Трохи історії
За багато років до цього чудового відкриття гірники із Саксонії були знайомі з рудою, яку можна було прийняти за мідну руду. Спроби витягти з цього матеріалу мідь були марними. Відчувши себе обдуреними, руду стали називати "купферникель" (по-російськи - "мідний диявол").Цією рудою зацікавився експерт по мінералах Крондстедт. Після довгих праць вийшов новий метал, який і назвали нікелем. Естафету по дослідженню перехопив Бергман. Він ще більше очистив метал і прийшов до висновку, що цей елемент нагадує залізо.
Фізичні властивості нікелю
Нікель входить у десяту групу елементів і знаходиться в четвертому періоді таблиці Менделєєва під атомним номером 28. Якщо в таблиці ви відведете символ Ni, це і є нікель. Він має жовтий відтінок, на срібній основі. Навіть на повітрі метал не стає бляклим. Твердий і досить в'язкий. Добре піддається куванню, завдяки чому можна виготовити дуже тонкі вироби. Прекрасно полірується. Нікель можна притягнути за допомогою магніту. Навіть при температурі 340 градусів зі знаком мінус проглядаються магнітні особливості нікелю. Нікель - це метал, стійкий до корозії. Він виявляє слабку хімічну активність. Що можна сказати про хімічні властивості нікелю?Хімічні властивості
Що необхідно для визначення якісного складу нікелю? Тут слід перерахувати з яких атомів (а саме їх кількості) складається наш метал. Молярна маса (її ще називають атомною масою) дорівнює 586934 (г/моль). З вимірами просунулися далі. Радіус атома нашого металу 124 пм. При вимірюванні радіуса іона, результат показав (+2е) 69 пм, а число 115 пм – це ковалентний радіус. За шкалою відомого кристаллографа і великого хіміка Полінга, электроотрицательность дорівнює 191 а потенціал електронний - 025 Ст. Дії повітря і води на нікель практично незначні. Те ж можна сказати і про лугу. Чому цей метал так реагує? На його поверхні створюється NiO. Це покриття у вигляді плівки, яка не дає окислюватися. Якщо нікель розжарити до дуже високої температури, тоді він починає виявляти реакцію з киснем, а також впливає з галогенами, причому з усіма. Якщо нікель потрапить в азотну кислоту, то реакція не змусить себе чекати. Також він охоче активізується в розчинах із вмістом аміаку. Але не вся кислота діє на нікель. Такі кислоти, як соляна і сірчана, розчиняють його дуже повільно, але вірно. А спроби зробити те ж саме з нікелем в фосфорної кислоти взагалі не увінчалися успіхом.
Нікель у природі
Домисли вчених полягають у тому, що ядро нашої планети — це сплав, в якому заліза міститься 90 %, а нікелю в 10 разів менше. Є наявність кобальту - 06 %. У процесі обертання шар земної покриття вибралися атоми нікелю. Вони-то і є засновниками сульфідно мідно-нікелевих руд, разом з міддю, сіркою. Деякі більш сміливі атоми нікелю на цьому не зупинилися і пробивали дорогу далі. На поверхню атоми прагнули в компанії з хромом, магнієм, залізом. Далі попутники нашого металу окислювалися і від'єднувалися.На поверхні земної кулі мають місце кислі породи та ультраосновні. За спостереженням вчених, вміст нікелю в кислих породах набагато нижче, ніж у ультраосновних. Тому ґрунт і рослинність там досить добре збагачені нікелем. А ось подорож обговорюваного героя в біосфері і воді виявилося не так помітно.
Нікелеві руди
Промислово-нікелеві руди поділяються на два типи.
Де застосовується нікель
Широко нікель застосовується у такої потужної галузі, як металургія. А саме у виготовленні різноманітних сплавів. В основному в сплав входить залізо, нікель і кобальт. Існує багато сплавів, в основу яких входить саме нікель. З'єднується наш метал, сплав, наприклад, з титаном, хромом, молібденом. Нікель також використовується, щоб захистити продукцію, яка швидко піддається корозії. Цю продукцію нікелюють, тобто створюють спеціальне нікелеве покриття, яке не дає корозії зробити свою гидку справу. Нікель - це дуже хороший каталізатор. Тому він активно використовується в хімічній промисловості. Це прилади, хімпосуд, апарати для різного застосування. Для хімреагентів, продовольства, доставки лугів, зберігання ефірних олій використовують цистерни та резервуари з нікелевих матеріалів. Без цього металу не обходяться в атомній техніці, телебаченні, в різних приладах, список яких дуже довгий.Якщо заглянути в таку сферу, як приладобудування, а слідом у сферу машинобудування, то можна помітити, що аноди і катоди – це нікелеві листи. І це далеко не весь перелік застосування такого просто чудового металу. Не варто применшувати значення нікелю і в медицині.
Нікель у медицині
Нікель у медицині використовується дуже широко. Для початку візьмемо інструменти, необхідні для проведення операції. Результат операції залежить не тільки від самого лікаря, але і від якості інструменту, яким він працює. Інструменти піддаються численним стерилизациям, і якщо вони виготовлені зі сплаву, який не входить нікель, то корозія не заставить себе довго чекати. А інструменти, зроблені із сталі, яка містить нікель, набагато довше служать. Якщо говорити про імплантатах, для їх виготовлення пускають в хід нікелеві сплави. Никельсодержащая сталь володіє високим ступенем міцності. Пристосування для фіксації кісток, протези, гвинти - все зроблено з цієї сталі. У стоматології імплантати теж зайняли свої міцні позиції. Бюгелі, брекети з нержавіючої сталі використовують ортодонти.
Нікель у живих організмах
Якщо дивитися на світ знизу-вгору, то картина вимальовується приблизно така. Під ногами у нас грунт. Вміст нікелю в ній більше, ніж у рослинності. Але якщо розглянути цю рослинність під тією призмою, яка нас цікавить, то великий вміст нікелю знаходиться в бобових. А у злакових культурах відсоток нікелю зростає. Розглянемо коротко середній вміст нікелю в рослинах, морських і наземних тварин. І звичайно ж, в людині. Вимірювання йде у вагових відсотках. Отже, маса нікелю в рослинах 5*10 -5 . Наземні тварини 1*10 -6 морські тварини 16*10 -4 . І у людини вміст нікелю 1-2*10 -6 .Роль нікелю в організмі людини
Здоровою і красивою людиною хочеться бути завжди. Нікель - це один із важливих мікроелементів в організмі людини. Нікель зазвичай накопичується в легенях, нирках і печінці. Скупчення нікелю у людини зустрічається у волоссі, щитовидній та підшлунковій залозі. І це далеко не все. Чим же займається метал в організмі? Тут можна сміливо сказати, що він і швець, і жнець, і на дуді грець. А саме:
Сплави з нікелю
Існує багато різних сплавів з нікелю. Відзначимо основні три групи. До першої групи відносяться сплави нікелю і міді. Вони так і називаються нікель-мідні сплави. В будь-яких співвідношеннях ні сплавляли ці два елементи, результат приголомшливий і головне – без несподіванок. Однорідний сплав гарантований. Якщо в ньому присутні більше міді, ніж нікелю, то більш яскраво виражаються властивості міді, а якщо переважає нікель, сплав проявляє характер нікелю. Нікель-мідні сплави популярні у виробництві монет, машинних деталей. Сплав Костянтин, в якому майже 60 % міді, а решта нікель, використовується для того, щоб створити апаратуру більш високої точності. Розглянемо сплав з нікелем і хромом. Нихроми. Стійкі до корозії, кислот, жароміцні. Такі сплави застосовують для реактивних двигунів, атомних реакторів, але тільки в тому випадку, якщо в них є до 80 % нікелю. Перейдемо до третьої групи сплавів. Це сплави з залізом. Ділять їх на 4 види.Нікель у побуті
Якщо озирнутися навколо, то можна зрозуміти, що нікелеві сплави оточують людину скрізь. Почнемо з меблів. Сплав захищає основу меблів від ушкоджень, шкідливих впливів. Звернемо увагу на фурнітуру. Хоч на віконну, хоч на меблеву. Вона може довго експлуатуватися і дуже симпатично виглядає. Продовжимо нашу екскурсію у ванну. Тут без нікелю ніяк. Лійки для душу, кран змішувач - все це нікельована. Завдяки цьому можна забути, що таке корозія. І не соромно подивитися на виріб, тому що виглядає мило і підтримує декор. Деталі з нікельованим покриттям зустрічаються в декоративних будовах.