رنگ نیکل. خواص عنصر شیمیایی نیکل برای سلامتی و همچنین کاربرد آن؛ آسیب عنصر و عواقب مسمومیت آن. در طبیعت بودن، گرفتن

تعریف

نیکلبیست و هشتمین عنصر جدول تناوبی است. نامگذاری - Ni از لاتین "niccolum". واقع در دوره چهارم گروه VIIB. به فلزات اشاره دارد. بار هسته ای 28 است.

مانند کبالت، نیکل در طبیعت عمدتاً به شکل ترکیباتی با آرسنیک یا گوگرد وجود دارد. به عنوان مثال، کانی‌های کوپفرنیکل NiAs، درخشش آرسنیک-نیکل NiAsS و غیره هستند. نیکل رایج‌تر از کبالت است [حدود 0.01 درصد (جرم) پوسته زمین].

نیکل فلزی دارای رنگ نقره ای با رنگ مایل به زرد است (شکل 1)، بسیار سخت است، به خوبی جلا می دهد و توسط آهنربا جذب می شود. با مقاومت در برابر خوردگی بالا مشخص می شود - پایدار در جو، در آب، در قلیاها و تعدادی اسید. به طور فعال در اسید نیتریک حل می شود. مقاومت شیمیایی نیکل به دلیل تمایل آن به غیرفعال شدن - به تشکیل فیلم های اکسیدی روی سطح است که یک اثر محافظتی قوی دارند.

برنج. 1. نیکل. ظاهر.

وزن اتمی و مولکولی نیکل

تعریف

وزن مولکولی نسبی یک ماده (M r)عددی است که نشان می دهد چند برابر جرم یک مولکول معین بزرگتر از 1/12 جرم یک اتم کربن است، و جرم اتمی نسبی یک عنصر (A r)- چند برابر جرم متوسط ​​اتم های یک عنصر شیمیایی بیشتر از 1/12 جرم اتم کربن است.

از آنجایی که نیکل در حالت آزاد به شکل مولکول های تک اتمی Ni وجود دارد، مقادیر جرم اتمی و مولکولی آن بر هم منطبق است. آنها برابر با 58.6934 هستند.

ایزوتوپ های نیکل

مشخص است که نیکل می تواند در طبیعت به شکل پنج ایزوتوپ پایدار 58Ni، 60Ni، 61Ni، 62Ni و 64Ni وجود داشته باشد. اعداد جرمی آنها به ترتیب 58، 60، 61، 62 و 64 است. هسته ایزوتوپ نیکل 58 Ni شامل بیست و هشت پروتون و سی نوترون است و ایزوتوپ های باقی مانده تنها از نظر تعداد نوترون ها با آن تفاوت دارند.

ایزوتوپ های مصنوعی ناپایدار نیکل با اعداد جرمی از 48 تا 78 و همچنین 8 حالت فراپایدار وجود دارد که در این میان ایزوتوپ 59 Ni با نیمه عمر 76 هزار سال طولانی ترین است.

یون های نیکل

فرمول الکترونیکی که توزیع مداری الکترون های نیکل را نشان می دهد به شرح زیر است:

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

در نتیجه برهمکنش شیمیایی، نیکل الکترون های ظرفیت خود را رها می کند، یعنی. اهدا کننده آنها است و به یک یون با بار مثبت تبدیل می شود:

Ni 0 -2e → Ni 2+;

Ni 0 -3e → Ni 3+.

مولکول و اتم نیکل

در حالت آزاد، نیکل به شکل مولکول های تک اتمی نیکل وجود دارد. در اینجا برخی از خواصی که اتم و مولکول نیکل را مشخص می کند آورده شده است:

آلیاژهای نیکل

بخش عمده ای از نیکل برای تولید آلیاژهای مختلف با آهن، مس، روی و سایر فلزات استفاده می شود. افزودن نیکل به فولاد باعث افزایش چقرمگی و مقاومت آن در برابر خوردگی می شود.

آلیاژهای مبتنی بر نیکل را می توان به مقاوم در برابر حرارت (نیمونیک، اینکونل، هاستلا [بیش از 60 درصد نیکل، 15 تا 20 درصد کروم و سایر فلزات])، مغناطیسی (پرمالیاژ) و آلیاژهایی با خواص ویژه (فلز مونل، نیکلین، کنستانتان) تقسیم کرد. ، اینوار، پلاتین).

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

ورزش

معادلات واکنشی را بنویسید که می توان از آنها برای انجام تبدیل های زیر استفاده کرد: NiCl2 → Ni → NiSO 4 → Ni(NO 3) 2 → Ni(OH) 2 → NiCl2. معادلات واکنش هایی را که در محلول ها به صورت یونی و اختصاری یونی رخ می دهد رسم کنید.

پاسخ

با قرار دادن محلول کلرید نیکل (II) که فعالتر از فلز نیکل است، می توان نیکل را به صورت آزاد به دست آورد (واکنش جایگزینی): NiCl 2 + Zn → Ni + ZnCl 2 ; Ni 2+ + Zn 0 → Ni 0 + Zn 2+ . نیکل در اسید سولفوریک رقیق حل می شود و سولفات نیکل (II) را تشکیل می دهد: Ni + H 2 SO 4 (رقیق) → NiSO 4 + H 2; Ni 0 + 2H + → Ni 2+ + H 2 . نیکل (II) نیترات را می توان با واکنش تبادل به دست آورد: NiSO 4 + Ba(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 2 + BaSO 4 ↓; SO 4 2- + Ba 2+ → BaSO 4 ↓. با اثر بر روی نیترات نیکل (II) با قلیایی، هیدروکسید نیکل (II) را می توان به دست آورد: Ni(NO 3) 2 + 2NaOH → Ni(OH) 2 ↓+ 2NaNO 3 ; Ni 2+ + 2OH - \u003d Ni (OH) 2 ↓. کلرید نیکل (II) از هیدروکسید نیکل (II) را می توان با واکنش خنثی سازی با اسید کلریدریک به دست آورد: Ni(OH) 2 + 2HCl → NiCl 2 + 2H 2 O; OH - + H + \u003d H 2 O.

مثال 2

ورزش	با حرارت دادن 17.7 گرم نیکل و 12 لیتر کلر (n.o.) چه جرمی از کلرید نیکل (II) بدست می آید؟ از این توده نمک چه حجمی از محلول 0.06 مولار می توان تهیه کرد؟
راه حل	بیایید معادله واکنش را بنویسیم: Ni + Cl 2 \u003d NiCl 2. بیایید تعداد مول های نیکل (جرم مولی - 59 گرم در مول) و کلر را که با استفاده از داده های نشان داده شده در شرایط مشکل واکنش نشان داده اند پیدا کنیم: n (Ni) = m (Ni) / M (Ni); n (Ni) \u003d 17.7 / 59 \u003d 0.3 مول. n (Cl 2) \u003d V (Cl 2) / V m. n (Cl 2) \u003d 12 / 22.4 \u003d 0.54 مول. با توجه به معادله مسئله n (Ni): n (Cl 2) = 1:1. این بدان معنی است که کلر بیش از حد است و تمام محاسبات بیشتر باید با استفاده از نیکل انجام شود. بیایید مقدار ماده و جرم کلرید نیکل (II) حاصل را پیدا کنیم (جرم مولی 130 گرم در مول): n (Ni): n (NiCl 2) = 1:1; n (Ni) \u003d n (NiCl 2) \u003d 0.3 مول. m (NiCl 2) = n (NiCl 2)×M (NiCl 2); m (NiCl 2) \u003d 0.3 × 130 \u003d 39 گرم. حجم محلول 0.06M را که می توان از 39 گرم کلرید نیکل (II) بدست آورد، محاسبه کنید: V (NiCl 2) \u003d n (NiCl 2) / c (NiCl 2)؛ V (NiCl 2) \u003d 0.3 / 0.06 \u003d 0.5 لیتر.
پاسخ	جرم نیکل (II) کلرید 39 گرم، حجم محلول 0.06M 0.5 لیتر (500 میلی لیتر) است.

با نقره، امروزه صنعت تقریباً از کل جدول تناوبی عناصر به طور مداوم استفاده می کند.


یکی از مکان های افتخار در لیست مهم ترین عناصر متالورژی توسط نیکل اشغال شده است - یک فلز نقره ای، بسیار براق با تعدادی از ویژگی های مفید.

نیکل چیست؟

تاریخ نام فردی را که نیکل را کشف کرده است حفظ نکرده است، زیرا این فلز برای مدت طولانی برای مردم شناخته شده است. اولین نمونه‌های آن در محتویات شهاب‌سنگ‌ها یافت شد، بنابراین آنها بسیار نادر بودند. از آنها برای ساخت طلسم ها و سلاح های "طلسم" استفاده می شد که هرگز زنگ نمی زدند.

سنگ معدن نیکل در قرون وسطی اغلب در معادن مس زاکسن یافت می شد، اما پس از آن مردم نمی دانستند چگونه فلز را از آن ذوب کنند. معدنچیان آلمانی آن را "kupfernickel" یا مس کاذب نامیدند و با تحقیر آن را دور انداختند. این اعتقاد وجود داشت که کوتوله شیطانی Old Nick سنگ مس را به سنگ های بی فایده تبدیل می کند. در سال 1775، طبیعت‌شناس سوئدی A. Kronstedt موفق شد فلز خالص را از سنگ معدن نیکل جدا کند، اما پس از آن نتوانستند کاربردی برای آن بیابند.

نیکل با داشتن شکل‌پذیری خوب، به راحتی جعل می‌شود و عملاً تحت تأثیر هوا یا آب اکسید نمی‌شود و با یک لایه نازک اکسید پوشیده شده است که از اکسیداسیون بیشتر محافظت می‌کند. اما اگر فلز به حالت پودر تبدیل شود، در تماس با هوا به راحتی شعله ور می شود و با انتشار مقدار زیادی گرما اکسید می شود. نقطه ذوب آن کاملاً بالاست و به 1455 درجه سانتیگراد می رسد.


فلزی نقره ای رنگ با کمی زردی است که درخشندگی قوی دارد و به راحتی جلا می شود. دارای کیفیت فرومغناطیسی است، به عنوان مثال. توسط یک آهنربا جذب می شود. سختی بالا و مقاومت در برابر خوردگی آن را در صنعت مدرن بسیار محبوب کرده است.

نیکل برای چیست؟

کاربرد اصلی نیکل امروزه تولید فولادهای ضد زنگ با آلیاژ بالا می باشد. با افزودن نیکل و کروم به مذاب آهن، متالورژی ها آلیاژهای بسیار قوی، اما در عین حال انعطاف پذیر با مقاومت در برابر خوردگی بالا را ذوب می کنند. سطح فلز براق است و به خوبی برای پرداخت مناسب است و آلیاژها کیفیت خود را در طول گرمایش طولانی و مکرر تا دمای بالا حفظ می کنند.

فولاد ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت در تعدادی از صنایع، عمدتاً در تولید مواد غذایی، پتروشیمی، هواپیماسازی، خودروسازی، ساخت ماشین ابزار و غیره مورد نیاز است. صنایع نظامی فولاد زرهی حاوی نیکل تولید می کند.

تقاضای فولادهای حاوی نیکل در صنعت ساختمان کمتر نیست. عناصر داخلی ساختمان ها از آنها ساخته شده است - نرده ها، نرده ها، نرده ها، عناصر گروه های ورودی. امروزه در صنعت مبلمان از عناصر پروفیلی فولاد ضد زنگ صیقلی، یراق آلات، مکانیزم مبلمان و ... استفاده می شود. یکی دیگر از زمینه های وسیع کاربرد نیکل، ساخت انواع ظروف خانگی (ظروف، کارد و چنگال و غیره) و لوازم خانگی از فولاد ضد زنگ است.

نیکل اغلب به عنوان پوششی برای محافظت از محصولات چدن و ​​فولاد در برابر خوردگی استفاده می شود. آبکاری نیکل به روش های شیمیایی و گالوانیکی انجام می شود. قطعات ساختاری نیکل اندود در صنایع شیمیایی، در تولید باتری های قلیایی برای وسایل نقلیه مورد نیاز است، زیرا این فلز در برابر محلول های اسیدی و قلیایی مقاوم است. نیکل و ترکیبات آن اغلب به عنوان کاتالیزور در تعدادی از فرآیندهای شیمیایی عمل می کنند. عناصر گرمایشی حاوی نیکل (آلومل، نیکروم، پرمالوی، مونل و ...) دارای راندمان حرارتی بالایی هستند و هم در تجهیزات صنعتی و هم در لوازم خانگی استفاده می شوند.


نیکل به دلیل درخشندگی درخشان و سختی بالا در بسیاری از کشورها در سکه ها گنجانده شده است. بر خلاف نقره و مس نرم تر، سکه های حاوی نیکل برای چندین دهه استفاده می شوند، بدون سایش. البته درخشندگی به تدریج در حال محو شدن است، اما حتی سکه های قدیمی نیز نقش برجسته را کاملا حفظ کرده اند.

بخش 1. خصوصیات.

بخش 2. بودن در طبیعت.

بخش 3. رسید.

بخش 4. کاربرد.

- بخش فرعی 1. آلیاژها.

- زیربخش 2. آبکاری نیکل.

بخش 5. ضرب سکه.

نی- این عنصری از یک زیرگروه جانبی از گروه هشتم است، دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف، با عدد اتمی 28.

مشخصات نیکل

نی- سفید نقره ای است، در هوا کدر نمی شود. دارای یک شبکه مکعبی وسط با عادت زنانه a = 0.35238 HM، گروه فضایی Fm3m. در شکل خالص آن، می توان آن را با فشار پردازش کرد. این یک فرومغناطیس با نقطه کوری 358 درجه سانتیگراد است.

مقاومت الکتریکی ویژه 0.0684 μ Ohm∙m.

ضریب انبساط حرارتی خطی α=13.5∙10-6 K-1 در دمای 0 درجه سانتیگراد

ضریب انبساط حرارتی حجمی β=38-39∙10-6 K-1

مدول الاستیسیته 196-210 GPa.

اتم های نیکل دارای پیکربندی الکترونیکی خارجی 3d84s2 هستند. پایدارترین حالت اکسیداسیون برای نیکل، نیکل (II) است.

نیکل ترکیباتی را با حالت های اکسیداسیون +2 و +3 تشکیل می دهد. در عین حال، نیکل با حالت اکسیداسیون +3 فقط به صورت نمک های پیچیده است. برای ترکیبات نیکل +2 تعداد زیادی ترکیب معمولی و پیچیده شناخته شده است. اکسید نیکل Ni2O3 یک عامل اکسید کننده قوی است.

نیکل با مقاومت در برابر خوردگی بالا مشخص می شود - در هوا، در آب، در قلیاها و در تعدادی از اسیدها پایدار است. مقاومت شیمیایی به دلیل تمایل آن به غیرفعال شدن - تشکیل یک فیلم اکسید متراکم روی سطح آن است که اثر محافظتی دارد. نیکل به طور فعال در اسید نیتریک حل می شود.

با مونوکسید کربن CO Ni به راحتی کربنیت نیکل فرار و بسیار سمی (CO)4 را تشکیل می دهد.

پودر نیکل ریز پراکنده، پیروفوریک است (در هوا خودسوخته می شود).

نیکل فقط به صورت پودر می سوزد. دو اکسید نیکل O و Ni2O3 و به ترتیب دو هیدروکسید نیکل(OH)2 و نیکل(OH)3 تشکیل می دهد. مهمترین نمکهای محلول نیکل استات، کلرید، نیترات و سولفات هستند.

محلول ها معمولاً سبز رنگ هستند، در حالی که نمک های بی آب زرد یا قهوه ای مایل به زرد هستند. نمک های نامحلول شامل اگزالات و فسفات (سبز)، سه سولفید:

نیکل اس (سیاه)

Ni3S2 (برنز مایل به زرد)

Ni3S4 (سفید نقره ای).

نیکل همچنین ترکیبات هماهنگ و پیچیده متعددی را تشکیل می دهد.

محلول های آبی نمک های نیکل (II) حاوی یون هگزا کوانیکل (II) نیکل (H2O) 62+ است. هنگامی که یک محلول آمونیاک به محلول حاوی این یون ها اضافه می شود، هیدروکسید نیکل (II) که یک ماده ژلاتینی سبز رنگ است، رسوب می کند. این رسوب زمانی حل می شود که مقدار زیادی آمونیاک به دلیل تشکیل یون های هگزامین نیکل (II) نیکل (NH3)62+ اضافه شود.

Ni مجتمع هایی با ساختارهای چهار وجهی و مربع مسطح تشکیل می دهد. به عنوان مثال، کمپلکس تتراکلرونیک کلات (II) NiCl42– دارای ساختار چهار وجهی است، در حالی که کمپلکس نیکل (CN)42– تتراسیانونیکلات (II) دارای ساختار مربع مسطح است.

تجزیه و تحلیل کمی و کیفی از محلول قلیایی بوتان دی یون دیوکسیم، که به نام دی متیل گلیوکسیم نیز شناخته می شود، برای تشخیص یون های نیکل (II) استفاده می کند. هنگامی که با یونهای نیکل (II) برهمکنش می کند، یک ترکیب هماهنگ قرمز bis (butanedionedioxymato) Ni (II) تشکیل می شود. این یک کلات است و لیگاند بوتاندیون دی اکسی ماتو دوتایی است.

نیکل طبیعی از 5 ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است، 58 نیکل، 60 نیکل، 61 نیکل، 62 نیکل فراوان ترین (68.077٪ فراوانی طبیعی) است.

بودن در طبیعت

نیکل در طبیعت بسیار رایج است - محتوای آن در پوسته زمین حدود 0.01٪ (وزنی) است. این در پوسته زمین فقط به صورت محدود رخ می دهد؛ شهاب سنگ های آهن حاوی نیکل بومی (تا 8٪) هستند. محتوای آن در سنگ های اولترابازیک تقریباً 200 برابر بیشتر از سنگ های اسیدی است (1.2 کیلوگرم در تن و 8 گرم در تن). در سنگ های اولترامافیک، مقدار غالب نیکل با الیوین های حاوی 0.13-0.41٪ نیکل همراه است. همچنین به صورت ایزومورف جایگزین منیزیم می شود.

بخش کوچکی از نیکل به شکل سولفید وجود دارد. نیکل دارای خواص سیدروفیلی و کالکوفیلی است. با افزایش محتوای گوگرد در ماگما، سولفیدهای نیکل همراه با مس، کبالت، اهنو پلاتینوئیدها در یک فرآیند هیدروترمال، همراه با کبالت، آرسنیک و خاکستریو گاهی اوقات با بیسموت، اورانیوم و نقره، Ni غلظت های بالایی را به عنوان آرسنیدهای نیکل و سولفید تشکیل می دهد. نیکل معمولاً در سنگ معدن مس نیکل سولفید و آرسنیک یافت می شود.

نیکلین (نیکل پیریت قرمز، کوپفرنیکل) نیکل به عنوان.

کلونتیت (پیریت نیکل سفید) (نیکل، کو، آهن) As2

گارنیریت (Mg، نیکل)6(Si4O11)(OH)6 با H2O و سایر سیلیکات ها.

پیریت مغناطیسی (آهن، نیکل، مس) S

درخشش آرسنیک-نیکل (gersdorfite) نیکل به عنوان S،

پنتلاندیت (آهن، نیکل) 9S8

چیزهای زیادی در مورد نیکل در موجودات شناخته شده است. به عنوان مثال ثابت شده است که محتوای آن در خون انسان با افزایش سن تغییر می کند، در حیوانات مقدار نیکل در بدن افزایش می یابد، و در نهایت، برخی از گیاهان و میکروارگانیسم ها وجود دارند - "تغلیظ کننده" نیکل، حاوی هزاران. و حتی صدها هزار برابر نیکل بیشتر از محیط زیست.

اعلام وصول

کل ذخایر نیکل در سنگ معدن در ابتدای سال 1998 حدود 135 میلیون تن برآورد شده است که شامل موارد قابل اعتماد - 49 میلیون تن می شود. همچنین حاوی آرسنیک، اهنو گوگرد; آخال پنتلاندیت نیز در پیروتیت آذرین رخ می دهد. سایر سنگ‌های معدنی که نیکل نیز از آنها استخراج می‌شود حاوی ناخالصی‌های Co. مس، آهن و منیزیم. گاهی اوقات نیکل کالای اصلی است روندپالایش، اما اغلب به عنوان یک محصول جانبی به دست می آید تولید - محصولدر فناوری های فلزات دیگر از ذخایر قابل اطمینان، طبق منابع مختلف، از 40 تا 66 درصد نیکل در کانسنگ نیکل اکسید شده (ONR) است.

33 درصد در سولفید. در سال 1997، سهم نیکل تولید شده توسط فرآوری OHP حدود 40 درصد از تولید جهان بود. در شرایط صنعتی، OHP به دو نوع تقسیم می شود: منیزیم و فروژین.

سنگ معدن منیزین نسوز، به عنوان یک قاعده، در معرض ذوب الکتریکی برای فرونیکل (5-50٪ نیکل + شرکت، بسته به ترکیب مواد خام و ویژگی های فن آوری) قرار می گیرد.

آهنی ترین سنگ های لاتریتی با روش های هیدرومتالورژیکی با استفاده از لیچینگ آمونیاک-کربنات یا لیچینگ اتوکلاو اسید سولفوریک فرآوری می شوند. بسته به ترکیب مواد اولیه و طرح‌های فناوری کاربردی، محصولات نهایی این فناوری‌ها عبارتند از: اکسید نیکل (76-90٪ نیکل)، زینتر (89٪ نیکل)، کنسانتره سولفیدی از ترکیبات مختلف و همچنین نیکل فلزی. الکترولیتی، پودرهای نیکل و کبالت.

کمتر آهنی - سنگ معدن غیر ترونیت به صورت مات ذوب می شود. در شرکت هایی که در یک چرخه کامل فعالیت می کنند، یک طرح پردازش بیشتر شامل تبدیل، برشته کردن مات، ذوب الکتریکی اکسید نیکل برای به دست آوردن نیکل فلزی است. در طول مسیر، کبالت استخراج شده به شکل فلز و/یا نمک تولید می شود. منبع دیگر نیکل: در خاکستر زغال سنگ ولز جنوبی در بریتانیا - تا 78 کیلوگرم نیکل در هر تن. افزایش محتوای نیکل در برخی از زغال‌سنگ‌ها، نفت، شیل‌ها نشان‌دهنده امکان غلظت نیکل توسط مواد آلی فسیلی است. دلایل این پدیده هنوز مشخص نشده است.

نیکل را نمی توان برای مدت طولانی به شکل پلاستیکی به دست آورد، زیرا همیشه دارای یک ترکیب کوچک گوگرد به شکل سولفید نیکل است که در لایه های نازک و شکننده در مرزها قرار دارد. فلز. افزودن مقدار کمی منیزیم به نیکل مذاب، گوگرد را به شکل ترکیبی با منیزیم تبدیل می‌کند که به شکل دانه‌هایی رسوب می‌کند، بدون اینکه خاصیت شکل‌پذیری نقض شود. فلز».

بخش عمده ای از نیکل از گارنیریت و پیریت های مغناطیسی به دست می آید.

سنگ معدن سیلیکات با گرد و غبار زغال سنگ در کوره های لوله دوار به گلوله های آهن نیکل (5-8٪ نیکل) کاهش می یابد، که سپس از گوگرد خالص می شود، کلسینه می شود و با محلول آمونیاک تصفیه می شود. پس از اسیدی شدن محلول، فلزی به صورت الکترولیتی از آن به دست می آید.

روش کربونیل (روش موند). ابتدا مس نیکل مات از سنگ معدن سولفیدی به دست می آید که کبالت تحت فشار زیاد از روی آن عبور داده می شود. نیکل تترا کربونیل به راحتی فرار نیکل (CO)4 تشکیل می شود و یک فلز به خصوص خالص با تجزیه حرارتی جدا می شود.

روش آلومینوترمیک بازیافت نیکل از سنگ معدنی اکسیدی: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O.

کاربرد

آلیاژها

نیکل اساس اکثر سوپرآلیاژها، مواد با دمای بالا است که در صنایع هوافضا برای قطعات نیروگاه استفاده می شود.

فلز مونل (65 - 67٪ نیکل + 30 - 32٪ مس+ 1٪ منگنز)، مقاوم در برابر حرارت تا 500 درجه سانتیگراد، بسیار مقاوم در برابر خوردگی؛

سفید (585 حاوی 58.5٪ طلاو آلیاژ (لیگاتور) نقره و نیکل (یا پالادیوم)).

نیکروم، آلیاژ مقاومتی (60٪ نیکل + 40٪ کروم)؛

پرمالوی (76٪ نیکل + 17٪ آهن + 5٪ مس + 2٪ کروم)، دارای حساسیت مغناطیسی بالا با تلفات هیسترزیس بسیار کم است.

اینوار (65٪ آهن + 35٪ نیکل)، تقریباً در هنگام گرم شدن طولانی نمی شود.

علاوه بر این، آلیاژهای نیکل عبارتند از نیکل و فولادهای کروم نیکل، نیکل نقره و آلیاژهای مقاومتی مختلف مانند کنستانتان، نیکلین و منگنین.

لوله های نیکل برای ساخت خازن در تولید هیدروژن، برای پمپاژ مواد قلیایی در صنایع شیمیایی استفاده می شود. ابزارهای مقاوم در برابر مواد شیمیایی نیکل به طور گسترده در پزشکی و کارهای تحقیقاتی استفاده می شود. نیکل برای رادار، تلویزیون، کنترل از راه دور استفاده می شود فرآیندهادر فناوری هسته ای

نیکل خالص برای ساخت ظروف شیمیایی، دستگاه های مختلف، دستگاه ها، دیگ های بخار با مقاومت در برابر خوردگی بالا و پایداری خواص فیزیکی، و از مواد نیکل - مخازن و مخازن برای ذخیره محصولات غذایی، مواد شیمیایی، اسانس ها، برای حمل و نقل قلیایی ها، برای ذوب مواد سوزاننده استفاده می شود. قلیایی ها

بر اساس پودرهای نیکل خالص، فیلترهای متخلخل برای فیلتر کردن گازها، سوخت ها و سایر محصولات در صنایع شیمیایی ساخته می شوند. صنعت. پودر نیکل همچنین در تولید آلیاژهای نیکل و به عنوان چسب در ساخت مواد سخت و فوق سخت مصرف می شود.

نقش بیولوژیکی نیکل به تعداد عناصر کمیاب لازم برای رشد طبیعی موجودات زنده اشاره دارد. با این حال، اطلاعات کمی در مورد نقش آن در موجودات زنده وجود دارد. نیکل در واکنش های آنزیمی در حیوانات و گیاهان شناخته شده است. در حیوانات، در بافت های کراتینه شده، به ویژه در پرها تجمع می یابد. افزایش محتوای نیکل در خاک منجر به بیماری های بومی می شود - اشکال زشت در گیاهان ظاهر می شود و بیماری های چشمی در حیوانات مرتبط با تجمع نیکل در قرنیه. دوز سمی (برای موش) - 50 میلی گرم. به ویژه ترکیبات فرار نیکل، به ویژه، نیکل تترا کربنیل (CO)4 آن، مضر هستند. MPC ترکیبات نیکل در هوا از 0.0002 تا 0.001 mg/m3 (برای ترکیبات مختلف) متغیر است.

نیکل عامل اصلی آلرژی (درماتیت تماسی) به فلزات در تماس با پوست (جواهرات، ساعت، ناودانی های جین) است.

در اتحادیه اروپا، محتوای نیکل در محصولاتی که با پوست انسان تماس دارند محدود است.

کربنیت نیکل نیکل (CO) بسیار سمی است. حداکثر غلظت مجاز بخارات آن در هوای اماکن صنعتی 0005/0 میلی گرم بر متر مکعب است.

در قرن بیستم مشخص شد که لوزالمعده از نظر نیکل بسیار غنی است. هنگامی که نیکل بعد از انسولین تجویز می شود، عملکرد انسولین را طولانی می کند و در نتیجه فعالیت هیپوگلیسمی را افزایش می دهد. نیکل بر فرآیندهای آنزیمی تأثیر می گذارد، اکسیداسیون اسید اسکوربیک، انتقال گروه های سولفیدریل به دی سولفید را تسریع می کند. نیکل می تواند عملکرد آدرنالین را مهار کرده و فشار خون را کاهش دهد. مصرف بیش از حد نیکل در بدن باعث ویتیلیگو می شود. نیکل در پانکراس و غدد پاراتیروئید رسوب می کند.

آبکاری نیکل

آبکاری نیکل ایجاد یک پوشش نیکل بر روی سطح فلز دیگر به منظور محافظت از آن در برابر خوردگی است. این آبکاری با استفاده از الکترولیت های حاوی سولفات نیکل (II)، کلرید سدیم، هیدروکسید بور، سورفکتانت ها و مواد براق و آندهای محلول نیکل انجام می شود. ضخامت لایه نیکل حاصل 12-36 میکرومتر است. پایداری براق شدن سطح را می توان با آبکاری کروم بعدی تضمین کرد (ضخامت لایه کروم 0.3 میکرومتر).

آبکاری نیکل بدون جریان در محلولی از مخلوطی از کلرید نیکل (II) و مخلوط هیپوفسفیت سدیم در حضور سیترات سدیم انجام می شود:

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

این فرآیند در pH 4 - 6 و 95 درجه سانتیگراد انجام می شود

رایج ترین آنها آبکاری نیکل الکترولیتی و شیمیایی است. اغلب آبکاری نیکل (به اصطلاح مات) به روش الکترولیتی تولید می شود. مطالعه شده ترین و پایدارترین در کار کردنالکترولیت های سولفات هنگامی که به الکترولیت اضافه می شود، درخشندگی فرم دهنده ها توسط به اصطلاح آبکاری نیکل روشن انجام می شود. پوشش های الکترولیتی دارای مقداری تخلخل هستند که به دقت آماده سازی سطح زیرلایه و ضخامت پوشش بستگی دارد. برای محافظت در برابر خوردگی، عدم وجود کامل منافذ ضروری است، بنابراین، یک پوشش چند لایه اعمال می شود که با ضخامت مساوی، از یک لایه (به عنوان مثال، فولاد) قابل اعتمادتر است. کالای تجاریاغلب طبق طرح مس - نیکل - کروم پوشش داده می شود.

از معایب آبکاری نیکل الکترولیتی می توان به رسوب ناهموار نیکل بر روی سطح برجسته و عدم امکان پوشش سوراخ های باریک و عمیق، حفره ها و غیره اشاره کرد. آبکاری نیکل شیمیایی تا حدودی گرانتر از آبکاری نیکل الکترولیتی است، اما امکان اعمال پوششی با ضخامت و کیفیت یکنواخت بر روی هر قسمت از سطح برجسته را فراهم می کند، مشروط بر اینکه راه حلی در دسترس باشد. این فرآیند بر اساس واکنش کاهش یون های نیکل از نمک های آن با استفاده از مخلوط هیپوفسفیت سدیم (یا سایر عوامل کاهنده) در محلول های آبی است.

آبکاری نیکل، به عنوان مثال، برای پوشش دادن قطعات تجهیزات شیمیایی، اتومبیل، دوچرخه، ابزار پزشکی، دستگاه ها استفاده می شود.

از نیکل برای سیم پیچی تارهای آلات موسیقی نیز استفاده می شود.

ضرب سکه

نیکل به طور گسترده در تولید سکه در بسیاری از کشورها استفاده می شود. در ایالات متحده سکه 5 سنت در عامیانه "نی" نامیده می شود.

نیکل از اواسط قرن نوزدهم جزء سکه ها بوده است. در ایالات متحده، اصطلاح "Ni" یا "Nick" در ابتدا به سکه های مس نیکل (عقاب پرواز) اطلاق می شد که در سال های 1857-1858 12٪ نیکل را جایگزین مس کرد.

هنوز هم بعداً در سال 1865، اصطلاح اختصاص یافته به نیکل سه درصدی 25 درصد افزایش یافت. در سال 1866 پنج درصدنیکل (25٪ نیکل، 75٪ مس). همراه با آلیاژ نسبت، این اصطلاح در حال حاضر در ایالات متحده استفاده می شود. سکه های نیکل تقریباً خالص برای اولین بار در سال 1881 در سوئیس مورد استفاده قرار گرفت و به ویژه بیش از 99.9 درصد نیکل از سکه های پنج سنت در کانادا (بزرگترین تولید کننده نیکل در جهان در آن زمان) ضرب شد.

سکه های ساخته شده از نیکل" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penny_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="(!LANG:14. 5 و 10 سکه بریتانیایی از kelniccoin ساخته شده است." width="682" />!}

Italy 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="(!LANG:15. سکه های نیکل، ایتالیا 1909" width="674" />!}

منابع

ویکی پدیا - دایره المعارف آزاد، ویکی پدیا

hyperon-perm.ru - تولید Hyperon

cniga.com.ua - پرتال کتاب

chem100.ru - کتاب راهنمای شیمیدان

bse.sci-lib.com - معنی کلمات در دایره المعارف بزرگ شوروی

chemistry.narod.ru - دنیای شیمی

dic.academic.ru - لغت نامه ها و دایره المعارف ها

دایره المعارف سرمایه گذار. 2013 .

مترادف ها:

• نیکاراگوئه

ببینید "نیکل" در سایر لغت نامه ها چیست:

نیکل- (نماد Ni)، فلزی با وزن اتمی 58.69، شماره سریال 28، همراه با کبالت و آهن، به گروه هشتم و ردیف چهارم منظومه تناوبی مندلیف تعلق دارد. عود. که در. 8.8، نقطه ذوب 1452 درجه. در ارتباطات معمول خود، N. ...... دایره المعارف بزرگ پزشکی

سال 1751 بود. در سوئد کوچک، به لطف دانشمند Axel Frederik Krondstedt، عنصر شماره 17 ظاهر شد. در آن زمان، تنها 12 فلز شناخته شده به اضافه گوگرد، فسفر، کربن و آرسنیک وجود داشت. آنها یک تازه وارد را در شرکت خود پذیرفتند، نام او نیکل است.

کمی تاریخ

سال‌ها قبل از این کشف معجزه‌آسا، معدن‌کاران ساکسونی با سنگ معدنی آشنا بودند که می‌توان آن را با مس اشتباه گرفت، تلاش برای استخراج مس از این ماده بی‌فایده بود. با احساس تقلب، سنگ معدن شروع به "kupfernikel" (به روسی - "شیطان مس") نامید.

کارشناس معدنی کروندشتت به این سنگ معدن علاقه مند شد. پس از کار زیاد فلز جدیدی بدست آمد که نیکل نام داشت. برگمن هدایت تحقیقات را بر عهده گرفت. او فلز را بیشتر تصحیح کرد و به این نتیجه رسید که این عنصر شبیه آهن است.

خواص فیزیکی نیکل

نیکل در گروه دهم عناصر قرار دارد و در دوره چهارم جدول تناوبی زیر عدد اتمی 28 قرار دارد. اگر نماد Ni را در جدول بردارید، این نیکل است. دارای سایه زرد، روی پایه نقره ای است. حتی در هوا، فلز محو نمی شود. جامد و کاملا چسبناک. به خوبی برای آهنگری مناسب است، به طوری که می توان محصولات بسیار نازکی تولید کرد. کاملا جلا داده شده نیکل را می توان با آهنربا جذب کرد. حتی در دمای 340 درجه با علامت منفی، ویژگی های مغناطیسی نیکل قابل مشاهده است. نیکل فلزی است که در برابر خوردگی مقاوم است. فعالیت شیمیایی پایینی از خود نشان می دهد. در مورد خواص شیمیایی نیکل چه می توان گفت؟

خواص شیمیایی

برای تعیین ترکیب کیفی نیکل چه چیزی لازم است؟ در اینجا لازم است فهرست کنیم که فلز ما از چه اتم هایی (یعنی تعداد آنها) تشکیل شده است. جرم مولی (به آن جرم اتمی نیز گفته می شود) 58.6934 (گرم بر مول) است. اندازه گیری ها ادامه پیدا کرده است. شعاع اتم فلز ما 124 pm است. هنگام اندازه گیری شعاع یون، نتیجه (+2e) 69 pm را نشان داد و عدد 115 pm شعاع کووالانسی است. بر اساس مقیاس کریستالوگراف معروف و شیمیدان بزرگ پاولینگ، الکترونگاتیوی 1.91 و پتانسیل الکترونیکی 0.25 ولت است.

اثر هوا و آب روی نیکل عملاً ناچیز است. همین را می توان در مورد قلیایی نیز گفت. چرا این فلز اینگونه واکنش نشان می دهد؟ NiO در سطح آن ایجاد می شود. این یک پوشش به شکل یک فیلم است که از اکسیداسیون جلوگیری می کند. اگر نیکل تا دمای بسیار بالا گرم شود، با اکسیژن شروع به واکنش می کند و همچنین با هالوژن ها و با همه آنها عمل می کند.

اگر نیکل وارد اسید نیتریک شود، واکنش طولانی نخواهد بود. همچنین به راحتی در محلول های حاوی آمونیاک فعال می شود.

اما همه اسیدها روی نیکل اثر نمی کنند. اسیدهایی مانند کلریدریک و سولفوریک آن را بسیار آهسته اما مطمئن حل می کنند. و تلاش برای انجام همین کار با نیکل در اسید فسفریک اصلاً موفقیت آمیز نبود.

نیکل در طبیعت

حدس های دانشمندان این است که هسته سیاره ما آلیاژی است که آهن در آن 90٪ و نیکل 10 برابر کمتر است. وجود کبالت وجود دارد - 0.6٪. در فرآیند چرخش، اتم های نیکل به لایه پوشش زمین بیرون آمدند. آنها بنیانگذاران سنگ معدن سولفید مس نیکل به همراه مس و گوگرد هستند. برخی از اتم‌های نیکل جسورتر به همین جا ختم نشدند و راه خود را فراتر بردند. اتم ها همراه با کروم، منیزیم و آهن به سطح هجوم آوردند. علاوه بر این، همسفران فلز ما اکسید و جدا شدند.

در سطح کره زمین سنگ های اسیدی و سنگ های اولترامافیک وجود دارد. به گفته دانشمندان، محتوای نیکل در سنگ های اسیدی بسیار کمتر از سنگ های اولترامافیک است. بنابراین، خاک و پوشش گیاهی در آنجا به خوبی از نظر نیکل غنی شده است. اما سفر قهرمان مورد بحث در بیوسفر و آب چندان قابل توجه نبود.

سنگ معدن نیکل

سنگ معدن نیکل صنعتی به دو نوع تقسیم می شود.

1. سولفید مس نیکل. مواد معدنی: منیزیم، پیروتیت، کوبانیت، میلریت، پتلاندیت، اسپریلیت - این چیزی است که در این سنگ‌ها وجود دارد. با تشکر از ماگمایی که آنها را تشکیل داده است. از سنگ معدن سولفید نیز می توانید پالادیوم، طلا و موارد دیگر را بدست آورید.
2. سنگ معدن نیکل سیلیکات. آنها شل هستند، مانند خاک رس. کانه های این نوع آهنی، سیلیسی، منیزیمی هستند.

نیکل در کجا استفاده می شود؟

نیکل به طور گسترده در صنایع قدرتمندی مانند متالورژی استفاده می شود. یعنی در ساخت طیف وسیعی از آلیاژها. اساساً آلیاژ شامل آهن، نیکل و کبالت است. آلیاژهای زیادی بر پایه نیکل وجود دارد. فلز ما به یک آلیاژ ترکیب می شود، به عنوان مثال، با تیتانیوم، کروم، مولیبدن. نیکل همچنین برای محافظت از محصولاتی که به سرعت خورده می شوند استفاده می شود. این محصولات روکش نیکل دارند، یعنی پوشش نیکل خاصی ایجاد می کنند که مانع از خوردگی برعکس آن می شود.

نیکل کاتالیزور بسیار خوبی است. بنابراین، به طور فعال در صنایع شیمیایی استفاده می شود. اینها دستگاه ها، ظروف شیمیایی، دستگاه هایی برای کاربردهای مختلف هستند. برای مواد شیمیایی، غذا، تحویل قلیایی، ذخیره اسانس، مخازن و مخازن ساخته شده از مواد نیکل استفاده می شود. این فلز در فناوری هسته ای، تلویزیون، در انواع دستگاه ها ضروری است که لیست آنها بسیار طولانی است.

اگر به زمینه ای مانند ابزارسازی و سپس به رشته مهندسی مکانیک توجه کنید، متوجه خواهید شد که آندها و کاتدها ورق های نیکل هستند. و این کل لیست برنامه های کاربردی چنین فلز فوق العاده ای نیست. اهمیت نیکل در پزشکی را نباید دست کم گرفت.

نیکل در پزشکی

نیکل به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. ابتدا ابزارهای لازم برای عملیات را در نظر می گیریم. نتیجه عمل نه تنها به خود پزشک، بلکه به کیفیت ابزاری که با آن کار می کند نیز بستگی دارد. ابزارها تحت استریلیزاسیون های متعددی قرار می گیرند و اگر از آلیاژی ساخته شده باشند که نیکل نداشته باشد، خوردگی طولانی نخواهد بود. و ابزارهای ساخته شده از فولاد که حاوی نیکل هستند، عمر طولانی تری دارند.

اگر در مورد ایمپلنت صحبت کنیم، آلیاژهای نیکل برای ساخت آنها استفاده می شود. فولاد حاوی نیکل از استحکام بالایی برخوردار است. دستگاه هایی برای ثابت کردن استخوان ها، پروتزها، پیچ ها - همه چیز از این فولاد ساخته شده است. در دندانپزشکی نیز ایمپلنت ها جایگاه قوی خود را به خود اختصاص داده اند. بوگل ها، بریس های فولادی ضد زنگ توسط متخصصین ارتودنسی استفاده می شود.

نیکل در موجودات زنده

اگر از پایین به بالا به جهان نگاه کنید، تصویر چیزی شبیه به این ظاهر می شود. ما زیر پایمان خاک داریم. میزان نیکل موجود در آن بیشتر از پوشش گیاهی است. اما اگر این پوشش گیاهی را زیر منشوری که مورد علاقه ماست در نظر بگیریم، مقدار زیادی نیکل در حبوبات یافت می شود. و در محصولات غلات درصد نیکل افزایش می یابد.

اجازه دهید به طور خلاصه میزان میانگین نیکل را در گیاهان، جانوران دریایی و زمینی در نظر بگیریم. و البته در انسان. اندازه گیری بر حسب درصد وزنی است. بنابراین، جرم نیکل در گیاهان 5*10 -5 است. حیوانات خشکی 1*10 -6، حیوانات دریایی 1.6*10 -4. و در انسان میزان نیکل 1-2 * 10 -6 است.

نقش نیکل در بدن انسان

من می خواهم همیشه فردی سالم و زیبا باشم. نیکل یکی از عناصر کمیاب مهم در بدن انسان است. نیکل معمولاً در ریه ها، کلیه ها و کبد تجمع می یابد. انباشته شدن نیکل در انسان در مو، تیروئید و پانکراس یافت می شود. و این تمام نیست. فلز در بدن چه می کند؟ در اینجا به جرات می توان گفت که او یک سوئیسی، یک دروگر و یک بازیکن روی لوله است. برای مثال:

• بدون موفقیت تلاش می کند تا به سلول ها با اکسیژن کمک کند.
• کار اکسیداسیون و کاهش در بافت ها نیز بر روی شانه های نیکل می افتد.
• از مشارکت در تنظیم پس زمینه هورمونی بدن دریغ نمی کند.
• ویتامین C را با خیال راحت اکسید می کند.
• می توان به دخالت آن در متابولیسم چربی اشاره کرد.
• نیکل تأثیر بسیار خوبی در خون سازی دارد.

من می خواهم به اهمیت نیکل در سلول توجه کنم. این عنصر کمیاب از غشای سلولی و اسیدهای نوکلئیک، یعنی طراحی آنها محافظت می کند.

اگرچه فهرست آثار شایسته نیکل را می توان ادامه داد. با توجه به موارد فوق، توجه می کنیم که بدن به نیکل نیاز دارد. این عنصر کمیاب از طریق غذا وارد بدن ما می شود. معمولاً به اندازه کافی نیکل در بدن وجود دارد، زیرا به مقدار بسیار کمی نیاز دارد. زنگ هشدار کمبود فلز ما ظهور درماتیت است. این ارزش نیکل در بدن انسان است.

آلیاژهای نیکل

آلیاژهای نیکل زیادی وجود دارد. بیایید نگاهی به سه گروه اصلی بیاندازیم.

گروه اول شامل نیکل و آلیاژهای مس است. به آنها آلیاژهای نیکل مس می گویند. به هر نسبتی که این دو عنصر با هم ترکیب شوند، نتیجه شگفت انگیز و مهمتر از همه بدون غافلگیری است. آلیاژ همگن تضمین شده است. اگر حاوی مس بیشتر از نیکل باشد، خواص مس بارزتر است و اگر نیکل غالب باشد، آلیاژ ویژگی نیکل را نشان می دهد.

آلیاژهای نیکل مس در تولید سکه، قطعات ماشین آلات محبوب هستند. آلیاژ کنستانتین که در آن تقریباً 60 درصد مس و بقیه نیکل است، به منظور ایجاد تجهیزات با دقت بالاتر استفاده می شود.

آلیاژی با نیکل و کروم را در نظر بگیرید. نیکروم ها مقاوم در برابر خوردگی، اسیدها، مقاوم در برابر حرارت. چنین آلیاژهایی برای موتورهای جت، راکتورهای هسته ای استفاده می شود، اما تنها در صورتی که حاوی 80٪ نیکل باشند.

با آهن به سراغ گروه سوم می رویم. آنها به 4 نوع تقسیم می شوند.

1. مقاوم در برابر حرارت - مقاوم در برابر درجه حرارت بالا. این آلیاژ تقریباً 50 درصد نیکل دارد. در اینجا ترکیب می تواند با مولیبدن، تیتانیوم، آلومینیوم باشد.
2. مغناطیسی - افزایش نفوذپذیری مغناطیسی، که اغلب در مهندسی برق استفاده می شود.
3. ضد خوردگی - این آلیاژ در تولید تجهیزات شیمیایی و همچنین هنگام کار در یک محیط تهاجمی ضروری است. این آلیاژ حاوی مولیبدن است.
4. آلیاژی که ابعاد و خاصیت ارتجاعی خود را حفظ می کند. ترموکوپل در فر. این جایی است که آلیاژ وارد می شود. هنگام گرم شدن، ابعاد ابعاد حفظ می شود و خاصیت ارتجاعی از بین نمی رود. چه مقدار نیکل برای ساخت آلیاژی با چنین خواصی لازم است؟ فلز موجود در آلیاژ باید تقریباً 40٪ باشد.

نیکل در زندگی روزمره

اگر به اطراف نگاه کنید، می توانید متوجه شوید که آلیاژهای نیکل در همه جا انسان را احاطه کرده است. بیایید با مبلمان شروع کنیم. آلیاژ پایه مبلمان را از آسیب، اثرات مضر محافظت می کند. بیایید نگاهی به لوازم جانبی بیاندازیم. هر چند روی پنجره، اما روی مبلمان. برای مدت طولانی قابل استفاده است و ظاهر بسیار زیبایی دارد. بیایید تور خود را به سمت حمام ادامه دهیم. اینجا نیکل نیست سر دوش، شیر آب، شیر آب - همه با روکش نیکل. به لطف این، می توانید فراموش کنید که خوردگی چیست. و نگاه کردن به محصول خجالت آور نیست، زیرا زیبا به نظر می رسد و از دکور پشتیبانی می کند. قطعات نیکل اندود در ساختمان های تزئینی یافت می شود.

نیکل به هیچ وجه یک فلز جزئی نیست. کانی ها و کانه های مختلف می توانند به وجود نیکل ببالند. خوشحالم که چنین عنصری در سیاره ما و حتی در بدن انسان وجود دارد. در اینجا او آخرین ویولن را در فرآیندهای خونساز و حتی در DNA نمی نوازد. به طور گسترده در فناوری استفاده می شود. نیکل به دلیل مقاومت شیمیایی در حفاظت از پوشش ها، برتری خود را به دست آورد.

نیکل فلزی است با آینده ای عالی. در واقع، در برخی مناطق ضروری است.

استفاده از نیکل در آلیاژها

نیکل اساس اکثر مواد مقاوم در برابر حرارت است که در صنایع هوافضا برای بخش هایی از نیروگاه ها استفاده می شود.

• فلز مونل (65 - 67٪ Ni + 30 - 32٪ مس + 1٪ منگنز)، مقاوم در برابر حرارت تا 500 درجه سانتیگراد، بسیار مقاوم در برابر خوردگی؛
• نیکروم، آلیاژ مقاومتی (60٪ Ni + 40٪ کروم)؛
• پرمالوی (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr)، دارای حساسیت مغناطیسی بالا با تلفات پسماند بسیار کم است.
• اینوار (65٪ آهن + 35٪ نیکل)، تقریباً هنگام گرم شدن طولانی نمی شود.
• علاوه بر این، آلیاژهای نیکل عبارتند از نیکل و فولادهای کروم نیکل، نیکل نقره و آلیاژهای مقاومتی مختلف مانند کنستانتان، نیکلین و منگنین.

همه فولادهای ضد زنگ لزوماً حاوی نیکل هستند، زیرا نیکل مقاومت شیمیایی آلیاژ را افزایش می دهد. آلیاژهای نیکل نیز با چقرمگی بالا مشخص می شوند و در ساخت زره های بادوام استفاده می شوند. در ساخت مهم ترین قطعات دستگاه های مختلف از آلیاژ نیکل با آهن (36-38 درصد نیکل) استفاده می شود که ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.

در ساخت هسته های الکترومغناطیس، آلیاژهایی با نام عمومی permalloy به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. این آلیاژها علاوه بر آهن، از 40 تا 80 درصد نیکل دارند. سکه ها از آلیاژهای نیکل ضرب می شوند. تعداد کل آلیاژهای مختلف نیکل که کاربرد عملی پیدا می کنند به چندین هزار می رسد.

آبکاری نیکل فلزات

نیکل در شکل خالص خود کاربرد اصلی خود را به عنوان پوشش های محافظ در برابر خوردگی در محیط های مختلف شیمیایی می یابد. پوشش های محافظ روی آهن و سایر فلزات با دو روش شناخته شده آبکاری و الکتروفرمینگ به دست می آیند. در روش اول، لایه روکش با نورد گرم مشترک یک صفحه نیکل نازک با ورق آهنی ضخیم ایجاد می شود. نسبت ضخامت های نیکل و فلزی که قرار است پوشش داده شود در این مورد تقریباً 1:10 است. در فرآیند نورد مشترک، به دلیل انتشار متقابل، این ورق ها جوش داده شده و یک فلز یکپارچه دو لایه یا حتی سه لایه به دست می آید که سطح نیکل آن این ماده را از خوردگی محافظت می کند.

این نوع روش گرم برای ایجاد پوشش های نیکل محافظ به طور گسترده ای برای محافظت از آهن و فولادهای بدون آلیاژ در برابر خوردگی استفاده می شود. این امر به طور قابل توجهی هزینه بسیاری از محصولات و دستگاه های ساخته شده از نیکل خالص، بلکه از آهن یا فولاد نسبتا ارزان قیمت را کاهش می دهد، اما با یک لایه محافظ نازک نیکل پوشانده شده است. از ورقه های آهنی با روکش نیکل برای ساخت ظروف بزرگ برای حمل و نقل و نگهداری به عنوان مثال قلیاهای سوزاننده استفاده می شود که در صنایع مختلف شیمیایی نیز استفاده می شود.

روش گالوانیکی ایجاد پوشش های محافظ با نیکل یکی از قدیمی ترین روش های فرآیندهای الکتروشیمیایی است. این عملیات که معمولاً در هنر به نام آبکاری نیکل شناخته می شود، در اصل یک فرآیند نسبتاً ساده است. این شامل برخی کارهای مقدماتی تمیز کردن بسیار کامل سطح فلزی است که قرار است آبکاری شود و آماده سازی یک حمام الکترولیتی متشکل از محلول اسیدی نمک نیکل، معمولاً سولفات نیکل. در آبکاری الکتریکی، ماده ای که قرار است پوشش داده شود به عنوان کاتد و یک صفحه نیکل به عنوان آند عمل می کند. در یک مدار گالوانیکی، نیکل با یک انتقال معادل از آند به محلول روی کاتد رسوب می‌کند. روش آبکاری نیکل به طور گسترده در مهندسی استفاده می شود و مقدار زیادی نیکل برای این منظور مصرف می شود.

اخیراً از روش آبکاری با نیکل برای ایجاد پوشش های محافظ بر روی آلومینیوم، منیزیم، روی و چدن استفاده می شود. این مقاله کاربرد روش آبکاری نیکل آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم، به ویژه برای محافظت از تیغه‌های دورالومین هواپیمای ملخی را توصیف می‌کند. مقاله دیگری استفاده از درام های خشک کننده چدن با روکش نیکل را در صنعت کاغذ شرح می دهد. افزایش قابل توجهی در مقاومت به خوردگی درام ها و افزایش کیفیت کاغذ روی درام های نیکل اندود در مقایسه با درام های چدن معمولی بدون آبکاری نیکل ایجاد شد.

آبکاری نیکل با آبکاری الکتریکی با استفاده از الکترولیت های حاوی سولفات نیکل (II)، کلرید سدیم، هیدروکسید بور، سورفکتانت ها و روشن کننده ها و آندهای محلول نیکل انجام می شود. ضخامت لایه نیکل حاصل 12 - 36 میکرون است. پایداری براق شدن سطح را می توان با آبکاری کروم بعدی تضمین کرد (ضخامت لایه کروم 0.3 میکرومتر).

آبکاری نیکل بدون جریان در محلولی از مخلوطی از کلرید نیکل (II) و هیپوفسفیت سدیم در حضور سیترات سدیم انجام می شود:

NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O \u003d Ni + NaH 2 PO 3 + 2HCl

این فرآیند در pH 4 - 6 و 95 درجه سانتیگراد انجام می شود.

استفاده از نیکل در تولید باتری

ساخت باتری های آهن نیکل، نیکل کادمیوم، نیکل روی، نیکل هیدروژن.

رایج ترین "معایب" در منابع جریان شیمیایی روی، کادمیوم، آهن، و رایج ترین "مضرات" اکسیدهای نقره، سرب، منگنز، نیکل هستند. از ترکیبات نیکل در ساخت باتری های قلیایی استفاده می شود. به هر حال، باتری نیکل آهن در سال 1900 توسط توماس آلوا ادیسون اختراع شد.

الکترودهای مثبت مبتنی بر اکسیدهای نیکل دارای بار مثبت به اندازه کافی بزرگ هستند، آنها در الکترولیت پایدار هستند، به خوبی پردازش می شوند، نسبتا ارزان هستند، عمر طولانی دارند و نیازی به مراقبت خاصی ندارند. این مجموعه از خواص باعث شد که الکترودهای نیکل رایج ترین باشند. برخی از باتری ها، به ویژه باتری های روی-نقره ای، ویژگی های خاص بهتری نسبت به باتری های نیکل-آهن یا نیکل-کادمیم دارند. اما نیکل بسیار ارزان تر از نقره است و باتری های گران قیمت بسیار کمتر عمر می کنند.

الکترودهای اکسید نیکل برای باتری های قلیایی از خمیر حاوی هیدرات اکسید نیکل و پودر گرافیت ساخته می شوند. گاهی اوقات عملکرد یک افزودنی رسانا به جای گرافیت توسط گلبرگ های نازک نیکل انجام می شود که به طور یکنواخت در هیدروکسید نیکل توزیع شده اند. این جرم فعال در صفحات رسانا با طرح های مختلف پر می شود.

در سال های اخیر روش دیگری برای تولید الکترودهای نیکل رواج یافته است. صفحات از پودر بسیار ریز اکسیدهای نیکل با افزودنی های لازم فشرده می شوند. مرحله دوم تولید، تف جوشی جرم در اتمسفر هیدروژنی است. این روش الکترودهای متخلخل با سطح بسیار توسعه یافته تولید می کند و هر چه سطح بزرگتر باشد جریان بیشتر می شود. باتری های دارای الکترود ساخته شده با این روش قوی تر، قابل اطمینان تر، سبک تر و همچنین گران تر هستند. بنابراین، آنها در حیاتی ترین اشیاء - مدارهای الکترونیکی، منابع جریان در فضاپیماها و غیره استفاده می شوند.

الکترودهای نیکل، ساخته شده از بهترین پودرها، در پیل های سوختی نیز استفاده می شوند. در اینجا خواص کاتالیزوری نیکل و ترکیبات آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نیکل یک کاتالیزور عالی برای فرآیندهای پیچیده ای است که در این منابع جاری اتفاق می افتد. به هر حال، در سلول های سوختی، نیکل و ترکیبات آن را می توان برای ساخت هر دو "پلاس" و "منهای" استفاده کرد. تنها تفاوت در مواد افزودنی است.

نیکل در فناوری های تابشی

نوکلید 63 Ni که ذرات β + ساطع می کند نیمه عمر 100.1 سال دارد و در کریترون ها استفاده می شود. اخیراً از صفحات نیکل به جای صفحات کادمیوم در قطع کننده های مکانیکی یک پرتو نوترونی برای به دست آوردن پالس های نوترونی با ارزش انرژی بالا استفاده شده است.

استفاده از نیکل در پزشکی

• در ساخت سیستم های براکت استفاده می شود.
• مبحث اعضای مصنوعی

تشکیل یک رسوب مایل به قرمز پس از افزودن دی متیل گلیوکسیم به محلول آمونیاکی مخلوط تجزیه شده بهترین واکنش برای تعیین کمی و کیفی نیکل است. اما نیکل دی متیل گلیوکسیمات فقط برای تحلیلگران نیست. رنگ عمیق زیبای این ترکیب پیچیده توجه عطرسازان را به خود جلب کرد: نیکل دی متیل گلیوکسیمات به رژ لب اضافه می شود. برخی از ترکیبات مشابه نیکل دی متیل گلیوکسیمات اساس رنگ های سریع بسیار سبک هستند.

سایر کاربردهای نیکل

نشانه های جالبی از استفاده از صفحات نیکل در دستگاه های اولتراسونیک اعم از الکتریکی و مکانیکی و همچنین در طراحی های مدرن دستگاه های تلفن وجود دارد.

برخی از حوزه‌های فناوری وجود دارد که در آن نیکل خالص به صورت مستقیم یا به صورت پودر یا به صورت محصولات مختلف به دست آمده از پودرهای نیکل خالص استفاده می‌شود.

یکی از زمینه‌های کاربرد نیکل پودری، فرآیندهای کاتالیزوری در واکنش‌های هیدروژناسیون هیدروکربن‌های غیراشباع، آلدئیدهای حلقوی، الکل‌ها و هیدروکربن‌های معطر است.

خواص کاتالیزوری نیکل مشابه پلاتین و پالادیوم است. بنابراین، قیاس شیمیایی عناصر همان گروه از سیستم تناوبی در اینجا نیز منعکس شده است. نیکل که فلزی ارزان‌تر از پالادیوم و پلاتین است، به‌طور گسترده‌ای به عنوان کاتالیزور در فرآیندهای هیدروژناسیون استفاده می‌شود.

برای این منظور، بهتر است از نیکل به شکل بهترین پودر استفاده شود. با یک حالت خاص کاهش هیدروژن اکسید نیکل در محدوده دمایی 300-350 درجه به دست می آید.