Det var 1751. I lille Sverige dukket det opp takket være forskeren Axel Frederik Krondstedt grunnstoff nummer 17. På den tiden var det bare 12 kjente metaller, pluss svovel, fosfor, karbon og arsen. De tok imot en nykommer i selskapet deres, navnet hans er nikkel.
Litt av historien
Mange år før denne mirakuløse oppdagelsen var gruvearbeidere fra Sachsen kjent med malm som kunne forveksles med kobbermalm. Forsøk på å utvinne kobber fra dette materialet var fåfengt. Malmen følte seg lurt og begynte å bli k alt "Kupfernikel" (på russisk - "kobberdjevel").
Krondstedt, ekspert på mineraler, ble interessert i denne malmen. Etter mye arbeid ble det oppnådd et nytt metall, som ble k alt nikkel. Bergman overtok forskningsstafetten. Han foredlet metallet ytterligere og kom til den konklusjon at dette elementet minner om jern.
Nikkels fysiske egenskaper
Nikkel er inkludert i den tiende gruppen av grunnstoffer og er i fjerde periode i det periodiske system under atomnummer 28. Hvis du tar bort symbolet Ni i tabellen, er dette nikkel. Den har en nyanse av gul, på sølvbunn. Selv i luften metallblekner ikke. Solid og ganske viskøs. Den egner seg godt til smiing, slik at det kan lages veldig tynne produkter. Perfekt polert. Nikkel kan tiltrekkes med en magnet. Selv ved en temperatur på 340 grader med et minustegn, er de magnetiske egenskapene til nikkel synlige. Nikkel er et metall som er motstandsdyktig mot korrosjon. Den viser lav kjemisk aktivitet. Hva kan sies om de kjemiske egenskapene til nikkel?
Kjemiske egenskaper
Hva må til for å bestemme den kvalitative sammensetningen av nikkel? Her er det nødvendig å liste opp hvilke atomer (nemlig antallet deres) metallet vårt består av. Den molare massen (det kalles også atommassen) er 58,6934 (g / mol). Målingene har gått videre. Radiusen til atomet til metallet vårt er 124 pm. Ved måling av ioneradius viste resultatet (+2e) 69 pm, og tallet 115 pm er kovalent radius. I henhold til skalaen til den berømte krystallografen og store kjemikeren Pauling er elektronegativiteten 1,91, og det elektroniske potensialet er 0,25 V.
Effekten av luft og vann på nikkel er nesten ubetydelig. Det samme kan sies om alkali. Hvorfor reagerer dette metallet slik? NiO dannes på overflaten. Dette er et belegg i form av en film som hindrer oksidasjon. Hvis nikkel varmes opp til en veldig høy temperatur, begynner det å reagere med oksygen, og virker også med halogener, og med alle.
Hvis nikkel kommer inn i salpetersyre, vil reaksjonen ikke ta lang tid. Den aktiveres også lett i løsninger som inneholder ammoniakk.
Men ikke all syre fungerer på nikkel. Syrer som s altsyre og svovelsyre,løse det opp veldig sakte men sikkert. Og forsøk på å gjøre det samme med nikkel i fosforsyre var ikke vellykket i det hele tatt.
Nikkel i naturen
Forskernes antagelser er at kjernen av planeten vår er en legering der jern inneholder 90 %, og nikkel er 10 ganger mindre. Det er tilstedeværelse av kobolt - 0,6%. I rotasjonsprosessen kom nikkelatomer ut i laget av jorddekselet. De er grunnleggerne av kobber-nikkelsulfidmalmer, sammen med kobber og svovel. Noen av de mer vågale nikkelatomene stoppet ikke der og presset seg videre. Atomer skyndte seg til overflaten i selskap med krom, magnesium og jern. Videre ble medreisende av metallet vårt oksidert og løsrevet.
Felsic og ultrabasiske bergarter forekommer på overflaten av kloden. Ifølge forskere er nikkelinnholdet i sure bergarter mye lavere enn i ultramafiske. Derfor er jorda og vegetasjonen der ganske godt beriket på nikkel. Men reisen til helten under diskusjon i biosfæren og vannet var ikke så merkbar.
Nikkelmalm
Industriell nikkelmalm er delt inn i to typer.
- Sulfid kobber-nikkel. Mineraler: magnesium, pyrrhotitt, kubanitt, mileritt, petlanditt, sperrylitt - det er det som finnes i disse malmene. Takket være magmaen som dannet dem. Sulfidmalm kan også produsere palladium, gull og mer.
- Silikat-nikkelmalm. De er løse, som leire. Malmer av denne typen er jernholdige, kiselholdige, magnesianske.
Hvor nikkel brukes
Nikkel er mye brukt i en så kraftig industri som metallurgi. Nemlig i produksjon av et bredt utvalg av legeringer. I utgangspunktet inkluderer legeringen jern, nikkel og kobolt. Det er mange legeringer basert på nikkel. Vårt metall er kombinert til en legering, for eksempel med titan, krom, molybden. Nikkel brukes også for å beskytte produkter som korroderer raskt. Disse produktene er nikkelbelagte, det vil si at de lager et spesielt nikkelbelegg som ikke lar korrosjon gjøre det motsatte.
Nikkel er en veldig god katalysator. Derfor brukes det aktivt i den kjemiske industrien. Dette er enheter, kjemiske retter, enheter for ulike bruksområder. For kjemikalier brukes mat, levering av alkalier, lagring av essensielle oljer, tanker og reservoarer laget av nikkelmaterialer. Kjernefysisk teknologi, TV, en rekke enheter, listen over som er veldig lang, kan ikke klare seg uten dette metallet.
Hvis du ser på et slikt felt som instrumentproduksjon, og deretter inn i feltet maskinteknikk, vil du legge merke til at anoder og katoder er nikkelplater. Og dette er ikke hele listen over bruksområder for et så rett og slett fantastisk metall. Betydningen av nikkel i medisinen bør heller ikke undervurderes.
Nikkel i medisin
Nikkel er mye brukt i medisin. Først, la oss ta verktøyene som er nødvendige for operasjonen. Resultatet av operasjonen avhenger ikke bare av legen selv, men også av kvaliteten på instrumentet han arbeider med. Instrumenter gjennomgår en rekke steriliseringer, og hvis de er laget av en legering som ikke inneholder nikkel, vil korrosjon ikke ta lang tid. Og verktøy laget av stål som inneholder nikkel varer mye lenger.
Når det gjelder implantater, brukes nikkellegeringer til å lage dem. Nikkelholdig stål har en høy grad av styrke. Enheter for å feste bein, proteser, skruer - alt er laget av dette stålet. Innen tannlegen har også implantater tatt sin sterke posisjon. Bugels, rustfrie seler brukes av kjeveortopeder.
Nikkel i levende organismer
Hvis du ser verden nedenfra og opp, dukker bildet opp omtrent som dette. Vi har jord under føttene. Nikkelinnholdet i den er høyere enn i vegetasjon. Men hvis vi vurderer denne vegetasjonen under prismet som interesserer oss, så finnes et stort nikkelinnhold i belgfrukter. Og i korn øker prosentandelen nikkel.
La oss kort vurdere det gjennomsnittlige innholdet av nikkel i planter, marine og landdyr. Og selvfølgelig hos mennesker. Målingen er i vektprosent. Så massen av nikkel i planter er 510-5. Landdyr 110-6, marine dyr 1, 610-4. Og et menneske har et nikkelinnhold på 1-210-6.
Nikkelens rolle i menneskekroppen
Du ønsker alltid å være en sunn og vakker person. Nikkel er et av de viktige sporstoffene i menneskekroppen. Nikkel samler seg vanligvis i lungene, nyrene og leveren. Opphopninger av nikkel hos menneskerfinnes i hår, skjoldbruskkjertelen og bukspyttkjertelen. Og det er ikke alt. Hva gjør metall i kroppen? Her kan vi trygt si at han er en sveitser, en reaper, og en spiller på røret. Nemlig:
- prøver å hjelpe til med oksygenering av celler, ikke uten hell;
- oksidasjonsreduksjonsarbeid i vev faller også på nikkelskuldrene;
- nøler ikke med å delta i reguleringen av kroppens hormonelle bakgrunn;
- oksiderer sikkert vitamin C;
- det kan bemerkes hans engasjement i metabolismen av fett;
- utmerket nikkel påvirker bloddannelsen.
Jeg vil merke meg den store betydningen av nikkel i cellen. Dette sporelementet beskytter cellemembranen og nukleinsyrene, nemlig deres utforming.
Selv om listen over nikkels verdige verk kan fortsettes. Fra ovenstående merker vi at kroppen trenger nikkel. Dette sporstoffet kommer inn i kroppen vår gjennom mat. Vanligvis er det nok nikkel i kroppen, fordi den trenger veldig lite. Alarmerende bjeller av mangelen på metallet vårt er utseendet på dermatitt. Her er verdien av nikkel i menneskekroppen.
Nikkellegeringer
Det finnes mange forskjellige nikkellegeringer. La oss merke oss de tre hovedgruppene.
Den første gruppen inkluderer nikkel og kobberlegeringer. De kalles nikkel-kobber-legeringer. Uansett hvilke proporsjoner disse to elementene er smeltet sammen, er resultatet fantastisk og, viktigst av alt, uten overraskelser. Homogen legering garantert. Hvis det inneholder mer kobber enn nikkel, er egenskapene mer utt altekobber, og hvis nikkel dominerer, har legeringen nikkelkarakter.
Nikkel-kobberlegeringer er populære i produksjon av mynter, maskindeler. Legeringen Constantine, som består av nesten 60 % kobber og resten nikkel, brukes til å lage utstyr med høyere presisjon.
Vurder en legering med nikkel og krom. Nichromes. Motstandsdyktig mot korrosjon, syrer, varmebestandig. Slike legeringer brukes til jetmotorer, atomreaktorer, men bare hvis de inneholder opptil 80 % nikkel.
La oss gå videre til den tredje gruppen av legeringer. Dette er jernlegeringer. De er delt inn i 4 typer.
- Varmebestandig - motstandsdyktig mot høye temperaturer. Denne legeringen inneholder nesten 50 % nikkel. Her kan kombinasjonen være med molybden, titan, aluminium.
- Magnetisk - øke magnetisk permeabilitet, ofte brukt i elektroteknikk.
- Anti-korrosjon - denne legeringen er uunnværlig i produksjon av kjemisk utstyr, så vel som når du arbeider i et aggressivt miljø. Legeringen inneholder molybden.
- En legering som beholder sin størrelse og elastisitet. Termoelement i ovnen. Det er her legeringen kommer inn. Ved oppvarming bevares dimensjonene til dimensjonene, og elastisiteten går ikke tapt. Hvor mye nikkel trengs for å lage en legering med slike egenskaper? Metallet i legeringen bør være ca. 40%.
Nikkel i hverdagen
Hvis du ser deg rundt, kan du forstå at nikkellegeringer omgir en person over alt. La oss starte med møbler. Legeringen beskytter bunnen av møblene mot skader, skadelige effekter. La oss ta en titt på tilbehøret. Skjønt på vinduet, men på møbler. Hun kanHolder lenge og ser veldig bra ut. La oss fortsette turen til badet. Ingen nikkel her. Dusjhoder, kran, kran - alt forniklet. Takket være dette kan du glemme hva korrosjon er. Og det er ikke flaut å se på produktet, for det ser søtt ut og støtter innredningen. Nikkelbelagte deler finnes i dekorative bygninger.
Nikkel er på ingen måte et mindre metall. Ulike mineraler og malmer kan skryte av tilstedeværelsen av nikkel. Jeg er glad for at et slikt element er til stede på planeten vår og til og med i menneskekroppen. Her spiller han ikke den siste fiolinen i hematopoietiske prosesser og til og med i DNA. Mye brukt i teknologi. Nikkel har vunnet sin dominans på grunn av sin kjemiske motstandsdyktighet når det gjelder å beskytte belegg.
Nikkel er et metall med en stor fremtid. I noen områder er det faktisk uunnværlig.
