Никель как химический элемент
- Никель: химический элемент
- Состав и добыча никеля
- Свойства никеля
- Применение никеля
- Обнаружение и определение никеля
Никель: химический элемент
Химический элемент никель относится к первой триаде III группы периодической системы Менделеева. Он представляет собой пластичный и ковкий металл серебристо-белого цвета.
Состав и добыча никеля
Природный никель состоит из смеси пяти изотопов, все они стабильны. В земной коре находится примерно 0,008% никеля по массе, в воде океанов — 0,002 мг/л. Мировые запасы никеля составляют около 70 млн. тонн. Никель добывают из силикатно-окисленных и сульфидных медно-никелевых руд.
Свойства никеля
Чистый никель хорошо поддается обработке как в горячем, так и в холодном виде. Химически он малоактивен, не взаимодействует с водой и влагой воздуха, при обычных температурах никель покрывается тонкой оксидной пленкой. Окисление поверхности начинается при температуре около 800°С. Никель очень медленно реагирует с серной, соляной, фосфорной и фтористоводородной кислотами, на него практически не действуют органические кислоты в присутствии воздуха. Находясь в дисперсном состоянии, этот металл проявляет большую каталитическую активность в реакциях окисления, конденсации, изомеризации, гидрирования и дегидрирования.
Применение никеля
Расплавленный никель растворяет углерод, образуя карбид, который при кристаллизации расплава разлагается и выделяет графит. В реакциях с монооксидом углерода дисперсный металл дает летучий тетракарбонил никеля, а при сплавлении с кремнием — силициды. Взаимодействуя с парами фосфора, никель образует фосфиды.
Большая часть никеля используется в качестве компонента для коррозийностойких, магнитных, сверхтвердых и жаростойких сплавов. Металлический никель является конструкционным материалом для ядерных реакторов и химической аппаратуры, а также для аккумуляторных электродов.
Обнаружение и определение никеля
Никель можно обнаружить по сине-фиолетовому окрашиванию после реакции с рубеановодородной кислотой или по розовато-красному соединению с диметилглиоксимом в аммиачной среде. Количественно его определяют осаждением с диметилглиоксимом или электрогравиметрическим способом, фотометрически и титрованием комплексонами. Для этого также применяют флуоресцентный, рентгеноспектральный, атомно-абсорбционный и эмиссионный методы.
Никель является необходимым микроэлементом для растений и млекопитающих, в организме человека содержится от 5 до 13,5 мг никеля. Известно около 50 минералов никеля, самые важные из них: пентландит, миллерит, гарниерит, ревдинскит, никелин и аннабергит. Для переработки силикатно-окисленных руд используют восстановительную плавку с получением ферроникеля, после чего его подвергают продувке в конвертере для рафинирования и обогащения. Концентраты никеля, полученные при обогащении сульфидных руд, плавят с последующей продувкой в конвертере.
