Era 1751. În mica Suedia, mulțumită savantului Axel Frederik Krondstedt, a apărut elementul numărul 17. În acel moment, erau cunoscute doar 12 metale, plus sulf, fosfor, carbon și arsen. Au acceptat un nou venit în compania lor, numele lui este nichel.
Un pic de istorie
Cu mulți ani înainte de această descoperire miraculoasă, minerii din Saxonia erau familiarizați cu minereul care putea fi confundat cu minereu de cupru. Încercările de a extrage cupru din acest material au fost zadarnice. Simțindu-se înșelat, minereul a început să fie numit „Kupfernikel” (în rusă - „diavolul de cupru”).
Krondstedt, un expert în minerale, a devenit interesat de acest minereu. După multă muncă, s-a obținut un nou metal, care se numea nichel. Bergman a preluat ștafeta cercetării. El a rafinat în continuare metalul și a ajuns la concluzia că acest element seamănă cu fierul.
Proprietățile fizice ale nichelului
Nichelul este inclus în a zecea grupă de elemente și se află în a patra perioadă a tabelului periodic sub numărul atomic 28. Dacă eliminați simbolul Ni din tabel, acesta este nichel. Are o nuanta de galben, pe baza argintie. Chiar și în metalul aeruluinu se estompează. Solid și destul de vâscos. Se preteaza bine la forjare, astfel incat se pot realiza produse foarte subtiri. Perfect lustruit. Nichelul poate fi atras cu un magnet. Chiar și la o temperatură de 340 de grade cu semnul minus, caracteristicile magnetice ale nichelului sunt vizibile. Nichelul este un metal rezistent la coroziune. Prezintă activitate chimică scăzută. Ce se poate spune despre proprietățile chimice ale nichelului?
Proprietăți chimice
Ce este necesar pentru a determina compoziția calitativă a nichelului? Aici este necesar să enumeram din ce atomi (și anume numărul lor) constă metalul nostru. Masa molară (se mai numește și masă atomică) este 58,6934 (g/mol). Măsurătorile au trecut mai departe. Raza atomului metalului nostru este de 124 pm. La măsurarea razei ionilor, rezultatul a arătat (+2e) 69 pm, iar numărul 115 pm este raza covalentă. Conform scarei celebrului cristalograf și mare chimist Pauling, electronegativitatea este 1,91, iar potențialul electronic este de 0,25 V.
Efectele aerului și apei asupra nichelului sunt aproape neglijabile. Același lucru se poate spune despre alcali. De ce acest metal reacționează așa? NiO este creat pe suprafața sa. Acesta este o acoperire sub formă de peliculă care previne oxidarea. Dacă nichelul este încălzit la o temperatură foarte ridicată, atunci începe să reacționeze cu oxigenul și acționează, de asemenea, cu halogenii și cu toate.
Dacă nichelul intră în acid azotic, reacția nu va dura mult. De asemenea, se activează cu ușurință în soluții care conțin amoniac.
Dar nu tot acidul funcționează pe nichel. Acizi precum clorhidric și sulfuric,se dizolvă foarte încet, dar sigur. Și încercările de a face același lucru cu nichelul din acid fosforic nu au avut deloc succes.
Nichel în natură
Conjecturile oamenilor de știință sunt că miezul planetei noastre este un aliaj în care fierul conține 90%, iar nichelul este de 10 ori mai puțin. Există prezența cob altului - 0,6%. În procesul de rotație, atomii de nichel au ieșit în stratul de acoperire a pământului. Ei sunt fondatorii minereurilor de sulfură de cupru-nichel, împreună cu cuprul și sulful. Unii dintre cei mai îndrăzneți atomi de nichel nu s-au oprit aici și și-au făcut drumul mai departe. Atomii au ieșit la suprafață în compania cromului, magneziului și fierului. În plus, colegii de călători ai metalului nostru au fost oxidați și detașați.
Roci felice și ultrabazice apar pe suprafața globului. Potrivit oamenilor de știință, conținutul de nichel din rocile acide este mult mai mic decât în cele ultramafice. Prin urmare, solul și vegetația de acolo sunt destul de bine îmbogățite în nichel. Dar călătoria eroului aflat în discuție în biosferă și apă nu a fost atât de vizibilă.
Minereuri de nichel
Minereurile industriale de nichel sunt împărțite în două tipuri.
- Cupru-nichel sulfurat. Minerale: magneziu, pirotită, cubanită, milerită, petlandită, sperlită - asta este conținutul acestor minereuri. Datorită magmei care le-a format. Minereurile sulfurate pot produce, de asemenea, paladiu, aur și multe altele.
- Minereuri de nichel silicat. Sunt libere, ca lutul. Minereurile de acest tip sunt feruginoase, silicioase, magneziene.
Unde se folosește nichelul
Nichelul este utilizat pe scară largă într-o industrie atât de puternică precum metalurgia. Și anume, în fabricarea unei game largi de aliaje. Practic, aliajul include fier, nichel și cob alt. Există multe aliaje pe bază de nichel. Metalul nostru este combinat într-un aliaj, de exemplu, cu titan, crom, molibden. Nichelul este, de asemenea, folosit pentru a proteja produsele care se corodează rapid. Aceste produse sunt placate cu nichel, adică creează un strat special de nichel care nu permite coroziunii să facă opusul.
Nichelul este un catalizator foarte bun. Prin urmare, este utilizat în mod activ în industria chimică. Acestea sunt dispozitive, vase chimice, dispozitive pentru diverse aplicații. Pentru produse chimice se folosesc alimente, livrarea alcaline, depozitarea uleiurilor esențiale, rezervoare și rezervoare din materiale de nichel. Tehnologia nucleară, televiziunea, o varietate de dispozitive, a căror listă este foarte lungă, nu se pot descurca fără acest metal.
Dacă te uiți într-un domeniu precum fabricarea instrumentelor și apoi în domeniul ingineriei mecanice, vei observa că anozii și catozii sunt foi de nichel. Și aceasta nu este întreaga listă de aplicații ale unui metal atât de pur și simplu minunat. Nici importanța nichelului în medicină nu trebuie subestimată.
Nichelul în medicină
Nichelul este utilizat pe scară largă în medicină. În primul rând, să luăm instrumentele necesare operației. Rezultatul operației depinde nu numai de medicul însuși, ci și de calitatea instrumentului cu care lucrează. Instrumentele suferă numeroase sterilizări, iar dacă sunt realizate dintr-un aliaj care nu include nichel, atunci coroziunea nu va dura mult. Și uneltele din oțel care conține nichel durează mult mai mult.
În ceea ce privește implanturile, pentru realizarea acestora se folosesc aliaje de nichel. Oțelul care conține nichel are un grad ridicat de rezistență. Dispozitive pentru fixarea oaselor, protezelor, șuruburilor - totul este realizat din acest oțel. În stomatologie, implanturile și-au luat poziția de forță. Bugels, bretele din oțel inoxidabil sunt folosite de ortodonti.
Nichel în organismele vii
Dacă privești lumea de jos în sus, imaginea reiese cam așa. Avem pământ sub picioare. Conținutul de nichel din acesta este mai mare decât în vegetație. Dar dacă luăm în considerare această vegetație sub prisma care ne interesează, atunci un conținut mare de nichel se găsește în leguminoase. Și în cereale, procentul de nichel este în creștere.
Să luăm în considerare pe scurt conținutul mediu de nichel în plante, animale marine și terestre. Și, desigur, la oameni. Măsurarea este în procente în greutate. Deci, masa de nichel din plante este de 510-5. Animale terestre 110-6, animale marine 1, 610-4. Și un om are un conținut de nichel de 1-210-6.
Rolul nichelului în corpul uman
Întotdeauna vrei să fii o persoană sănătoasă și frumoasă. Nichelul este unul dintre oligoelementele importante din corpul uman. Nichelul se acumulează de obicei în plămâni, rinichi și ficat. Acumulări de nichel la omse găsește în păr, tiroidă și pancreas. Și asta nu este tot. Ce face metalul în organism? Aici putem spune cu siguranță că el este un elvețian, un secerător și un jucător pe țeavă. Și anume:
- încercând să ajute la oxigenarea celulelor, nu fără succes;
- lucrarea de oxidare-reducere în țesuturi cade și pe umerii nichelului;
- nu ezita sa participe la reglarea fondului hormonal al organismului;
- oxidează în siguranță vitamina C;
- se remarcă implicarea lui în metabolismul grăsimilor;
- nichelul excelent afectează formarea sângelui.
Aș dori să remarc importanța mare a nichelului în celulă. Acest oligoelement protejează membrana celulară și acizii nucleici, și anume designul acestora.
Deși lista lucrărilor demne de nichel poate fi continuată. Din cele de mai sus, observăm că organismul are nevoie de nichel. Acest oligoelement intră în corpul nostru prin alimente. De obicei există suficient nichel în corp, deoarece are nevoie de foarte puțin. Clopotele alarmant ale lipsei metalului nostru este apariția dermatitei. Iată valoarea nichelului în corpul uman.
aliaje de nichel
Există multe aliaje de nichel diferite. Să notăm principalele trei grupuri.
Primul grup include nichelul și aliajele de cupru. Se numesc aliaje de nichel-cupru. În orice proporții sunt topite aceste două elemente, rezultatul este uimitor și, cel mai important, fără surprize. Aliaj omogen garantat. Dacă conține mai mult cupru decât nichel, atunci proprietățile sunt mai pronunțatecuprul, iar dacă predomină nichelul, aliajul prezintă caracter de nichel.
Aliajele de nichel-cupru sunt populare în producția de monede, piese de mașini. Aliajul Constantine, care este aproape 60% cupru și restul nichel, este folosit pentru a crea echipamente de mai mare precizie.
Luați în considerare un aliaj cu nichel și crom. Nicromi. Rezistent la coroziune, acizi, rezistent la căldură. Astfel de aliaje sunt folosite pentru motoarele cu reacție, reactoare nucleare, dar numai dacă conțin până la 80% nichel.
Să trecem la a treia grupă de aliaje. Acestea sunt aliaje de fier. Sunt împărțite în 4 tipuri.
- Rezistent la căldură - rezistent la temperaturi ridicate. Acest aliaj conține aproape 50% nichel. Aici combinația poate fi cu molibden, titan, aluminiu.
- Magnetic - crește permeabilitatea magnetică, adesea folosit în inginerie electrică.
- Anticoroziune - acest aliaj este indispensabil în producția de echipamente chimice, precum și atunci când se lucrează într-un mediu agresiv. Aliajul conține molibden.
- Un aliaj care își păstrează dimensiunea și elasticitatea. Termocuplu în cuptor. Aici intervine aliajul. La încălzire, dimensiunile dimensiunilor sunt păstrate, iar elasticitatea nu se pierde. Cât de mult nichel este nevoie pentru a face un aliaj cu astfel de proprietăți? Metalul din aliaj ar trebui să fie de aproximativ 40%.
Nichel în viața de zi cu zi
Dacă te uiți în jur, poți înțelege că aliajele de nichel înconjoară o persoană peste tot. Să începem cu mobilierul. Aliajul protejează baza mobilei de deteriorare, efecte nocive. Să aruncăm o privire la accesorii. Deși pe fereastră, deși pe mobilă. Ea poateDe lungă durată și arată foarte frumos. Să continuăm turul nostru la baie. Fără nichel aici. Capete de duș, robinet, robinet - toate nichelate. Datorită acestui lucru, puteți uita ce este coroziunea. Și nu este jenant să te uiți la produs, pentru că arată drăguț și susține decorul. Piesele placate cu nichel se găsesc în clădirile decorative.
Nichelul nu este în niciun caz un metal minor. Diverse minerale și minereuri se pot lăuda cu prezența nichelului. Mă bucur că un astfel de element este prezent pe planeta noastră și chiar și în corpul uman. Aici nu cântă la ultima vioară în procesele hematopoietice și chiar în ADN. Folosit pe scară largă în tehnologie. Nichelul și-a câștigat dominația datorită rezistenței sale chimice în acoperirile de protecție.
Nichelul este un metal cu un viitor grozav. Într-adevăr, în unele zone este indispensabil.
