Никел

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Никел
Никел – сребристо-бял, понякога със златист оттенък
Сребристо-бял, понякога със златист оттенък
Спектрални линии на никел
КобалтНикелМед


Ni

Pd
Периодична система
Общи данни
Име, символ, № Никел, Ni, 28
Група, период, блок 104d
Химическа серия преходен метал
Електронна конфигурация [Ar] 3d8 4s2 или [Ar] 3d9 4s1[1]
e- на енергийно ниво 2, 8, 16, 2 или 2, 8, 17, 1[1]
CAS номер 7440-02-0
Свойства на атома
Атомна маса 58,6934 u
Атомен радиус (изч.) 135 (149) pm
Ковалентен радиус 124±4 pm
Радиус на ван дер Ваалс 163 pm
Степен на окисление 4,[2] 3, 2, 1,[3] −1, −2
Оксид NiO (основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
1,91
Йонизационна енергия I: 737,1 kJ/mol
II: 1753 kJ/mol
III: 3395 kJ/mol
IV: 5300 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична стенноцентрирана
Плътност 8908 kg/m3
Температура на топене 1728 K (1455 °C)
Температура на кипене 3003 K (2730 °C)
Специф. топлина на топене 17,48 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 379 kJ/mol
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
Скорост на звука 4900 m/s при 25 °C
Специф. електропроводимост 1,43×107 S/m при 20 °C
Специф. ел. съпротивление 0,0693 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост 90,9 W/(m·K)
Магнетизъм феромагнитен
Модул на еластичност 200 GPa
Модул на срязване 76 GPa
Модул на свиваемост 180 GPa
Коефициент на Поасон 0,31
Твърдост по Моос 4
Твърдост по Викерс 638 MPa
Твърдост по Бринел 667 – 1600 MPa
История
Откритие Аксел Кронстед (1751 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
58Ni 68,077 % стабилен
59Ni радио 76000 г. ε 59Co
60Ni 26,223 % стабилен
61Ni 1,14 % стабилен
62Ni 3,635 % стабилен
63Ni синт. 100 г. β- 63Cu
64Ni 0,925 % стабилен
Никел в Общомедия


Никелът е метален химичен елемент в периодичната система на елементите със символ Ni и атомен номер 28.

Характеристики[редактиране | редактиране на кода]

Никелът е сребристо бял метал, който издържа на полировка. Принадлежи към групата на преходните метали, твърд е, ковък и еластичен. Среща се в съединения със сяра в минерала милерит, както и с арсен в минерала никелин.

Никелът е неизменчив във въздуха и е инертен на окисляване. Той се използва за никелиране на метал, месинг, и т.н., за химическа апаратура, и в сигурни сплави, като Немско сребро. Той е магнитен, и е придружен много често от кобалт, заедно могат да бъдат намерени в метеоритно желязо. Никелът е особено ценен заради сплавите, които формира.

Никелът е един от петте феромагнитни елемента. Американската монета „никел“ не е магнитна, защото е съставена главно от мед, но канадските никели са били до 1958 г.

Най-обичайните стойности на окисление на никела са +2, но също така 0, +1, +3 и +4.

Никел-62 притежава най-стабилнят нуклид. По-стабилен е дори от желязо-56.

История[редактиране | редактиране на кода]

Никел се използвал още 3500 години пре.н.е., но никеловата руда била често бъркана със сребърна и затова тя бива използвана като самостоятелен елемент в много по-късен момент от историята.

Минералите, съдържащи никел, били ценени, защото оцветявали стъклото в зелено.

През 1881 година е изсечена първата монета от чист никел.

Биологична роля[редактиране | редактиране на кода]

Въпреки, че това не било прието схващане преди 1970-те години, никелът играе значителна роля в биологията. Никел се съдържа в уреазата – ензим, който способства хидролизата на уреята.

Токсичност[редактиране | редактиране на кода]

Никелът постъпва в човешкият организъм през храната, водата, както и при допир с кожата. Никелът в малки количества не е опасен, той се извежда от организма чрез урината, и през стомашно чревният тракт. Но при по-големи количества или при хронично приемане може да причини отравяне, дори канцерогени.

Кожните алергии към никел са сравнително често срещани, като вероятна причина е широкото използване на никел в бижутерията (имитации на сребро), и в бита (българските монети съдържат никел, а също и еврото).

За да се избегне повишен прием на никел чрез водата и храната е препоръчително да не се използват никелирани съдове, както и сплави с високо съдържание на никел (като някои видове неръждаема стомана).

Руди[редактиране | редактиране на кода]

Добивът на никел идва от два типа руди: от една страна, когато главните рудни добиви са от никелов минерален лимонит: (Fe,Ni)O(OH) и (Ni,Mg)3Si2O5(OH), а от друга – магнитни сулфидни наноси, в които основната руда е : (Ni,Fe)9S8.

В експлоатационния си период мините в района на Събдъри, Онтарио, Канада добиват около 30% от световния запас на никел. За събдърийския залеж се смята, че се е появил при сблъсъка с голям метеорит още в ранните години от създаването на планетата ни. В Русия се намират около 40% от познатите световни залежи. Русия добива в мините в Норилск, Сибир, както за своите нужди, така и за износ. Големи находища са намерени също в Австралия, Куба и Индонезия.

Скорошни проучвания откриха залежи в източна Турция, изключително благоприятни за производителите в Европа. Основано на геофизични доказателства се смята, че повечето от никела на земята е концентриран в земното ядро.

Добив[редактиране | редактиране на кода]

Никелът може да бъде набавен чрез екстрактната металургия. За повечето от рудите на никела се използват традиционни методи на металургията за производство на метал чрез пречистване.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. а б ((en)) Scerri, Eric R.. The periodic table: its story and its significance. Oxford University Press, 2007. ISBN 0-19-530573-6. с. 239 – 240.
  2. ((en)) Carnes, Matthew и др. A Stable Tetraalkyl Complex of Nickel(IV). // Angewandte Chemie International Edition 48 (2). 2009. DOI:10.1002/anie.200804435. с. 3384.}
  3. ((en)) Pfirrmann, Stefan и др. A Dinuclear Nickel(I) Dinitrogen Complex and its Reduction in Single-Electron Steps. // Angewandte Chemie International Edition 48 (18). 2009. DOI:10.1002/anie.200805862. с. 3357.