(iekavās norādīti koordinācijas skaitļi) Ni 2+ 0,069 nm (4), 0,077 nm (5), 0,083 nm (6).
Vidējais niķeļa saturs zemes garozā ir 8-10-3% pēc svara, okeānu ūdenī 0,002 mg / l. Zināms apm. 50 niķeļa minerāli, no kuriem nozīmīgākie ir: pentlandīts (Fe, Ni) 9 S 8, millerīts NiS, garnierīts (Ni, Mg) 3 Si 4 O 10 (OH) 10. 4H 2 O, revdinskīts (nepuit) (Ni, Mg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4, niķelīns NiAs, annabergīts Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O. Niķeli galvenokārt iegūst no sulfīda vara-niķeļa rūdām. (Kanāda, Austrālija, Dienvidāfrika) un no silikātu oksidētām rūdām (Jaunkaledonija, Kuba, Filipīnas, Indonēzija u.c.). Tiek lēsts, ka pasaules niķeļa rezerves uz sauszemes ir 70 miljoni tonnu.
Īpašības. Niķeļa-sudraba-balts metāls. Kristālisks režģa seja centrēta kub., a = 0,35238 nm, z = 4, atstarpes. grupa Pt3t. T. pl. 1455 °C. t. kip. 2900 °С; plosts. 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; S 0 298 29,9 JDmol K); vienādojums tvaika spiediena atkarībai no temperatūras cietam niķelim lgp (hPa) \u003d 13,369-23013 / T + 0,520lgT + 0,395T (298-1728K), šķidram lgp (hPa) \u003d /1042-11,8 T + 11,04. lg T (1728-3170 K); temperatūras koeficients. lineārā izplešanās 13.5 . 10 -6 K -1 (273-373 K); siltumvadītspēja 94,1 W / (m x x K) pie 273 K, 90,9 W / (m. K) pie 298 K; g 1,74 N/m (1520°C); r 7,5 10 -8 omi m, temp. r 6,75. 10 -3 K -1 (298-398 K); feromagnēts, Kirī punkts 631 K. Elastības modulis 196-210 GPa; s rast 280-720 MPa; attiecas. pagarinājums 40-50%; Brinela cietība (atkvēlināta) 700-1000 MPa. Tīrs niķelis ir ļoti kaļams metāls, tas ir labi apstrādāts aukstā un karstā stāvoklī, piemērots velmēšanai, vilkšanai, kalšanai.
H Niķelis ir ķīmiski neaktīvs, bet smalkais pulveris, ko iegūst, reducējot niķeļa savienojumus ar ūdeņradi zemā temperatūrā, ir pirofors. Standarta elektrodu potenciāls Ni 0 /Ni 2+ ir 0,23 V. Parastā temperatūrā niķelis gaisā ir pārklāts ar plānu niķeļa oksīda aizsargplēvi. Nevis mijiedarbība. ar ūdens un gaisa mitrumu. Iekraušanas laikā niķeļa oksidēšanās no virsmas sākas pie ~ 800 °C. Niķelis ļoti lēni reaģē ar sālsskābi, sērskābi, fosforskābi, fluorūdeņražskābi. Praktiski etiķskābes un citu org. jums, it īpaši, ja nav gaisa. Labi reaģē ar razb. HNO 3, konc. HNO 3 ir pasivēts. Sārmu un sārmu metālu karbonātu šķīdumi un kausējumi, kā arī šķidrais NH 3 neietekmē niķeli. Ūdens p-ry NH 3 klātbūtnē. gaisa korelē niķeli.
H Niķelim izkliedētā stāvoklī ir liels katalītisks līdzeklis. darbība hidrogenēšanas, dehidrogenēšanas, oksidācijas, izomerizācijas, kondensācijas rajonos. Tiek izmantots vai nu skeleta niķelis (Raney niķelis), ko iegūst, sakausējot ar Al vai Si ar pēdējo. izskalošana ar sārmu vai niķeli uz nesēja.
H Niķelis absorbē H 2 un veido ar to cietus šķīdumus. Hidrīdi NiH 2 (stabils zem 0 °C) un stabilāks NiH tika iegūti netieši. Niķelis slāpekli gandrīz neuzsūc līdz 1400 ° C, N 2 p vērtība metālā ir 0,07% 450 ° C temperatūrā. Kompaktais niķelis nereaģē ar NH 3, izkliedēts niķelis ar to veido Ni 3 N 300-450 ° C temperatūrā.
Izkausēts niķelis izšķīdina C, veidojoties karbīdam un Ni 3 C, kas sadalās kausējuma kristalizācijas laikā, izdaloties grafītam; Ni 3 C pelēki melna pulvera veidā (sadalās ~ 450°C) iegūst, karburējot niķeli CO atmosfērā 250-400°C temperatūrā. Disperģēts niķelis ar CO dod gaistošu niķeļa tetrakarbonil Ni(CO) 4 . Sakausējot ar Si, tas veido s un l un c un d s; Ni 5 Si 2 , Ni 2 Si un NiSi kūst kongruenti resp. 1282, 1318 un 992 °C temperatūrā Ni 3 Si un NiSi 2 - attiecīgi neatbilstoši. 1165 un 1125°C temperatūrā Ni 3 Si 2 sadalās bez kušanas 845°C temperatūrā. Sakausējot ar B, tas dod borīdus: Ni 3 B (temp. 1175 ° C), Ni 2 B (1240 ° C), Ni 3 B 2 (1163 ° C), Ni 4 B 3 (1580 ° C), NiB 12 (2320 °С), NiB (sadalās 1600 °С). Ar Se tvaikiem niķelis veido selenīdus: NiSe (temp. 980 °C), Ni 3 Se 2 un NiSe 2 (tie sadalās attiecīgi 800 un 850 °C temperatūrā), Ni 6 Se 5 un Ni 21 Se 20 (pastāv tikai cietā stāvoklī). Kad niķeli sakausē ar Te, tiek iegūti telurīdi: NiTe un NiTe 2 (acīmredzot, starp tiem veidojas plašs cieto šķīdumu klāsts) utt.
Arsenāts Ni 3 (AsO 4) 2. 8H 2 O-zaļi kristāli; šķīdums ūdenī 0,022%; to-tami sadalās; virs 200 °С atūdeņojas, pie ~ 1000 °С sadalās; cietais ziepju katalizators.
Silīcija dioksīds un t Ni 2 SiO 4 - gaiši zaļi kristāli ar rombveida. režģis; blīvs 4,85 g/cm3; sadalās bez kušanas 1545°C temperatūrā; nešķīst ūdenī; kalnracis. to-tami karsējot lēnām sadalās. Alumīnija oksīds t NiAl 2 O 4 (niķeļa spinelis) - zili kristāli ar kub. režģis; m.p. 2110°С; blīvs 4,50 g/cm3; ne sol. ūdenī; lēnām sadalās līdz tami; hidrogenēšanas katalizators.
Vissvarīgākais komplekss Kom. niķelis-a m m un n s. Naib. raksturīgi attiecīgi heksaamīni un akvatetramīni ar katjoniem. 2+ un 2+ . Tie ir zili vai purpursarkani kristāli. in-va, parasti sol. ūdenī, spilgti zilas krāsas šķīdumos; vārot šķīdumus un to-t iedarbībā sadalās; veidojas šķīdumos, apstrādājot niķeļa un kobalta rūdas amonjaku.
Ni(III) un Ni(IV) kompleksos koordinācija niķeļa skaitlis ir 6. Piemēri ir violets K 3 un sarkans K 2, kas veidojas, iedarbojoties F 2 uz NiCl 2 un KCl maisījumu; spēcīgi oksidētāji. No citiem veidiem ir zināmi, piemēram, heteropoliskābju sāļi. (NH4)6H7. 5H 2 O, liels skaits helātu Comm. Ni(II). Skatiet arī niķeļa organiskos savienojumus.
Kvīts. Rūdas apstrādā piro- un gidromstal-lurgich. veidā. Silikātu oksidētām rūdām (nav pakļautas bagātināšanai) izmantojiet vai atjaunojiet. kausēšana, lai iegūtu feroniķeli, ko pēc tam iepūš pārveidotājā rafinēšanas un bagātināšanas nolūkā vai kausē līdz matēšanai ar sēru saturošām piedevām (FeS 2 vai CaSO 4). Iegūtais matējums tiek izpūsts pārveidotājā, lai noņemtu Fe, un pēc tam sasmalcināts un apdedzināts, no izveidotā NiO tas tiks samazināts. metāla niķeli iegūst kausējot. Niķeļa koncentrāti, kas iegūti sulfīdu rūdu bagātināšanas laikā, tiek izkausēti matēti ar pēdējo. iztīrīšana pārveidotājā. No vara-niķeļa matējuma pēc tā lēnas atdzesēšanas ar flotācijas palīdzību tiek izdalīts Ni 3 S 2 koncentrāts, kas, līdzīgi kā no oksidētām rūdām, tiek sadedzināts un reducēts.
Viens no oksidēto rūdu hidroapstrādes veidiem ir rūdas reducēšana ar ģeneratora gāzi vai H 2 un N 2 maisījumu ar pēdējo. NH 3 un CO 2 izskalošanās šķīdums ar gaisa attīrīšanu. Šķīdumu attīra no Co ar amonija sulfīdu. Šķīduma sadalīšanās laikā, destilējot NH 3, nogulsnējas niķeļa hidroksokarbonāts, kas tiek vai nu kalcinēts, vai reducēts no izveidotā NiO. kušanas iegūt niķeli, vai atkārtoti atrisināt. NH 3 šķīdumā un pēc NH 3 destilācijas no celulozes, reducējot H 2, iegūst niķeli. Dr. veids - oksidētas rūdas izskalošana ar sērskābi autoklāvā. No iegūtā šķīduma pēc tā attīrīšanas un neitralizācijas niķelis tiek nogulsnēts ar sērūdeņradi zem spiediena, un iegūtais NiS koncentrāts tiek apstrādāts kā matēts.
Sulfīdu niķeļa materiālu (koncentrātu, matējumu) hidroapstrāde tiek reducēta līdz oksidēšanai autoklāvā. izskalošana ar NH 3 šķīdumiem (ar zemu Co saturu) vai H 2 SO 4 . No amonjaka šķīdumiem pēc CuS atdalīšanas niķelis tiek nogulsnēts ar ūdeņradi zem spiediena. Lai atdalītu Ni,Co un Cu no amonjaka šķīdumiem izmanto arī ekstraktu. metodes, izmantojot, pirmkārt, helātus veidojošos ekstraktorus.
Autoklāva oksidācijas izskalošana, lai iegūtu sulfātu šķīdumus, tiek izmantota gan bagātinātiem materiāliem (matētiem) ar niķeļa un citu metālu pārnesi uz šķīdumu, gan vājiem pirocija Fe 7 S 8 koncentrātiem. Pēdējā gadījumā oksidēta preim. pirotītu, kas ļauj izolēt elementāro S un sulfīdu koncentrātu, kas tālāk tiek izkausēts niķeļa matētā.
Piedāvājam iegādāties niķeļa NP2 loksnes ar izdevīgiem nosacījumiem:
- Liela sortimenta izvēle un izmēru diapazons.
- Iespējama papildus metālapstrāde - griešana, locīšana, cinkošana, perforēšana
- Gabalu un sagatavju tirdzniecība
- Produkta realizācija gan vairumtirdzniecībā, gan mazumtirdzniecībā.
- Cenas bez starpniecības komisijas.
- Dažādi apmaksas veidi un nosacījumi.
- Elastīga atlaižu sistēma vairumtirdzniecības un pastāvīgajiem partneriem.
- Bezmaksas profesionālas konsultācijas.
- Pasūtījuma iepriekšējas komplektācijas iespēja noliktavā.
- Ātri piegādes laiki. Apmaksātu preču piegāde dienas laikā Maskavā.
- Piegāde uz Krievijas reģioniem 2-3 dienu laikā. Nepieciešamības gadījumā patstāvīgi aprēķināsim un pasūtīsim transporta uzņēmuma pakalpojumus. Piegāde uz transporta uzņēmuma termināli ir bez maksas.
- Preču iepakošana atbilstoši klienta prasībām. Iespējams izmantot vairākus iepakojuma veidus: PET poliestera apli un PVC polietilēna plēvi.
- Iespēja uzglabāt preces mūsu noliktavā līdz nosūtīšanai.
- Preču atgriešana saskaņā ar Krievijas Federācijas tiesību aktiem.
Sortimenta raksturojums un izmēri.
Niķeļa loksne NP2 ir plakans taisnstūrveida pusfabrikāts, ko ražo karsti velmējot.
Niķeļa loksnes priekšrocības ietver:
- augsta izturība;
- izturība pret korozijas iznīcināšanu;
- izturība pret galējām temperatūras izmaiņām;
- magnētiskās īpašības (feromagnēts).
Produkta īpašības nosaka niķeļa klases NP2 īpašības - tā sauktā. niķeļa pusfabrikāts saskaņā ar GOST 492-2006. Standarts regulē piemaisījumu (oglekļa, vara, dzelzs, magnija u.c.) saturu metālā - kopā ne vairāk kā 0,5% no svara. Materiālam ir karstumizturība (noturība pret mehānisko spriegumu augstās temperatūrās), izturība pret korozijas bojājumiem dažādās agresīvās vidēs, tostarp paaugstinātā temperatūrā (šī īpašība tiek definēta kā karstumizturība).
Loksnes biezums saskaņā ar GOST svārstās no 5 līdz 20 mm, platums - 500, 600, 700, 800 mm, garums 500-2000 mm. Jūs varat iegādāties loksnes no niķeļa izmērītā garuma, 100 mm reizinātas, un izlases veidā, kas pilnībā atbilst valsts standartiem.
Produkta kvalitāte tiek kontrolēta visos ražošanas procesa posmos. Materiāla virsma atbilst standartiem un tai nav atslāņošanās, mehānisku bojājumu un citu defektu.
GOST, TU un citi standarti.
Specifikāciju lapa NP2, ko nosaka GOST 6235-91. Produkta ražošanas un apdares augsto precizitāti regulē GOST 26877-2008. Niķeļa NP2 ķīmiskais sastāvs atbilst GOST 492-2006.
Pielietojuma jomas.
Labas mehāniskās, elektriskās, pretkorozijas īpašības izraisīja NP2 loksnes plašu izmantošanu. Jo īpaši tā izmantošana ir pamatota ražošanā, kur tiek izvirzītas augstas prasības materiāla izturībai pret koroziju. Galvenie lietošanas virzieni:
- kuģu būve;
- mašīnbūve, instrumentu izgatavošana;
- elektriskās daļas - katodi, anodi;
- produktu ražošana ķīmiskajai rūpniecībai - konteineri, katli, trauki, kas mijiedarbojas ar agresīvām vielām.
Niķeļa lokšņu pārdošana no noliktavas Maskavā.
Niķeļa lokšņu pārdošana tiek veikta no noliktavas Maskavā, kas atrodas:
111123, Maskava, sh. Entuziastovs, 56, ēka 44
Apmaksātās preces varat saņemt pašpiegādes veidā vai ar piegādi, ko veiks mūsu uzņēmums. Mūsu pašu autoparks, kas sastāv no dažādas tonnāžas automašīnām, ļaus mums lēti un operatīvi piegādāt pasūtījumu uz Jūsu objektu.
Pasūtot preces no 100 kg. piegāde jums būs bezmaksas.
Apmaksāto preču nosūtīšana un piegāde tiek veikta vienas dienas laikā.
Niķeļa sulfāts ir kristāliska viela smaragdzaļā vai tirkīza krāsā, šķīst ūdenī, izturīgs gaisā. Tas ir viens no niķeļa sāļu veidiem.
Niķeļa sulfāts ir ļoti toksiska viela, tāpēc, strādājot ar to, jums jāievēro noteikumi par apiešanos ar bīstamām vielām.
Ķīmiskā formula: NiSO4 7H2O.
Niķeļa sulfātu izmanto galvanizācijā izstrādājumu un metālu niķelēšanai.
Un arī - akumulatoru, katalizatoru, ferītu ražošanai elektronikas un elektriskajā rūpniecībā, metalurģijā sakausējumu sagatavošanai. Niķelis ir atradis plašu pielietojumu smaržu, tauku un ķīmiskajā rūpniecībā kā reaģents.
Keramikas ražošanā niķeļa sulfātu izmanto kā krāsvielu.
Drošības prasības niķeļa sulfātam (niķeļa sulfāta heptahidrāts, niķeļa vitriols) GOST 4465-74.
7-ūdens sulfāta niķelis (II) ir kristāliska viela. Norijot, tam ir kancerogēna un vispārēja toksiska iedarbība. Saskaroties ar ādu un augšējo elpceļu un acu gļotādām, produkts ir kairinošs un izraisa paaugstinātu jutību pret niķeli.
Šķīdinot ūdenī 7-ūdens sulfātniķeli (II), veidojas hidroaerosols, kas pēc iedarbības pakāpes uz organismu pieder pie 1.bīstamības klases vielām.
Maksimāli pieļaujamā 7-ūdens niķeļa sulfāta hidroaerosola koncentrācija niķeļa izteiksmē darba zonas gaisā ir 0,005 mg/m³.
Maksimāli pieļaujamā niķeļa jonu koncentrācija sanitārās lietošanas rezervuāru ūdenī ir 0,1 mg/dm³.
7-ūdens niķeļa sulfāta neitralizācija un iznīcināšana nav pakļauta. Izlijušais produkts pēc sausās un tai sekojošās mitrās tīrīšanas tiek likvidēts niķeļa sulfāta ražošanas vai patēriņa tehnoloģiskajos procesos.
Niķeļa sulfāts neveido toksiskas vielas gaisā un notekūdeņos.
7-ūdens sulfāta niķelis (II) ir neuzliesmojošs, uguns un sprādziendrošs.
Visiem, kas strādā ar niķeļa sulfātu, jābūt nodrošinātiem ar speciālu apģērbu, speciāliem apaviem un citiem aizsarglīdzekļiem. Lai aizsargātu elpošanas sistēmu, jālieto respirators ShB-1 "Petal". Lai izvairītos no saskares ar roku ādu, ieteicams lietot aizsargājošu pastu IER-2 un lanolīna-rīcina ziedi. Ja niķeļa sulfāts nokļūst acīs, izskalojiet tās ar lielu daudzumu ūdens.
Ražošanas un laboratorijas telpām, kurās tiek veikts darbs ar 7-ūdens niķeļa sulfātu, jābūt aprīkotām ar pieplūdes un izplūdes ventilāciju, iekārtai jābūt noslēgtai.
DEFINĪCIJA
Niķelis ir periodiskās tabulas divdesmit astotais elements. Apzīmējums - Ni no latīņu valodas "niccolum". Atrodas ceturtajā periodā, VIIIB grupa. Attiecas uz metāliem. Kodollādiņš ir 28.
Tāpat kā kobalts, niķelis dabā sastopams galvenokārt savienojumu veidā ar arsēnu vai sēru; tādi, piemēram, ir minerāli kupferniķelis NiAs, arsēna-niķeļa spīdums NiAsS utt. Niķelis ir biežāk sastopams nekā kobalts [apmēram 0,01% (masas) no zemes garozas].
Metāliskais niķelis ir sudrabainā krāsā ar dzeltenīgu nokrāsu (1. att.), ir ļoti ciets, labi pulējas, to pievelk magnēts. To raksturo augsta izturība pret koroziju - stabils atmosfērā, ūdenī, sārmos un vairākās skābēs. Tas aktīvi šķīst slāpekļskābē. Niķeļa ķīmiskā izturība ir saistīta ar tā tendenci uz pasivāciju - uz virsmas veidoties oksīda plēves, kurām ir spēcīga aizsargājoša iedarbība.
Rīsi. 1. Niķelis. Izskats.
Niķeļa atomu un molekulmasa
DEFINĪCIJA
Vielas relatīvā molekulmasa (M r) ir skaitlis, kas parāda, cik reižu dotās molekulas masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas, un elementa relatīvā atommasa (A r)- cik reižu ķīmiskā elementa atomu vidējā masa ir lielāka par 1/12 no oglekļa atoma masas.
Tā kā niķelis pastāv brīvā stāvoklī monatomisku Ni molekulu veidā, tā atomu un molekulmasu vērtības sakrīt. Tie ir vienādi ar 58,6934.
Niķeļa izotopi
Ir zināms, ka niķelis dabā var atrasties piecu stabilu izotopu 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni un 64Ni formā. To masas skaitļi ir attiecīgi 58, 60, 61, 62 un 64. Niķeļa izotopa 58 Ni kodols satur divdesmit astoņus protonus un trīsdesmit neitronus, un pārējie izotopi no tā atšķiras tikai ar neitronu skaitu.
Ir mākslīgi nestabili niķeļa izotopi ar masas skaitļiem no 48 līdz 78, kā arī astoņi metastabili stāvokļi, starp kuriem 59 Ni izotops ar pussabrukšanas periodu 76 tūkstoši gadu ir visilgāk dzīvojošs.
niķeļa joni
Elektroniskā formula, kas parāda niķeļa elektronu orbitālo sadalījumu, ir šāda:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 .
Ķīmiskās mijiedarbības rezultātā niķelis atdod savus valences elektronus, t.i. ir to donors un pārvēršas par pozitīvi lādētu jonu:
Ni 0 -2e → Ni 2+;
Ni 0 -3e → Ni 3+.
Niķeļa molekula un atoms
Brīvā stāvoklī niķelis pastāv monatomisku Ni molekulu veidā. Šeit ir dažas īpašības, kas raksturo niķeļa atomu un molekulu:
Niķeļa sakausējumi
Lielāko daļu niķeļa izmanto, lai ražotu dažādus sakausējumus ar dzelzi, varu, cinku un citiem metāliem. Niķeļa pievienošana tēraudam palielina tā stingrību un izturību pret koroziju.
Uz niķeļa bāzes izgatavotos sakausējumus var iedalīt karstumizturīgos (nimoniks, inkonels, hastella [vairāk nekā 60% niķeļa, 15-20% hroma un citi metāli]), magnētiskajos (permalloy) un sakausējumos ar īpašām īpašībām (moneļmetāls, niķelīns, konstantāns , invar, platīns).
Problēmu risināšanas piemēri
1. PIEMĒRS
| Uzdevums | Uzrakstiet reakciju vienādojumus, kurus var izmantot, lai veiktu šādas transformācijas: NiCl 2 → Ni → NiSO 4 → Ni(NO 3) 2 → Ni(OH) 2 → NiCl 2. Uzzīmējiet šķīdumos notiekošo reakciju vienādojumus jonu un saīsinātā jonu formā. |
| Atbilde | Ievietojot niķeļa (II) hlorīda šķīdumu, kas ir aktīvāks par niķeļa metālu, ir iespējams iegūt niķeli tā brīvā formā (aizvietošanas reakcija): NiCl 2 + Zn → Ni + ZnCl 2 ; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . Niķelis izšķīst atšķaidītā sērskābē, veidojot niķeļa(II) sulfātu: Ni + H 2 SO 4 (atšķaidīts) → NiSO 4 + H 2; Ni 0 + 2H + → Ni 2+ + H2. Niķeļa (II) nitrātu var iegūt apmaiņas reakcijā: NiSO 4 + Ba(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 2 + BaSO 4 ↓; SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. Iedarbojoties uz niķeļa (II) nitrātu ar sārmu, var iegūt niķeļa (II) hidroksīdu: Ni(NO 3) 2 + 2NaOH → Ni(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 ; Ni 2+ + 2OH - \u003d Ni (OH) 2 ↓. Niķeļa (II) hlorīdu no niķeļa (II) hidroksīda var iegūt neitralizējot ar sālsskābi: Ni(OH)2 + 2HCl → NiCl2 + 2H2O; OH - + H + \u003d H 2 O. |
2. PIEMĒRS
| Uzdevums | Kādu masu niķeļa (II) hlorīda var iegūt, karsējot 17,7 g niķeļa un 12 litrus hlora (n.o.)? Kādu tilpumu 0,06 M šķīduma var pagatavot no šīs sāls masas? |
| Risinājums | Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu: Ni + Cl 2 \u003d NiCl 2. Atradīsim niķeļa (molmasa - 59 g / mol) un hlora molu skaitu, kas reaģējuši, izmantojot problēmas stāvoklī norādītos datus: 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. Saskaņā ar uzdevuma vienādojumu n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. Tas nozīmē, ka hlors ir pārāk daudz, un visi turpmākie aprēķini jāveic, izmantojot niķeli. Noskaidrosim vielas daudzumu un iegūtā niķeļa (II) hlorīda masu (molmasa 130 g / mol): n (Ni): n (NiCl2) = 1:1; n (Ni) \u003d n (NiCl 2) \u003d 0,3 mol. m (NiCl 2) = n (NiCl 2) × M (NiCl 2); m (NiCl 2) \u003d 0,3 × 130 \u003d 39 g. Aprēķiniet 0,06 M šķīduma tilpumu, ko var iegūt no 39 g niķeļa (II) hlorīda: V (NiCl 2) \u003d n (NiCl 2) / c (NiCl 2); V (NiCl 2) \u003d 0,3 / 0,06 \u003d 0,5 l. |
| Atbilde | Niķeļa (II) hlorīda masa ir 39 g, 0,06 M šķīduma tilpums ir 0,5 l (500 ml). |
1. sadaļa. Raksturlielumi.
2. sadaļa. Atrašanās dabā.
Sadaļa 3. Kvīts.
4. sadaļa. Pieteikums.
- 1. apakšiedaļa. Sakausējumi.
- 2. apakšiedaļa. Niķelēšana.
5. sadaļa. Monētu kalšana.
Ni- tas ir astotās grupas sānu apakšgrupas elements, D. I. Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās sistēmas ceturtais periods ar atomu numuru 28.
Raksturlielumi niķelis
Ni- tas ir sudrabaini balts, gaisā neaptraipa. Tam ir seju centrēts kubiskais režģis ar periodā a = 0,35238 HM, kosmosa grupa Fm3m. Tīrā veidā to var apstrādāt ar spiedienu. Tas ir feromagnēts ar Kirī punktu 358 C.
Īpatnējā elektriskā pretestība 0,0684 μ Ohm∙m.
Lineārās termiskās izplešanās koeficients α=13,5∙10-6 K-1 pie 0 C
Tilpuma termiskās izplešanās koeficients β=38-39∙10-6 K-1
Elastības modulis 196-210 GPa.
Niķeļa atomiem ir ārējā elektroniskā konfigurācija 3d84s2. Visstabilākais niķeļa oksidācijas stāvoklis ir niķelis (II).
Ni veido savienojumus ar oksidācijas pakāpi +2 un +3. Tajā pašā laikā Ni ar oksidācijas pakāpi +3 ir tikai sarežģītu sāļu veidā. Niķeļa +2 savienojumiem ir zināms liels skaits parasto un sarežģīto savienojumu. Niķeļa oksīds Ni2O3 ir spēcīgs oksidētājs.
Ni raksturo augsta izturība pret koroziju – tas ir stabils gaisā, ūdenī, sārmos un vairākās skābēs. Ķīmiskā izturība ir saistīta ar tās tendenci uz pasivāciju - uz tās virsmas veidojas blīva oksīda plēve, kurai ir aizsargājoša iedarbība. Ni aktīvi šķīst slāpekļskābē.
Ar oglekļa monoksīdu CO Ni viegli veido gaistošu un ļoti toksisku niķeļa karbonītu (CO)4.
Smalki izkliedēts niķeļa pulveris ir pirofors (gaisā pats aizdegas).
Ni deg tikai pulvera veidā. Tas veido divus niķeļa O un Ni2O3 oksīdus un attiecīgi divus niķeļa(OH)2 un niķeļa(OH)3 hidroksīdus. Svarīgākie šķīstošie niķeļa sāļi ir acetāts, hlorīds, nitrāts un sulfāts.
Šķīdumi parasti ir zaļā krāsā, bet bezūdens sāļi ir dzelteni vai brūni dzelteni. Nešķīstošie sāļi ir oksalāts un fosfāts (zaļš), trīs sulfīdi:
niķelis (melns)
Ni3S2 (dzeltenīga bronza)
Ni3S4 (sudraba balts).
Ni arī veido daudzus koordinācijas un sarežģītus savienojumus.
Niķeļa(II) sāļu ūdens šķīdumi satur heksaakvaniķeļa(II) jonu niķeļa(H2O)62+. Kad šķīdumam, kas satur šos jonus, pievieno amonjaka šķīdumu, nogulsnējas niķeļa (II) hidroksīds, zaļa želatīna viela. Šīs nogulsnes izšķīst, ja tiek pievienots pārmērīgs amonjaka daudzums, jo veidojas heksammineniķeļa (II) niķeļa (NH3)62+ joni.
Ni veido kompleksus ar tetraedriskām un plakanām kvadrātveida struktūrām. Piemēram, tetrahloronikelāta (II) NiCl42– kompleksam ir tetraedriska struktūra, savukārt niķeļa (CN)42–tetracianikelāta (II) kompleksam ir plakana kvadrātveida struktūra.
Kvalitatīvajā un kvantitatīvajā analīzē niķeļa(II) jonu noteikšanai izmanto sārmainu butāndioksīma šķīdumu, kas pazīstams arī kā dimetilglioksīms. Kad tas mijiedarbojas ar niķeļa (II) joniem, veidojas sarkans koordinācijas savienojums bis (butāndiondioksimato) Ni (II). Tas ir helāts, un butāndiondioksīda ligands ir divzobu.
Dabiskais Ni sastāv no 5 stabiliem izotopiem, no kuriem 58 niķelis, 60 niķelis, 61 niķelis, un 62 niķelis ir visizplatītākais (68,077% dabiskā daudzuma).
Atrodoties dabā
Ni ir diezgan izplatīts dabā – tā saturs zemes garozā ir aptuveni 0,01% (masas). Zemes garozā tas sastopams tikai saistītā veidā, dzelzs meteorīti satur vietējo Ni (līdz 8%). Tā saturs ultrabāziskajos iežos ir aptuveni 200 reizes lielāks nekā skābajos (1,2 kg/t un 8 g/t). Ultramafiskajos iežos dominējošais niķeļa daudzums ir saistīts ar olivīniem, kas satur 0,13–0,41% niķeļa. Tas arī aizvieto magniju izomorfiski.
Neliela daļa niķeļa ir sulfīdu veidā. Ni piemīt siderofilas un halkofīlas īpašības. Palielinoties sēra saturam magmā, parādās niķeļa sulfīdi kopā ar varu, kobaltu, dzelzs un platinoīdi. Hidrotermiskā procesā kopā ar kobaltu, arsēnu un pelēks un reizēm ar bismutu, urānu un sudrabu Ni veido paaugstinātu koncentrāciju kā niķeļa arsenīdus un sulfīdus. Ni parasti atrodams sulfīdu un arsēnu saturošās vara-niķeļa rūdās.
Niķelis (sarkanais niķeļa pirīts, kupferniķelis) niķelis As.
Hloantīts (baltais niķeļa pirīts) (niķelis, Co, Fe)As2
Garnierīts (Mg, niķelis)6(Si4O11)(OH)6 ar H2O un citiem silikātiem.
Magnētiskais pirīts (Fe, niķelis, Cu)S
Arsēna-niķeļa spīdums (gersdorfīts) niķelis As S,
Pentlandīts (Fe, Niķelis) 9S8
Daudz ir zināms par niķeli organismos. Konstatēts, piemēram, ka tā saturs cilvēka asinīs mainās līdz ar vecumu, ka dzīvniekiem palielinās niķeļa daudzums organismā un, visbeidzot, ir daži augi un mikroorganismi - niķeļa "koncentratori", kas satur tūkst. un pat simtiem tūkstošu reižu vairāk niķeļa nekā Vide.
Kvīts
Kopējās niķeļa rezerves rūdās 1998.gada sākumā tiek lēstas 135 miljonu tonnu apmērā, tai skaitā uzticamās - 49 miljoni tonnu Galvenās niķeļa rūdas ir niķeļa (kupferniķeļa) niķelis As, milīta niķelis S, pentlandīts (Fe niķelis)9S8 - satur arī arsēnu, dzelzs Un sērs; Pentlandīta ieslēgumi sastopami arī magmatisko pirotītu sastāvā. Citas rūdas, no kurām iegūst arī niķeli, satur Co piemaisījumus, Cu, Fe un Mg. Dažreiz Ni ir galvenā prece process rafinēšana, bet biežāk to iegūst kā blakusproduktu produkts citu metālu tehnoloģijās. No uzticamajām rezervēm saskaņā ar dažādiem avotiem no 40 līdz 66% niķeļa atrodas oksidētās niķeļa rūdās (ONR),
33% sulfīdā. 1997. gadā OHP apstrādē saražotā niķeļa daļa bija aptuveni 40% no pasaules produkcijas. Rūpnieciskos apstākļos OHP iedala divos veidos: magnēzija un dzelzs.
Ugunsizturīgās magnēzija rūdas, kā likums, tiek pakļautas feroniķeļa elektriskajai kausēšanai (5-50% niķelis + Co, atkarībā no izejmateriāla sastāva un tehnoloģiskajām īpašībām).
Visvairāk dzelzs - laterīta rūdas tiek apstrādātas ar hidrometalurģiskām metodēm, izmantojot amonjaka-karbonāta izskalošanu vai sērskābes autoklāva izskalošanu. Atkarībā no izejvielu sastāva un pielietotajām tehnoloģiskajām shēmām šo tehnoloģiju galaprodukti ir: niķeļa oksīds (76-90% niķelis), aglomerāts (89% niķelis), dažāda sastāva sulfīdu koncentrāti, kā arī metāliskais Ni. elektrolītiskie, niķeļa pulveri un kobalts.
Mazāk dzelzs – nontronīta rūdas tiek izkausētas matētā veidā. Uzņēmumos, kas darbojas pilnā ciklā, tālākās apstrādes shēma ietver niķeļa oksīda pārveidošanu, matētu apdedzināšanu, elektrokausēšanu, lai iegūtu metālisku niķeli. Pa ceļam iegūtais kobalts tiek ražots metāla un/vai sāļu veidā. Vēl viens niķeļa avots: Dienvidvelsas ogļu pelnos Lielbritānijā - līdz 78 kg niķeļa uz tonnu. Palielināts niķeļa saturs atsevišķās oglēs, eļļā, slāneklī norāda uz niķeļa koncentrācijas iespējamību ar fosilajām organiskajām vielām. Šīs parādības iemesli vēl nav noskaidroti.
“Ni ilgu laiku nevarēja iegūt plastmasas formā, jo tajā vienmēr ir neliels sēra piejaukums niķeļa sulfīda veidā, kas atrodas plānās, trauslās kārtās pie robežām. metāls. Neliela daudzuma magnija pievienošana izkausētajam niķelim pārvērš sēru savienojumā ar magniju, kas izgulsnējas graudu veidā, nepārkāpjot plastiskumu. metāls».
Lielāko daļu niķeļa iegūst no garnierīta un magnētiskajiem pirītiem.
Silikāta rūda tiek reducēta ar ogļu putekļiem rotācijas cauruļu krāsnīs līdz dzelzs-niķeļa granulām (5-8% niķeļa), kuras pēc tam attīra no sēra, kalcinē un apstrādā ar amonjaka šķīdumu. Pēc šķīduma paskābināšanas no tā elektrolītiski iegūst metālu.
Karbonila metode (Monda metode). Pirmkārt, no sulfīda rūdas iegūst vara-niķeļa matējumu, virs kura augstā spiedienā tiek izvadīts kobalts. Veidojas viegli gaistošs tetrakarbonilniķeļa niķelis(CO)4, un īpaši tīrs metāls tiek izolēts termiskās sadalīšanās ceļā.
Aluminotermiskā metode niķeļa atgūšanai no oksīda rūdas: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.
Pieteikums
Sakausējumi
Ni ir pamatā lielākajai daļai supersakausējumu, augstas temperatūras materiālu, ko izmanto kosmosa rūpniecībā spēkstaciju daļām.
monel metāls (65-67% niķelis + 30-32% Cu+ 1% Mn), karstumizturīgs līdz 500°C, ļoti izturīgs pret koroziju;
balts (585 satur 58,5% zelts un sudraba un niķeļa (vai pallādija) sakausējums (ligatūra);
Nihroms, pretestības sakausējums (60% niķelis + 40% Cr);
Permalloy (76% niķelis + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), ir augsta magnētiskā jutība ar ļoti zemiem histerēzes zudumiem;
Invar (65% Fe + 35% niķelis), karsējot gandrīz nepagarinās;
Turklāt niķeļa sakausējumos ietilpst niķeļa un hroma-niķeļa tērauds, niķeļa sudrabs un dažādi pretestības sakausējumi, piemēram, konstantāns, niķelīns un manganīns.
Niķeļa caurules tiek izmantotas kondensatoru ražošanai ūdeņraža ražošanā, sārmu sūknēšanai ķīmiskajā rūpniecībā. Niķeļa ķīmiski izturīgi instrumenti tiek plaši izmantoti medicīnā un pētniecības darbā. Ni izmanto radaram, televizoram, tālvadības pultij procesi kodoltehnoloģijā.
No tīra niķeļa izgatavo ķīmiskos piederumus, dažādus aparātus, ierīces, katlus ar augstu izturību pret koroziju un fizikālo īpašību noturību un no niķeļa materiāliem - rezervuārus un tvertnes pārtikas produktu, ķīmisko vielu, ēterisko eļļu uzglabāšanai, sārmu transportēšanai, kodīgu vielu kausēšanai. sārmi.
Uz tīra niķeļa pulvera bāzes tiek izgatavoti poraini filtri gāzu, degvielas un citu ķīmiskās rūpniecības produktu filtrēšanai. nozare. Pulverveida Ni tiek patērēts arī niķeļa sakausējumu ražošanā un kā saistviela cietu un īpaši cietu materiālu ražošanā.
Niķeļa bioloģiskā loma attiecas uz mikroelementu skaitu, kas nepieciešami dzīvo organismu normālai attīstībai. Tomēr maz ir zināms par tā lomu dzīvos organismos. Ir zināms, ka Ni piedalās dzīvnieku un augu fermentatīvās reakcijās. Dzīvniekiem tas uzkrājas keratinizētos audos, īpaši spalvās. Palielināts niķeļa saturs augsnēs izraisa endēmiskas slimības - augos parādās neglītas formas, bet dzīvniekiem - acu slimības, kas saistītas ar niķeļa uzkrāšanos radzenē. Toksiskā deva (žurkām) - 50 mg. Īpaši kaitīgi ir gaistošie niķeļa savienojumi, jo īpaši tā tetrakarbonilniķelis(CO)4. Niķeļa savienojumu MPC gaisā svārstās no 0,0002 līdz 0,001 mg/m3 (dažādiem savienojumiem).
Ni ir galvenais alerģijas (kontaktdermatīta) cēlonis pret metāliem, kas nonāk saskarē ar ādu (rotaslietas, pulksteņi, džinsa kniedes).
Eiropas Savienībā niķeļa saturs produktos, kas nonāk saskarē ar cilvēka ādu, ir ierobežots.
Niķeļa karbonīts Niķelis (CO) ir ļoti toksisks. Tā tvaiku maksimālā pieļaujamā koncentrācija ražošanas telpu gaisā ir 0,0005 mg/m3.
20. gadsimtā tika atklāts, ka aizkuņģa dziedzeris ir ļoti bagāts ar niķeli. Ievadot pēc insulīna, niķelis pagarina insulīna darbību un tādējādi palielina hipoglikēmisko aktivitāti. Ni ietekmē fermentatīvos procesus, askorbīnskābes oksidēšanos, paātrina sulfhidrilgrupu pāreju uz disulfīda grupām. Ni var kavēt adrenalīna darbību un pazemināt asinsspiedienu. Pārmērīga niķeļa uzņemšana organismā izraisa vitiligo. Ni nogulsnējas aizkuņģa dziedzerī un epitēlijķermenīšos.
niķeļa pārklājums
Niķelēšana ir niķeļa pārklājuma izveidošana uz cita metāla virsmas, lai aizsargātu to no korozijas. To veic galvaniskā veidā, izmantojot elektrolītus, kas satur niķeļa(II) sulfātu, nātrija hlorīdu, bora hidroksīdu, virsmaktīvās un spīdīgās vielas un šķīstošos niķeļa anodus. Iegūtā niķeļa slāņa biezums ir 12–36 µm. Virsmas spīduma stabilitāti var nodrošināt ar sekojošu hromēšanu (hroma slāņa biezums 0,3 µm).
Niķelēšanu bez strāvas veic niķeļa(II) hlorīda un nātrija hipofosfīta maisījuma šķīdumā nātrija citrāta klātbūtnē:
NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = niķelis + NaH2PO3 + 2HCl
process tiek veikts pie pH 4 - 6 un 95 ° C
Visizplatītākā ir elektrolītiskā un ķīmiskā niķeļa pārklāšana. Biežāk niķeļa pārklājumu (tā saukto matētu) ražo ar elektrolītisku metodi. Visvairāk pētīts un stabils in strādāt sulfāta elektrolīti. Pievienojot elektrolītam, veidotāju spīdumu nodrošina tā sauktais spilgtais niķeļa pārklājums. Elektrolītiskajiem pārklājumiem ir zināma porainība, kas ir atkarīga no pamatnes virsmas sagatavošanas pamatīguma un pārklājuma biezuma. Lai aizsargātu pret koroziju, ir nepieciešams pilnīgs poru trūkums, tāpēc tiek uzklāts daudzslāņu pārklājums, kas ar vienādu biezumu ir uzticamāks nekā viens slānis (piemēram, tērauds tirdzniecības prece bieži pārklāts saskaņā ar shēmu Cu - Niķelis - Cr).
Elektrolītiskā niķeļa pārklājuma trūkumi ir nevienmērīga niķeļa nogulsnēšanās uz reljefa virsmas un neiespējamība pārklāt šauru un dziļu caurumu, dobumu utt. Ķīmiskā niķelēšana ir nedaudz dārgāka nekā elektrolītiskā niķelēšana, taču tā nodrošina iespēju uz jebkuras reljefa virsmas daļas uzklāt vienāda biezuma un kvalitātes pārklājumu, ja vien tām ir pieejams risinājums. Procesa pamatā ir niķeļa jonu reducēšanas reakcija no tā sāļiem, izmantojot nātrija (vai citu reducētāju) hipofosfīta maisījumu ūdens šķīdumos.
Niķelēšana tiek izmantota, piemēram, ķīmisko iekārtu detaļu, automašīnu, velosipēdu, medicīnas instrumentu, ierīču pārklāšanai.
Ni izmanto arī mūzikas instrumentu stīgu uztīšanai.
monētu kalšana
Ni tiek plaši izmantots monētu ražošanā daudzās valstīs. Amerikas Savienotajās Valstīs 5 centu monētu sarunvalodā sauc par "Ni".
Ni ir bijusi monētu sastāvdaļa kopš 19. gadsimta vidus. Amerikas Savienotajās Valstīs termins "Ni" vai "Nick" sākotnēji tika attiecināts uz vara-niķeļa monētām (lidojošais ērglis), kas 1857.–1858. gadā aizstāja vara ar 12% niķeļa.
Vēl vēlāk 1865. gadā trīs procentu niķeļa termins palielinājās par 25%. 1866. gadā pieci procentiem niķelis (25% niķelis, 75% vara). Līdzās proporcionālajam sakausējumam šis termins pašlaik tika lietots Amerikas Savienotajās Valstīs. Gandrīz tīra niķeļa monētas pirmo reizi tika izmantotas 1881. gadā Šveicē, un jo īpaši vairāk nekā 99,9% Ni no piecu centu monētām tika kaltas Kanādā (tolaik lielākais niķeļa ražotājs pasaulē).
santīmi, kas izgatavoti no niķeļa" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penny_sdelannye_iz_nikelya.jpg" title="(!LANG:14. Britu 5 un 10 penny coinkels" width="682" />!}
Itālija 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="(!LANG:15. Niķeļa monētas, Itālija 1909" width="674" />!}
Avoti
Vikipēdija — bezmaksas enciklopēdija, Vikipēdija
hyperon-perm.ru - Hyperon ražošana
cniga.com.ua — grāmatu portāls
chem100.ru - Ķīmiķa rokasgrāmata
bse.sci-lib.com — vārdu nozīme Lielajā padomju enciklopēdijā
chemistry.narod.ru — ķīmijas pasaule
dic.academic.ru - vārdnīcas un enciklopēdijas
Investora enciklopēdija. 2013 .
Sinonīmi:- Nikaragva
Skatiet, kas ir "niķelis" citās vārdnīcās:
NIĶELIS- (simbols Ni), metāls ar atommasu 58,69, sērijas numurs 28, kopā ar kobaltu un dzelzi pieder pie VIII grupas un Mendeļejeva periodiskās sistēmas 4.rindas. Oud. iekšā. 8,8, kušanas temperatūra 1452°. Savos ierastajos sakaros N. ... ... Lielā medicīnas enciklopēdija
NIĶELIS- (simbols Ni), sudrabaini balts metāls, PĀREJAS ELEMENTS, atklāts 1751. gadā. Tā galvenās rūdas ir sulfīda niķeļa-dzelzs rūdas (pentlandīts) un niķeļa arsenīds (niķelis). Niķelim ir sarežģīts attīrīšanas process, tostarp diferencēta sadalīšanās ... ... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca
NIĶELIS- (vācu niķelis). Metāls ir sudrabaini baltā krāsā un nav atrodams tīrā veidā. Pēdējā laikā to izmanto galda piederumu un virtuves piederumu ģērbšanai. Krievu valodā iekļauto svešvārdu vārdnīca. Čudinovs A.N., 1910. NIĶELIS Vāc. Niķelis… Krievu valodas svešvārdu vārdnīca
Niķelis- ir salīdzinoši ciets pelēcīgi balts metāls ar kušanas temperatūru 1453 grādi. C. Tas ir feromagnētisks, kaļams, kaļams, stiprs un izturīgs pret koroziju un oksidāciju. Niķelis lielākoties ir...... Oficiālā terminoloģija
niķelis- es, m. niķelis m. , vācu valoda Niķelis. 1. Sudrabbalts ugunsizturīgs metāls. BAS 1. Niķelis, kaitīgais sudraba rūdu pavadonis, savu nosaukumu ieguvis no ļauna rūķa vārda, kurš it kā dzīvoja Saksijas raktuvēs. Fersmans Zanims. ģeoķīmija. 2. Augšējais slānis ... ... Krievu valodas gallicismu vēsturiskā vārdnīca
NIĶELIS- (lat. Niccolum) Ni, periodiskās sistēmas VIII grupas ķīmiskais elements, atomskaitlis 28, atommasa 58,69. Nosaukums ir no vācu niķeļa, ļaunā gara vārda, kas it kā traucēja kalnračiem. Sudrabbalts metāls; blīvums 8,90 g/cm³, mp 1455… … Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
NIĶELIS- NIĶELIS, niķelis, vīrs. (vācu niķelis). Sudrabbalts ugunsizturīgs metāls, augš. instrumentu, piederumu u.c. ražošanai. (Pēc kalnu dievības vārda skandināvu mitoloģijā.) Ušakova skaidrojošā vārdnīca. D.N. Ušakovs. 1935 1940 ... Ušakova skaidrojošā vārdnīca
