Никель в таблице Менделеева: как выглядит химический элемент

История открытия

Прием металла, который успешно применяется человеком на протяжении многих сотен лет, не был связан с научными открытиями, впервые никель попал в руки людей случайно. После падения метеорита его куски переплавляли в оружие и предметы поклонения, и использовавшие их воины и жрецы интуитивно понимали особые свойства металла, его невероятную силу в сочетании с пластичностью.

примечательно, что само название «никель» было презрительным названием, переведенным как «фальшивая медь», но постепенно характеристики элемента стали цениться.

известно, что ученые Древнего Китая еще в 235 г до н.э. Н.С писал об необычном материале папонг, который представлял собой сплав никеля с цинком и медью. Это позволяет сделать вывод, что металл начал использоваться человеком очень давно. Позже лига была перенесена в Европу, где ее использовали для чеканки монет.

Использование металла в промышленности началось во второй половине 18 века; различные его сплавы стали активно использовать при производстве шпор, оружия и даже в ювелирной промышленности.

Честь открытия никеля в сплаве принадлежит шведскому исследователю Кронстеду, который установил, что никель является новым и до сих пор неизвестным металлом, а не сплавом ранее известных элементов. После смерти шведа его выводы подтвердил Т. Бергман.

И. Рихтеру удалось раскрыть физико-химические характеристики металла. Он также описал его пластичность и устойчивость к коррозии благодаря особой конфигурации.

Сферы применения

Саксонские горняки еще в средние века знали о минерале, который похож на медь. Его использовали как зеленый пигмент для окраски стекла.

С тех пор, благодаря изучению свойств и характеристик металла, область применения расширилась.

Никель — один из лучших металлов-катализаторов. Другие преимущества: низкая активность, устойчивость к агрессивным химическим веществам, вязкость, пластичность, пластичность.

используется самостоятельно и в сплавах.

Чистый никель

Чистый никель требуется в промышленном производстве:

• Антикоррозийное покрытие. Применяется для защиты железа, алюминия, магния, цинка, чугуна, нелегированных сталей. Попутно снижает стоимость продуктов.
• Коррозионностойкие устройства, котлы, тигли с постоянными физико-химическими характеристиками.
• Емкости для транспортировки и хранения химикатов (в том числе едких щелочей), эфирных масел.
• Трубы для перекачки щелочей и других агрессивных веществ на химических предприятиях.
• Инструментарий для науки, медицины.
• Детали устройств для радаров, телевидения, дистанционного управления процессами на атомных станциях.

Порошковый никель используется в качестве катализатора при производстве спиртов, ароматических углеводородов и других соединений. Это связующее для производства сверхтвердых материалов, наполнитель для фильтрации газообразных химикатов.

Сплавы

Известно более трех тысяч композиций никеля с металлами:

• Наиболее распространены железо, кобальт, хром, молибден, алюминий, титан, бериллий.

Все нержавеющие стали содержат никель, поскольку этот металл увеличивает химическую стойкость сплава.

• Соединение медно-никелевый монель (никель — две трети): химия, электротехника, медицина. Помимо оборудования для океанских лайнеров, кораблей, портов, защитных кожухов для ядерных реакторов, газовых турбин, реактивных двигателей.
• Никелевые сплавы прочные, с низким коэффициентом теплового расширения. Они производят броню для нужд оборонно-промышленного комплекса.
• Особую группу составляют сплавы на основе меди (серебро, никель, латунь, бронза и др).
• Никелевые сплавы — основа современных монет (например никель в США), обмоток струн музыкальных инструментов, скоб.

Продукция металлургических предприятий поставляется в виде трубы, проволоки, проволоки, пленки, ленты, порошка и других конфигураций.

Никелевые изделия востребованы там, где материалы должны быть устойчивыми к коррозии в агрессивных средах.

Про Франца-Иосифа, аллергию и зубные протезы

Многие недавно открытые металлы поначалу были очень дорогими. Только очень обеспеченные люди могли позволить себе изделия из таких металлов. Франц Иосиф, император Австро-Венгрии, ел никелевые тарелки к зависти других королей-королей. Бум редких металлов миновал, и император внезапно заболел. Врачи жизни не смогли найти причину болезни и обвинили никель в заболевании. Бедный металл законно выгнали из кухонь.

Прошло время, металл реабилитирован. А Франц Иосиф выздоровел в целости и сохранности, пережил всех честолюбивых врачей и просидел на троне 68 лет.

Он вредный или нет?

О вреде никелевых сплавов написано много. Они гипоаллергенны, никелевые украшения не носят. Мало кто знает, что никель в организме человека регулирует гормональную систему, активно участвует в работе клеточных элементов: РНК, ДНК, белков. Металл участвует в синтезе гемоглобина, в кроветворении.

Да, есть индивидуальная непереносимость, аллергия. Но аллергенов около тысячи. Возникла такая беда — не носить украшения, в сплаве которых содержится никель. Неверно говорить, что этот металл опасен, если он входит в состав нашего тела.

В стоматологии для изготовления имплантатов используют никель-титан. Западные компании внедряют новые материалы, проклиная старые: нужно привлекать новых потребителей продукции. В Соединенных Штатах никелевые сплавы для изготовления зубных протезов использовались как в военной, так и в детской стоматологии, и это свято для американцев. Они никогда не будут использовать вредные компоненты.

Никелевые сплавы

Никель-металлические сплавы — это суперсплавы. Добавление к металлам «дурного спирта» значительно улучшает их качество.

В состав сплавов могут входить марганец, медь, алюминий, титан, молибден, вольфрам.

Все сплавы с никелем бесчисленное множество, и это лишь некоторые из них:

1. Латунь, известная в народе давно. Римляне называли его «орихалком».
2. Нихром. Главное достоинство — жаростойкость, применяется в технике и деталях, где это свойство необходимо.
3. Пермаллой. Используется для защиты в магнитно-резонансных исследованиях, электронных микроскопах, микросхемах.
4. Мельхиор. Спектр использования — от ложек и вилок на обеденном столе, недорогих украшений до лодочек и термостатов.
5. Инконель узурпировал ракетостроение. Сплав обладает отличной термостойкостью.
6. Платина. Несмотря на название, он не пахнет платиной. И тонкое свойство — коэффициент линейного расширения, который очень близок к платине. Поэтому там, где это возможно, дорогую платину заменяют дешевой платиной.
7. Металлические украшения. Авиационная и военно-морская, химическая и нефтяная промышленность, и только оправы для очков.

Информация: В 2005 году Китай начал производство никелированного железа (NPI). Сплав используется как недорогой заменитель никеля при производстве нержавеющей стали.

Отрасли применения никеля

Физико-химические свойства металла определяют его использование:

• при изготовлении нержавеющей стали;
• для формирования сплавов, не содержащих железа;
• с целью нанесения гальванических защитных покрытий на изделия;
• для производства химикатов;
• в порошковой металлургии.

Металл используется при изготовлении аккумуляторов, с его помощью в промышленном производстве протекают каталитические процессы химических реакций. Титановые сплавы — отличный материал для изготовления зубных протезов и устройств для выпрямления зубов.

Состав на основе химического элемента No. 28 — это сырье для чеканки монет, изготовления спиралей электронных сигарет. Он используется для наматывания струн музыкальных инструментов.

При изготовлении сердечников для электромагнитов используются составы: пермаллой, в том числе 20-60% железа. Никель используется в производстве различных деталей и оборудования для химической промышленности.

Оксиды металлов используются при производстве изделий из стекла, эмали и керамики. Современное производство специализируется на производстве разнообразной ламинированной продукции: проволоки, ленты, пленки, туб.

Никель имеет широкий спектр применения, от покрытий до химикатов

Устойчивость к агрессивным средам позволяет использовать никелевые ламинаты для транспортировки щелочей в химической промышленности.

Инструменты из сплавов на основе никеля используются в медицине и научных исследованиях. Металл используется при создании высокоточных приборов дистанционного управления процессами в атомной промышленности, радиолокационных установок.

Формы нахождения металла

В естественных условиях никель находится в сочетании с рядом химических элементов, а в виде самородков — в железных метеоритах.

Содержание металлов в ультраосновных породах намного выше, чем в кислых образованиях. В зависимости от условий образования минералов происходит процесс замещения никелем других элементов (железа, магния).

В гидротермальных условиях никель образует соединения с мышьяком, кобальтом и серебром. Высокие концентрации металлов связаны с минеральными образованиями, арсенидами и сульфидами.

Никель обычно содержится в естественных соединениях с другими элементами

Сырьем для добычи драгоценного компонента служат сульфидные медно-никелевые минералы с содержанием мышьяка:

• никелин — соединение с мышьяком;
• клоантит — белый пирит, содержащий кобальт и железо;
• гарниерит — силикатная порода с содержанием магния;
• магнитный пирит — сочетание серы с железом и медью;
• герсдорфит — мышьяково-никелевый блеск;
• пентландит — это соединение серы, железа и никеля.

Содержание металлов в живых организмах зависит от условий и окружающей среды. Некоторые представители флоры и фауны способны концентрировать металл.

Основные месторождения полезных ископаемых находятся в Канаде, Российской Федерации, Албании, Южной Африке, на Кубе и в Греции.

Процесс извлечения металла из полезных ископаемых предполагает использование технологий в зависимости от вида сырья. Иногда никель является второстепенным материалом для покрытия горных пород.

Огнеупорные минералы, содержащие магний, плавятся электрически. Минералы латерита, содержащие железо, обрабатываются гидрометаллургическим методом с последующей обработкой щелочными растворами.

Камень с более низким содержанием железа плавится, обжигается и плавится электрически. Попутно извлекается металлический кобальт или его соли. В Англии наблюдается увеличение содержания металлов в угольной золе. Этот факт связан с деятельностью микроорганизмов, концентрирующих никель.

Пластичность и другие физические свойства соединений никеля зависят от чистоты материала. Незначительное добавление серы делает металл хрупким. Добавление магния к расплавленному материалу удаляет незначительные примеси из смеси с образованием соединения с серой.

Специфика структуры

Особенностью минерала является его принадлежность к переходным металлам. Также он отличается серебристо-белым оттенком и незначительной химической активностью.

Исследователи смогли выделить следующие характеристики структуры никеля:

1. Наличие гранецентрированной кубической решетки с периодом 0,35238 нм.
2. Кристаллическая структура способна выдерживать давление до 70 ГПа.
3. Чаще всего металл существует в модификации b с кубической решеткой с периодом 3,5236, а при катодном распылении в атмосфере H2 принимает вид модификации a с гексагональной решеткой. Он способен превращаться в куб при нагревании.
4. Радиус атома элемента составляет 1,24 а.е.м.
5. Плотность — 8,9 г / см3.

Электронная формула никеля выглядит следующим образом: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8. В элементе 28 электронов, на подуровнях 1s, 2s, 3s, 4s 2 электрона, на подуровнях 2p, 3p и 3d — по 6 электронов.

Степень окисления атомов в соединениях 6, 4, 3, 2, 1, 0, -1. Структура атома никеля представляет собой положительно заряженное ядро, внутри которого находится 28 протонов и 31 нейтрон.

От кастрюли до АЭС

Использование никеля в современном мире разнообразно. Львиная доля добываемого в мире металла идет на производство сплавов, легированной стали.

В чистом виде наш герой наносится на поверхности как ингибитор ржавчины. Из него также производят тигли, устройства, котлы с высокими антикоррозионными свойствами.

Из никелевых сплавов делают красивую и блестящую посуду. Секрет компании Zepter в металле, из которого сделаны такие удобные и симпатичные горшки. Формула нержавеющей стали Zepter состоит из 18 частей хрома и 10 частей никеля. Блюда хорошие, плюсов много, кроме одного: цена…

Сплавы, содержащие никель, используются при производстве емкостей для хранения пищевых продуктов, химикатов, эфирных масел.

Электроды щелочных батарей тоже никелевые.

Оборудование для атомных электростанций, ракеты, реактивные самолеты не обходятся без «злобного человека» и его союзов.

Познавательно: «никель» — так на протяжении десятилетий называли пятицентовую монету в Соединенных Штатах (хотя никель всего 25%, остальное — медь).

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Никель довольно распространен в природе: его содержание в земной коре составляет около 0,01% (по массе). Он находится в земной коре только в связанном виде; железные метеориты содержат самородный никель (до 8%). Его содержание в ультраосновных породах примерно в 200 раз выше, чем в кислых породах (1,2 кг / т и 8 г / т). В ультраосновных породах преобладающее количество никеля связано с оливинами, содержащими 0,13–0,41% Ni.
В растениях в среднем 5 10-5 мас.% Никеля, у морских животных — 1,6 10-4, у наземных животных — 1 10-6, в организме человека — 1… 2 10 -6.

Большая часть никеля состоит из гарниерита и магнитного пирита.
Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах железоникелевыми окатышами (5-8% Ni), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора электролитическим способом из него получают металл.
Карбонильный метод (метод Монда): сначала непрозрачный медно-никелевый сплав получается из сульфидной руды, через которую проходит СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонил никеля Ni (CO) 4, при термическом разложении которого образуется очень чистый металл.
Алюминотермический метод восстановления никеля из оксидной руды: 3NiO + 2Al = 3Ni + Al2O3

Основные свойства

Использование никеля человеком основано на наборе свойств этого химического элемента. Первую следует назвать ковкостью, пластичностью, благодаря которой становится возможным изготовление из металла очень тонких труб и листов. Кроме того, можно выделить следующие особенности:

• твердость по Бринеллю рассчитывается как 600-800 Mn / m2 ;
• предел прочности на разрыв варьируется в пределах 400-500 МН / м2 ;
• предел текучести — 120 МН / м2 ;
• предел упругости — 80 МН / м2 .

Никель — металл желтоватого или серебристо-белого цвета. Сохраняет оттенок на открытом воздухе, не выгорает даже при длительном взаимодействии с кислородом.

Металл достаточно твердый, но у него есть особое свойство — он хорошо поддается обработке (полировке, ковке), что делает возможным его активное использование человеком.

Изделия тонкие и нежные, но в то же время прочные и долговечные.

Физико-химические характеристики

Магнитные свойства элемента сохраняются при очень низких температурах, достигающих -340 ° C. Кроме того, его специфика — отсутствие предрасположенности к коррозии.

Можно выделить следующие физические характеристики металла:

• атомный номер — 28;
• молярная масса — 58,69 кн.;
• удельная теплоемкость — 0,443 Дж / (К моль);
• температура плавления — 1453 ° С;
• температура кипения — от 2730 до 2915 ° С.

Особенность никеля — отсутствие негативных реакций при контакте с воздухом или водой. Это связано с тем, что оксид никеля NiO образует на поверхности защитную пленку, защищающую металл от последующего окисления.

При высоких температурах элемент способен реагировать с кислородом и всеми галогенами. Также реакция наблюдается при взаимодействии с аммиаком и азотной кислотой.

Кроме того, этот элемент нерастворим в фосфорной кислоте.

Достоинства / недостатки никеля

Преимущества:
• обладает высокой термостойкостью и термостойкостью;
• обладает высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах.

Недостатки:
• имеет высокую стоимость.

Свойства атома никеля :

200	Свойства атома
201	Атомная масса (молярная масса)	58,6934 (4) а.е.м. (г / моль)
202	Электронная конфигурация	1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 3d8 4с2
203	Электронная оболочка	K2 L8 M16 N2 O0 P0 Q0 R0
204	Радиус атома (рассчитанный)	149 вечера
205	Эмпирический радиус атома*	135 вечера
206	Ковалентный радиус*	124 вечера
207	Ионный радиус (кристаллический)	Ni2 + низкий спин 83 (18) вечера, Ni3 + низкий спин 70 (18) вечера, Ni4 + низкий спин 62 (18) вечера, Ni3 + высокий спин 74 (6) вечера (в скобках указано координационное число — характеристика, определяющая количество ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208	Радиус Ван-дер-Ваальса	163 вечера
209	Электроны, протоны, нейтроны	28 электронов, 28 протонов, 31 нейтрон
210	Семья (блок)	член семьи d
211	Период в периодической таблице	4
212	Группа по периодической таблице	10-я группа (по старой классификации — боковая подгруппа 8-й группы)
213	Спектр излучения

Свойства «хитрого бездельника»

Ну что не так с никелем? Его свойствам позавидует любой металл:

• термостойкость;
• коррозионная стойкость (даже в агрессивных средах);
• никель красив — у него серебристо-белый цвет с легким золотистым отливом, к тому же блестит;
• один существенный недостаток — металл стоит дорого.

Наш сегодняшний герой — химический элемент с атомным номером 28. В таблице Менделеева он обосновался в 10-й группе четвертого периода (по устаревшей классификации это второстепенная подгруппа VIII группы). Те, кто разбирается в химии, сразу назовут его Niccolum или узнают его с обозначением Ni. Никель — переходный металл, ковкий, пластичный.

это один из четырех элементов, помимо железа, кобальта и гадолиния (редкоземельного металла), который в нормальных условиях проявляет магнитные свойства.

Некоторые характеристики металла:

Имущество	Имея в виду
Плотность	8,902 г / см³
Кристальная структура	Центрированный по граням, кубический
Температура плавления	1453 ° С
Температура кипения	2732 ° С
Атомная масса (молярная	58,7 г / моль
Состояния окисления	0, +2, +3

Химическая активность металла средняя. В виде пыли может загореться на открытом воздухе.

Кристаллическая решётка никеля:

500	Кристаллическая решетка
511	Кристаллическая решетка # 1
512	Ретикулярная структура	Гранецентрированная кубическая
513	Параметры решетки	3,524
514	C / a отчет
515	Температура Дебая	375 К
516	Название группы пространств симметрии	Fm_ 3m
517	Номер пространственной группы симметрии	225

Марки никеля и сплавов

Современная промышленность производит большое количество различных марок никеля.

• Н0, Н1 — первичный никель, содержание Ni + Co — не менее 99,99% и 99,93% соответственно. Никель этих марок выпускается в виде катодных листов, пластин, полос. Эти продукты получают электролизом.
• Н2, Н3, Н4 — первичный никель, содержание Ni + Co — не менее 99,8%, 98,6% и 97,6% соответственно. Никель этих марок выпускается в виде пластин, полос, катодных листов, гранул, вырезок и слитков. Эти продукты получают электролизом, переплавкой, прессованием никелевых отходов и рафинированием на огне.
• НП1, НП2, НП3, НП4 — никель-полуфабрикаты, содержание Ni + Co — не менее 99,99%, 99,5%, 99,3% и 99,0% соответственно. Никель указанных марок выпускается в виде никелевой проволоки, прутков, листов, лент и лент.
• НПА1, НПА2 — никель-полуфабрикат анодный, содержание Ni + Co — не менее 99,7%, 99,0% соответственно. Никель представленных марок выпускается в виде листов и прутков.
• НПАН — Непассивирующий анодный никелевый полуфабрикат (на поверхности никелевых изделий данной марки не образуется высокопрочная тонкая пленка), содержание Ni + Co не менее 99,4%. Никель этой марки выпускается в виде прутков и листов.
• НК0.2 — Кремний никель, содержание Ni + Co — не менее 99,4%. Никель этой марки выпускается в виде проволоки.
• НМц1, НМц2, НМц2.5, НМц5 — никель-марганец, содержит до 98,5% Ni + Co (марка НМц1). Никель вышеперечисленных марок выпускается в виде проволоки.

Организация добычи

Никель — один из обычных металлов земной коры, хотя в чистом виде он не встречается. Основным источником добычи считается медно-никелевая руда, из которой можно извлечь более 75% металла. Последовательность действий следующая: сначала минерал обогащается флотационным селективным методом, затем от него отделяются концентраты, в том числе никель.

Для получения чистого металла концентрат переплавляют, для чего требуются отражательные печи или электрические валы.

Затем пустая порода отделяется.

Перед плавлением концентрат часто обжаривают и измельчают.

принято выделять три метода производства никеля:

1. Восстановление. Получение минерала из силикатной руды с участием угольной пыли. В результате образуются железные и никелевые окатыши, содержание которых составляет 5-8%. Полученные гранулы очищают от серы, прокаливают и погружают в раствор аммиака.
2. Бункер (метод Монда). Непрозрачный медно-никелевый сплав получают из сульфидной руды, после чего чистый металл извлекается под воздействием высоких температур.
3. Алюминотермический. Восстановление элемента из оксидных минералов.

Второй метод позволяет получить чистейший никель.

Общие сведения:

100	Общая информация
101	Имя	Никель
102	Прежнее название
103	Латинское название	Никколум
104	Английское имя	Никель
105	Условное обозначение	Ni
106	Атомный номер (номер в таблице)	28 год
107	Вид	Металл
108	Группа	Переходный металл, цветные металлы
109	Открытым	Аксель Фредрик Кронштедт, Швеция, 1751 г
110	Год открытия	1751 гр.
111	Внешний вид и др.	Ковкий и пластичный серебристо-белый металл
112	Источник	Натуральный материал
113	Изменения
114	Аллотропные модификации
115	Температурные и другие условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	2D материалы
118	Содержание в атмосфере и воздухе (по весу)	0 %
119	Содержится в земной коре (по массе)	0,0089 %
120	Содержится в морях и океанах (по массе)	2,0 10-7 %
121	Содержится во вселенной и пространстве (по массе)	0,006 %
122	Содержание в Солнце (по массе)	0,008 %
123	Содержание метеорита (по массе)	1,3 %
124	Содержание в организме человека (по весу)	0,000001 %

Физические свойства никеля

 

Свойства никеля

Атомный номер	28 год
Атомная масса, а.е.м	58,69
Атомный диаметр, мкм	248
Плотность, г / см³	8,902
Удельная теплоемкость, Дж / (К · моль)	0,443
Теплопроводность, Вт / (м · К)	90,9
Температура плавления, ° С	1453
Температура кипения, ° С	2730-2915
Теплота плавления, кДж / моль	17,61
Теплота испарения, кДж / моль	378,6
Молярный объем, см³ / моль	6,6
Группа металлов	Тяжелые металлы

Соединения никеля

Никель образует множество различных соединений, как органических, так и неорганических, каждое из которых используется в определенных областях человеческой деятельности.

Неорганические соединения никеля

Среди них стоит отметить оксиды. В частности, его монооксид, образование которого происходит в результате реакции металла и кислорода при достаточно высокой температуре выше 5000 ° C, используется в качестве материала, из которого изготавливаются краски и глазури при производстве керамики и стекла. А при производстве анодов, которые используются в щелочных батареях, используется полуторный оксид никеля Ni2O3. Для его получения нитрат никеля или хлорат никеля подвергают очень медленному нагреванию.

Не последнее место отведено гидроксидам никеля. Например, Ni (OH) 2 образуется в результате действия щелочи на водные растворы солей никеля. Этот гидроксид имеет светло-зеленый цвет. Из гидроксида никеля под действием окислителя в щелочной среде образуется гидратированный оксид, на основе которого работает щелочная батарея Эдисона. Преимуществом этой батареи является ее способность оставаться разряженной в течение длительного времени, тогда как обычная свинцово-кислотная батарея не может оставаться разряженной в течение длительного времени.

Соли никеля (II), как правило, образуются в результате взаимодействия NiO или Ni (OH) 2 с различными кислотами. Растворимые соли никеля в большинстве случаев образуют кристаллогидраты. Нерастворимыми солями являются фосфат Ni3 (PO4) 2 и силикат Ni2SiO4. Гидраты и кристаллические растворы имеют зеленоватый цвет, а безводные соли — желтый или коричнево-желтый цвет.

Есть также комплексные соединения никеля (II). Из-за их образования оксид никеля растворяется в растворе аммиака. Диметилгликсимат никеля Ni (C4H6N2O2) 2 используется в качестве реакции на ионы никеля. Характеризуется красной окраской кислой среды.

Менее типичными соединениями никеля являются соединения никеля (III). Из них известно черное вещество, которое получается в результате реакции окисления гидроксида никеля (II) в щелочной среде гипохлоритом или галогенами:

2Ni (OH) 2 + 2NaOH + Br2 = Ni2O3 * H2O + 2NaBr + H2O

Классификация месторождений

Металл добывается на нескольких месторождениях, которые обычно делятся на четыре группы. Первый — медно-никелевый сульфид, встречается в Австралии, Канаде, странах СНГ. Впоследствии: силикат никеля и силикат кобальт-никеля, силикат оксида ферроникеля. Они доступны в Австралии, Кубе, Индонезии, а также на Южном Урале и в Бугской области.

Месторождения медно-колчеданных и венозных сульфидно-арсенидных бассейнов не так широко распространены и считаются незначительными.

На территории Российской Федерации добыча руды осуществляется на следующих основных месторождениях: Октябрьское, Ждановское, Талнахское, Буруктальное. Встречаются в Таймырском автономном округе, Мурманской и Оренбургской областях. Запасы минерала считаются достаточными; дефицита не ожидается в ближайшие несколько столетий.

Потенциальным источником добычи никелевой руды является дно океана, так как здесь много железомарганцевых руд.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Вид	изотропный
Цвет в отраженном свете	белый, голубоватый
Плеохроизм	не плеохроа
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении	нефлуоресцентный

Получение никеля из руды

Технологические схемы переработки никелевых руд определяются их типом и особенностями химического состава.

Этапы производства никеля из медно-никелевых сульфидных руд:

1. Приготовление минерала.
2. Матовый фьюжн.
3. Превращение штейна в медно-никелевый штейн.
4. Разделение никеля и непрозрачной меди.
5. Обжиг сырого никелевого концентрата с получением бинарного оксида никеля.
6. Редукционное слияние.

Способы добычи и переработки

Почти весь никель состоит из гарниерита (зеленой никелевой руды) и пирита.

Добыча ведется закрытым (шахтным) способом, стандартным для большинства полезных ископаемых.

Извлеченное сырье восстанавливается тремя способами:

1. Взаимодействие с угольной пылью в трубах вращающейся печи. Полученные железоникелевые окатыши отделяют от серы, затем прокаливают, обрабатывают раствором аммиака. Подкисленный раствор подвергается воздействию электролита, в результате чего получается металл.
2. Металл восстанавливают из оксидной руды алюминотермическим методом.
3. Бункерный метод. Непрозрачный медно-никелевый сплав получается из руды, на которую под давлением выбрасывается CO. Получается тетракарбонил никеля. Это летучее соединение, поэтому оно разлагается при нагревании. Металл очень чистый.

Карбонильный метод встречается в литературе так же, как и метод Монда.

Химические свойства никеля

 

Свойства никеля

Ковалентный радиус, пм	115
Ионный радиус, пм	(+ 2e) 69
Электроотрицательность (Полинг):	1,91
Электродный потенциал:	0
Окислительные состояния:	3, 2, 0

Ищем никель по всему свету

Металл — пятый по распространенности металл на Земле.

Геологи оценивают мировые запасы никелевых руд в 130-200 млн тонн.

Добыча ведется как открытым, так и подземным способом.

Можно было гордиться: на территории России объем добычи полезных ископаемых самый большой в мире.

Эти полезные ископаемые добываются в 22 странах; более высокие депозиты в странах:

• Канада (провинция Онтарио);
• Австралия (штат Западная Австралия);
• Индонезия (3 карьеры, но все государственные);
• Новая Каледония (5 карьеров, три из которых принадлежат французской компании).

Металл в основном потребляют пять стран:

• Китай;
• Япония;
• СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ;
• Германия;
• Тайвань.

Эти страны потребляют более половины производимого никеля.

Никелевые руды

Происхождение нашего героя происходит из медно-никелевых месторождений магматического сульфида, кора выветривания — из минералов силиката никеля.

В состав медно-никелевых месторождений входят:

• халькопирит;
• пирротин;
• гарниерит;
• пирит;
• ревдинскит;
• магнетит;
• никелин;
• миллерит и другие минералы.

Силикатные минералы никеля можно разделить на железистые, с высоким содержанием кобальта и магния: они содержат больше никеля.

Области применения

Благодаря своим выдающимся физико-химическим свойствам, в частности коррозионной стойкости, прочности в сочетании с пластичностью, никель нашел широкое применение в различных сферах жизни человека. Первоначально его использование ограничивалось производством ювелирных изделий и чеканкой монет, однако открытие чистого никеля с валентностью 2 значительно расширило сферу его применения.

Основные направления:

1. Никелирование других металлов. Никель устойчив к коррозии, поэтому нанесение его на поверхность изделий помогает исключить риск образования ржавчины.
2. В сочетании с железом, кадмием, водородом или цинком он используется для изготовления батарей.
3. он используется как катализатор в химических реакциях.
4. В медицине его используют для изготовления ортодонтических аппаратов и протезов.
5. В музыкальной индустрии он используется для наматывания струн музыкальных инструментов.
6. На основе никеля изготавливают большое количество жаропрочных суперсплавов, оболочки, арматуру и проволоку.
7. Никелевая сталь активно применяется в машиностроении, так как позволяет получать детали малые по весу, но очень прочные. В этом его существенное преимущество, отличие дешевой добычи металла от более трудоемких «сородичей».

Кроме того, никель — необходимый элемент для нормального функционирования человеческого организма, влияет на нормальный рост и полноценное развитие. Его недостаток отрицательно сказывается на работе почек и печени, однако очень часто обращаются к врачам с диагнозом избыток никеля. Важно помнить, что суточная норма одного элемента не превышает 30-60 мкг. Он содержится в сое, горохе, нуте, фасоли, говяжьей печени, различных видах риса и овсянке.

Хотя никель выглядит довольно скромно, напоминая потускневшую копию серебра или стали, он очень полезен человечеству и используется в различных сферах современной промышленности.

Читайте также: Что такое палладий: в чем содержится и где используется металл