كان 1751. في السويد الصغيرة ، وبفضل العالم أكسل فريدريك كروندستيد ، ظهر العنصر رقم 17. في ذلك الوقت ، لم يكن هناك سوى 12 معدنًا معروفًا ، بالإضافة إلى الكبريت والفوسفور والكربون والزرنيخ. لقد قبلوا وافداً جديداً في شركتهم ، اسمه نيكل.
قليلا من التاريخ
قبل هذا الاكتشاف المعجزة بسنوات عديدة ، كان عمال المناجم من ساكسونيا على دراية بالخامات التي يمكن أن يعتقد خطأ أنها خام النحاس. كانت محاولات استخراج النحاس من هذه المادة غير مجدية. الشعور بالغش ، بدأ يسمى الخام بـ "Kupfernikel" (بالروسية - "شيطان النحاس").
أصبح Krondstedt ، خبير المعادن ، مهتمًا بهذا الخام. بعد الكثير من العمل ، تم الحصول على معدن جديد يسمى النيكل. تولى بيرجمان مهمة البحث. لقد صقل المعدن وتوصل إلى استنتاج مفاده أن هذا العنصر يشبه الحديد.
الخصائص الفيزيائية للنيكل
يدخل النيكل في المجموعة العاشرة من العناصر وهو في الفترة الرابعة من الجدول الدوري تحت الرقم الذري 28. إذا أزلت الرمز Ni في الجدول ، فهذا هو النيكل. لها ظل أصفر على قاعدة فضية. حتى في معدن الهواءلا تتلاشى. صلبة ولزجة جدا. إنه يفسح المجال بشكل جيد للتزوير ، بحيث يمكن تصنيع منتجات رقيقة جدًا. مصقول تمامًا. يمكن جذب النيكل بالمغناطيس. حتى عند درجة حرارة 340 درجة بعلامة ناقص ، يمكن رؤية السمات المغناطيسية للنيكل. النيكل معدن مقاوم للتآكل. يعرض نشاط كيميائي منخفض. ماذا يمكن أن يقال عن الخواص الكيميائية للنيكل؟
الخصائص الكيميائية
ما هو المطلوب لتحديد التركيب النوعي للنيكل؟ من الضروري هنا سرد الذرات (أي عددها) التي يتكون منها معدننا. الكتلة المولية (وتسمى أيضًا الكتلة الذرية) هي 58.6934 (جم / مول). القياسات انتقلت. نصف قطر ذرة معدننا هو 124 م. عند قياس نصف قطر الأيونات ، أظهرت النتيجة (+ 2 هـ) 69 م ، والرقم 115 م هو نصف القطر التساهمي. وفقًا لمقياس عالم البلورات والكيميائي الشهير Pauling ، فإن الكهربية هي 1.91 ، والإمكانات الإلكترونية هي 0.25 V.
تأثيرات الهواء والماء على النيكل تكاد تكون معدومة. يمكن قول الشيء نفسه عن القلويات. لماذا يتفاعل هذا المعدن مثل هذا؟ يتم إنشاء NiO على سطحه. هذا طلاء على شكل فيلم يمنع الأكسدة. إذا تم تسخين النيكل إلى درجة حرارة عالية جدًا ، فإنه يبدأ في التفاعل مع الأكسجين ، ويعمل أيضًا مع الهالوجينات ومع الكل.
إذا دخل النيكل في حمض النيتريك ، فلن يستغرق التفاعل وقتًا طويلاً. كما أنه ينشط بسهولة في المحاليل التي تحتوي على الأمونيا.
لكن ليس كل الأحماض تعمل على النيكل. الأحماض مثل الهيدروكلوريك والكبريتيك ،حلها ببطء شديد ولكن بثبات. ومحاولات فعل الشيء نفسه مع النيكل في حامض الفوسفوريك لم تنجح على الإطلاق.
نيكل في الطبيعة
تخمينات العلماء هي أن لب كوكبنا عبارة عن سبيكة يحتوي فيها الحديد على 90٪ ، والنيكل أقل بعشر مرات. يوجد الكوبالت - 0.6٪. في عملية الدوران ، خرجت ذرات النيكل إلى طبقة غطاء الأرض. هم مؤسسو خامات كبريتيد النحاس والنيكل ، إلى جانب النحاس والكبريت. بعض ذرات النيكل الأكثر جرأة لم تتوقف عند هذا الحد وشقّت طريقها أبعد من ذلك. اندفعت الذرات إلى السطح بصحبة الكروم والمغنيسيوم والحديد. علاوة على ذلك ، تم أكسدة زملائنا المسافرين من معدننا وفصلهم.
توجد الصخور الفلسكية وفوق السطحية على سطح الكرة الأرضية. وفقًا للعلماء ، فإن محتوى النيكل في الصخور الحمضية أقل بكثير منه في الصخور فائقة الماف. لذلك ، فإن التربة والنباتات هناك غنية بالنيكل بشكل جيد. لكن رحلة البطل قيد المناقشة في المحيط الحيوي والمياه لم تكن ملحوظة.
خامات النيكل
خامات النيكل الصناعية مقسمة إلى نوعين
- كبريتيد النحاس والنيكل. المعادن: المغنيسيوم ، والبيروتيت ، والكوبايت ، والميليريت ، والبتلانديت ، والسبريلايت - وهذا ما هو موجود في هذه الخامات. بفضل الصهارة التي شكلت لهم. يمكن أن تنتج خامات الكبريتيد أيضًا البلاديوم والذهب والمزيد.
- خامات نيكل السيليكات. إنها فضفاضة ، مثل الطين. الخامات من هذا النوع هي خامات حديدية ، سيليسية ، مغنيسية.
حيث يستخدم النيكل
يستخدم النيكل على نطاق واسع في صناعة قوية مثل علم المعادن. وهي في صناعة مجموعة متنوعة من السبائك. تتكون السبيكة بشكل أساسي من الحديد والنيكل والكوبالت. هناك العديد من السبائك القائمة على النيكل. يتم دمج معدننا في سبيكة ، على سبيل المثال ، مع التيتانيوم والكروم والموليبدينوم. يستخدم النيكل أيضًا لحماية المنتجات التي تتآكل بسرعة. هذه المنتجات مطلية بالنيكل ، أي أنها تخلق طلاء نيكل خاص لا يسمح للتآكل بعمل عكسه.
النيكل هو محفز جيد جدا. لذلك ، يتم استخدامه بنشاط في الصناعة الكيميائية. هذه هي الأجهزة والأطباق الكيميائية والأجهزة لمختلف التطبيقات. بالنسبة للمواد الكيميائية ، يتم استخدام المواد الغذائية وتوصيل القلويات وتخزين الزيوت الأساسية والخزانات والخزانات المصنوعة من مواد النيكل. التكنولوجيا النووية ، والتليفزيون ، والأجهزة المتنوعة ، وقائمتهم طويلة جدًا ، لا يمكنها الاستغناء عن هذا المعدن.
إذا نظرت إلى مجال مثل صناعة الأدوات ، ثم في مجال الهندسة الميكانيكية ، ستلاحظ أن الأنودات والكاثودات عبارة عن صفائح نيكل. وهذه ليست القائمة الكاملة لتطبيقات مثل هذا المعدن الرائع. لا ينبغي التقليل من أهمية النيكل في الطب أيضا.
النيكل في الطب
يستخدم النيكل على نطاق واسع في الطب. أولاً ، لنأخذ الأدوات اللازمة للعملية. لا تعتمد نتيجة العملية على الطبيب نفسه فحسب ، بل تعتمد أيضًا على جودة الأداة التي يعمل بها.تخضع الأدوات لعمليات تعقيم عديدة ، وإذا كانت مصنوعة من سبيكة لا تحتوي على النيكل ، فلن يستغرق التآكل وقتًا طويلاً. والأدوات المصنوعة من الفولاذ الذي يحتوي على النيكل تدوم لفترة أطول.
من حيث الغرسات ، تستخدم سبائك النيكل في صنعها. يتمتع الفولاذ المحتوي على النيكل بدرجة عالية من القوة. أجهزة تثبيت العظام والأطراف الاصطناعية والبراغي - كل شيء مصنوع من هذا الفولاذ. في طب الأسنان ، اتخذت الغرسات أيضًا مكانة قوية. يستخدم تقويم الأسنان Bugels ، دعامات الفولاذ المقاوم للصدأ.
النيكل في الكائنات الحية
إذا نظرت إلى العالم من الأسفل إلى الأعلى ، تظهر الصورة شيئًا كهذا. لدينا تربة تحت أقدامنا. محتوى النيكل فيه أعلى منه في الغطاء النباتي. ولكن إذا أخذنا في الاعتبار هذا الغطاء النباتي تحت المنشور الذي يثير اهتمامنا ، فسيتم العثور على محتوى كبير من النيكل في البقوليات. وفي الحبوب تتزايد نسبة النيكل
دعونا نفكر بإيجاز في متوسط محتوى النيكل في النباتات والحيوانات البحرية والبرية. وبالطبع في البشر. القياس في نسبة الوزن. لذا ، فإن كتلة النيكل في النباتات هي 510-5. حيوانات برية 110-6 ، حيوانات بحرية 1، 610-4. والإنسان لديه محتوى نيكل من 1-210-6.
دور النيكل في جسم الانسان
تريد دائمًا أن تكون شخصًا صحيًا وجميلًا. النيكل هو أحد العناصر النزرة المهمة في جسم الإنسان. يتراكم النيكل عادة في الرئتين والكلى والكبد. تراكمات النيكل في الانسانتوجد في الشعر والغدة الدرقية والبنكرياس. وهذا ليس كل شيء. ماذا يفعل المعدن في الجسم؟ هنا يمكننا أن نقول بأمان أنه سويسري ، حصادة ، ولاعب في الأنابيب. وهي:
- محاولة مساعدة الخلايا بالأكسجين ، ليس من دون نجاح ؛
- عمل تقليل الأكسدة في الأنسجة يقع أيضًا على أكتاف النيكل ؛
- لا تتردد في المشاركة في تنظيم الخلفية الهرمونية للجسم ؛
- يؤكسد فيتامين سي بأمان ؛
- يمكن ملاحظة مشاركته في استقلاب الدهون ؛
- النيكل الممتاز يؤثر على تكوين الدم
أود أن أشير إلى الأهمية الكبيرة للنيكل في الخلية. عنصر التتبع هذا يحمي غشاء الخلية والأحماض النووية ، وبالتحديد تصميمها.
على الرغم من إمكانية استمرار قائمة أعمال النيكل الجديرة بالاهتمام. مما سبق نلاحظ أن الجسم يحتاج إلى النيكل. يدخل عنصر التتبع هذا إلى أجسامنا من خلال الطعام. عادة ما يكون هناك ما يكفي من النيكل في الجسم ، لأنه يحتاج إلى القليل جدًا. إن الأجراس المزعجة لنقص المعدن هو ظهور التهاب الجلد. ها هي قيمة النيكل في جسم الانسان
سبائك النيكل
هناك العديد من سبائك النيكل المختلفة. دعونا نلاحظ المجموعات الثلاث الرئيسية.
المجموعة الأولى تشمل النيكل وسبائك النحاس. يطلق عليهم سبائك النيكل والنحاس. مهما كانت النسب التي يندمج فيها هذان العنصران ، تكون النتيجة مذهلة ، والأهم من ذلك ، بدون مفاجآت. سبيكة متجانسة مضمونة. إذا كان يحتوي على نحاس أكثر من النيكل ، فإن الخصائص تكون أكثر وضوحًاالنحاس ، وإذا كان النيكل هو السائد ، فإن السبيكة تظهر شخصية النيكل.
سبائك النيكل والنحاس شائعة في إنتاج العملات المعدنية وقطع غيار الآلات. سبيكة قسنطينة ، والتي تتكون من 60٪ من النحاس وبقية النيكل ، تستخدم لإنشاء معدات عالية الدقة.
ضع في اعتبارك سبيكة من النيكل والكروم. نيشرومات. مقاومة للتآكل والأحماض ومقاومة الحرارة. تستخدم هذه السبائك في المحركات النفاثة والمفاعلات النووية ، ولكن فقط إذا كانت تحتوي على ما يصل إلى 80٪ من النيكل.
دعنا ننتقل إلى المجموعة الثالثة من السبائك. هذه سبائك الحديد. وهي مقسمة إلى 4 أنواع.
- مقاومة للحرارة - مقاومة لدرجات الحرارة العالية. تحتوي هذه السبيكة على ما يقرب من 50٪ نيكل. هنا يمكن أن يكون الجمع مع الموليبدينوم والتيتانيوم والألمنيوم.
- مغناطيسي - زيادة النفاذية المغناطيسية ، وغالبًا ما تستخدم في الهندسة الكهربائية.
- مقاومة التآكل - هذه السبيكة لا غنى عنها في إنتاج المعدات الكيميائية ، وكذلك عند العمل في بيئة عدوانية. تحتوي السبيكة على الموليبدينوم.
- سبيكة تحتفظ بحجمها ومرونتها. المزدوج الحراري في الفرن. هذا هو المكان الذي تأتي فيه السبيكة. عند تسخينها ، يتم الحفاظ على أبعاد الأبعاد ، ولا تضيع المرونة. ما مقدار النيكل المطلوب لصنع سبيكة بهذه الخصائص؟ يجب أن تكون نسبة المعدن في السبيكة حوالي 40٪.
النيكل في الحياة اليومية
إذا نظرت حولك ، يمكنك أن تفهم أن سبائك النيكل تحيط بالإنسان في كل مكان. لنبدأ بالأثاث. السبيكة تحمي قاعدة الأثاث من التلف والتأثيرات الضارة. دعونا نلقي نظرة على الملحقات. رغم أن على النافذة ، على الرغم من الأثاث. تستطيعطويلة الأمد وتبدو لطيفة للغاية. دعنا نكمل جولتنا إلى الحمام. لا يوجد نيكل هنا. رؤوس دش ، حنفية ، حنفية - كلها مطلية بالنيكل. بفضل هذا ، يمكنك أن تنسى ماهية التآكل. وليس من المحرج النظر إلى المنتج ، لأنه يبدو لطيفًا ويدعم الديكور. تم العثور على الأجزاء المطلية بالنيكل في المباني الزخرفية.
النيكل ليس بأي حال من الأحوال معدنًا ثانويًا. يمكن أن تتباهى المعادن والخامات المختلفة بوجود النيكل. أنا سعيد لوجود مثل هذا العنصر على كوكبنا وحتى في جسم الإنسان. هنا لا يعزف على الكمان الأخير في عمليات تكوين الدم وحتى في الحمض النووي. تستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا. اكتسب النيكل هيمنته بسبب مقاومته الكيميائية في حماية الطلاء.
النيكل معدن له مستقبل عظيم. في الواقع ، لا غنى عنه في بعض المناطق.
