Задовго до відкриття нікелю саксонські гірники знали мінерал, який був схожий на мідну руду і застосовувався в стекловарении для забарвлення стекол в зелений колір. Всі спроби отримати з нього мідь виявилися невдалими, в зв'язку з чим він отримав назву "купфернікель", що приблизно означає "Мідний диявол" (пор. Нім. Nickel - бешкетник). Цей мінерал (червоний нікелевий колчедан NiAs) у 1751 р досліджував шведський мінералог і хімік Кронштедт. Йому вдалося отримати зелений оксид і шляхом відновлення останнього - новий метал, названий нікелем.

Знаходження в природі, одержання:

Нікель досить поширений в природі - його вміст в земній корі становить 0,01% (мас.). У залізних метеоритах (до 8%). У рослинах в середньому 5 * 10 -5 вагових відсотків, в морських тварин - 1,6 * 10 -4, в наземних - 1 * 10 -6, в людському організмі - 1…2*10 -6
Основну масу нікелю отримують з гарніеріта і магнітного колчедану декількома способами:
1. силікатних руду відновлюють вугільним пилом в обертових трубчастих печах до залізо-нікелевих окатишів (5-8% Ni), які потім очищають від сірки, прожарюють і обробляють розчином аміаку. Після підкислення розчину з нього електролітично отримують метал.
2. карбонильное спосіб (метод Монд). Спочатку з сульфідної руди отримують мідно-нікелевий штейн, над яким пропускають СО під високим тиском. Утворюється легколетучий тетракарбонілнікель, термічним розкладанням, якого виділяють особливо чистий метал.
3. алюмінотермічне спосіб. Відновлення нікелю з оксидної руди алюмінієм: 3NiO + 2Al \u003d 3Ni + Al 2 O 3.

Фізичні властивості:

Металевий нікель має сріблястий колір з жовтуватим відтінком, дуже твердий, в'язкий і ковкий, добре полірується, притягується магнітом. густина простого речовини при н.у. 8,902 г / см 3, Тпл. \u003d 1726К, Ткип. \u003d 3005К.

Хімічні властивості:

При звичайних температурах нікель характеризується високу корозійну стійкість - стійкий на повітрі, у воді, в лугах, в ряді кислот. реагує з азотною кислотою, Утворюючи нітрат нікелю (II) Ni (NO 3) 2 і відповідний оксид азоту.
При нагріванні нікель взоімодействует з багатьма неметалами: галогенами, сіркою, фосфором, вуглецем. З киснем повітря при 800 ° С нікель утворює оксид NiO.
Нікель здатний поглинати великі обсяги водню, причому в результаті утворюються тверді розчини водню в нікелі.
З оксидом вуглецю (II) нікель легко утворює летючий і вельми отруйний карбоніл Ni (CO) 4.

Найважливіші сполуки:

У з'єднаннях кобальт проявляє ступінь окислення +3, +2, 0.
Оксид нікелю (II), NiO - тверда речовина від світло-до темно-зеленого або чорного кольору. Переважають основні властивості, воднем і іншими відновниками відновлюється до металу.
Гідроксид нікелю (II), Ni (OH) 2 - зеленого кольору, мало розчинний у воді, і лугах, добре в багатьох кислотах, переважають основні властивості. При нагріванні розкладається, утворюючи NiO.
Солі нікелю (II) - зазвичай отримують взаємодією NiO або Ni (OH) 2 з різними кислотами. Розчинні у воді солі нікелю зазвичай утворюють кристалогідрати, наприклад, NiSO 4 * 7Н 2 О, Ni (NO 3) 2 * 6Н 2 О. До числа нерозчинних сполук нікелю відносяться фосфат Ni 3 (PO 4) 2 і силікат Ni 2 SiO 4. Кристалогідрати і розчини забарвлені зазвичай в зелений колір, а безводні солі - жовті або коричнево-жовті.
Комплексні сполуки нікелю (II) вельми многочисл (к.ч. \u003d 6). Їх освітою пояснюється наприклад розчинення оксиду нікелю в розчині аміаку. Діметілгліоксімат нікелю Ni (C 4 H 6 N 2 O 2) 2, що дає чітку червоне забарвлення в кислому середовищі, Використовується як якісна реакція на іони нікелю (II).
З'єднання нікелю (III) - менш характерні. Відомий, напірімер оксид Ni 2 O 3 * H 2 O, Речовина чорного кольору, виходить при окисленні гідроксиду нікелю (II) в лужному середовищі гіпохлоритом або галогенами:
2Ni (OH) 2 + 2NaOH + Br 2 \u003d Ni 2 O 3 * H 2 O + 2NaBr + H 2 O
Сильний окислювач.
існують також комплексні сполуки нікелю (III), Наприклад, K 3.
Карбоніл нікелю, Ni (CO) 4. Діамагнітная безбарвна рідина, дуже летюча і токсична. Твердне при -23 ° С, при нагріванні до 180-200 ° С розкладається на металевий нікель і оксид вуглецю (II). Ni (CO) 4 мало розчинний у воді, добре в органічних розчинниках, не реагує з розведеними кислотами і лугами.

застосування:

Нікель є компонентом багатьох сплавів - жароміцних, сплавів опору (ніхром: 60% Ni + 40% Cr), ювелірних (біле золото, мельхіор), монетних.
Нікель використовується також для нікелювання - створення корозійностійких покриття на поверхні іншого металу. Ще використовують також для виробництва акумуляторів, обмотки струн музичних інструментів ...
Нікель належить до мікроелементів, необхідних для нормального розвитку живих організмів. Відомо, що він бере участь у ферментативних реакціях у тварин і рослин.
Нікель може служити причиною алергії (контактного дерматиту) на метали, що контактують зі шкірою (прикраси, годинники, джинсові заклепки). В Євросоюзі обмежено вміст нікелю в продукції, що контактує зі шкірою людини.

Рудагіна Ольга
ХФ ТюмГУ, 581гр., 2011 р

Джерела: Вікіпедія: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ni і ін.,
Популярна бібліотека хімічних елементів. Нікель. http://n-t.ru/ri/ps/pb028.htm
Сайт кафедри загальної та неорганічної хімії РХТУ ім. Д.І. Менделєєва. Таблиця Д.І. Менделєєва: Нікель

(В дужках вказані координац. Числа) Ni 2+ 0,069 нм (4), 0,077 нм (5), 0,083 нм (6).

Середній вміст нікелю в земній корі 8-10 -3% по масі, в воді океанів 0,002 мг / л. Відомо бл. 50 мінералів нікелю, з них найважливіші: пентландит (Fe, Ni) 9 S 8, Міллер NiS, гарніеріт (Ni, Mg) 3 Si 4 O 10 (OH) 10. 4H 2 O, Ревдінскій (НЕ-пуіт) (Ni, Mg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4, нікелін NiAs, анабергіт Ni 3 (AsO 4) 2 8Н 2 О. В основному нікель видобувають з сульфідних мідно-нікелевих руд (Канада, Австралія, Пд. Африка) і з силікатно-окислених руд (Нова Каледонія, Куба, Філіппіни, Індонезія та ін.). Світові запаси нікелю на суші оцінюються в 70 млн. Т.

Властивості.Нікель-сріблясто-білий метал. Кристалічні. решітка гранецентрір. кубічна, а \u003d 0,35238 нм, z \u003d 4, просторів. група Рт3т. Т. пл. +1455 ° С. т. кип. 2900 ° С; плота. 8,90 г / см 3; C 0 p 26, l Дж / (моль. К); DH 0 пл 17,5 кДж / моль, DH 0 ісп 370кДж / моль; S 0 298 29,9 ДжДмоль К); ур-ня температурної залежності тиску пари для твердого нікелю lgp (гПа) \u003d 13,369-23013 / T + 0,520lgT + 0,395T (298-1728К), для рідкого lgp (гПа) \u003d 11,742-20830 / T + 0,618 lg Т (1728-3170 К); температурний коеф. лінійного розширення 13,5. 10 -6 К -1 (273-373 К); теплопровідність 94,1 Вт / (м х х К) при 273 К, 90,9 Вт / (м. К) при 298 К; g 1,74 Н / м (1520 ° С); r 7,5 10 -8 Ом м, температурний коеф. r 6,75. 10 -3 К -1 (298-398 К); ферромагнетик, точка Кюрі 631 К. Модуль пружності 196-210 ГПа; s раст 280-720 МПа; відносить. подовження 40-50%; твердість по Бринеллю (відпаленого) 700-1000 МПа. Чистий нікель вельми пластичний метал, добре обробляється в холодному і гарячому стані, піддається прокатці, волочіння, кування.

Н ікель хімічно малоактивний, але тонкодисперсний порошок, отриманий відновленням сполук нікелю воднем при низьких т-рах, Пірофорен. Стандартний електродний потенціал Ni 0 / Ni 2+ - 0,23 В. При звичайних т-рах нікель на повітрі покривається тонкою захисною плівкою нікелю оксиду. Чи не взаємодій. з водою і вологою повітря. При нагр. окислення нікелю з пов-сті починається при ~ 800 ° С. З соляної, сірчаної, фосфорної, фтористоводородной к-тами нікель реагує дуже повільно. Практично на нього не діють оцтова та ін. Орг. к-ти, особливо під час відсутності повітря. Добре реагує з разб. HNO 3, конц. HNO 3 пасивується. Розчини і розплави лугів і карбонатів лужних металів, а також рідкий NH 3 на нікель не діють. Водні розчини NH 3 у присутності. повітря корелюють нікель.

Н ікель в дисперсному стані має велику каталитич. активністю в р-ціях гідрування, дегідрування, окислення, ізомеризації, конденсації. Використовують або структурний нікель (нікель Ренея), одержуваний сплавом з Аl або Si з послід. вилуговуванням лугом, або нікель на носії.

Н ікель поглинає Н 2 і утворює з ним тверді розчини. Гідриди NiH 2 (стійкий нижче 0 ° С) і більш стабільний NiH отримані непрямими шляхами. Азот майже не поглинається нікелем аж до 1400 ° С, р-рімость N 2 в металі 0,07% при 450 ° С. Компактний нікель не реагує з NH 3, дисперсний при 300-450 ° С утворює з ним н і т р і д Ni 3 N.

Розплавлений нікель розчиняє С з утворенням до а р б і д а Ni 3 C, к-рий при кристалізації розплаву розкладається з виділенням графіту; Ni 3 C у вигляді сіро-чорного порошку (розкладається при ~ 450 ° С) отримують науглероживанием нікелю в атмосфері СО при 250-400 ° С. Дисперсний нікель з СО дає летючий нікелю тетракарбоніл Ni (CO) 4. При сплаві з Si утворює з і л і ц і д и; Ni 5 Si 2, Ni 2 Si і NiSi плавляться конгруентно соотв. при тисячу двісті вісімдесят два, 1318 і 992 ° С, Ni 3 Si і NiSi 2 -інконг-руентно соотв. при 1165 і 1125 ° С, Ni 3 Si 2 розкладається, не плавлячи, при 845 ° С. При сплаві з В дає б о р і д и: Ni 3 B (т. Пл. 1175 ° С), Ni 2 B (1240 ° С), Ni 3 B 2 (1163 ° C), Ni 4 B 3 (1580 ° С), NiB 12 (2320 ° С), NiB (розкладається при 1600 ° С). З парами Se нікель утворює з е л е н і д и: NiSe (т. Пл. 980 ° С), Ni 3 Se 2 і NiSe 2 (розкладаються соотв. При 800 і 850 ° С), Ni 6 Se 5 і Ni 21 Se 20 (існують тільки в твердому стані). При сплаві нікелю з Ті отримують т е л л у р і д и: NiTe і NiTe 2 (між ними утворюється, мабуть, широка область твердих розчинів) і ін.

А р з е н а т Ni 3 (AsO 4) 2. 8H 2 O-зелені кристали; р-рімость в воді 0,022%; к-тами розкладається; вище 200 ° С зневоднюється, при ~ 1000 ° С розкладається; каталізатор отримання твердого мила.

З і л і к а т Ni 2 SiO 4 -світло-зелені кристали з ромбіч. гратами; плотн. 4,85 г / см 3; розкладається, не плавлячи, при 1545 ° С; в воді не розчин .; мінер. к-тами повільно розкладається при нагріванні. А л ю м і н а т NiAl 2 O 4 (нікелева шпі-нель) -блакитний кристали з кубич. гратами; т. пл. 2110 ° С; плотн. 4,50 г / см 3; не розчин. в воді ; повільно розкладається к-тами; каталізатор гідрування.

Найважливіші комплексні сполуки. нікелю-а м м і н и. Наїб. характерні гексаамміни і акватетрамміни з катіонами соотв. 2+ і 2+. Це блакитні або фіолетові кристалічні. в-ва, зазвичай розчин. в воді, в розчинах яскраво-синього кольору; при кип'ятінні розчинів і при дії к-т розкладаються; утворюються в розчинах при аміачної переробки нікелевих і кобальтових руд.

У комплексах Ni (III) і Ni (IV) координац. число нікелю дорівнює 6. Приклади-фіолетовий K 3 і червоний K 2, що утворюються при дії F 2 на суміші NiCl 2 і КСl; сильні окислювачі. З ін. Типів відомі солі гетеро-полікислот, напр. (NH 4) 6 H 7. 5H 2 O, велике число внутрішньокомплексних соед. Ni (II). Див. Також Нікель-органічні сполуки.

Отримання.Руди переробляють піро-і гідромстал-лургіч. шляхом. Для силикатно-окислених руд (не піддаються збагаченню) використовують або відновить. плавку з отриманням феронікелю, к-рий далі піддають продувці в конвертері з метою рафінування та збагачення, або плавку на штейн з серосодержащими добавками (FeS 2 або CaSO 4). Отриманий штейн продувають в конвертері для видалення Fe, а потім дроблять і обпалюють, з утворився NiO відновить. плавкою отримують металевий нікель. Нікелеві концентрати, одержувані при збагаченні сульфідних руд, плавлять на штейн з послід. продувкою в конвертері. З мідно-нікелевого штейну після його повільного охолодження флотацией виділяють концентрат Ni 3 S 2, к-рий, аналогічно Штейнам з окислених руд, обпалюють і відновлюють.

Один із шляхів гідропереработкі окислених руд-відновлення руди генераторним газом або сумішшю Н 2 і N 2 з послід. вилуговуванням розчином NH 3 і СО 2 з продувкою повітря. Р-р очищають від З сульфідом амонію. При розкладанні розчину з відгонкою NH 3 осідає гідроксо-карбонат нікелю, к-рий або прожарюють і з утворився NiO відновить. плавкою отримують нікель, або повторно розчин. в розчині NH 3 і після відгону NH 3 з пульпи відновленням Н 2 отримують нікель. Др. шлях - вилуговування окисленої руди сірчаної к-тій в автоклаві. З утворився розчину після його очищення і нейтралізації нікель осаджують сірководнем під тиском і отриманий концентрат NiS переробляють подібно Штейнам.

Гідропереработка сульфідних нікелевих матеріалів (концентратів, штейнов) зводиться до автоклавному окислить. вилуговування або розчинами NH 3 (при низькому вмісті Со), або H 2 SO 4. З аміачних розчинів після відділення CuS нікель осаджують воднем під тиском. Для поділу Ni,З і Сu з аміачних розчинів застосовують також екстракції. способи з використанням, в першу чергу, хелатообразующіе-чих екстрагентів.

Автоклавное окіслітю вилуговування з отриманням сульфатних розчинів застосовують як до збагаченим матеріалами (Штейнам) з перекладом нікелю і ін. Металів в р-р, так і до бідних пірротііовим Fe 7 S 8 концентратів. В останньому випадку окислюється переважно. пирротин, що дозволяє виділити елементарну S і сульфідні концентрат, переплавляє далі на нікелевий штейн.

Нікель сірчанокислий представляє собою кристалічну речовину смарагдово-зеленого або бірюзового кольору, розчинний у воді, вивітрюється на повітрі. Це один з видів солей нікелю.
Нікель сірчанокислий сильно токсичну речовину, тому при роботі з ним необхідно дотримуватися правил поводження з небезпечними речовинами.
Хімічна формула: NiSO4 7H2O.
Нікель сірчанокислий використовують в гальваніки для нікелювання виробів і металів.
А також - для виготовлення акумуляторів, каталізаторів, феритів в електронній та електротехнічної промисловості, в металургії для приготування сплавів. Нікель знайшов широке застосування в парфумерній, жирової та хімічної промисловості в якості реактиву.
При виробництві кераміки нікель сірчанокислий застосовується в якості барвника.

Вимоги безпеки нікелю сірчанокислого (сульфату нікелю гептагідрату, нікелевого купоросу) ГОСТ 4465-74.
7-водний сірчанокислий нікель (II) є кристалічною речовиною. При попаданні всередину організму людини надає канцерогенну і загальнотоксичну дію. При попаданні на шкіру та слизові оболонки верхніх дихальних шляхів і очей продукт діє дратівливо і викликає підвищену чутливість до нікелю.
При розчиненні 7-водного сірчанокислого нікелю (II) у воді утворюється гідроаерозолей, який за ступенем впливу на організм відноситься до речовин 1-го класу небезпеки.
Гранично допустима концентрація гідроаерозолей 7-водного сірчанокислого нікелю в перерахунку на нікель у повітрі робочої зони - 0,005 мг / м³.
Гранично допустима концентрація іона нікелю у воді водойм санітарно-побутового користування - 0,1 мг / дм³.
Знешкодження та знищення 7-водний сірчанокислий нікель не підлягає. Прокидається продукт після сухої і подальшої вологого прибирання утилізують в технологічних процесах отримання або споживання сірчанокислого нікелю.
У повітряному середовищі і стічних водах сірчанокислий нікель токсичних речовин не утворює.
7-водний сірчанокислий нікель (II) не горючий, пожежо- та вибухобезпечний.
Усі працюючі з сірчанокислим нікелем повинні бути забезпечені спеціальним одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами захисту. Для захисту органів дихання повинен застосовуватися респіратор ШБ-1 «Лепесток». Щоб уникнути контакту зі шкірою рук рекомендується користуватися захисною пастою ІЕР-2 і ланоліновий-касторовой маззю. При попаданні сірчанокислого нікелю в очі їх слід промити великою кількістю води.
Виробничі та лабораторні приміщення, в яких проводиться робота з 7-водним сірчанокислим нікелем, повинні бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією, обладнання повинно бути герметизоване.

"Комплексні сполуки нікелю і їх властивості".

Роботу склали студенти 2 курсу групи 5202

Нікітін Дмитро і Шархемуллін Еміль.

Казань 2014р.

Комплексні сполуки Нікелю.

Зв'язування Нікелю в комплекси- важливий процес, для аналітичної хімії в разі діагностики та визначення характерних властивостей речовин і самого елемента.

1.Комплексное з'єднання одновалентного нікелю

Їх відомо обмежене число, при цьому більшість нестійка, легко вивітрюються на повітрі; з'єднання пофарбовані переважно в червоний колір, отримують відновленням сполук нікелю (II) таких як - Оксид нікелю (II) NiO, Гідроксид нікелю (II) Ni (OH) 2, Сульфид нікелю (II) NiS). До них відносяться K2, Na2, K3, K2, - червоний.

2. Комплексні сполуки двовалентного нікелю

це Найважливіші і стійкі сполуки нікелю.

Утворені двовалентним катіоном Ni2 + солі сильних кислот майже всі добре розчиняються у воді, причому розчини їх внаслідок гідролізу показують слабокислу реакцію. До труднорастворимой відносяться солі порівняно слабких кислот, зокрема похідні аніонів CO32- і PO43-.Гідратірованний іон Ni ·· буде пофарбований в яскраво - зелений колір. Та ж забарвлення характерна для освічених їм кристаллогидратов солей. Навпаки, в безводному стані окремі комплексні солі пофарбовані по-різному, причому кольори їх не завжди збігаються з власної забарвленням Ni2 + (жовтий), а залежать також від природи аніону.

Катіон з даної валентністю (Ni 2+) з аміаком утворює гексаамміновий комплекс 2+ і діакватетраамміновий комплекс 2+. Ці комплекси з аніонами утворюють сині або фіолетові з'єднання, що сильно спрощує їх діагностику.

Водні розчини солей нікелю (II) містять іон гексаакванікеля (II) 2+. При додаванні до розчину, який містить ці іони, аміачного розчину відбувається осаждетаніе гідроксиду нікелю (II), зеленого желатінообразний речовини. Цей осад розчиняється при додаванні надлишкової кількості аміаку внаслідок утворення іонів гексамміннікеля (II) 2+.

У деяких аміакати нікелю існують іони 2+ і 2+. Сполуки, що є похідними цих та інших іонів аміакати нікелю, легко розчиняються у воді. Освітою цих комплексів пояснюється розчинність в водному розчині аміаку багатьох сполук нікелю, нерозчинних в чистій воді, наприклад його гідроксиду і фосфату

Нікель дуже схильний також до утворення всередині комплексних солей. До них відносяться солі, в яких атом металу, замість водень, наприклад нікелю, одночасно пов'язаний координаційної зв'язком з іншим кислотним залишком. Внутрішньокомплексні солі відрізняються часто виключно низьку розчинність. З цього в останнім часом вони набувають все більш важливе значення в аналітичній хімії. Одним з найбільш відомих представників цього класу комплексних сполук є нікельдіметілгліоксім, широко застосовується для аналітичного визначення нікелю.

До приватним представникам відноситься Хлорид гексамінннікеля (II).

Хлорид гесаміннікеля (II) Cl2 - світло - жовтий або світло - блакитний гігроскопічний порошок, на повітрі частково розкладається. Розчиняється вже в холодній воді. Термічна стійкість утворюється комплексного амміаката.очень велика. Водою розкладається з виділенням гідроксиду

Ni: Cl2 \u003d 6H2O \u003d Ni (OH) 2 + 4NH4OH + 2NH4Cl.

На розчини аммиакатов нікелю кисень не впливає

Нікель в даній валентності утворює комплекси з тетраедричних і з плоскою квадратної структурою. Наприклад, комплекс тетрахлоронікелат (II) 2 має тетраедричних структуру, а комплекс тетраціанонікелат (II) 2 має плоску квадратну структуру.

Діметілгліоксім / діметілгліоксімат Нікелю.

Характерна реакція іонів Ni 2+ з діметілгліоксімом (C4H8O2N2), що приводить до утворення внутрикомплексного з'єднання рожево-червоного діметілгліоксімата нікелю, що мало розчинно у воді. Діметілгліоксімат нікелю Ni (C 4 H 6 N 2 O 2) 2, погано розчинний у воді хелатний комплекс Ni (II), додатково стабілізований за рахунок внутрішньо молекулярних водневих зв'язків, що дає чітку червоне забарвлення в кислому середовищі, використовується в аналітичній хімії як якісна реакція на іони нікелю (II).

Діметілгліоксімат нікелю Ni (C 4 H 6 N 2 O 2) 2 можна отримати, приплив до розчину солі Ni (II) діметілгліоксім (реактив Чугаева) і аміачну воду (нашатирний спирт).

Рівняння реакції: NiSO4 + 2C4H8O2N2 + 2NH3 \u003d\u003e Ni (C4H7O2N2) 2 + (NH4) 2 SO4.

Розділ 1. Характеристики.

Розділ 2. Знаходження в природі.

Розділ 3. Отримання.

Розділ 4. Застосування.

- Підрозділ 1. Сплави.

- Підрозділ 2. Нікелювання.

Розділ 5. Монетна справа.

Ni - це елемент побічної підгрупи восьмий групи, четвертого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 28.

Характеристики нікелю

Ni - це сріблясто білий, не тьмяніє на повітрі. Має гранецентрированную кубічну решітку з періодом a \u003d 0,35238 НМ, просторова група Fm3m. У чистому вигляді піддається обробці тиском. Є феромагнетиком з точкою Кюрі 358 C.

питомий електричний опір 0,0684 мк Ом ∙ м.

Коефіцієнт лінійного теплового розширення α \u003d 13,5 ∙ 10-6 K-1 при 0 C

Коефіцієнт об'ємного теплового розширення β \u003d 38-39 ∙ 10-6 K-1

Модуль пружності 196-210 ГПа.

Атоми нікелю мають зовнішню електронну конфігурацію 3d84s2. Найбільш стійким для нікелю є стан окислення нікель (II).

Ni утворює сполуки зі ступенем окислення +2 і +3. При цьому Ni зі ступенем окислення +3 тільки у вигляді комплексних солей. Для сполук нікелю +2 відомо велика кількість звичайних і комплексних сполук. Оксид нікелю Ni2O3 є сильним окислювачем.

Ni характеризується високу корозійну стійкість - стійкий на повітрі, у воді, в лугах, в ряді кислот. Хімічна стійкість обумовлена \u200b\u200bйого схильністю до пасивування - утворення на його поверхні щільної оксидної плівки, яка має захисну дію. Ni активно розчиняється в азотній кислоті.

З оксидом вуглецю CO Ni легко утворює летючий і вельми отруйний карбоніт нікель (CO) 4.

Тонкодисперсний порошок нікелю пірофорний (самозаймається на повітрі).

Ni горить тільки у вигляді порошку. Утворює два оксиду нікельO і Ni2O3 і відповідно два гідроксиду нікель (OH) 2 і нікель (OH) 3. найважливіші розчинні солі нікелю - ацетат, хлорид, нітрат і сульфат.

Розчини пофарбовані зазвичай в зелений колір, а безводні солі - жовті або коричнево-жовті. До нерозчинним солям відносяться оксалат і фосфат (зелені), три сульфіду:

нікельS (чорний)

Ni3S2 (жовтувато-бронзовий)

Ni3S4 (сріблясто-білий).

Ni також утворює численні координаційні та комплексні сполуки.

Водні розчини солей нікелю (II) містять іон гексаакванікеля (II) нікель (H2O) 62+. При додаванні до розчину, який містить ці іони, аміачного розчину відбувається осадження гідроксиду нікелю (II), зеленого желатінообразний речовини. Цей осад розчиняється при додаванні надлишкової кількості аміаку внаслідок утворення іонів гексамміннікеля (II) нікель (NH3) 62+.

Ni утворює комплекси з тетраедричних і з плоскою квадратної структурою. Наприклад, комплекс тетрахлоронікелат (II) NiCl42- має тетраедричних структуру, а комплекс тетраціанонікелат (II) нікель (CN) 42- має плоску квадратну структуру.

У якісному і кількісному аналізі для виявлення іонів нікелю (II) використовується лужний розчин бутандіондіоксіма, відомого також під назвою діметілгліоксіма. При його взаємодії з іонами нікелю (II) утворюється червоне координаційну сполуку біс (бутандіондіоксімато) Ni (II). Це хелатні сполуки і бутандіондіоксімато-ліганд є бідентатно.

Природний Ni складається з 5 стабільних ізотопів, 58нікель, 60нікель, 61нікель, 62нікель є найбільш поширеним (68,077% природного достатку).

Знаходження в природі

Ni досить поширений в природі - його вміст в земній корі становить близько 0,01% (мас.). У земній корі зустрічається тільки в зв'язаному вигляді, в залізних метеоритах міститься самородний Ni (до 8%). Зміст його в ультраосновних породах приблизно в 200 разів вище, ніж в кислих (1,2 кг / т і 8г / т). У ультраосновних породах переважна кількість нікелю пов'язано з оливинами, що містять 0,13 - 0,41% нікель. Він ізоморфно заміщає і магній.

Невелика частина нікелю присутня у вигляді сульфідів. Ni проявляє сідерофільние і халькофільних властивості. При підвищеному вмісті в магмі сірки виникають сульфіди нікелю разом з міддю, кобальтом, залізом і платиноїди. У гідротермальних процесі спільно з кобальтом, миш'яком і сірої і іноді з вісмутом, ураном і сріблом, Ni утворює підвищені концентрації у вигляді арсенидів і сульфідів нікелю. Ni зазвичай міститься в сульфідних і миш'як-містять мідно-нікелевих рудах.

Нікелін (червоний нікелевий колчедан, купфернікель) нікель As.

Хлоантіт (білий нікелевий колчедан) (нікель, Co, Fe) As2

Гарніеріт (Mg, нікель) 6 (Si4O11) (OH) 6 c H2O та інші силікати.

Магнітний колчедан (Fe, нікель, Cu) S

Миш'яково-нікелевий блиск (Герсдорф) нікель As S,

Пентландіт (Fe, нікель) 9S8

Про нікелі в організмах відомо вже немало. Встановлено, наприклад, що зміст його в крові людини змінюється з віком, що у тварин кількість нікелю в організмі підвищений, нарешті, що існують деякі рослини і мікроорганізми - «концентратори» нікелю, що містять в тисячі і навіть в сотні тисяч разів більше нікелю, ніж довкілля.

отримання

Загальні запаси нікелю в рудах на початок 1998 р оцінюються в кількості 135 млн. Т., В тому числі достовірні - 49 млн. Т. Основні руди нікелю - нікелін (купфернікель) нікель As, Міллер нікель S, пентландит (Fe нікель) 9S8 - містять також миш'як, залізо і сірку; в магматичному Пірротін також зустрічаються включення пентландіта. Інші руди, з яких теж добувають нікель, містять домішки Co, Cu, Fe і Mg. Іноді Ni є основним товаром процесу рафінування, але частіше його отримують як побічний товар в технологіях інших металів. З достовірних запасів, за різними даними, від 40 до 66% нікелю знаходиться в окислених нікелевих рудах (ОНР),

33% в сульфідних. За станом на 1997 р частка нікелю, виробленого переробкою ОНР, склала близько 40% від загальносвітового обсягу виробництва. У промислових умовах ОНР ділять на два типи: магнезіальні і залізисті.

Тугоплавкі магнезіальні руди, як правило, піддають приелектроплавке на ферроникель (5-50% нікель + Co, в залежності від складу сировини і технологічних особливостей).

Найбільш залізисті - латерітових руди переробляють гідрометалургійних методами з застосуванням аміачно-карбонатного вилуговування або сірчанокислотного автоклавного вилуговування. Залежно від складу сировини і застосовуваних технологічних схем кінцевими продуктами цих технологій є: закис нікелю (76-90% нікель), Синтер (89% нікель), сульфідні концентрати різного складу, а також металеві Ni електролітний, нікелеві порошки і кобальт.

Менш залізисті - нонтронітовие руди плавлять на штейн. На підприємствах, що працюють по повному циклу, подальша схема переробки включає конвертування, випал файнштейна, електроплавку закису нікелю з отриманням металевого нікелю. Попутно який отримують кобальт випускають у вигляді металу і / або солей. Ще одне джерело нікелю: в золі вугілля Південного Уельсу в Британії - до 78 кг нікелю на тонну. Підвищений вміст нікелю в деяких кам'яних вугіллі, Пефтієв, сланцях говорить про можливість концентрації нікелю копалин органічною речовиною. Причини цього явища поки не з'ясовані.

«Ni довгий час не могли отримати в пластичному вигляді внаслідок того, що він завжди має невелику домішку сірки в формі сульфіду нікелю, розташованого тонкими, тендітними прошарками на кордонах металу. Додавання до розплавленого нікелю невеликої кількості магнію переводить сірку в форму з'єднання з магнієм, яке виділяється у вигляді зерен, не порушуючи пластичності металу».

Основну масу нікелю отримують з гарніеріта і магнітного колчедану.

Силікатну руду відновлюють вугільним пилом в обертових трубчастих печах до залізонікелевих окатишів (5-8% нікель), які потім очищають від сірки, прожарюють і обробляють розчином аміаку. Після підкислення розчину з нього електролітично отримують метал.

Карбонільний спосіб (метод Монд). Спочатку з сульфідної руди отримують мідно-нікелевий штейн, над яким пропускають кобальт під високим тиском. Утворюється легколетучий тетракарбонілнікель нікель (CO) 4, термічним розкладанням виділяють особливо чистий метал.

Алюмінотермічне спосіб відновлення нікелю з оксидної руди: 3NiO + 2Al \u003d 3Ni + Al2O.

застосування

сплави

Ni є основою більшості супер сплавів - жароміцних матеріалів, що застосовуються в аерокосмічній промисловості для деталей силових установок.

мОНЕЛЬ (65 - 67% нікель + 30 - 32% Cu + 1% Mn), жаростійкий до 500 ° C, дуже корозійно-стійкий;

біле (585 містить 58,5% золота і сплав (лігатуру) з срібла і нікелю (або паладію));

Ніхром, сплав опору (60% нікель + 40% Cr);

Пермалой (76% нікель + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), володіє високою магнітною сприйнятливістю при дуже малих втратах на гістерезис;

Інвар (65% Fe + 35% нікель), майже не подовжується при нагріванні;

Крім того, до сплавів нікелю відносяться нікелеві і хромонікелеві стали, нейзильбер і різні сплави опору типу константана, нікеліна і манганина.

Нікелеві труби застосовують для виготовлення конденсаторів у виробництві водню, для перекачування лугів в хімічному виробництві. Нікелеві хімічно стійкі інструменти широко використовують в медицині і науково-дослідній роботі. Ni застосовується для приладів радіолокації, телебачення, дистанційного керування процесами в атомній техніці.

З чистого нікелю виготовляють хімічний посуд, різні апарати, прилади, котли з високу корозійну стійкість і постійністю фізичних властивостей, А з нікелевих матеріалів - резервуари і цистерни для зберігання в них харчових продуктів, хімічних реагентів, ефірних масел, для транспортування лугів, для плавлення їдких лугів.

На основі порошків чистого нікелю виготовляють пористі фільтри для фільтрування газів, палива і інших продуктів в хімічній промисловості. Порошкоподібний Ni споживають також у виробництві нікелевих сплавів і в якості зв'язки при виготовленні твердих і надтвердих матеріалів.

Біологічна роль нікелю відноситься до числа мікроелементів, необхідних для нормального розвитку живих організмів. Однак про його ролі в живих організмах відомо небагато. Відомо, що Ni бере участь у ферментативних реакціях у тварин і рослин. В організмі тварин він накопичується в ороговілих тканинах, особливо в пір'ї. Підвищений вміст нікелю в грунтах призводять до ендемічних захворювань - у рослин з'являються потворні форми, у тварин - захворювання очей, пов'язані з накопиченням нікелю в рогівці. Токсична доза (для щурів) - 50 мг. Особливо шкідливі леткі сполуки нікелю, зокрема, його тетракарбоніл нікель (CO) 4. ГДК сполук нікелю в повітрі становить від 0,0002 до 0,001 мг / м3 (для різних сполук).

Ni основна причина алергії (контактного дерматиту) на метали, що контактують зі шкірою (прикраси, годинники, джинсові заклепки).

В Євро союзі обмежено вміст нікелю в продукції, що контактує зі шкірою людини.

Карбоніт нікелю нікель (CO) - дуже отруйний. Гранично допустима концентрація його парів в повітрі виробничих приміщень 0,0005 мг / мі.

У XX столітті було встановлено, що підшлункова залоза дуже багата нікелем. При введенні слідом за інсуліном нікелю продовжується дія інсуліну і тим самим підвищується гіпоглікемічна активність. Ni впливає на ферментативні процеси, окислювання аскорбінової кислоти, прискорює перехід сульфгідрильних груп в дисульфідні. Ni може пригнічувати дію адреналіну і знижувати артеріальний тиск. Надмірне надходження нікелю в організм викликає вітіліго. Депонується Ni в підшлунковій і околощітовідной залозах.

нікелювання

Нікелювання - це створення нікелевого покриття на поверхні іншого металу з метою запобігання його від корозії. Проводиться гальванічним способом з використанням електролітів, що містять сульфат нікелю (II), хлорид натрію, гідроксид бору, поверхнево-активні і глянцю речовини, і розчинних нікелевих анодів. Товщина одержуваного нікелевого шару становить 12 - 36 мкм. Стійкість блиску поверхні може бути забезпечена наступним хромуванням (товщина шару хрому 0,3 мкм).

Нікелювання без струму проводиться в розчині суміші хлориду нікелю (II) і гіпофосфітной сумішшю натрію в присутності цитрату натрію:

NiCl2 + NaH2PO2 + H2O \u003d нікель + NaH2PO3 + 2HCl

процес проводять при рН 4 - 6 і 95 ° C

Найбільш поширене електролітичне і хімічне нікелювання. Найчастіше нікелювання (так зване матове) проводиться електролітичним способом. Найбільш вивчені і стійкі в роботі сірчанокислий електроліти. При додаванні в електроліт блиск просвітників здійснюється так зване блискуче нікелювання. Електролітичні покриття володіють деякою пористістю, яка залежить від старанності підготовки поверхні основи і від товщини покриття. Для захисту від корозії необхідно повна відсутність пір, тому завдають багатошарове покриття, яке при рівній товщині надійніше одношарового (наприклад, сталеві предмета торгівлі часто покривають за схемою Cu - нікель - Cr).

Недоліки електролітичного нікелювання - нерівномірність осадження нікелю на рельєфній поверхні і неможливість покриття вузьких і глибоких отворів, порожнин і т.п. Хімічне нікелювання трохи дорожче електролітичного, але забезпечує можливість нанесення рівномірного по товщині і якості покриття на будь-яких ділянках рельєфній поверхні за умови доступу до них розчину. В основі процесу лежить реакція відновлення іонів нікелю з його солей за допомогою гіпофосфітной суміші натрію (або ін. Восстановителей) у водних розчинах.

Нікелювання використовується, наприклад, для покриття деталей хімічної апаратури, автомобілів, велосипедів, медичного інструменту, приладів.

Також Ni використовується для виробництва обмотки струн музичних інструментів.

Монетна справа

Ni широко застосовується при виробництві монет в багатьох країнах. У США монета номіналом в 5 центів носить розмовна назва «Ni»

Ni був компонентом монет, починаючи з середини 19 століття. У Сполучених Штатах, термін "Ni" чи "нік" спочатку був застосований в мідно-нікелевих монетах (літаючий орел), який прийшов на зміну купруму з 12% нікелю 1857-58.

Ще пізніше в 1865 році, термін призначеного на три відсотки нікелю збільшився на 25%. У 1866 році п'ять відсотків нікелю (25% нікелю, 75% купруму). Поряд зі сплавом пропорції, цей термін був використаний в даний час в Сполучених Штатах. Монети з майже чистого нікелю вперше були використані в 1881 році в Швейцарії, і зокрема більш 99,9% Ni з п'яти центових монет були викарбувані в Канаді (найбільший виробник нікелю в світі в той час).

пенні, зроблені з нікелю "height \u003d" 431 "src \u003d" / pictures / investments / img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg "title \u003d" (! LANG: 14. Британські монети в 5 і 10 пенні, зроблені з нікелю" width="682" />!}

Італія 1909 рік "height \u003d" 336 "src \u003d" / pictures / investments / img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg "title \u003d" (! LANG: 15. Монети з нікелю, Італія 1909 рік" width="674" />!}

джерела

Вікіпедія - Вільна енциклопедія, WikiPedia

hyperon-perm.ru - Виробництво Гіперон

cniga.com.ua - Книжковий портал

chem100.ru - Довідник Хіміка

bse.sci-lib.com - Значення слів в Киеве

chemistry.narod.ru - Світ Хімії

dic.academic.ru - Словники і енциклопедії

Енциклопедія інвестора. 2013 .

Синоніми:

• Нікарагуа

Дивитися що таке "Нікель" в інших словниках:

НИКЕЛЬ - (симв. Ni), метал з атомним вагою 58,69, порядковий номер 28, належить разом з кобальтом і залізом до VIII групі і 4 му ряду періодичної системи Менделєєва. Уд. в. 8,8, t ° плавлення 1 452 °. У своїх звичайних з'єднаннях Н. ... ... Велика медична енциклопедія

НИКЕЛЬ - (символ Ni), сріблясто білий метал, перехідний ЕЛЕМЕНТ, відкритий у 1751 р Його основні руди: сульфідні нікелі залізні руди (пентландит) і ар сенід нікелю (нікелін). У нікелю складний процес очищення, що включає диференційоване розкладання ... ... Науково-технічний енциклопедичний словник

НИКЕЛЬ - (нім. Nickel). метал сріблясто білого кольору, В чистому вигляді не зустрічається. Останнім часом вживається на вироблення столового та кухонного посуду. Словник іншомовних слів, які увійшли до складу російської мови. Чудінов А.Н., 1910. НИКЕЛЬ ньому. Nickel ... Словник іншомовних слів російської мови

нікель - являє собою відносно твердий сірувато білий метал з температурою плавлення 1453 град. С. Він є феромагнетиком, відрізняється ковкістю, пластичністю, міцністю, а також стійкістю до корозії і окисленню. Нікель в основному ... ... Офіційна термінологія

нікель - я, м. nickel m. , Ньому. Nickel. 1. Серебристо білий тугоплавкий метал. БАС 1. Нікель шкідливий супутник срібних руд отримав свою назву від імені злого гнома, нібито жив в саксонських рудниках. Ферсман займаючись. геохімія. 2. Верхній шар з ... ... історичний словник галліцізмов російської мови

НИКЕЛЬ - (лат. Niccolum) Ni, хімічний елемент VIII групи періодичної системи, атомний номер 28, атомна маса 58,69. Назва від німецького Nickel ім'я злого духа, нібито заважав гірникам. Сріблясто білий метал; щільність 8,90 г / см & sup3, tпл +1455 ... ... Великий Енциклопедичний словник

НИКЕЛЬ - НИКЕЛЬ, нікелю, чоловік. (Нім. Nickel). Сріблясто білий тугоплавкий метал, употр. для виготовлення інструментів, посуду і т.п. (На ім'я гірського божества в скандинавської міфології.) Тлумачний словник Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Тлумачний словник Ушакова