Bilo je 1751. Na mali Švedski se je po zaslugi znanstvenika Axela Frederika Krondstedta pojavil element številka 17. Takrat je bilo znanih le 12 kovin ter žveplo, fosfor, ogljik in arzen. V svojo družbo so sprejeli novinca, ime mu je nikelj.
Malo zgodovine
Mnogo let pred tem čudežnim odkritjem so rudarji iz Saške poznali rudo, ki bi jo lahko zamenjali z bakrovo rudo. Poskusi pridobivanja bakra iz tega materiala so bili neuspešni. Ker se je ruda počutila ogoljufano, se je začela imenovati "Kupfernikel" (v ruščini - "bakreni hudič").
Krondstedt, strokovnjak za minerale, se je začel zanimati za to rudo. Po dolgem delu je bila pridobljena nova kovina, ki se je imenovala nikelj. Raziskovalno palico je prevzel Bergman. Nadalje je izpopolnil kovino in prišel do zaključka, da je ta element podoben železu.
Fizikalne lastnosti niklja
Nikel je vključen v deseto skupino elementov in je v četrti periodi periodnega sistema pod atomsko številko 28. Če v tabeli odvzamete simbol Ni, je to nikelj. Ima odtenek rumene barve, na srebrni podlagi. Tudi v zraku kovinane zbledi. Trden in precej viskozen. Dobro se prilega kovanju, tako da je mogoče izdelati zelo tanke izdelke. Popolnoma polirano. Nikelj lahko pritegnemo z magnetom. Tudi pri temperaturi 340 stopinj z znakom minus so vidne magnetne lastnosti niklja. Nikelj je kovina, odporna proti koroziji. Ima nizko kemično aktivnost. Kaj lahko rečemo o kemičnih lastnostih niklja?
Kemijske lastnosti
Kaj je potrebno za določitev kvalitativne sestave niklja? Tukaj je treba navesti, iz katerih atomov (in sicer njihovo število) je sestavljena naša kovina. Molarna masa (imenuje se tudi atomska masa) je 58,6934 (g / mol). Meritve so šle naprej. Polmer atoma naše kovine je 124 pm. Pri merjenju ionskega polmera je rezultat pokazal (+2e) 69 pm, število 115 pm pa je kovalentni polmer. Po lestvici slavnega kristalografa in velikega kemika Paulinga je elektronegativnost 1,91, elektronski potencial pa 0,25 V.
Učinki zraka in vode na nikelj so skoraj zanemarljivi. Enako lahko rečemo za alkalije. Zakaj ta kovina reagira tako? Na njegovi površini nastaja NiO. To je premaz v obliki filma, ki preprečuje oksidacijo. Če nikelj segrejemo na zelo visoko temperaturo, potem začne reagirati s kisikom, deluje pa tudi s halogeni in z vsemi.
Če nikelj pride v dušikovo kislino, reakcija ne bo trajala dolgo. Z lahkoto se aktivira tudi v raztopinah, ki vsebujejo amoniak.
Vendar vse kisline ne delujejo na nikelj. Kisline, kot sta klorovodikova in žveplova,raztopite zelo počasi, a zanesljivo. In poskusi, da bi storili enako z nikljem v fosforni kislini, sploh niso bili uspešni.
Nikelj v naravi
Ugibanje znanstvenikov je, da je jedro našega planeta zlitina, v kateri je železa 90 %, niklja pa 10-krat manj. Obstaja prisotnost kob alta - 0,6%. V procesu vrtenja so atomi niklja prišli v plast zemeljskega pokrova. So ustanovitelji bakrovo-nikljevih sulfidnih rud, skupaj z bakrom in žveplom. Nekateri bolj drzni atomi niklja se pri tem niso ustavili in so se potisnili dlje. Atomi so hiteli na površje v družbi kroma, magnezija in železa. Nadalje so bili sopotniki naše kovine oksidirani in ločeni.
Felsic in ultrabazične kamnine se pojavljajo na površini zemeljske oble. Po mnenju znanstvenikov je vsebnost niklja v kislih kamninah veliko nižja kot v ultramafičnih. Zato sta tamkajšnja tla in vegetacija dokaj dobro obogatena z nikljem. Toda potovanje junaka, o katerem se razpravlja v biosferi in vodi, ni bilo tako opazno.
nikljeve rude
Industrijske nikljeve rude so razdeljene na dve vrsti.
- Sulfid bakrov-nikelj. Minerali: magnezij, pirotin, kubanit, milerit, petlandit, sperrilit - to je tisto, kar vsebujejo te rude. Zahvaljujoč magmi, ki jih je oblikovala. Sulfidne rude lahko proizvajajo tudi paladij, zlato in drugo.
- Silikatne rude niklja. So ohlapni, kot glina. Rude te vrste so železove, kremenčeve, magnezijeve.
Kje se uporablja nikelj
Nikel se pogosto uporablja v tako močni industriji, kot je metalurgija. In sicer pri izdelavi najrazličnejših zlitin. V bistvu zlitina vključuje železo, nikelj in kob alt. Obstaja veliko zlitin na osnovi niklja. Naša kovina je združena v zlitino, na primer s titanom, kromom, molibdenom. Nikelj se uporablja tudi za zaščito izdelkov, ki hitro korodirajo. Ti izdelki so ponikljani, torej ustvarijo posebno nikljevo prevleko, ki ne dopušča, da bi korozija naredila svoje nasprotje.
Nikelj je zelo dober katalizator. Zato se aktivno uporablja v kemični industriji. To so naprave, kemične posode, naprave za različne aplikacije. Za kemikalije se uporabljajo hrana, dostava alkalij, skladiščenje eteričnih olj, rezervoarji in rezervoarji iz nikljevih materialov. Jedrska tehnologija, televizija, različne naprave, katerih seznam je zelo dolg, ne morejo brez te kovine.
Če pogledate na področje izdelave instrumentov, nato pa še na področje strojništva, boste opazili, da so anode in katode nikljeve plošče. In to ni celoten seznam aplikacij tako preprosto čudovite kovine. Tudi pomena niklja v medicini ne gre podcenjevati.
Nikelj v medicini
Nikel se pogosto uporablja v medicini. Najprej vzemimo orodja, potrebna za operacijo. Rezultat operacije ni odvisen le od samega zdravnika, temveč tudi od kakovosti instrumenta, s katerim dela. Instrumenti so podvrženi številnim sterilizacijam in če so izdelani iz zlitine, ki ne vsebuje niklja, potem korozija ne bo trajala dolgo. In orodja iz jekla, ki vsebujejo nikelj, trajajo veliko dlje.
V smislu vsadkov se za njihovo izdelavo uporabljajo nikljeve zlitine. Jeklo, ki vsebuje nikelj, ima visoko stopnjo trdnosti. Naprave za pritrditev kosti, proteze, vijaki - vse je narejeno iz tega jekla. Tudi v zobozdravstvu so vsadki zavzeli močan položaj. Ortodonti uporabljajo naramnice iz nerjavečega jekla.
Nikelj v živih organizmih
Če pogledate na svet od spodaj navzgor, se slika prikaže nekako takole. Pod nogami imamo zemljo. Vsebnost niklja v njej je višja kot v vegetaciji. Če pa to vegetacijo upoštevamo pod prizmo, ki nas zanima, potem v stročnicah najdemo veliko vsebnost niklja. In v žitih se odstotek niklja povečuje.
Na kratko razmislimo o povprečni vsebnosti niklja v rastlinah, morskih in kopenskih živalih. In seveda pri ljudeh. Merjenje je v utežnih odstotkih. Torej je masa niklja v rastlinah 510-5. Kopenske živali 110-6, morske živali 1, 610-4. In človek ima vsebnost niklja 1-210-6.
Vloga niklja v človeškem telesu
Vedno želite biti zdrava in lepa oseba. Nikelj je eden od pomembnih elementov v sledovih v človeškem telesu. Nikelj se običajno kopiči v pljučih, ledvicah in jetrih. Akumulacije niklja pri ljudehnajdemo v laseh, ščitnici in trebušni slinavki. In to še ni vse. Kaj naredi kovina v telesu? Tukaj lahko mirno rečemo, da je Švicar, kosec in igralec na pipi. In sicer:
- skušam pomagati celicam nasičiti kisik, ne brez uspeha;
- oksidacijsko-reducijsko delo v tkivih prav tako pade na ramena niklja;
- ne oklevajte sodelovati pri uravnavanju hormonskega ozadja telesa;
- varno oksidira vitamin C;
- je mogoče opaziti njegovo vpletenost v presnovo maščob;
- odličen nikelj vpliva na tvorbo krvi.
Rad bi opozoril na velik pomen niklja v celici. Ta element v sledovih ščiti celično membrano in nukleinske kisline, in sicer njihovo zasnovo.
Čeprav je seznam niklja vrednih del mogoče nadaljevati. Iz zgornjega ugotavljamo, da telo potrebuje nikelj. Ta element v sledovih vstopi v naše telo s hrano. Običajno je v telesu dovolj niklja, saj ga potrebuje zelo malo. Zaskrbljujoč zvonec pomanjkanja naše kovine je pojav dermatitisa. Tukaj je vrednost niklja v človeškem telesu.
Nikeljeve zlitine
Obstaja veliko različnih nikljevih zlitin. Upoštevajmo glavne tri skupine.
Prva skupina vključuje zlitine niklja in bakra. Imenujejo se nikelj-bakrene zlitine. V kakršnem koli razmerju sta ta dva elementa zlita, je rezultat neverjeten in kar je najpomembneje, brez presenečenj. Zagotovljena homogena zlitina. Če vsebuje več bakra kot niklja, so lastnosti bolj izrazitebaker, in če prevladuje nikelj, ima zlitina nikljev značaj.
Zlitine niklja in bakra so priljubljene pri proizvodnji kovancev, strojnih delov. Zlitina Constantine, ki je skoraj 60 % bakra in preostanek niklja, se uporablja za izdelavo višje natančne opreme.
Razmislite o zlitini z nikljem in kromom. Nichromes. Odporen proti koroziji, kislinam, toplotno odporen. Takšne zlitine se uporabljajo za reaktivne motorje, jedrske reaktorje, vendar le, če vsebujejo do 80 % niklja.
Pojdimo na tretjo skupino zlitin. To so železove zlitine. Razdeljeni so na 4 vrste.
- Toplotno odporen - odporen na visoke temperature. Ta zlitina vsebuje skoraj 50% niklja. Tukaj je lahko kombinacija z molibdenom, titanom, aluminijem.
- Magnetic - poveča magnetno prepustnost, ki se pogosto uporablja v elektrotehniki.
- Protikorozijska - ta zlitina je nepogrešljiva pri proizvodnji kemične opreme, pa tudi pri delu v agresivnem okolju. Zlitina vsebuje molibden.
- Zlitina, ki ohranja svojo velikost in elastičnost. Termoelement v pečici. Tu pride zlitina. Pri segrevanju se dimenzije dimenzij ohranijo, elastičnost pa se ne izgubi. Koliko niklja je potrebno za izdelavo zlitine s takšnimi lastnostmi? Kovine v zlitini mora biti približno 40%.
Nikelj v vsakdanjem življenju
Če pogledate naokoli, lahko razumete, da nikljeve zlitine obdajajo človeka povsod. Začnimo s pohištvom. Zlitina ščiti osnovo pohištva pred poškodbami, škodljivimi učinki. Oglejmo si dodatke. Čeprav na okno, čeprav na pohištvo. Ona lahkoDolgo obstojna in izgleda zelo lepo. Nadaljujmo z ogledom do kopalnice. Tukaj ni niklja. Tuš glave, pipa, pipa - vse ponikljano. Zahvaljujoč temu lahko pozabite, kaj je korozija. In ni nerodno pogledati izdelek, ker je videti srčkan in podpira dekor. Ponikljane dele najdemo v okrasnih zgradbah.
Nikelj nikakor ni manjša kovina. Različni minerali in rude se lahko pohvalijo s prisotnostjo niklja. Vesel sem, da je tak element prisoten na našem planetu in celo v človeškem telesu. Tukaj ne igra zadnje violine v hematopoetskih procesih in celo v DNK. Široko se uporablja v tehnologiji. Nikelj je osvojil svojo prevlado zaradi svoje kemične odpornosti pri zaščiti premazov.
Nikelj je kovina z veliko prihodnostjo. Dejansko je na nekaterih področjih nepogrešljiv.
