Ήταν το 1751. Στη μικρή Σουηδία, χάρη στον επιστήμονα Axel Frederik Krondstedt, εμφανίστηκε το στοιχείο με αριθμό 17. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν μόνο 12 γνωστά μέταλλα, συν θείο, φώσφορο, άνθρακα και αρσενικό. Δέχθηκαν έναν νεοφερμένο στην εταιρεία τους, το όνομά του είναι νίκελ.
Λίγη ιστορία
Πολλά χρόνια πριν από αυτή τη θαυματουργή ανακάλυψη, οι ανθρακωρύχοι από τη Σαξονία ήταν εξοικειωμένοι με μετάλλευμα που θα μπορούσαν να θεωρηθούν λανθασμένα με μετάλλευμα χαλκού. Οι προσπάθειες εξαγωγής χαλκού από αυτό το υλικό ήταν μάταιες. Νιώθοντας εξαπατημένο, το μετάλλευμα άρχισε να ονομάζεται "Kupfernikel" (στα ρωσικά - "χάλκινος διάβολος").
Ο
Krondstedt, ειδικός στα ορυκτά, άρχισε να ενδιαφέρεται για αυτό το μετάλλευμα. Μετά από πολλή δουλειά, αποκτήθηκε ένα νέο μέταλλο, το οποίο ονομάστηκε νικέλιο. Ο Μπέργκμαν ανέλαβε τη σκυτάλη της έρευνας. Εξέλιξε περαιτέρω το μέταλλο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτό το στοιχείο μοιάζει με σίδηρο.
Φυσικές ιδιότητες του νικελίου
Το νικέλιο περιλαμβάνεται στη δέκατη ομάδα στοιχείων και βρίσκεται στην τέταρτη περίοδο του περιοδικού πίνακα κάτω από τον ατομικό αριθμό 28. Εάν αφαιρέσετε το σύμβολο Ni στον πίνακα, αυτό είναι το νικέλιο. Έχει μια απόχρωση του κίτρινου, σε ασημί βάση. Ακόμα και στον αέρα μέταλλοδεν ξεθωριάζει. Στερεό και αρκετά παχύρρευστο. Προσφέρεται καλά στη σφυρηλάτηση, έτσι ώστε να μπορούν να κατασκευαστούν πολύ λεπτά προϊόντα. Τέλεια γυαλισμένο. Το νικέλιο μπορεί να έλκεται με μαγνήτη. Ακόμα και σε θερμοκρασία 340 βαθμών με το πρόσημο μείον, τα μαγνητικά χαρακτηριστικά του νικελίου είναι ορατά. Το νικέλιο είναι ένα μέταλλο ανθεκτικό στη διάβρωση. Παρουσιάζει χαμηλή χημική δράση. Τι μπορεί να ειπωθεί για τις χημικές ιδιότητες του νικελίου;
Χημικές ιδιότητες
Τι χρειάζεται για να προσδιοριστεί η ποιοτική σύνθεση του νικελίου; Εδώ είναι απαραίτητο να παραθέσουμε από ποια άτομα (δηλαδή τον αριθμό τους) αποτελείται το μέταλλό μας. Η μοριακή μάζα (ονομάζεται επίσης ατομική μάζα) είναι 58,6934 (g / mol). Οι μετρήσεις έχουν προχωρήσει. Η ακτίνα του ατόμου του μετάλλου μας είναι 124 μ.μ. Κατά τη μέτρηση της ακτίνας ιόντων, το αποτέλεσμα έδειξε (+2e) 69 pm, και ο αριθμός 115 pm είναι η ομοιοπολική ακτίνα. Σύμφωνα με την κλίμακα του διάσημου κρυσταλλογράφου και μεγάλου χημικού Pauling, η ηλεκτραρνητικότητα είναι 1,91 και το ηλεκτρονικό δυναμικό είναι 0,25 V.
Οι επιπτώσεις του αέρα και του νερού στο νικέλιο είναι σχεδόν αμελητέες. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τα αλκάλια. Γιατί αυτό το μέταλλο αντιδρά έτσι; Στην επιφάνειά του δημιουργείται NiO. Πρόκειται για μια επίστρωση με τη μορφή φιλμ που αποτρέπει την οξείδωση. Εάν το νικέλιο θερμανθεί σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, τότε αρχίζει να αντιδρά με το οξυγόνο και επίσης δρα με τα αλογόνα και με όλα.
Εάν το νικέλιο εισέλθει στο νιτρικό οξύ, η αντίδραση δεν θα διαρκέσει πολύ. Επίσης, ενεργοποιείται εύκολα σε διαλύματα που περιέχουν αμμωνία.
Αλλά δεν λειτουργούν όλα τα οξέα στο νικέλιο. Οξέα όπως το υδροχλωρικό και το θειικό,διαλύστε το πολύ αργά αλλά σίγουρα. Και οι προσπάθειες να γίνει το ίδιο με το νικέλιο σε φωσφορικό οξύ δεν ήταν καθόλου επιτυχείς.
Το νικέλιο στη φύση
Οι εικασίες των επιστημόνων είναι ότι ο πυρήνας του πλανήτη μας είναι ένα κράμα στο οποίο ο σίδηρος περιέχει 90% και το νικέλιο είναι 10 φορές λιγότερο. Υπάρχει η παρουσία κοβαλτίου - 0,6%. Κατά τη διαδικασία της περιστροφής, τα άτομα νικελίου βγήκαν στο στρώμα του καλύμματος της γης. Είναι οι ιδρυτές των θειούχων μεταλλευμάτων χαλκού-νικελίου, μαζί με τον χαλκό και το θείο. Μερικά από τα πιο τολμηρά άτομα νικελίου δεν σταμάτησαν εκεί και προχώρησαν περαιτέρω. Τα άτομα όρμησαν στην επιφάνεια παρέα με χρώμιο, μαγνήσιο και σίδηρο. Επιπλέον, συνταξιδιώτες του μετάλλου μας οξειδώθηκαν και αποκολλήθηκαν.
Φελσικά και υπερβασικά πετρώματα εμφανίζονται στην επιφάνεια της υδρογείου. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η περιεκτικότητα σε νικέλιο στα όξινα πετρώματα είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι στα υπερμαφικά. Ως εκ τούτου, το έδαφος και η βλάστηση εκεί είναι αρκετά καλά εμπλουτισμένα σε νικέλιο. Αλλά το ταξίδι του υπό συζήτηση ήρωα στη βιόσφαιρα και το νερό δεν ήταν τόσο αξιοσημείωτο.
μεταλλεύματα νικελίου
Τα βιομηχανικά μεταλλεύματα νικελίου χωρίζονται σε δύο τύπους.
- Σουλφίδιο χαλκού-νικελίου. Ορυκτά: μαγνήσιο, πυρροτίτης, κουβανίτης, μιλερίτης, πετραντίτης, σπερυλίτης - αυτό περιέχεται σε αυτά τα μεταλλεύματα. Χάρη στο μάγμα που τα σχημάτισε. Τα θειούχα μεταλλεύματα μπορούν επίσης να παράγουν παλλάδιο, χρυσό και άλλα.
- Πυριτικά μεταλλεύματα νικελίου. Είναι χαλαρά, όπως ο πηλός. Τα μεταλλεύματα αυτού του τύπου είναι σιδηρούχα, πυριτικά, μαγνησιακά.
Πού χρησιμοποιείται το νικέλιο
Το νικέλιο χρησιμοποιείται ευρέως σε μια τόσο ισχυρή βιομηχανία όπως η μεταλλουργία. Δηλαδή, στην κατασκευή μιας μεγάλης ποικιλίας κραμάτων. Βασικά, το κράμα περιλαμβάνει σίδηρο, νικέλιο και κοβάλτιο. Υπάρχουν πολλά κράματα με βάση το νικέλιο. Το μέταλλό μας συνδυάζεται σε ένα κράμα, για παράδειγμα, με τιτάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο. Το νικέλιο χρησιμοποιείται επίσης για την προστασία προϊόντων που διαβρώνονται γρήγορα. Αυτά τα προϊόντα είναι επινικελωμένα, δηλαδή δημιουργούν μια ειδική επίστρωση νικελίου που δεν επιτρέπει στη διάβρωση να κάνει το αντίθετό της.
Το νικέλιο είναι ένας πολύ καλός καταλύτης. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ενεργά στη χημική βιομηχανία. Πρόκειται για συσκευές, χημικά πιάτα, συσκευές για διάφορες εφαρμογές. Για χημικά, τρόφιμα, παράδοση αλκαλίων, αποθήκευση αιθέριων ελαίων, δεξαμενές και δεξαμενές από υλικά νικελίου χρησιμοποιούνται. Η πυρηνική τεχνολογία, η τηλεόραση, μια ποικιλία συσκευών, η λίστα των οποίων είναι πολύ μεγάλη, δεν μπορούν να κάνουν χωρίς αυτό το μέταλλο.
Αν κοιτάξετε έναν τομέα όπως η κατασκευή οργάνων, και μετά στον τομέα της μηχανολογίας, θα παρατηρήσετε ότι οι άνοδοι και οι κάθοδοι είναι φύλλα νικελίου. Και αυτή δεν είναι ολόκληρη η λίστα με τις εφαρμογές ενός τόσο απλά υπέροχου μετάλλου. Η σημασία του νικελίου στην ιατρική δεν πρέπει επίσης να υποτιμάται.
Το νικέλιο στην ιατρική
Το νικέλιο χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική. Αρχικά, ας πάρουμε τα απαραίτητα εργαλεία για τη λειτουργία. Το αποτέλεσμα της επέμβασης δεν εξαρτάται μόνο από τον ίδιο τον γιατρό, αλλά και από την ποιότητα του οργάνου με το οποίο εργάζεται. Τα όργανα υφίστανται πολυάριθμες αποστειρώσεις και εάν είναι κατασκευασμένα από κράμα που δεν περιλαμβάνει νικέλιο, τότε η διάβρωση δεν θα διαρκέσει πολύ. Και τα εργαλεία από χάλυβα που περιέχουν νικέλιο διαρκούν πολύ περισσότερο.
Όσον αφορά τα εμφυτεύματα, χρησιμοποιούνται κράματα νικελίου για την κατασκευή τους. Ο χάλυβας που περιέχει νικέλιο έχει υψηλό βαθμό αντοχής. Συσκευές για τη στερέωση οστών, προθέσεις, βίδες - όλα είναι κατασκευασμένα από αυτό το ατσάλι. Στην οδοντιατρική, τα εμφυτεύματα έχουν επίσης πάρει την ισχυρή τους θέση. Bugels, ανοξείδωτα σιδεράκια χρησιμοποιούνται από ορθοδοντικούς.
Νικέλιο σε ζωντανούς οργανισμούς
Αν κοιτάξεις τον κόσμο από κάτω προς τα πάνω, η εικόνα προκύπτει κάπως έτσι. Έχουμε χώμα κάτω από τα πόδια μας. Η περιεκτικότητα σε νικέλιο σε αυτό είναι υψηλότερη από ό, τι στη βλάστηση. Αν όμως θεωρήσουμε αυτή τη βλάστηση κάτω από το πρίσμα που μας ενδιαφέρει, τότε μεγάλη περιεκτικότητα σε νικέλιο βρίσκεται στα όσπρια. Και στα δημητριακά, το ποσοστό του νικελίου αυξάνεται.
Ας εξετάσουμε εν συντομία τη μέση περιεκτικότητα σε νικέλιο σε φυτά, θαλάσσια και χερσαία ζώα. Και φυσικά στους ανθρώπους. Η μέτρηση είναι σε ποσοστό βάρους. Έτσι, η μάζα του νικελίου στα φυτά είναι 510-5. Ζώα ξηράς 110-6, θαλάσσια ζώα 1, 610-4. Και ένας άνθρωπος έχει περιεκτικότητα σε νικέλιο 1-210-6.
Ο ρόλος του νικελίου στο ανθρώπινο σώμα
Θέλετε να είστε πάντα υγιής και όμορφος άνθρωπος. Το νικέλιο είναι ένα από τα σημαντικά ιχνοστοιχεία στο ανθρώπινο σώμα. Το νικέλιο συνήθως συσσωρεύεται στους πνεύμονες, τα νεφρά και το συκώτι. Συσσωρεύσεις νικελίου στον άνθρωποβρίσκεται στα μαλλιά, τον θυρεοειδή και το πάγκρεας. Και δεν είναι μόνο αυτό. Τι κάνει το μέταλλο στο σώμα; Εδώ μπορούμε με σιγουριά να πούμε ότι είναι Ελβετός, θεριστής και παίχτης στο σωλήνα. Δηλαδή:
- προσπαθώ να βοηθήσω στην οξυγόνωση των κυττάρων, όχι χωρίς επιτυχία;
- η εργασία μείωσης της οξείδωσης στους ιστούς πέφτει επίσης στους ώμους του νικελίου.
- δεν διστάζει να συμμετέχει στη ρύθμιση του ορμονικού υποβάθρου του σώματος;
- οξειδώνει με ασφάλεια τη βιταμίνη C;
- μπορεί να σημειωθεί η συμμετοχή του στο μεταβολισμό των λιπών;
- το εξαιρετικό νικέλιο επηρεάζει τον σχηματισμό αίματος.
Θα ήθελα να σημειώσω τη μεγάλη σημασία του νικελίου στο κύτταρο. Αυτό το ιχνοστοιχείο προστατεύει την κυτταρική μεμβράνη και τα νουκλεϊκά οξέα, δηλαδή το σχεδιασμό τους.
Αν και η λίστα με τα αξιόλογα έργα του νικελίου μπορεί να συνεχιστεί. Από τα παραπάνω σημειώνουμε ότι ο οργανισμός χρειάζεται νικέλιο. Αυτό το ιχνοστοιχείο εισέρχεται στο σώμα μας μέσω της τροφής. Συνήθως υπάρχει αρκετό νικέλιο στο σώμα, γιατί χρειάζεται πολύ λίγο. Ανησυχητικές καμπάνες της έλλειψης του μετάλλου μας είναι η εμφάνιση δερματίτιδας. Εδώ είναι η αξία του νικελίου στο ανθρώπινο σώμα.
Κράματα νικελίου
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά κράματα νικελίου. Ας σημειώσουμε τις τρεις κύριες ομάδες.
Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει νικέλιο και κράματα χαλκού. Ονομάζονται κράματα νικελίου-χαλκού. Σε όποιες αναλογίες και αν συνδυάζονται αυτά τα δύο στοιχεία, το αποτέλεσμα είναι εκπληκτικό και, κυρίως, χωρίς εκπλήξεις. Εγγυημένο ομοιογενές κράμα. Αν περιέχει περισσότερο χαλκό από το νικέλιο, τότε οι ιδιότητες είναι πιο έντονεςχαλκός, και αν κυριαρχεί το νικέλιο, το κράμα παρουσιάζει χαρακτήρα νικελίου.
Τα κράματα νικελίου-χαλκού είναι δημοφιλή στην παραγωγή νομισμάτων, εξαρτημάτων μηχανών. Το κράμα Constantine, το οποίο είναι σχεδόν 60% χαλκός και το υπόλοιπο νικέλιο, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εξοπλισμού υψηλότερης ακρίβειας.
Σκεφτείτε ένα κράμα με νικέλιο και χρώμιο. Νικρώμα. Ανθεκτικό στη διάβρωση, οξέα, ανθεκτικό στη θερμότητα. Τέτοια κράματα χρησιμοποιούνται για κινητήρες τζετ, πυρηνικούς αντιδραστήρες, αλλά μόνο εάν περιέχουν έως και 80% νικέλιο.
Ας περάσουμε στην τρίτη ομάδα κραμάτων. Αυτά είναι κράματα σιδήρου. Χωρίζονται σε 4 τύπους.
- Ανθεκτικό στη θερμότητα - ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό το κράμα περιέχει σχεδόν 50% νικέλιο. Εδώ ο συνδυασμός μπορεί να είναι με μολυβδαίνιο, τιτάνιο, αλουμίνιο.
- Μαγνητικό - αύξηση της μαγνητικής διαπερατότητας, που χρησιμοποιείται συχνά στην ηλεκτρική μηχανική.
- Αντιδιαβρωτικό - αυτό το κράμα είναι απαραίτητο για την παραγωγή χημικού εξοπλισμού, καθώς και όταν εργάζεστε σε επιθετικό περιβάλλον. Το κράμα περιέχει μολυβδαίνιο.
- Ένα κράμα που διατηρεί το μέγεθος και την ελαστικότητά του. Θερμοστοιχείο στο φούρνο. Εδώ μπαίνει το κράμα. Όταν θερμαίνεται, οι διαστάσεις των διαστάσεων διατηρούνται και η ελαστικότητα δεν χάνεται. Πόσο νικέλιο χρειάζεται για να γίνει ένα κράμα με τέτοιες ιδιότητες; Το μέταλλο στο κράμα πρέπει να είναι περίπου 40%.
νικέλιο στην καθημερινή ζωή
Αν κοιτάξετε γύρω σας, μπορείτε να καταλάβετε ότι τα κράματα νικελίου περιβάλλουν έναν άνθρωπο παντού. Ας ξεκινήσουμε με τα έπιπλα. Το κράμα προστατεύει τη βάση του επίπλου από ζημιές, βλαβερές συνέπειες. Ας ρίξουμε μια ματιά στα αξεσουάρ. Αν και στο παράθυρο, αν και στα έπιπλα. Αυτή μπορείΈχει μεγάλη διάρκεια και φαίνεται πολύ ωραίο. Ας συνεχίσουμε την περιήγησή μας στο μπάνιο. Δεν υπάρχει νικέλιο εδώ. Κεφαλές ντους, βρύση, βρύση - όλα επινικελωμένα. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να ξεχάσετε τι είναι η διάβρωση. Και δεν είναι ενοχλητικό να κοιτάξετε το προϊόν, επειδή φαίνεται χαριτωμένο και υποστηρίζει τη διακόσμηση. Τα επινικελωμένα μέρη βρίσκονται σε διακοσμητικά κτίρια.
Το νικέλιο δεν είναι σε καμία περίπτωση δευτερεύον μέταλλο. Διάφορα ορυκτά και μεταλλεύματα μπορούν να υπερηφανεύονται για την παρουσία νικελίου. Χαίρομαι που ένα τέτοιο στοιχείο υπάρχει στον πλανήτη μας και μάλιστα στο ανθρώπινο σώμα. Εδώ δεν παίζει το τελευταίο βιολί στις αιμοποιητικές διεργασίες και ακόμη και στο DNA. Χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία. Το νικέλιο έχει κερδίσει την κυριαρχία του λόγω της χημικής του αντοχής στις προστατευτικές επικαλύψεις.
Το νικέλιο είναι ένα μέταλλο με μεγάλο μέλλον. Πράγματι, σε ορισμένους τομείς είναι απαραίτητο.
