(los números de coordinación se indican entre paréntesis) Ni 2+ 0,069 nm (4), 0,077 nm (5), 0,083 nm (6).
El contenido medio de níquel en la corteza terrestre es de 8-10 -3% en peso, en el agua de los océanos 0,002 mg/l. Conocido ca. 50 minerales de níquel, de los cuales los más importantes son: pentlandita (Fe, Ni) 9 S 8, millerita NiS, garnierita (Ni, Mg) 3 Si 4 O 10 (OH) 10. 4H 2 O, revdinskita (no puit) (Ni, Mg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4, níquel NiAs, annabergita Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O. El níquel se extrae principalmente de minerales sulfurados de cobre y níquel (Canadá, Australia, Sudáfrica) y de minerales oxidados con silicato (Nueva Caledonia, Cuba, Filipinas, Indonesia, etc.). Las reservas mundiales de níquel en tierra se estiman en 70 millones de toneladas.
Propiedades. Metal blanco-níquel-plata. Cristalino cara de rejilla centrada cúbico, a = 0,35238 nm, z = 4, espacios. grupo Pt3t. T pl. 1455 °C. T. kip. 2900 °C; balsa. 8,90 g/cm3; C 0 p 26, l J / (mol. K); DH 0 pl 17,5 kJ/mol, DH 0 isp 370 kJ/mol; S0 298 29,9 JDmol K); la ecuación para la dependencia de la temperatura de la presión de vapor para níquel sólido lgp (hPa) \u003d 13.369-23013 / T + 0.520lgT + 0.395T (298-1728K), para líquido lgp (hPa) \u003d 11.742-20830 / T + 0.618 lg T (1728-3170K); coeficiente de temperatura expansión lineal 13.5. 10 -6 K -1 (273-373 K); conductividad térmica 94,1 W/(m x x K) a 273 K, 90,9 W/(m. K) a 298 K; g 1,74 N/m (1520°C); r 7,5 10 -8 ohm m, temp. r 6,75. 10 -3 K -1 (298-398 K); ferromagnético, punto Curie 631 K. Módulo de elasticidad 196-210 GPa; s ras 280-720 MPa; se relaciona. elongación 40-50%; Dureza Brinell (recocido) 700-1000 MPa. El níquel puro es un metal muy dúctil, se procesa bien en estado frío y caliente, se presta para laminar, estirar, forjar.
H El níquel es químicamente inactivo, pero el polvo fino obtenido por la reducción de compuestos de níquel con hidrógeno a bajas temperaturas es pirofórico. El potencial de electrodo estándar Ni 0 /Ni 2+ es 0,23 V. A temperaturas ordinarias, el níquel en el aire está cubierto por una fina película protectora de óxido de níquel. No interacción. con agua y humedad del aire. al cargar la oxidación del níquel de la superficie comienza a ~ 800 °C. El níquel reacciona muy lentamente con los ácidos clorhídrico, sulfúrico, fosfórico y fluorhídrico. Prácticamente, acético y otros org. a ti, especialmente en ausencia de aire. Responde bien con razb. HNO3, conc. El HNO 3 está pasivado. Las soluciones y fusiones de álcalis y carbonatos de metales alcalinos, así como el NH 3 líquido, no afectan al níquel. Agua p-ry NH 3 en presencia. aire correlato de níquel.
H El níquel en estado disperso tiene un gran catalizador. actividad en los distritos de hidrogenación, deshidrogenación, oxidación, isomerización, condensación. Se utiliza tanto níquel esquelético (níquel Raney), obtenido por aleación con Al como Si con este último. lixiviación con álcali, o níquel sobre un soporte.
H El níquel absorbe H 2 y forma soluciones sólidas con él. Los hidruros NiH 2 (estables por debajo de 0°C) y el NiH más estable se obtuvieron indirectamente. El nitrógeno casi no es absorbido por el níquel hasta 1400 ° C, el valor p de N 2 en el metal es 0.07% a 450 ° C. El níquel compacto no reacciona con NH 3, el níquel disperso forma Ni 3 N con él a 300-450 ° C.
El níquel fundido disuelve C con formación de carburo y Ni 3 C, que se descompone durante la cristalización de la masa fundida con liberación de grafito; El Ni 3 C en forma de polvo gris-negro (se descompone a ~ 450°C) se obtiene cementando níquel en una atmósfera de CO a 250-400°C. El níquel disperso con CO da tetracarbonilo de níquel volátil Ni(CO) 4 . Cuando se fusiona con Si, forma s y l y c y d s; Ni 5 Si 2 , Ni 2 Si y NiSi se funden congruentemente resp. a 1282, 1318 y 992 °C, Ni 3 Si y NiSi 2 - incongruentemente, respectivamente. a 1165 y 1125°C, Ni 3 Si 2 se descompone sin fundirse a 845°C. Cuando se fusiona con B, da boruros: Ni 3 B (pf 1175 °C), Ni 2 B (1240 °C), Ni 3 B 2 (1163 °C), Ni 4 B 3 (1580 °С), NiB 12 (2320 °С), NiB (se descompone a 1600 °С). Con el vapor de Se, el níquel forma seleniuros: NiSe (pf 980 °C), Ni 3 Se 2 y NiSe 2 (se descomponen a 800 y 850 °C, respectivamente), Ni 6 Se 5 y Ni 21 Se 20 (existen sólo en el estado sólido). Cuando se fusiona el níquel con el Te se obtienen los telururos: NiTe y NiTe 2 (aparentemente se forma entre ellos una amplia gama de soluciones sólidas), etc.
Arseniato Ni 3 (AsO 4) 2. 8H 2 O-cristales verdes; solución en agua 0,022%; to-tami se descompone; por encima de 200 °С se deshidrata, a ~ 1000 °С se descompone; catalizador de jabón sólido.
Sílice y t Ni 2 SiO 4 - cristales de color verde claro con forma rómbica. enrejado; denso 4,85 g/cm3; se descompone sin fundirse a 1545°C; no soluble en agua; minero. to-tami se descompone lentamente cuando se calienta. Alúmina t NiAl 2 O 4 (espinela de níquel) - cristales azules con cúbicos. enrejado; p.f. 2110°C; denso 4,50 g/cm3; no sol. en agua ; se descompone lentamente en to-tami; catalizador de hidrogenación.
El complejo más importante Comm. níquel-a m m y n s. Naib. las hexaaminas y las acuatetraminas con cationes son características, respectivamente. 2+ y 2+. Estos son cristales azules o morados. in-va, generalmente sol. en agua, en soluciones de color azul brillante; al hervir disoluciones y bajo la acción de to-t se descomponen; se forman en soluciones durante el procesamiento con amoníaco de minerales de níquel y cobalto.
En los complejos Ni(III) y Ni(IV), la coordinación el número de níquel es 6. Los ejemplos son violeta K 3 y rojo K 2 formados por la acción de F 2 sobre una mezcla de NiCl 2 y KCl; oxidantes fuertes. De los otros tipos, se conocen, por ejemplo, sales de heteropoliácidos. (NH4)6H7. 5H 2 O, un gran número de quelatos Com. Ni(II). Véase también Compuestos orgánicos de níquel.
Recibo. Los minerales son procesados por piro- y gidromstal-lurgich. manera. Para minerales oxidados con silicato (no susceptibles de enriquecimiento) use o restaure. fusión para obtener ferroníquel, que luego se somete a soplado en el convertidor con el fin de refinarlo y enriquecerlo, o fundir hasta matear con aditivos que contienen azufre (FeS 2 o CaSO 4). La mata resultante se sopla en un convertidor para eliminar Fe, y luego se tritura y se quema, a partir del NiO formado se reducirá. el níquel metálico se obtiene por fusión. Los concentrados de níquel obtenidos durante el enriquecimiento de minerales de sulfuro se funden en mata con el último. purga en el convertidor. A partir de la mata de cobre-níquel, tras su lento enfriamiento por flotación, se aísla un concentrado de Ni 3 S 2 que, al igual que las matas de minerales oxidados, se quema y reduce.
Una de las formas de hidroprocesamiento de los minerales oxidados es la reducción del mineral con gas generador o una mezcla de H 2 y N 2 con este último. solución de lixiviación de NH 3 y CO 2 con purga de aire. La solución se purifica de Co con sulfuro de amonio. Durante la descomposición de la solución con destilación de NH3, precipita hidroxocarbonato de níquel, que se calcina y se reduce a partir del NiO resultante. fusión obtener níquel, o re-solv. en la disolución de NH 3 y tras la destilación del NH 3 de la pulpa por reducción del H 2 se obtiene el níquel. Dr. manera - lixiviación del mineral oxidado con ácido sulfúrico en un autoclave. De la solución resultante, después de su purificación y neutralización, se precipita el níquel con sulfuro de hidrógeno bajo presión, y el concentrado de NiS resultante se procesa como matas.
El hidroprocesamiento de materiales de sulfuro de níquel (concentrados, matas) se reduce a la oxidación en autoclave. lixiviación con soluciones de NH 3 (con un bajo contenido de Co) o H 2 SO 4 . A partir de soluciones de amoníaco, después de la separación de CuS, el níquel se precipita con hidrógeno bajo presión. Para separar Ni,También se utilizan extractos de Co y Cu de soluciones de amoníaco. métodos que utilizan, en primer lugar, extractantes quelantes.
La lixiviación por oxidación en autoclave para obtener soluciones de sulfato se utiliza tanto para materiales enriquecidos (mates) con transferencia de níquel y otros metales a la solución, como para concentrados pobres en pirrotio Fe 7 S 8. En este último caso, preim oxidado. pirrotita, que permite aislar S elemental y concentrado de sulfuro, que luego se funde en mata de níquel.
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La lámina de níquel NP2 es un producto semiacabado rectangular plano fabricado mediante laminación en caliente.
Las ventajas de la hoja de níquel incluyen:
- alta resistencia;
- resistencia a la destrucción por corrosión;
- resistencia a temperaturas extremas;
- propiedades magnéticas (ferromagneto).
Las características del producto están determinadas por las propiedades del grado de níquel NP2, el llamado. níquel semiacabado según GOST 492-2006. La norma regula el contenido de impurezas (carbono, cobre, hierro, magnesio, etc.) en el metal, en total no más del 0,5% en peso. El material tiene resistencia al calor (resistencia al estrés mecánico a altas temperaturas), resistencia al daño por corrosión en una variedad de ambientes agresivos, incluso a temperaturas elevadas (esta propiedad se define como resistencia al calor).
El espesor de la hoja según GOST varía de 5 a 20 mm, ancho: 500, 600, 700, 800 mm, longitud 500-2000 mm. Puede comprar hojas de níquel de longitud medida, un múltiplo de 100 mm y al azar, que cumplen con los estándares estatales.
La calidad del producto se controla en todas las etapas del proceso de producción. La superficie del material cumple con los estándares y no tiene delaminaciones, daños mecánicos y otros defectos.
GOST, TU y otros estándares.
Hoja de especificaciones NP2 determinadas por GOST 6235-91. La alta precisión de fabricación y acabado del producto está regulada por GOST 26877-2008. La composición química del níquel NP2 corresponde a GOST 492-2006.
Áreas de aplicación.
Las buenas propiedades mecánicas, eléctricas y anticorrosivas llevaron al uso generalizado de la lámina NP2. En particular, su uso está justificado en la producción, donde se imponen altas exigencias a la resistencia a la corrosión del material. Principales direcciones de uso:
- construcción naval;
- ingeniería mecánica, fabricación de instrumentos;
- partes eléctricas - cátodos, ánodos;
- producción de productos para la industria química: contenedores, calderas, platos que interactúan con sustancias agresivas.
Venta de láminas de níquel de un almacén en Moscú.
La venta de láminas de níquel se realiza desde un almacén en Moscú, ubicado en:
111123, Moscú, sh. Enthusiastov, 56, edificio 44
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El sulfato de níquel es una sustancia cristalina de color verde esmeralda o turquesa, soluble en agua, meteorizada en el aire. Es uno de los tipos de sales de níquel.
El sulfato de níquel es una sustancia altamente tóxica, por lo que cuando trabaje con él, debe seguir las reglas para el manejo de sustancias peligrosas.
Fórmula química: NiSO4 7H2O.
El sulfato de níquel se utiliza en la galvanoplastia para el niquelado de productos y metales.
Y también - para la fabricación de baterías, catalizadores, ferritas en las industrias electrónica y eléctrica, en metalurgia para la preparación de aleaciones. El níquel ha encontrado una amplia aplicación en las industrias de perfumes, grasas y productos químicos como reactivo.
En la producción de cerámica, el sulfato de níquel se usa como colorante.
Requisitos de seguridad para sulfato de níquel (sulfato de níquel heptahidratado, vitriolo de níquel) GOST 4465-74.
El 7-sulfato acuoso de níquel (II) es una sustancia cristalina. Cuando se ingiere, tiene un efecto cancerígeno y tóxico general. En caso de contacto con la piel y las mucosas de las vías respiratorias superiores y los ojos, el producto es irritante y provoca hipersensibilidad al níquel.
Al disolver 7-sulfato acuoso de níquel (II) en agua, se forma un hidroaerosol que, según el grado de impacto en el cuerpo, pertenece a las sustancias de la primera clase de peligro.
La concentración máxima permitida de hidroaerosol de sulfato de níquel de 7 aguas en términos de níquel en el aire del área de trabajo es de 0,005 mg/m³.
La concentración máxima permisible de ion níquel en el agua de los embalses para uso sanitario es de 0,1 mg/dm³.
La neutralización y destrucción del sulfato de níquel de 7 aguas no está sujeta. El producto derramado después de la limpieza en seco y posterior en húmedo se dispone en procesos tecnológicos para la producción o consumo de sulfato de níquel.
El sulfato de níquel no forma sustancias tóxicas en el aire y las aguas residuales.
El sulfato de níquel (II) de 7 aguas no es inflamable, es a prueba de incendios y explosiones.
Todas las personas que trabajen con sulfato de níquel deben estar provistas de ropa especial, calzado especial y otros equipos de protección. Para proteger el sistema respiratorio, se debe utilizar un respirador ShB-1 "Petal". Para evitar el contacto con la piel de las manos, se recomienda utilizar pasta protectora IER-2 y pomada de lanolina-ricino. Si el sulfato de níquel entra en contacto con los ojos, enjuáguelos con abundante agua.
Los locales de producción y laboratorio en los que se lleva a cabo el trabajo con sulfato de níquel de 7 aguas deben estar equipados con suministro y ventilación de escape, el equipo debe estar sellado.
DEFINICIÓN
Níquel es el vigésimo octavo elemento de la tabla periódica. Designación - Ni del latín "niccolum". Situada en el cuarto periodo, grupo VIIIB. Se refiere a los metales. La carga nuclear es 28.
Al igual que el cobalto, el níquel se presenta en la naturaleza principalmente en forma de compuestos con arsénico o azufre; tales, por ejemplo, son los minerales kupfernickel NiAs, el brillo de arsénico-níquel NiAsS, etc. El níquel es más común que el cobalto [alrededor del 0,01% (masa) de la corteza terrestre].
El níquel metálico tiene un color plateado con un tinte amarillento (Fig. 1), es muy duro, se pule bien y es atraído por un imán. Se caracteriza por una alta resistencia a la corrosión: estable en la atmósfera, en agua, en álcalis y en varios ácidos. Se disuelve activamente en ácido nítrico. La resistencia química del níquel se debe a su tendencia a la pasivación, a la formación de películas de óxido en la superficie, que tienen un fuerte efecto protector.
Arroz. 1. Níquel. Apariencia.
Peso atómico y molecular del níquel.
DEFINICIÓN
Peso molecular relativo de una sustancia (M r) es un número que muestra cuántas veces la masa de una molécula dada es mayor que 1/12 de la masa de un átomo de carbono, y masa atómica relativa de un elemento (A r)- cuantas veces la masa media de los atomos de un elemento quimico es mayor que 1/12 de la masa de un atomo de carbono.
Dado que el níquel existe en estado libre en forma de moléculas monoatómicas de Ni, los valores de sus masas atómica y molecular coinciden. Son iguales a 58.6934.
Isótopos de níquel
Se sabe que el níquel puede presentarse en la naturaleza en forma de cinco isótopos estables 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni y 64Ni. Sus números de masa son 58, 60, 61, 62 y 64, respectivamente. El núcleo del isótopo de níquel 58 Ni contiene veintiocho protones y treinta neutrones, y los isótopos restantes difieren de él solo en el número de neutrones.
Hay isótopos de níquel inestables artificiales con números de masa de 48 a 78, así como ocho estados metaestables, entre los cuales el isótopo 59 Ni con una vida media de 76 mil años es el más longevo.
iones de níquel
La fórmula electrónica que muestra la distribución orbital de los electrones de níquel es la siguiente:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 .
Como resultado de la interacción química, el níquel cede sus electrones de valencia, es decir, es su donante, y se convierte en un ion cargado positivamente:
Ni0-2e → Ni2+;
Ni 0 -3e → Ni 3+.
Molécula y átomo de níquel
En estado libre, el níquel existe en forma de moléculas monoatómicas de Ni. Aquí hay algunas propiedades que caracterizan el átomo y la molécula de níquel:
Aleaciones de níquel
La mayor parte del níquel se utiliza para producir diversas aleaciones con hierro, cobre, zinc y otros metales. La adición de níquel al acero aumenta su dureza y resistencia a la corrosión.
Las aleaciones a base de níquel se pueden dividir en resistentes al calor (nimonic, inconel, hastella [más del 60 % de níquel, 15-20 % de cromo y otros metales]), magnéticas (permalloy) y aleaciones con propiedades especiales (monel metal, nickeline, constantan , invar, platino).
Ejemplos de resolución de problemas
EJEMPLO 1
| La tarea | Escriba las ecuaciones de reacción que se pueden utilizar para realizar las siguientes transformaciones: NiCl2 → Ni → NiSO4 → Ni(NO3)2 → Ni(OH)2 → NiCl2. Dibujar las ecuaciones de reacciones que ocurren en soluciones en formas iónicas y abreviadas. |
| Responder | Al colocar una solución de cloruro de níquel (II) que es más activa que el níquel metálico, es posible obtener níquel en su forma libre (reacción de sustitución): NiCl2 + Zn → Ni + ZnCl2; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . El níquel se disuelve en ácido sulfúrico diluido para formar sulfato de níquel (II): Ni + H 2 SO 4 (diluido) → NiSO 4 + H 2; Ni 0 + 2H + → Ni 2+ + H 2 . El nitrato de níquel (II) se puede obtener mediante la reacción de intercambio: NiSO4 + Ba(NO3)2 → Ni(NO3)2 + BaSO4 ↓; SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. Actuando sobre nitrato de níquel (II) con álcali, se puede obtener hidróxido de níquel (II): Ni(NO 3 ) 2 + 2NaOH → Ni(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 ; Ni 2+ + 2OH - \u003d Ni (OH) 2 ↓. El cloruro de níquel (II) a partir de hidróxido de níquel (II) se puede obtener mediante una reacción de neutralización con ácido clorhídrico: Ni(OH)2 + 2HCl → NiCl2 + 2H2O; OH - + H + \u003d H 2 O. |
EJEMPLO 2
| La tarea | ¿Qué masa de cloruro de níquel (II) se puede obtener calentando 17,7 g de níquel y 12 litros de cloro (n.o.)? ¿Qué volumen de solución 0,06 M se puede preparar a partir de esta masa de sal? |
| Solución | Escribamos la ecuación de reacción: Ni + Cl 2 \u003d NiCl 2. Encontremos el número de moles de níquel (masa molar - 59 g / mol) y cloro que han reaccionado usando los datos indicados en la condición del problema: n (Ni) = m (Ni) / M (Ni); n (Ni) \u003d 17.7 / 59 \u003d 0.3 mol. n (Cl 2) \u003d V (Cl 2) / V m; n (Cl 2) \u003d 12 / 22.4 \u003d 0.54 mol. Según la ecuación del problema n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. Esto significa que hay exceso de cloro y todos los cálculos posteriores se deben realizar con níquel. Encontremos la cantidad de sustancia y la masa del cloruro de níquel (II) resultante (masa molar 130 g / mol): n (Ni): n (NiCl2) = 1:1; n (Ni) \u003d n (NiCl 2) \u003d 0,3 mol. m (NiCl2)= n (NiCl2)×M (NiCl2); m (NiCl 2) \u003d 0.3 × 130 \u003d 39 g. Calcula el volumen de una disolución 0,06 M que se puede obtener a partir de 39 g de cloruro de níquel (II): V (NiCl 2) \u003d n (NiCl 2) / c (NiCl 2); V (NiCl 2) \u003d 0.3 / 0.06 \u003d 0.5 l. |
| Responder | La masa de cloruro de níquel (II) es de 39 g, el volumen de una solución 0,06 M es de 0,5 l (500 ml). |
Sección 1. Características.
Sección 2. Estar en la naturaleza.
Sección 3. Recibo.
Sección 4. Solicitud.
- Subsección 1. Aleaciones.
- Subsección 2. Niquelado.
Sección 5. Acuñación.
Ni- este es un elemento de un subgrupo lateral del octavo grupo, el cuarto período del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, con número atómico 28.
Características níquel
Ni- es de color blanco plateado, no se empaña en el aire. Tiene una red cúbica centrada en las caras con período a = 0,35238 HM, grupo espacial Fm3m. En su forma pura, puede ser procesado por presión. Es un ferroimán con un punto Curie de 358 C.
Resistencia eléctrica específica 0,0684 μ Ohm∙m.
Coeficiente de dilatación térmica lineal α=13,5∙10-6 K-1 a 0 C
Coeficiente de dilatación térmica volumétrica β=38—39∙10-6 K-1
Módulo de elasticidad 196-210 GPa.
Los átomos de níquel tienen una configuración electrónica externa de 3d84s2. El estado de oxidación más estable del níquel es el níquel (II).
El Ni forma compuestos con estados de oxidación +2 y +3. Al mismo tiempo, el Ni con un estado de oxidación de +3 solo se encuentra en forma de sales complejas. Para los compuestos de níquel +2, se conocen un gran número de compuestos ordinarios y complejos. El óxido de níquel Ni2O3 es un agente oxidante fuerte.
El Ni se caracteriza por una alta resistencia a la corrosión: es estable en el aire, en el agua, en los álcalis y en varios ácidos. La resistencia química se debe a su tendencia a la pasivación, la formación de una densa película de óxido en su superficie, que tiene un efecto protector. El Ni se disuelve activamente en ácido nítrico.
Con el monóxido de carbono CO, el Ni forma fácilmente carbonito de níquel (CO)4 volátil y altamente tóxico.
El polvo de níquel finamente disperso es pirofórico (se autoinflama en el aire).
Ni se quema sólo en forma de polvo. Forma dos óxidos de níquelO y Ni2O3 y, respectivamente, dos hidróxidos de níquel(OH)2 y níquel(OH)3. Las sales de níquel solubles más importantes son acetato, cloruro, nitrato y sulfato.
Las soluciones suelen ser de color verde, mientras que las sales anhidras son de color amarillo o marrón amarillento. Las sales insolubles incluyen oxalato y fosfato (verde), tres sulfuros:
níquelS (negro)
Ni3S2 (bronce amarillento)
Ni3S4 (blanco plata).
Ni también forma numerosos compuestos complejos y de coordinación.
Las soluciones acuosas de sales de níquel(II) contienen el ion níquel(H2O)62+ del hexaaquaníquel(II). Cuando se agrega una solución de amoníaco a una solución que contiene estos iones, precipita hidróxido de níquel (II), una sustancia gelatinosa de color verde. Este precipitado se disuelve cuando se añade un exceso de amoníaco debido a la formación de iones hexamino-níquel (II) níquel (NH3)62+.
Ni forma complejos con estructuras cuadradas tetraédricas y planas. Por ejemplo, el complejo tetracloroníquelato (II) NiCl42– tiene una estructura tetraédrica, mientras que el complejo níquel(CN)42– tetracianónicoquelato (II) tiene una estructura cuadrada plana.
El análisis cualitativo y cuantitativo utiliza una solución alcalina de butanodiondioxima, también conocida como dimetilglioxima, para detectar iones de níquel (II). Cuando interactúa con los iones de níquel (II), se forma un compuesto de coordinación rojo bis (butanodiondioximato) Ni (II). Es un quelato y el ligando butanodiondioximato es bidentado.
El Ni natural consta de 5 isótopos estables, 58 de níquel, 60 de níquel, 61 de níquel, siendo el 62 de níquel el más abundante (68,077 % de abundancia natural).
estar en la naturaleza
El Ni es bastante común en la naturaleza: su contenido en la corteza terrestre es de aproximadamente 0,01% (peso). Ocurre en la corteza terrestre solo en forma unida; los meteoritos de hierro contienen Ni nativo (hasta un 8%). Su contenido en rocas ultrabásicas es aproximadamente 200 veces superior al de las ácidas (1,2 kg/t y 8 g/t). En las rocas ultramáficas, la cantidad predominante de níquel está asociada con olivinos que contienen entre 0,13 y 0,41 % de níquel. También reemplaza isomorfamente al magnesio.
Una pequeña parte del níquel está presente en forma de sulfuros. Ni exhibe propiedades siderófilas y calcofílicas. Con un mayor contenido de azufre en el magma, aparecen sulfuros de níquel junto con cobre, cobalto, planchar y platinoides. En un proceso hidrotermal, junto con el cobalto, el arsénico y gris y ocasionalmente con bismuto, uranio y plata, el Ni forma concentraciones elevadas como arseniuros y sulfuros de níquel. El Ni se encuentra comúnmente en minerales de cobre y níquel que contienen sulfuro y arsénico.
Níquel (pirita de níquel rojo, kupferníquel) níquel As.
Cloantita (pirita de níquel blanca) (níquel, Co, Fe) As2
Garnierita (Mg, níquel)6(Si4O11)(OH)6 con H2O y otros silicatos.
Pirita magnética (Fe, níquel, Cu)S
Brillo de arsénico-níquel (gersdorfita) níquel As S,
Pentlandita (Fe, Níquel) 9S8
Se sabe mucho sobre el níquel en los organismos. Se ha establecido, por ejemplo, que su contenido en la sangre humana cambia con la edad, que en los animales aumenta la cantidad de níquel en el cuerpo y, finalmente, que hay algunas plantas y microorganismos - "concentradores" de níquel, que contienen miles e incluso cientos de miles de veces más níquel que Medio Ambiente.
Recibo
Las reservas totales de níquel en minerales a principios de 1998 se estiman en 135 millones de toneladas, incluidas las confiables: 49 millones de toneladas. Los principales minerales de níquel son niquelina (kupfernickel) níquel As, millerita níquel S, pentlandita (Fe níquel)9S8 - también contienen arsénico, planchar Y azufre; Las inclusiones de pentlandita también ocurren en la pirrotita ígnea. Otros minerales de los que también se extrae níquel contienen impurezas de Co, cobre, Fe y Mg. A veces, Ni es el producto principal proceso refinación, pero más a menudo se obtiene como un subproducto producto en tecnologías de otros metales. De las reservas fiables, según diversas fuentes, del 40 al 66% del níquel se encuentra en minerales de níquel oxidado (ONR),
33% en sulfuro. A partir de 1997, la proporción de níquel producido por el procesamiento de OHP fue de alrededor del 40% de la producción mundial. En condiciones industriales, OHP se divide en dos tipos: magnesiano y ferruginoso.
Los minerales refractarios de magnesio, por regla general, se someten a fundición eléctrica para obtener ferroníquel (5-50 % de níquel + Co, según la composición de la materia prima y las características tecnológicas).
Los minerales más ferruginosos - lateríticos se procesan por métodos hidrometalúrgicos utilizando lixiviación con carbonato amónico o lixiviación en autoclave con ácido sulfúrico. Dependiendo de la composición de las materias primas y de los esquemas tecnológicos aplicados, los productos finales de estas tecnologías son: óxido de níquel (76-90% de níquel), sinterizado (89% de níquel), concentrados de sulfuros de diversas composiciones, así como Ni metálico. electrolíticos, polvos de níquel y cobalto.
Menos ferruginoso: los minerales de nontronita se funden en mata. En las empresas que operan en un ciclo completo, otro esquema de procesamiento incluye la conversión, la tostación de la mata y la fundición eléctrica del óxido de níquel para obtener níquel metálico. En el camino, el cobalto extraído se produce en forma de metal y/o sales. Otra fuente de níquel: en las cenizas de los carbones de Gales del Sur en Gran Bretaña - hasta 78 kg de níquel por tonelada. El mayor contenido de níquel en algunos carbones, petróleo y esquistos indica la posibilidad de concentración de níquel por materia orgánica fósil. Las razones de este fenómeno aún no han sido dilucidadas.
“El Ni no se pudo obtener durante mucho tiempo en forma plástica debido al hecho de que siempre tiene una pequeña mezcla de azufre en forma de sulfuro de níquel, ubicado en capas delgadas y quebradizas en los límites. metal. La adición de una pequeña cantidad de magnesio al níquel fundido convierte el azufre en un compuesto con magnesio, que precipita en forma de granos sin violar la plasticidad. metal».
La mayor parte del níquel se obtiene a partir de garnierita y piritas magnéticas.
El mineral de silicato se reduce con polvo de carbón en hornos tubulares rotatorios a gránulos de hierro y níquel (5-8 % de níquel), que luego se purifican a partir de azufre, se calcinan y se tratan con una solución de amoníaco. Después de que la solución se acidifica, se obtiene un metal electrolíticamente a partir de ella.
Método carbonilo (método Mond). Primero, se obtiene mata de cobre-níquel a partir del mineral de sulfuro, sobre el cual se pasa cobalto a alta presión. Se forma tetracarbonil níquel níquel (CO) 4 fácilmente volátil y se aísla un metal especialmente puro por descomposición térmica.
Método aluminotérmico de recuperación de níquel del mineral de óxido: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.
Solicitud
Aleaciones
El Ni es la base de la mayoría de las superaleaciones, materiales de alta temperatura utilizados en la industria aeroespacial para piezas de centrales eléctricas.
monel metal (65 - 67% níquel + 30 - 32% cobre+ 1% Mn), resistente al calor hasta 500°C, muy resistente a la corrosión;
blanco (585 contiene 58,5% oro y una aleación (ligadura) de plata y níquel (o paladio));
Nicromo, aleación de resistencia (60% Níquel + 40% Cr);
Permalloy (76% níquel + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), tiene una alta susceptibilidad magnética con muy bajas pérdidas por histéresis;
Invar (65% Fe + 35% Níquel), casi no se alarga cuando se calienta;
Además, las aleaciones de níquel incluyen aceros al níquel y al cromo-níquel, alpaca y diversas aleaciones de resistencia como el constantán, la niquelina y la manganina.
Las tuberías de níquel se utilizan para la fabricación de condensadores en la producción de hidrógeno, para el bombeo de álcalis en la industria química. Las herramientas de níquel resistentes a productos químicos se utilizan ampliamente en medicina y trabajos de investigación. Ni se utiliza para radar, televisión, control remoto procesos en tecnología nuclear.
El níquel puro se usa para fabricar utensilios químicos, diversos aparatos, dispositivos, calderas con alta resistencia a la corrosión y constancia de propiedades físicas, y de materiales de níquel: depósitos y tanques para almacenar productos alimenticios, productos químicos, aceites esenciales, para transportar álcalis, para derretir cáustico álcalis.
A base de polvos de níquel puro, se fabrican filtros porosos para filtrar gases, combustibles y otros productos en la industria química. industria. El Ni en polvo también se consume en la producción de aleaciones de níquel y como aglutinante en la fabricación de materiales duros y superduros.
El papel biológico del níquel se refiere a la cantidad de oligoelementos necesarios para el desarrollo normal de los organismos vivos. Sin embargo, poco se sabe sobre su papel en los organismos vivos. Se sabe que el Ni participa en reacciones enzimáticas en animales y plantas. En los animales se acumula en los tejidos queratinizados, especialmente en las plumas. Un mayor contenido de níquel en los suelos conduce a enfermedades endémicas: aparecen formas feas en las plantas y enfermedades oculares en los animales asociadas con la acumulación de níquel en la córnea. Dosis tóxica (para ratas) - 50 mg. Particularmente dañinos son los compuestos volátiles de níquel, en particular, su tetracarbonil níquel (CO)4. El MPC de los compuestos de níquel en el aire oscila entre 0,0002 y 0,001 mg/m3 (para varios compuestos).
El Ni es la principal causa de alergia (dermatitis de contacto) a los metales en contacto con la piel (joyas, relojes, tachuelas de mezclilla).
En la Unión Europea, el contenido de níquel en los productos que entran en contacto con la piel humana es limitado.
Carbonito de níquel El níquel (CO) es altamente tóxico. La concentración máxima permisible de sus vapores en el aire de locales industriales es de 0,0005 mg/m3.
En el siglo XX se descubrió que el páncreas es muy rico en níquel. Cuando se administra después de la insulina, el níquel prolonga la acción de la insulina y, por lo tanto, aumenta la actividad hipoglucemiante. Ni afecta los procesos enzimáticos, la oxidación del ácido ascórbico, acelera la transición de los grupos sulfhidrilo a disulfuro. Ni puede inhibir la acción de la adrenalina y disminuir la presión arterial. El consumo excesivo de níquel en el cuerpo causa vitíligo. El Ni se deposita en el páncreas y las glándulas paratiroides.
niquelado
El niquelado es la creación de una capa de níquel en la superficie de otro metal para protegerlo de la corrosión. Se realiza de forma galvánica utilizando electrolitos que contienen sulfato de níquel (II), cloruro de sodio, hidróxido de boro, tensioactivos y sustancias brillantes y ánodos de níquel solubles. El espesor de la capa de níquel resultante es de 12 a 36 µm. La estabilidad del brillo de la superficie puede garantizarse mediante un cromado posterior (espesor de la capa de cromo 0,3 µm).
El niquelado sin corriente se realiza en una solución de una mezcla de cloruro de níquel (II) y una mezcla de hipofosfito de sodio en presencia de citrato de sodio:
NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = Níquel + NaH2PO3 + 2HCl
el proceso se lleva a cabo a pH 4 - 6 y 95°C
Los más comunes son el niquelado electrolítico y químico. Más a menudo, el niquelado (llamado mate) se produce mediante un método electrolítico. El más estudiado y estable en trabajo electrolitos de sulfato. Cuando se añade al electrolito, el brillo de los formadores se lleva a cabo mediante el llamado niquelado brillante. Los recubrimientos electrolíticos tienen cierta porosidad, que depende de la minuciosidad de la preparación de la superficie del sustrato y del espesor del recubrimiento. Para proteger contra la corrosión, es necesaria la ausencia total de poros, por lo tanto, se aplica un recubrimiento multicapa que, con el mismo espesor, es más confiable que una sola capa (por ejemplo, acero artículo comercial a menudo recubierto según el esquema Cu - Níquel - Cr).
Las desventajas del niquelado electrolítico son la deposición desigual del níquel sobre una superficie en relieve y la imposibilidad de recubrir agujeros estrechos y profundos, cavidades, etc. El niquelado químico es algo más caro que el niquelado electrolítico, pero ofrece la posibilidad de aplicar un recubrimiento de espesor y calidad uniforme en cualquier parte de la superficie en relieve, siempre que se disponga de una solución para las mismas. El proceso se basa en la reacción de reducción de iones de níquel a partir de sus sales mediante una mezcla de hipofosfito de sodio (u otros agentes reductores) en soluciones acuosas.
El niquelado se utiliza, por ejemplo, para cubrir partes de equipos químicos, automóviles, bicicletas, instrumentos médicos, dispositivos.
Ni también se utiliza para enrollar cuerdas de instrumentos musicales.
moneda
Ni es ampliamente utilizado en la producción de monedas en muchos países. En los Estados Unidos, la moneda de 5 centavos se llama coloquialmente "Ni".
Ni ha sido un componente de las monedas desde mediados del siglo XIX. En los Estados Unidos, el término "Ni" o "Nick" se aplicó originalmente a las monedas de cuproníquel (águila voladora), que reemplazó cuprum con 12% de níquel en 1857-58.
Aún más tarde, en 1865, el plazo asignado al tres por ciento de níquel aumentó en un 25%. En 1866 cinco por ciento níquel (25% níquel, 75% cuprum). Junto con aleación de proporción, el término se usaba actualmente en los Estados Unidos. Las monedas de níquel casi puro se utilizaron por primera vez en 1881 en Suiza y, en particular, más del 99,9 % del Ni de las monedas de cinco céntimos se acuñaron en Canadá (el mayor productor de níquel del mundo en ese momento).
centavos hechos de níquel" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penny_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="(!LANG:14. Monedas británicas de 5 y 10 centavos hechas de níquel" width="682" />!}
Italia 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="(!LANG:15. Monedas de níquel, Italia 1909" width="674" />!}
Fuentes
Wikipedia - La enciclopedia libre, WikiPedia
hyperon-perm.ru - Producción de Hyperon
cniga.com.ua - Portal de libros
chem100.ru - Manual del químico
bse.sci-lib.com - El significado de las palabras en la Gran Enciclopedia Soviética
chemistry.narod.ru - El mundo de la química
dic.academic.ru - Diccionarios y enciclopedias
Enciclopedia del inversor. 2013 .
Sinónimos:- Nicaragua
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NÍQUEL- (símbolo Ni), metal blanco plateado, ELEMENTO DE TRANSICIÓN, descubierto en 1751. Sus principales minerales son minerales sulfurados de níquel-hierro (pentlandita) y arseniuro de níquel (níquel). El níquel tiene un proceso de purificación complejo, que incluye una descomposición diferenciada... ... Diccionario enciclopédico científico y técnico.
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níquel- yo, m. níquel m. , Alemán Níquel. 1. Metal refractario blanco plateado. BAS 1. El níquel, un compañero dañino de los minerales de plata, obtuvo su nombre del nombre de un enano malvado que supuestamente vivía en las minas sajonas. Fersman Zanim. geoquímica. 2. La capa superior de ... ... Diccionario histórico de galicismos de la lengua rusa
NÍQUEL- (lat. Niccolum) Ni, elemento químico del grupo VIII del sistema periódico, número atómico 28, masa atómica 58,69. El nombre proviene del alemán Nickel, el nombre de un espíritu maligno que supuestamente interfirió con los mineros. Metal blanco plateado; densidad 8,90 g/cm³, pf 1455… … Gran diccionario enciclopédico
NÍQUEL- NÍQUEL, níquel, marido. (níquel alemán). Metal refractario blanco plateado, upr. para la fabricación de herramientas, utensilios, etc. (Después del nombre de la deidad de la montaña en la mitología escandinava). Diccionario explicativo de Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Diccionario explicativo de Ushakov
