„Compuși complecși de nichel și proprietățile lor”.

Lucrarea a fost întocmită de elevii din anul II ai grupei 5202

Nikitin Dmitry și Sharkhemullin Emil.

Kazan 2014

Compuși complecși de nichel.

Legarea nichelului în complexe este un proces important pentru chimia analitică în cazul diagnosticării și determinării proprietăților caracteristice ale substanțelor și ale elementului în sine.

1. Compus complex de nichel monovalent

Un număr limitat dintre ele este cunoscut, în timp ce majoritatea sunt instabile și se erodează ușor în aer; compușii sunt colorați predominant roșu, obținuți prin reducerea compușilor de nichel (II) precum - oxid de nichel (II) NiO, hidroxid de nichel (II) Ni(OH)2, sulfură de nichel (II) NiS). Acestea includ K2, Na2, K3, K2, - roșu.

2. Compuși complecși ai nichelului divalent

Aceștia sunt cei mai importanți și stabili compuși de nichel.

Sărurile acizilor tari formate de cationul divalent Ni2+ sunt aproape toate foarte solubile în apă, iar soluțiile lor prezintă o reacție ușor acidă datorită hidrolizei. Sărurile puțin solubile includ săruri ale acizilor relativ slabi, în special derivați ai anionilor CO32- și PO43-. Ionul Ni·· hidratat va fi colorat în verde strălucitor. Aceeași culoare este caracteristică hidraților de sare cristaline formați de acesta. Dimpotrivă, în stare anhidră, sărurile complexe individuale sunt colorate diferit, iar culorile lor nu coincid întotdeauna cu culoarea intrinsecă a Ni2+ (galben), dar depind și de natura anionului.

Un cation cu o valență dată (Ni 2+) formează un complex de hexaamină 2+ și un complex de diacvatetraamină 2+ cu amoniac. Aceste complexe cu anioni formează compuși albaștri sau violet, ceea ce simplifică foarte mult diagnosticul lor.

Soluțiile apoase de săruri de nichel(II) conțin ion hexaaquanichel(II) 2+. Când se adaugă o soluție de amoniac la o soluție care conține acești ioni, precipită hidroxid de nichel(II), o substanță verde, gelatinoasă. Acest precipitat se dizolvă atunci când se adaugă amoniac în exces datorită formării ionilor de hexamininichel(II) 2+.

În unele amoniac de nichel există ioni 2+ și 2+. Compușii derivați din acești ioni și alți ioni de nichel amoniac sunt ușor solubili în apă. Formarea acestor complexe explică solubilitatea într-o soluție apoasă de amoniac a multor compuși de nichel care sunt insolubili în apă pură, de exemplu, hidroxidul și fosfatul acestuia.

Nichelul este, de asemenea, foarte predispus la formarea de săruri intracomplexe. Acestea includ săruri în care un atom de metal care a înlocuit hidrogenul, de exemplu nichelul, este legat simultan printr-o legătură de coordonare de un alt reziduu acid. Sărurile intracomplex sunt adesea caracterizate printr-o solubilitate extrem de scăzută. Din acest motiv, acestea au devenit recent din ce în ce mai importante în chimia analitică. Unul dintre cei mai cunoscuți reprezentanți ai acestei clase de compuși complecși este dimetilglioxima de nichel, care este utilizat pe scară largă pentru determinarea analitică a nichelului.

Reprezentanții privați includ clorura de hexaminnichel (II).

Clorura de hesaminnichel(II) Cl2 este o pulbere higroscopică galben deschis sau albastru deschis care se descompune parțial în aer. Se dizolvă deja în apă rece. Stabilitatea termică a complexului de amoniac rezultat este foarte mare. Se descompune cu apă pentru a elibera hidroxid

Ni:CI2 =6H2O = Ni(OH)2 + 4NH4OH +2NH4CI.

Oxigenul nu are efect asupra soluțiilor de nichel amoniac

Nichelul în această valență formează complexe cu structuri pătrate tetraedrice și plane. De exemplu, complexul tetracloronicchelat(II)2− are o structură tetraedrică, în timp ce complexul tetracianonichelat(II)2− are o structură pătrată plană.

Dimetilglioximă/dimetilglioximat de nichel.

Reacția ionilor Ni 2+ cu dimetilglioxima (C4H8O2N2) este caracteristică, ducând la formarea unui compus intracomplex de dimetilglioximat de nichel roz-roșu, care este ușor solubil în apă. Dimetilglioximatul de nichel Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2, un complex chelat de Ni(II) slab solubil în apă, stabilizat suplimentar prin legături de hidrogen intramoleculare, dând o culoare roșie clară într-un mediu acid, este utilizat în chimia analitică ca o reacție calitativă la ionii de nichel(II).

Dimetilglioximatul de nichel Ni(C4H6N2O2)2 poate fi obţinut prin adăugarea de dimetilglioximă (reactivul lui Chugaev) şi apă amoniacală (amoniac) la o soluţie de sare Ni(II).

Ecuația reacției: NiSO4 + 2C4H8O2N2+ 2NH3 => Ni(C4H7O2N2)2 + (NH4)2 SO4.

Nikel- metal maleabil si ductil. Nichelul este feromagnetic. În aer este stabil. Există o peliculă protectoare de NiO pe suprafață, care protejează metalul de oxidarea ulterioară.

CU H2Oși vaporii de apă conținuti în aer, nichel nici nu raspunde. Nichelul practic nu interacționează cu acizi precum sulfuric, fosforic, fluorhidric și alții.

Interacționează cu HNO3:

3Ni + 8HNO 3 = 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

CU O2 reacţionează numai la temperaturi peste 800°C.

Oxid de nichel are proprietăți de bază. Există în 2 modificări: temperatură scăzută (zăbrele hexagonale) și temperatură ridicată (zăbreală cubică).

Reacționează cu halogenii și sulful numai la temperatură pentru a se forma NiHal 2 și NiS. La interacțiunea cu C, P se formează: carbură Ni3C, fosfuri - Ni5P2, Ni2P, Ni3P.

Cu nemetale ( N 2) reacția se desfășoară în condiții optime.

Există săruri care sunt solubile în apă NiS04, Ni(N03)2și multe altele care formează hidrați cristalini NiS047H20, Ni(N03)26H20.

Săruri insolubile: fosfat Ni3 (PO4) 2și silicat Ni2SiO4.

Dacă adăugați alcali la o soluție de sare de nichel (II), se va forma un precipitat verde de hidroxid de nichel:

Ni(NO3)2 + 2NaOH = Ni(OH)2 + 2NaNO3.

Ni(OH)2 are proprietăți slab de bază. Când interacționați cu alcalii:

2Ni(OH)2 + 2NaOH + Br2 = 2Ni(OH)3 + 2NaBr.

Aplicarea nichelului și a compușilor săi.

Nichelul este cel mai utilizat în producția de oțel inoxidabil și aliaje. Aliajele care consumă mult nichel includ:

Monel metal ( Ni, Cu, Fe, Mn), utilizat pe scară largă în echipamente chimice, construcții navale, pentru fabricarea rezervoarelor de decantare și a capacelor;

Nicrom și cromel ( Ni, Cr), folosit sub formă de sârmă pentru reostate, prăjitoare de pâine, fiare de călcat, încălzitoare;

Invar ( Ni, Fe), utilizată datorită coeficientului său de dilatare foarte scăzut pentru fabricarea pendulilor în ceasuri și benzi de măsurare;

Permalloy ( Ni, Fe), utilizat în cablul maritim și tehnologia de transmisie a energiei datorită susceptibilității sale magnetice excelente;

Nichel-argint ( Ni, Cu, Zn) - pentru fabricarea ustensilelor de uz casnic;

Alnico ( Ni, Co, Fe, Al) este un material magnetic puternic folosit pentru a face unelte mici care au proprietățile unui magnet permanent.

Acoperirile cu nichel au fost folosite mult timp în scopuri decorative și pentru a proteja multe metale de bază împotriva coroziunii, deși sunt adesea înlocuite cu placarea cu crom.

Sulfatul de nichel este o substanță cristalină de culoare verde smarald sau turcoaz, solubilă în apă, erodata în aer. Acesta este un tip de sare de nichel.
Sulfatul de nichel este o substanță foarte toxică, așa că atunci când lucrați cu acesta trebuie să respectați regulile de manipulare a substanțelor periculoase.
Formula chimică: NiSO4 7H2O.
Sulfatul de nichel este utilizat în galvanoplasarea pentru placarea cu nichel a produselor și a metalelor.
Și, de asemenea - pentru fabricarea bateriilor, catalizatorilor, feritelor în industria electronică și electrică, în metalurgie pentru prepararea aliajelor. Nichelul este utilizat pe scară largă în industria parfumurilor, grăsimilor și chimiei ca reactiv.
În producția de ceramică, sulfatul de nichel este folosit ca colorant.

Cerințe de siguranță pentru sulfat de nichel (sulfat de nichel heptahidrat, sulfat de nichel) GOST 4465-74.
Sulfatul de nichel(II) 7-hidrat este o substanță cristalină. Când este ingerat în corpul uman, are un efect cancerigen și în general toxic. În contact cu pielea și mucoasele căilor respiratorii superioare și cu ochii, produsul este iritant și provoacă o sensibilitate crescută la nichel.
Când sulfatul de nichel (II) 7-apos este dizolvat în apă, se formează un hidroaerosol care, în funcție de gradul de impact asupra organismului, aparține substanțelor din clasa I de pericol.
Concentrația maximă admisă de hidroaerosol de sulfat de nichel 7-apos în termeni de nichel în aerul zonei de lucru este de 0,005 mg/m³.
Concentrația maximă admisă de ion de nichel în apa rezervoarelor pentru uz sanitar este de 0,1 mg/dm³.
Sulfatul de nichel 7-hidrat nu poate fi neutralizat sau distrus. Produsul vărsat după curățarea uscată și ulterioară umedă este eliminat în procese tehnologice pentru producerea sau consumul de sulfat de nichel.
Sulfatul de nichel nu formează substanțe toxice în aer și în apele uzate.
Sulfatul de nichel (II) 7-apa este neinflamabil, rezistent la foc și la explozie.
Toți cei care lucrează cu sulfat de nichel trebuie să aibă îmbrăcăminte specială, încălțăminte specială și alte echipamente de protecție. Pentru a proteja sistemul respirator, trebuie utilizat aparatul respirator ShB-1 „Lepestok”. Pentru a evita contactul cu pielea mâinilor, se recomandă utilizarea pastei de protecție IER-2 și unguent cu lanolină-ricină. Dacă sulfatul de nichel vă intră în ochi, clătiți-i cu cantități mari de apă.
Spațiile de producție și de laborator în care se lucrează cu sulfat de nichel apos 7 trebuie să fie echipate cu ventilație de alimentare și evacuare, iar echipamentul trebuie sigilat.

DEFINIȚIE

Nichel- al douăzeci și opta element al Tabelului Periodic. Denumire - Ni din latinescul „niccolum”. Situat în a patra perioadă, grupa VIIIB. Se referă la metale. Sarcina nucleară este 28.

Ca și cobaltul, nichelul se găsește în natură în primul rând sub formă de compuși cu arsen sau sulf; astfel, de exemplu, sunt mineralele kupfernichel NiAs, arsenic-nichel luciu NiAsS etc. Nichelul este mai comun decât cobaltul [aproximativ 0,01% (greutate) din scoarța terestră].

Metalul nichel are o culoare argintie cu o tentă gălbuie (Fig. 1), este foarte dur, se lustruiește bine și este atras de un magnet. Se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune - stabil în atmosferă, în apă, în alcalii și o serie de acizi. Se dizolvă activ în acid azotic. Rezistența chimică a nichelului se datorează tendinței sale la pasivare - la formarea de pelicule de oxid pe suprafață care au un efect protector puternic.

Orez. 1. Nichel. Aspect.

Masa atomică și moleculară a nichelului

DEFINIȚIE

Masa moleculară relativă a substanței (Mr) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element (A r)— de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Deoarece în stare liberă nichelul există sub formă de molecule monoatomice de Ni, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 58,6934.

Izotopi de nichel

Se știe că în natură nichelul poate fi găsit sub formă de cinci izotopi stabili 58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni și 64 Ni. Numerele lor de masă sunt 58, 60, 61, 62 și, respectiv, 64. Nucleul unui atom al izotopului de nichel 58 Ni conține douăzeci și opt de protoni și treizeci de neutroni, iar izotopii rămași diferă de acesta doar prin numărul de neutroni.

Există izotopi artificiali instabili ai nichelului cu numere de masă de la 48 la 78, precum și opt stări metastabile, printre care cel mai longeviv izotop 59 Ni cu un timp de înjumătățire de 76 de mii de ani.

Ioni de nichel

Formula electronică care demonstrează distribuția orbitală a electronilor de nichel este următoarea:

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

Ca rezultat al interacțiunii chimice, nichelul renunță la electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:

Ni 0 -2e → Ni 2+;

Ni 0 -3e → Ni 3+ .

Moleculă și atom de nichel

În stare liberă, nichelul există sub formă de molecule monoatomice de Ni. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de nichel:

Aliaje de nichel

Masa principală de nichel este utilizată pentru producerea diferitelor aliaje cu fier, cupru, zinc și alte metale. Adăugarea de nichel la oțel crește duritatea și rezistența la coroziune.

Aliajele pe bază de nichel pot fi împărțite în rezistente la căldură (nimonic, inconel, hastell [peste 60% nichel, 15-20% crom și alte metale]), magnetice (permalloy) și aliaje cu proprietăți speciale (monel metal, nichel, constantan). , invar, platinit).

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu

Scrieți ecuațiile de reacție care pot fi folosite pentru a efectua următoarele transformări: NiCl 2 → Ni → NiSO 4 → Ni(NO 3) 2 → Ni(OH) 2 → NiCl 2. Desenați ecuațiile pentru reacțiile care apar în soluții în forme ionice și ionice abreviate.

Răspuns

Prin plasarea unui metal mai activ decât nichelul într-o soluție de clorură de nichel (II), puteți obține nichel în formă liberă (reacție de substituție): NiCl2 + Zn → Ni + ZnCl2; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . Nichelul se dizolvă în acid sulfuric diluat pentru a forma sulfat de nichel (II): Ni + H2S04 (diluat) → NiS04 + H2; Ni0 + 2H + → Ni2+ + H2. Nitratul de nichel(II) poate fi obținut printr-o reacție de schimb: NiS04 + Ba(NO3)2 → Ni(NO3)2 + BaS04↓; SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. Prin tratarea azotatului de nichel (II) cu alcalii, puteți obține hidroxid de nichel (II): Ni(N03)2 + 2NaOH → Ni(OH)2↓+ 2NaN03; Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2↓. Clorura de nichel(II) din hidroxidul de nichel(II) poate fi obținută prin reacția de neutralizare cu acid clorhidric: Ni(OH)2 + 2HCI → NiCI2 + 2H20; OH-+ H+ = H2O.

EXEMPLUL 2

Exercițiu	Ce masă de clorură de nichel(II) se poate obține prin încălzirea a 17,7 g de nichel și 12 litri de clor (n.s.)? Ce volum de soluție 0,06 M se poate prepara din această masă de sare?
Soluţie	Să scriem ecuația reacției: Ni + Cl2 = NiCl2. Să aflăm numărul de moli de nichel (masă molară - 59 g/mol) și clor care au reacționat folosind datele specificate în enunțul problemei: n (Ni) = m (Ni) / M (Ni); n(Ni) = 17,7/59 = 0,3 mol. n (CI2) = V (CI2) / Vm; n (CI2) = 12/22,4 = 0,54 mol. Conform ecuaţiei problemei n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. Aceasta înseamnă că clorul este în exces și toate calculele ulterioare ar trebui făcute folosind nichel. Să aflăm cantitatea de substanță și masa de clorură de nichel (II) formată (masă molară 130 g/mol): n (Ni): n (NiCI2) = 1:1; n (Ni) = n (NiCl2) = 0,3 mol. m (NiCl2) = n (NiCl2) × M (NiCl2); m (NiCl2) = 0,3 × 130 = 39 g. Să calculăm volumul unei soluții 0,06 M care poate fi obținută din 39 g de clorură de nichel (II): V(NiCl2) = n (NiCl2)/c (NiCl2); V (NiCl2) = 0,3 / 0,06 = 0,5 l.
Răspuns	Masa clorurii de nichel (II) este de 39 g, volumul unei soluții 0,06 M este de 0,5 l (500 ml).

Secțiunea 1. Caracteristici.

Secțiunea 2. Fiind în natură.

Secțiunea 3. Chitanță.

Secțiunea 4. Aplicație.

- Subsecțiunea 1. Aliaje.

- Subsecțiunea 2. Nichelare.

Secțiunea 5. Moneda.

Ni este un element al subgrupului lateral al celui de-al optulea grup, a patra perioadă a tabelului periodic al elementelor chimice al lui D. I. Mendeleev, cu număr atomic 28.

Caracteristici nichel

Ni- Este alb argintiu și nu se estompează în aer. Are o rețea cubică centrată pe față cu perioadă a = 0,35238 NM, grupa spațială Fm3m. În forma sa pură, poate fi procesat prin presiune. Este un feromagnet cu un punct Curie de 358 C.

Rezistivitate electrică 0,0684 μΩ∙m.

Coeficientul de dilatare termică liniară α=13,5∙10-6 K-1 la 0 C

Coeficient de dilatare termică volumetrică β=38—39∙10-6 K-1

Modulul elastic 196-210 GPa.

Atomii de nichel au o configurație electronică externă de 3d84s2. Cea mai stabilă stare pentru nichel este starea de oxidare nichel(II).

Ni formează compuși cu stări de oxidare +2 și +3. În acest caz, Ni cu o stare de oxidare de +3 este doar sub formă de săruri complexe. Un număr mare de compuși obișnuiți și complecși sunt cunoscuți pentru compușii nichel +2. Oxidul de nichel Ni2O3 este un agent oxidant puternic.

Ni se caracterizează prin rezistență ridicată la coroziune - este stabil în aer, apă, alcalii și o serie de acizi. Rezistența chimică se datorează tendinței sale la pasivare - formarea unui film dens de oxid pe suprafața sa, care are un efect protector. Ni este dizolvat activ în acid azotic.

Cu monoxid de carbon CO, Ni formează cu ușurință carbonit de nichel (CO)4 volatil și foarte toxic.

Pulberea fină de nichel este piroforică (se auto-aprinde în aer).

Ni arde numai sub formă de pulbere. Formează doi oxizi nichelO și Ni2O3 și, în consecință, doi hidroxizi nichel(OH)2 și nichel(OH)3. Cele mai importante săruri solubile de nichel sunt acetatul, clorura, nitratul și sulfatul.

Soluțiile sunt de obicei colorate în verde, iar sărurile anhidre sunt galbene sau galben-maronie. Sărurile insolubile includ oxalat și fosfat (verde), trei sulfuri:

nichelS (negru)

Ni3S2 (bronz gălbui)

Ni3S4 (alb-argintiu).

Ni formează, de asemenea, numeroși compuși de coordonare și complecși.

Soluțiile apoase de săruri de nichel(II) conțin ionul hexaaquanichel(II) nichel(H2O)62+. Când o soluție de amoniac este adăugată la o soluție care conține acești ioni, precipită hidroxid de nichel(II), o substanță verde, gelatinoasă. Acest precipitat se dizolvă atunci când se adaugă amoniac în exces datorită formării ionilor de hexamminichel(II), nichel(NH3)62+.

Ni formează complexe cu structuri pătrate tetraedrice și plane. De exemplu, complexul tetracloronicchelat (II) NiCl42− are o structură tetraedrică, iar complexul tetracianonichelat (II) nichel(CN)42− are o structură pătrată plană.

Analiza calitativă și cantitativă utilizează o soluție alcalină de dioximă de butandionă, cunoscută și sub numele de dimetilglioximă, pentru a detecta ionii de nichel (II). Când reacţionează cu ionii de nichel(II), se formează compusul de coordonare roşu bis(butanedionedioximato)Ni(II). Acest compus chelat și ligand de dioximat de butandionă este bidentat.

Ni-ul natural este format din 5 izotopi stabili, 58 nichel, 60 nichel, 61 nichel, 62 nichel este cel mai abundent (68,077% din abundența naturală).

Fiind în natură

Ni este destul de comun în natură - conținutul său în scoarța terestră este de aproximativ 0,01% (masă). În scoarța terestră se găsește numai sub formă legată, meteoriții de fier conțin Ni nativ (până la 8%). Conținutul său în rocile ultramafice este de aproximativ 200 de ori mai mare decât în ​​rocile acide (1,2 kg/t și 8 g/t). În rocile ultramafice, cantitatea predominantă de nichel este asociată cu olivine care conțin 0,13 - 0,41% nichel. Inlocuieste izomorf magneziul.

O mică parte de nichel este prezentă sub formă de sulfuri. Ni prezintă proprietăți siderofile și calcofile. Cu un conținut crescut de sulf în magmă, apar sulfuri de nichel împreună cu cupru, cobalt, fierși platinoizi. În procesul hidrotermal, împreună cu cobaltul, arsenul și gri iar uneori cu bismut, uraniu și argint, Ni formează concentrații crescute sub formă de arseniuri și sulfuri de nichel. Ni se găsește în mod obișnuit în minereurile de cupru-nichel purtătoare de sulfuri și arsenic.

Nichelina (pirită roșie de nichel, cupfernichel) nichel As.

Cloantită (pirită albă de nichel) (Nichel, Co, Fe)As2

Garnierit (Mg, nichel)6(Si4O11)(OH)6 cu H2O și alți silicați.

Pirita magnetică (Fe, nichel, Cu)S

Luciu arsenic-nichel (gersdorffit) nichel Ca S,

Pentlandit (Fe, nichel)9S8

Se cunosc deja multe despre nichel din organisme. S-a stabilit, de exemplu, că conținutul său în sângele uman se modifică odată cu vârsta, că la animale cantitatea de nichel din organism crește și, în sfârșit, că există unele plante și microorganisme - „concentratoare” de nichel, care conțin mii. și chiar de sute de mii de ori mai mult nichel decât mediul.

Chitanță

Rezervele totale de nichel din minereuri la începutul anului 1998 sunt estimate la 135 milioane de tone, inclusiv rezerve sigure de 49 milioane de tone. Principalele minereuri de nichel sunt nichel (kupfernickel) nichel As, millerită nichel S, pentlandită (nichel Fe)9S8 -. conțin și arsenic, fierȘi sulf; pirotita magmatică conține și incluziuni de pentlandită. Alte minereuri din care se extrage și nichelul conțin impurități de Co, Cu, Fe și Mg. Uneori, Ni este produsul principal proces rafinare, dar mai des se obține ca produs secundar produsîn tehnologiile altor metale. Din rezervele de încredere, conform diferitelor surse, de la 40 la 66% din nichel se află în minereurile de nichel oxidate (OHN),

33% în sulfură. Începând cu 1997, ponderea nichelului produs prin procesarea OHP era de aproximativ 40% din producția globală. În condiții industriale, OHP este împărțit în două tipuri: magneziu și feruginos.

Minereurile refractare de magneziu, de regulă, sunt supuse topirii electrice folosind feronic (5-50% nichel + Co, în funcție de compoziția materiei prime și de caracteristicile tehnologice).

Cele mai feroase - minereuri de laterită sunt prelucrate prin metode hidrometalurgice utilizând leșierea cu amoniac-carbonat sau cu acid sulfuric în autoclav. În funcție de compoziția materiilor prime și de schemele tehnologice aplicate, produsele finale ale acestor tehnologii sunt: ​​oxid de nichel (76-90% nichel), sinter (89% nichel), concentrate de sulfuri de diverse compoziții, precum și Ni metalic. electrolit, pulberi de nichel și cobalt.

Minereurile nontronite mai puțin feroase sunt topite în mată. La întreprinderile cu ciclu complet, schema de procesare ulterioară include conversia, arderea mată și topirea electrică a oxidului de nichel pentru a produce nichel metalic. Pe parcurs, cobaltul recuperat este eliberat sub formă de metal și/sau săruri. O altă sursă de nichel: în cenușa de cărbune din Țara Galilor de Sud din Marea Britanie - până la 78 kg de nichel pe tonă. Conținutul crescut de nichel în unele cărbuni, uleiuri și șist indică posibilitatea de concentrare a nichelului în materia organică fosilă. Motivele acestui fenomen nu au fost încă clarificate.

„Ni nu a putut fi obținut multă vreme sub formă de plastic, din cauza faptului că conține întotdeauna un mic amestec de sulf sub formă de sulfură de nichel, situat în straturi subțiri, fragile la limite. metal. Adăugarea unei cantități mici de magneziu la nichelul topit transformă sulful în forma unui compus cu magneziu, care este eliberat sub formă de boabe fără a afecta plasticitatea metal».

Cea mai mare parte a nichelului este obținută din garnierită și pirita magnetică.

Minereul de silicat este redus cu praful de cărbune în cuptoarele cu tuburi rotative la pelete de fier-nichel (5-8% nichel), care sunt apoi curățate de sulf, calcinate și tratate cu o soluție de amoniac. După acidificarea soluției, metalul se obține din ea electrolitic.

Metoda carbonilului (metoda Mond). În primul rând, mata de cupru-nichel este obținută din minereu sulfurat, peste care cobaltul este trecut sub presiune înaltă. Se formează tetracarbonilnichel nichel(CO)4 foarte volatil, iar descompunerea termică produce un metal deosebit de pur.

Metoda aluminotermă pentru recuperarea nichelului din minereu de oxid: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O.

Aplicație

Aliaje

Ni stă la baza majorității superaliajelor - materiale rezistente la căldură utilizate în industria aerospațială pentru piesele centralelor electrice.

monel metal (65 - 67% nichel + 30 - 32% Cu+ 1% Mn), rezistent la căldură până la 500°C, foarte rezistent la coroziune;

alb (585 conține 58,5% aurși un aliaj (ligatură) de argint și nichel (sau paladiu));

Nicrom, aliaj rezistent (60% nichel + 40% Cr);

Permalloy (76% nichel + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), are susceptibilitate magnetică mare cu pierderi de histerezis foarte mici;

Invar (65% Fe + 35% nichel), aproape că nu se alungește când este încălzit;

În plus, aliajele de nichel includ oțeluri nichel și crom-nichel, nichel-argint și diferite aliaje de rezistență, cum ar fi constantan, nichel și manganina.

Țevile de nichel sunt utilizate pentru fabricarea condensatoarelor în producția de hidrogen și pentru pomparea alcalinelor în producția chimică. Instrumentele de nichel rezistente chimic sunt utilizate pe scară largă în medicină și cercetarea științifică. Ni este folosit pentru radare, televiziune, dispozitive de control de la distanță proceselorîn inginerie nucleară.

Ustensile chimice, diverse aparate, instrumente, cazane cu rezistență ridicată la coroziune și constantă a proprietăților fizice sunt realizate din nichel pur, iar rezervoarele și rezervoarele sunt realizate din materiale de nichel pentru depozitarea produselor alimentare, reactivi chimici, uleiuri esențiale, pentru transportul alcaline, pentru topire. alcalii caustici.

Pe baza de pulberi de nichel pur, filtrele poroase sunt realizate pentru filtrarea gazelor, combustibililor și a altor produse din industria chimică. industrie. Ni pulbere este, de asemenea, utilizat în producția de aliaje de nichel și ca liant în fabricarea materialelor dure și superdure.

Rolul biologic al nichelului este unul dintre microelementele necesare dezvoltării normale a organismelor vii. Cu toate acestea, se știe puțin despre rolul său în organismele vii. Se știe că Ni participă la reacțiile enzimatice la animale și plante. La animale, se acumulează în țesuturile keratinizate, în special în pene. Conținutul crescut de nichel în sol duce la boli endemice - la plante apar forme urâte, iar la animale boli de ochi asociate cu acumularea de nichel în cornee. Doza toxică (pentru șobolani) - 50 mg. Compușii volatili de nichel sunt deosebit de nocivi, în special nichelul său tetracarbonil (CO)4. Concentrația maximă admisă pentru compușii de nichel în aer variază de la 0,0002 la 0,001 mg/m3 (pentru diferiți compuși).

Ni este cauza principală a alergiilor (dermatite de contact) la metalele care vin în contact cu pielea (bijuterii, ceasuri, nituri din denim).

Uniunea Europeană limitează conținutul de nichel din produsele care vin în contact cu pielea umană.

Nichel carbonit nichelul (CO) este foarte otrăvitor. Concentrația maximă admisă a vaporilor săi în aerul spațiilor industriale este de 0,0005 mg/m3.

În secolul al XX-lea, s-a constatat că pancreasul este foarte bogat în nichel. Când se administrează nichel după insulină, acțiunea insulinei este prelungită și astfel activitatea hipoglicemiantă crește. Ni afectează procesele enzimatice, oxidarea acidului ascorbic și accelerează tranziția grupărilor sulfhidril la grupele disulfură. Ni poate inhiba acțiunea adrenalinei și poate scădea tensiunea arterială. Aportul excesiv de nichel în organism cauzează vitiligo. Ni se depune în pancreas și glandele paratiroide.

Placare cu nichel

Placarea cu nichel este crearea unui strat de nichel pe suprafața altui metal pentru a-l proteja de coroziune. Se realizează prin galvanizare folosind electroliți care conțin sulfat de nichel (II), clorură de sodiu, hidroxid de bor, agenți tensioactivi și agenți de luciu și anozi de nichel solubili. Grosimea stratului de nichel rezultat este de 12 - 36 microni. Un luciu stabil al suprafeței poate fi asigurat prin cromarea ulterioară (grosimea stratului de crom 0,3 microni).

Placarea cu nichel fără curent se realizează într-o soluție dintr-un amestec de clorură de nichel (II) și un amestec de hipofosfit de sodiu în prezența citratului de sodiu:

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

procesul se realizează la pH 4 - 6 și 95°C

Cele mai comune sunt nichelarea electrolitică și chimică. Mai des, placarea cu nichel (așa-numita mată) se face electrolitic. Cel mai studiat și mai stabil în muncă electroliți de acid sulfuric. Când se adaugă agenți de strălucire la electrolit, se realizează așa-numita placare cu nichel strălucitor. Acoperirile electrolitice au o anumită porozitate, care depinde de pregătirea minuțioasă a suprafeței substratului și de grosimea stratului de acoperire. Pentru a proteja împotriva coroziunii, este necesară absența completă a porilor, astfel încât se aplică o acoperire multistrat, care, cu o grosime egală, este mai fiabilă decât un singur strat (de exemplu, oțel). obiect de comert adesea acoperite după schema Cu - Nichel - Cr).

Dezavantajele nichelării electrolitice sunt depunerea neuniformă a nichelului pe o suprafață în relief și imposibilitatea acoperirii găurilor înguste și adânci, cavități etc. Nichetarea chimică este oarecum mai scumpă decât placarea electrolitică, dar oferă posibilitatea aplicării unui strat uniform de grosime și calitate pe orice zonă a suprafeței de relief, cu condiția ca soluția să aibă acces la acestea. Procesul se bazează pe reacția de reducere a ionilor de nichel din sărurile acestuia folosind un amestec de hipofosfit de sodiu (sau alți agenți reducători) în soluții apoase.

Placarea cu nichel este utilizată, de exemplu, pentru a acoperi părți ale echipamentelor chimice, mașini, biciclete, instrumente medicale și dispozitive.

Ni este, de asemenea, folosit pentru a produce corzi de înfășurare pentru instrumente muzicale.

monedă

Ni este utilizat pe scară largă în producția de monede în multe țări. În Statele Unite, moneda de 5 cenți este cunoscută colocvial ca „Ni”

Ni a fost o componentă a monedelor de la mijlocul secolului al XIX-lea. În Statele Unite, termenul „Ni” sau „nichel” a fost aplicat inițial monedelor cuprum (vulturul zburător), care au înlocuit cuprumul cu 12% nichel în 1857-58.

Tot mai târziu, în 1865, termenul atribuit trei procente de nichel a crescut cu 25%. În 1866 cinci la sută nichel (25% nichel, 75% cupru). Alături de aliajul proporțional, acest termen a fost folosit în prezent în Statele Unite. Monedele de nichel aproape pur au fost folosite pentru prima dată în 1881 în Elveția și, în special, mai mult de 99,9% Ni din monedele de cinci cenți au fost bătute în Canada (cel mai mare producător de nichel din lume la acea vreme).

banuti din nichel" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="14. Monede britanice de 5 și 10 penny fabricate din nichel" width="682" />!}

Italia 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="15. Monede de nichel, Italia 1909" width="674" />!}

Surse

Wikipedia - Enciclopedia liberă, WikiPedia

hyperon-perm.ru - Productie Hyperon

cniga.com.ua - Portal de cărți

chem100.ru - Directorul farmaciilor

bse.sci-lib.com - Sensul cuvintelor din Marea Enciclopedie Sovietică

chemistry.narod.ru - Lumea chimiei

dic.academic.ru - Dicționare și enciclopedii

Enciclopedia investitorilor. 2013 .

Sinonime:

• Nicaragua

Vedeți ce este „Nichel” în alte dicționare:

NICHEL- (simbol Ni), un metal cu greutatea atomică de 58,69, număr de serie 28, aparține, împreună cu cobaltul și fierul, grupului VIII și rândului 4 al sistemului periodic al lui Mendeleev. Ud. V. 8,8, punctul de topire 1452°. În conexiunile lor obișnuite N.... ... Marea Enciclopedie Medicală

NICHEL- (simbol Ni), un metal alb-argintiu, ELEMENT DE TRANZIȚIE, descoperit în 1751. Principalele sale minereuri sunt minereurile de fier cu sulfură de nichel (pentlandită) și arseniura de nichel (nichel). Nichelul are un proces complex de purificare, inclusiv descompunere diferențiată... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

NICHEL- (Nichel german). Metalul este de culoare alb-argintiu și nu se găsește în forma sa pură. Recent a fost folosit pentru fabricarea de veselă și ustensile de bucătărie. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. NICKEL german. Nichel... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Nichel- este un metal alb-cenusiu relativ dur cu un punct de topire de 1453 grade. C. Este feromagnetic, caracterizat prin maleabilitate, ductilitate, rezistență și rezistență la coroziune și oxidare. Nichelul este în principal... Terminologie oficială

nichel- Sunt. nichel m. , Limba germana Nichel. 1. Metal refractar alb-argintiu. BAS 1. Nichelul, un tovarăș dăunător al minereurilor de argint, și-a primit numele de la numele unui gnom rău care ar fi trăit în minele săsești. Fersman Zanim. geochimie. 2. Stratul superior de... ... Dicționar istoric al galicismelor limbii ruse

NICHEL- (lat. Niccolum) Ni, element chimic din grupa VIII a tabelului periodic, număr atomic 28, masă atomică 58,69. Numele provine de la Nichel german, numele unui spirit rău care ar fi interferat cu mineri. Metal alb-argintiu; densitate 8,90 g/cm³, punct de topire 1455… … Dicţionar enciclopedic mare

NICHEL- nichel, nichel, soț. (germană: nichel). Metal refractar alb-argintiu, folosit. pentru fabricarea uneltelor, ustensilelor etc. (După numele unei zeități de munte în mitologia scandinavă.) Dicționarul explicativ al lui Ushakov. D.N. Uşakov. 1935 1940... Dicționarul explicativ al lui Ușakov