годы.

В Соединенных Штатах никель, десять центов, четвертак и полдоллара все еще производятся из медно-никелевого сплава. Совершенно верно, что никелевая монета содержит больше всего никеля - 25 процентов, в то время как другие монеты состоят из 8,33 процента никеля.

Кто знал?

  • Многие метеориты состоят из сплава никель-железо. Люди в Древнем Египте считали эти богатые никелем метеориты настолько значительными, что превращали их в прекрасные объекты.Трубчатые бусы из метеоритного материала (около 30 процентов веса никеля) были обнаружены в могильных ямах на кладбище Герзех на западном берегу реки Нил. Считается, что они были похоронены около 3300 г. до н. Э.
  • Никель используется в качестве катализатора гидрирования ненасыщенных соединений в некоторых типах масел, превращая вещества из жидкостей в твердые. Никелевый катализатор можно использовать для производства маргарина, шортенинга и некоторых типов мыла.
  • Нитинол - это никелевый сплав, который запоминает свою прежнюю форму, согласно Chemicool.Если вы нагреете проволоку из этого никель-титанового сплава до 500 C (932 F), вы можете согнуть проволоку в любую форму, какую захотите. Дайте ему остыть и согните его в другую форму. Затем разогрейте проволоку - и наблюдайте, как снова появляется первая форма.
  • Взрыв сверхновой звезды 2007bi создал массу никеля в три раза больше, чем наше Солнце, из-за чего расширяющиеся газы светились очень ярко в течение нескольких месяцев.
  • Аллергия на никель - одна из наиболее частых причин аллергического контактного дерматита. Распространенным раздражителем являются украшения, содержащие никель, например белое золото.
  • Швейцария произвела первую монету из почти чистого никеля в 1881 году, а Канада - крупнейший в мире производитель никеля - также в период с 1922 по 1981 год представила монету с содержанием никеля 99,9% стоимостью пять центов.
  • Добавление никеля в стекло придает ему зеленый цвет.
  • По данным лаборатории Джефферсона, из одного килограмма никеля можно протянуть 300 километров проволоки.

Магнетизм

Никель - один из четырех металлов, которые являются ферромагнитными, то есть они притягиваются к магнитам и сами являются магнитными.Остальные - железо, кобальт и гадолиний. Согласно Chemicool, магниты Alnico - сочетание алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co) - являются очень сильными постоянными магнитами, которые сохраняют свой магнетизм даже при нагревании, пока они не станут красными.

Мю-металл представляет собой магнитно-мягкий сплав, состоящий примерно из 80 процентов никеля и 20 процентов железа (и небольшого количества молибдена). Му-металл имеет очень высокую проницаемость, что позволяет ему защищать чувствительное электронное оборудование от статических или низкочастотных магнитных полей.Если поместить Мю-металл между магнитом и металлом, обычное притяжение фактически исчезнет.

Токсичность

Никель является важным элементом для здорового образа жизни растений, и, по данным Института никеля, следовые количества естественным образом содержатся в большинстве овощей, фруктов, орехов и в несколько больших количествах - в шоколаде и вине.

Но, как и большинство металлов, никель имеет темную сторону, когда его слишком много попадает в организм человека. Когда большое количество никеля - известного канцерогенного вещества - накапливается в почве, воздухе или в наших продуктах питания и воде, возникает риск отравления.

Люди, которые работают на рафинировании никеля, гальванике и сварке, подвергаются наибольшему риску проблем со здоровьем. Рабочие, которые вдыхают следы никелевой пыли, подвергаются повышенному риску рака легких, фиброза и других заболеваний.

В 2012 году 25 никелировщиков в Египте прошли функциональные пробы печени. Результаты в подавляющем большинстве показали плохую функцию печени у никелевых рабочих по сравнению с контрольной группой. Другое исследование, проведенное в Саудовской Аравии, также выявило токсические эффекты воздействия никеля на легкие и дыхательные пути, но исследователи также обнаружили интересный факт: употребление диетического куркумина, активного ингредиента куркумы, было связано со значительным снижением токсичности и окислительной способности. стресс.

Дополнительные ресурсы

.

Что такое никель?

Что такое никель? Происхождение / значение названия Никель
Название Никель происходит от сокращения немецкого слова «купферникель», означающего «дьявольская медь». На немецком языке «Купфер» означает медь, а «никель» - дьявол. Немецкое слово «никель» было формой имени Николас, термина, обычно ассоциируемого с дьяволом, поэтому «Старый Ник» - знакомое имя для сатаны. Первоначально металл был назван немецкими горняками, которые считали, что дьявол изменил или загрязнил эту странную руду, превратив ее в менее ценный и более сложный в обработке металл, чем ценная медь.Название было дано химиком Акселем фон Кронштедтом (1722-1765), который открыл этот элемент.

Что такое никель? Группа Периодической таблицы и классификация элемента никель
Элементы можно классифицировать на основе их физических состояний (состояний вещества), например газ, твердое тело или жидкость. Этот элемент прочный. Никель классифицируется как «переходный металл», который находится в группах 3–12 Периодической таблицы. Элементы, классифицируемые как переходные металлы, обычно характеризуются как пластичные, податливые и способные проводить электричество и тепло.Дополнительные факты и информацию см. В разделе «Свойства никеля». Почти 75% всех элементов Периодической таблицы классифицируются как металлы, которые подробно описаны в Списке металлов.

Факты из истории и Discovery никелевого элемента
Никель начал использоваться в 3500 году до нашей эры, когда он использовался для изготовления монет и оружия. Никель был открыт бароном Акселем Фредериком Кронштедтом в 1751 году. Аксель фон Кронштедт был экспертом по горному делу в Горном бюро и пытался извлечь медь из того, что он считал медной рудой, но вместо меди получил серебристо-белый металл.Он назвал новый металлический никель, что означает «дьявольская медь». Кронштедт также обнаружил минерал вольфрам, что по-шведски означает тяжелый камень.

Аксель фон Кронштедт (1722-1765)

Что такое никель? Элемент никель
Никель редко встречается в природе, обычно в сочетании с мышьяком или с мышьяком и серой. Никель был найден в свободном состоянии в метеоритах. Получается из пентландита

Что такое никель? Использование никеля
Никель широко используется в качестве сплава с другими металлами.Легированный медью, он образует металлическую монету, из которой изготавливаются пятицентовые монеты, из меди и цинка образует немецкое серебро, а при добавлении к стали в небольших количествах образуется никелевая сталь, которая для определенных целей намного превосходит обычную сталь. При осаждении путем электролиза на поверхность других металлов, таких как железо, он образует покрытие, которое приобретает высокий уровень полировки и защищает металл от ржавчины, при этом никель не подвергается воздействию влажного воздуха. Соли никеля обычно зеленого цвета.

Изобилие элемента в различных средах
% во Вселенной 0.006%
% на Солнце 0,008%
% в метеоритах 1,3%
% в земной коре 0,0089%
% в океанах 210 -7 %
% в людях 0,00001%

Связанное использование никеля
Чеканка в США Штаты и Канада
Нержавеющая сталь
Коррозионно-стойкие сплавы
Никелирование
Взломостойкие хранилища
Никель-кадмиевые батареи

.

Смотрите также