Het was 1751. In het kleine Zweden verscheen, dankzij de wetenschapper Axel Frederik Krondstedt, element nummer 17. Op dat moment waren er slechts 12 bekende metalen, plus zwavel, fosfor, koolstof en arseen. Ze accepteerden een nieuwkomer in hun bedrijf, zijn naam is nikkel.
Een beetje geschiedenis
Vele jaren voor deze wonderbaarlijke ontdekking waren mijnwerkers uit Saksen bekend met erts dat kan worden aangezien voor kopererts. Pogingen om koper uit dit materiaal te winnen waren zinloos. Omdat het zich bedrogen voelde, begon het erts "Kupfernikel" (in het Russisch - "koperduivel") te worden genoemd.
Krondstedt, een expert in mineralen, raakte geïnteresseerd in dit erts. Na veel werk werd een nieuw metaal verkregen, dat nikkel werd genoemd. Bergman nam het onderzoeksstokje over. Hij verfijnde het metaal verder en kwam tot de conclusie dat dit element op ijzer lijkt.
Fysieke eigenschappen van nikkel
Nikkel is opgenomen in de tiende groep elementen en bevindt zich in de vierde periode van het periodiek systeem onder het atoomnummer 28. Als je het symbool Ni in de tabel wegha alt, is dit nikkel. Het heeft een gele tint, op een zilveren basis. Zelfs in de lucht metaalvervaagt niet. Stevig en vrij stroperig. Het leent zich goed voor smeden, zodat er zeer dunne producten van gemaakt kunnen worden. Perfect gepolijst. Nikkel kan worden aangetrokken met een magneet. Zelfs bij een temperatuur van 340 graden met een minteken zijn de magnetische eigenschappen van nikkel zichtbaar. Nikkel is een metaal dat bestand is tegen corrosie. Het vertoont een lage chemische activiteit. Wat kan er gezegd worden over de chemische eigenschappen van nikkel?
Chemische eigenschappen
Wat is er nodig om de kwalitatieve samenstelling van nikkel te bepalen? Hier is het nodig om op te sommen uit welke atomen (namelijk hun aantal) ons metaal bestaat. De molaire massa (het wordt ook wel de atomaire massa genoemd) is 58,6934 (g / mol). De metingen zijn verder gegaan. De straal van het atoom van ons metaal is 124 pm. Bij het meten van de ionenstraal toonde het resultaat (+2e) 69 pm, en het getal 115 pm is de covalente straal. Volgens de schaal van de beroemde kristallograaf en grote chemicus Pauling is de elektronegativiteit 1,91 en de elektronische potentiaal 0,25 V.
De effecten van lucht en water op nikkel zijn bijna te verwaarlozen. Hetzelfde kan gezegd worden over alkali. Waarom reageert dit metaal zo? NiO wordt aangemaakt op het oppervlak. Dit is een coating in de vorm van een film die oxidatie voorkomt. Als nikkel tot een zeer hoge temperatuur wordt verwarmd, begint het te reageren met zuurstof en werkt het ook met halogenen en met alles.
Als nikkel in salpeterzuur terechtkomt, duurt de reactie niet lang. Het wordt ook gemakkelijk geactiveerd in oplossingen die ammoniak bevatten.
Maar niet alle zuren werken op nikkel. Zuren zoals zoutzuur en zwavelzuur,los het heel langzaam maar zeker op. En pogingen om hetzelfde te doen met nikkel in fosforzuur waren helemaal niet succesvol.
Nikkel in de natuur
De veronderstellingen van wetenschappers zijn dat de kern van onze planeet een legering is waarin ijzer 90% bevat en nikkel 10 keer minder. Er is de aanwezigheid van kob alt - 0,6%. Tijdens het rotatieproces kwamen nikkelatomen uit in de laag van de aardbedekking. Zij zijn de grondleggers van koper-nikkelsulfide-ertsen, samen met koper en zwavel. Sommige van de meer gedurfde nikkelatomen stopten daar niet en baanden zich een weg verder. Atomen snelden naar de oppervlakte in gezelschap van chroom, magnesium en ijzer. Verder waren medereizigers van ons metaal geoxideerd en losgemaakt.
Felsische en ultrabasische rotsen komen voor op het aardoppervlak. Volgens wetenschappers is het nikkelgeh alte in zure gesteenten veel lager dan in ultramafische. Daarom zijn de bodem en de vegetatie daar redelijk goed verrijkt met nikkel. Maar de reis van de besproken held in de biosfeer en het water was niet zo opvallend.
Nikkelerts
Industriële nikkelertsen zijn onderverdeeld in twee soorten.
- Sulfide koper-nikkel. Mineralen: magnesium, pyrrhotiet, cubaniet, mileriet, petlandiet, sperryliet - dat is wat er in deze ertsen zit. Dankzij het magma dat ze heeft gevormd. Sulfide-ertsen kunnen ook palladium, goud en meer produceren.
- Silicaatnikkelertsen. Ze zijn los, als klei. Ertsen van dit type zijn ijzerhoudend, kiezelhoudend, magnesiumhoudend.
Waar nikkel wordt gebruikt
Nikkel wordt veel gebruikt in zo'n krachtige industrie als de metallurgie. Namelijk bij de vervaardiging van een grote verscheidenheid aan legeringen. Kortom, de legering omvat ijzer, nikkel en kob alt. Er zijn veel legeringen op basis van nikkel. Ons metaal wordt gecombineerd tot een legering, bijvoorbeeld met titanium, chroom, molybdeen. Nikkel wordt ook gebruikt om producten te beschermen die snel corroderen. Deze producten zijn vernikkeld, dat wil zeggen, ze creëren een speciale nikkelcoating die corrosie niet het tegenovergestelde laat doen.
Nikkel is een zeer goede katalysator. Daarom wordt het actief gebruikt in de chemische industrie. Dit zijn apparaten, chemische gerechten, apparaten voor verschillende toepassingen. Voor chemicaliën, voedsel, levering van alkaliën, opslag van essentiële oliën, worden tanks en reservoirs van nikkelmaterialen gebruikt. Nucleaire technologie, televisie, een verscheidenheid aan apparaten, waarvan de lijst erg lang is, kunnen niet zonder dit metaal.
Als je kijkt naar een vakgebied als instrumentenbouw, en dan naar het veld van werktuigbouwkunde, zul je merken dat anoden en kathoden nikkelplaten zijn. En dit is niet de hele lijst met toepassingen van zo'n gewoon prachtig metaal. Het belang van nikkel in de geneeskunde mag ook niet worden onderschat.
Nikkel in de geneeskunde
Nikkel wordt veel gebruikt in de geneeskunde. Laten we eerst de gereedschappen nemen die nodig zijn voor de operatie. Het resultaat van de operatie hangt niet alleen af van de arts zelf, maar ook van de kwaliteit van het instrument waarmee hij werkt. Instrumenten ondergaan talrijke sterilisaties, en als ze zijn gemaakt van een legering die geen nikkel bevat, zal corrosie niet lang duren. En gereedschappen gemaakt van staal dat nikkel bevat, gaan veel langer mee.
In termen van implantaten worden nikkellegeringen gebruikt om ze te maken. Nikkelhoudend staal heeft een hoge sterkte. Apparaten voor het bevestigen van botten, prothesen, schroeven - alles is gemaakt van dit staal. Ook in de tandheelkunde hebben implantaten hun sterke positie ingenomen. Bugels, roestvrijstalen beugels worden gebruikt door orthodontisten.
Nikkel in levende organismen
Als je de wereld van onder naar boven bekijkt, komt het beeld er ongeveer zo uit. We hebben aarde onder onze voeten. Het nikkelgeh alte daarin is hoger dan in vegetatie. Maar als we deze vegetatie beschouwen onder het prisma dat ons interesseert, dan wordt een groot nikkelgeh alte gevonden in peulvruchten. En in granen neemt het percentage nikkel toe.
Laten we kort kijken naar het gemiddelde geh alte aan nikkel in planten, zeedieren en landdieren. En natuurlijk bij mensen. De meting is in gewichtsprocent. De massa nikkel in planten is dus 510-5. Landdieren 110-6, zeedieren 1, 610-4. En een mens heeft een nikkelgeh alte van 1-210-6.
De rol van nikkel in het menselijk lichaam
Je wilt altijd een gezond en mooi mens zijn. Nikkel is een van de belangrijke sporenelementen in het menselijk lichaam. Nikkel hoopt zich meestal op in de longen, nieren en lever. Accumulaties van nikkel bij mensengevonden in haar, schildklier en pancreas. En dat is niet alles. Wat doet metaal in het lichaam? Hier kunnen we gerust zeggen dat hij een Zwitser, een maaier en een speler op de pijp is. Namelijk:
- proberen cellen te helpen oxygeneren, niet zonder succes;
- oxidatie-reductiewerk in weefsels v alt ook op de schouders van nikkel;
- aarzelt niet om deel te nemen aan de regulering van de hormonale achtergrond van het lichaam;
- oxideert vitamine C veilig;
- er kan worden opgemerkt dat hij betrokken is bij het metabolisme van vetten;
- uitstekend nikkel beïnvloedt de bloedvorming.
Ik wil wijzen op het grote belang van nikkel in de cel. Dit sporenelement beschermt het celmembraan en de nucleïnezuren, namelijk hun ontwerp.
Hoewel de lijst met nikkel's waardige werken kan worden voortgezet. Uit het bovenstaande merken we op dat het lichaam nikkel nodig heeft. Dit sporenelement komt ons lichaam binnen via de voeding. Meestal zit er voldoende nikkel in het lichaam, omdat het heel weinig nodig heeft. Alarmerende klokken van het gebrek aan ons metaal is het optreden van dermatitis. Hier is de waarde van nikkel in het menselijk lichaam.
Nikkellegeringen
Er zijn veel verschillende nikkellegeringen. Laten we de drie belangrijkste groepen noteren.
De eerste groep omvat nikkel- en koperlegeringen. Ze worden nikkel-koperlegeringen genoemd. In welke verhouding deze twee elementen ook versmelten, het resultaat is verbluffend en vooral zonder verrassingen. Homogene legering gegarandeerd. Als het meer koper dan nikkel bevat, zijn de eigenschappen meer uitgesprokenkoper, en als nikkel overheerst, vertoont de legering een nikkelkarakter.
Nikkel-koperlegeringen zijn populair bij de productie van munten, machineonderdelen. De legering Constantine, die voor bijna 60% uit koper bestaat en de rest uit nikkel, wordt gebruikt om apparatuur met een hogere precisie te maken.
Overweeg een legering met nikkel en chroom. Nichromen. Bestand tegen corrosie, zuren, hittebestendig. Dergelijke legeringen worden gebruikt voor straalmotoren, kernreactoren, maar alleen als ze tot 80% nikkel bevatten.
Laten we verder gaan met de derde groep legeringen. Dit zijn ijzerlegeringen. Ze zijn onderverdeeld in 4 soorten.
- Hittebestendig - bestand tegen hoge temperaturen. Deze legering bevat bijna 50% nikkel. Hier kan de combinatie zijn met molybdeen, titanium, aluminium.
- Magnetisch - verhoog de magnetische permeabiliteit, vaak gebruikt in de elektrotechniek.
- Anti-corrosie - deze legering is onmisbaar bij de productie van chemische apparatuur, maar ook bij het werken in een agressieve omgeving. De legering bevat molybdeen.
- Een legering die zijn maat en elasticiteit behoudt. Thermokoppel in de oven. Dit is waar de legering binnenkomt. Bij verwarming blijven de afmetingen van de afmetingen behouden en gaat de elasticiteit niet verloren. Hoeveel nikkel is er nodig om een legering met dergelijke eigenschappen te maken? Het metaal in de legering moet ongeveer 40% zijn.
Nikkel in het dagelijks leven
Als je om je heen kijkt, begrijp je dat nikkellegeringen een persoon overal omringen. Laten we beginnen met meubels. De legering beschermt de basis van het meubel tegen beschadigingen, schadelijke effecten. Laten we eens kijken naar de accessoires. Hoewel op het raam, hoewel op meubels. Ze kanGaat lang mee en ziet er erg mooi uit. Laten we onze tocht naar de badkamer voortzetten. Geen nikkel hier. Douchekoppen, kraan, kraan - allemaal vernikkeld. Hierdoor kun je vergeten wat corrosie is. En het is niet gênant om naar het product te kijken, want het ziet er schattig uit en ondersteunt het decor. Vernikkelde onderdelen zijn te vinden in decoratieve gebouwen.
Nikkel is geenszins een klein metaal. Verschillende mineralen en ertsen kunnen bogen op de aanwezigheid van nikkel. Ik ben blij dat zo'n element aanwezig is op onze planeet en zelfs in het menselijk lichaam. Hier speelt hij niet de laatste viool in hematopoëtische processen en zelfs in DNA. Veel gebruikt in technologie. Nikkel heeft zijn dominantie gewonnen vanwege zijn chemische weerstand bij het beschermen van coatings.
Nikkel is een metaal met een grote toekomst. In sommige gebieden is het zelfs onmisbaar.
