Нікель фізичні і хімічні властивості, застосування

Людство, добувної мідь в 17 столітті, часто стикалася з речовиною, схожою на мідну руду. І тільки в другій половині 18 століття гідності цього «побічного» продукту були досліджені. Дуже скоро металурги з'ясували, наскільки цінним є нікель для металевих сплавів, і які широкі перспективи відкриває його повсюдне застосування.

Нікель: опис

Дуже тягучий, ковкий, цей сріблясто-жовтий метал сьогодні добувають в сульфідних та нікелевих рудах. На даний час виявлено 53 мінералу, в яких міститься елемент Ni, і практично всі вони утворювалися в умовах високих температур і тиску. Нікель важко знайти в живих організмах або поверхневих водах, проте він є частим супутником міді.

Нікель: фізичні властивості

Нікель - це дуже пластичний метал, який прекрасно піддається обробці, в тому числі тиском. Основні властивості:

• щільність (при н. у.) - 8,902 г / см³
• температура плавлення - 1453 ° C (один тисячі сімсот двадцять шість K)
• температура кипіння - 2732 ° C (3005 K)
• теплопровідність при 300 K - 90,9 Вт / (м · К)
• модуль пружності - 196-210 ГПа
• питомий електричний опір - 0,0684 мкОм ∙ м

Феромагнітні властивості нікелю роблять цей метал неодмінним атрибутом магнітних сплавів і матеріалів, для яких характерне мінімальне значення коефіцієнта теплового розширення.

Нікель: хімічні властивості

Нікель можна віднести до металів середньої хімічної активності. Для нього характерне повільне заміщення водню в кислотах, тому він стійкий до утворення корозії, а також досить стійкий у воді, лугах і на повітрі. Своєю хімічної стійкості нікель зобов'язаний досить щільної захисної оксидної плівці.

Хімічний елемент Ni може утворювати два оксиду і два гідроксиду:

Щоб розчинити нікель, його порошок поміщають в азотну або гарячу концентровану сірчану кислоту:

Сплав заліза з нікелем

Поєднання «залізо-нікель» є досить вдалим, причому сплав з 36% нікелю і 64% заліза має власну назву - інвар. Дана речовина володіє однофазної внутрішньою структурою, характеризується високою щільністю (8130 кг / м³) та відносно невеликим температурним коефіцієнтом лінійного розширення. Основні сфери застосування сплаву «залізо плюс нікель» - деталі годинникових механізмів, еталони довжини, мірні дроту, несучі конструкції лазерів і ін.

застосування нікелю

Для чого потрібен нікель в наші дні? Елемент Ni, який тонкою плівкою наноситься на метали, надійно захищає їх від корозії (нікелювання). Також нікель бере участь у створенні різноманітних жароміцних сплавів, акумуляторів і хімічних каталізаторів. Цей метал затребуваний медициною (протезування) і виробниками монет. Нарешті, він є «учасником» різних процесів, що стосуються радіаційних технологій (крайтрон і детектори електронного захоплення).