Nichelul este un element chimic foarte popular la care se face referire prin notația chimică „Ni”. Acest element are un număr atomic de 28. Acest metal de tranziție are o ușoară reflexie aurie pe o suprafață albă argintie. Nichelul este situat în grupa 10 a tabelului periodic stil actual dat de Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată. Nichelul este membru al metalelor de tranziție. Alți membri ai grupului sunt platina (Pt) și paladiul (Pd). Acestea sunt situate în blocul D de metale de tranziție din tabelul periodic. Nichelul prezintă proprietăți de duritate, precum și de ductilitate.
Occesiunea de nichel
Nichelul nu există ca metal nativ pur. Apariția sa este sub formă de diferite minerale, cum ar fi silicații, sulfurile,și arsenidele. În cazul sulfurilor, cele mai populare minerale sunt pentlandita, pirhotita, polidimita, mileritul, garnieritul, mileritul și siegenitul. Acestea se găsesc în Australia, fosta URSS, Canada, Cuba, Indonezia și S.U.A. În ceea ce privește furnizorul mondial de materiale de nichel, regiunea canadiană Sudbury din Ontario se remarcă, deoarece furnizează aproximativ treizeci la sută din piața mondială de nichel. Se crede că miezul pământului are o mare concentrație de minerale de nichel și alte diverse elemente.
Proprietățile fizice ale nichelului
Nichelul este un metal alb-argintiu. dur, maleabil și ductil. Face parte din grupa fierului și capătă un luciu ridicat. Este un conductor destul de bun de căldură și electricitate. În compușii săi cunoscuți, nichelul este bivalent, deși preia și alte valențe. Formează, de asemenea, o serie de compuși complecși. Majoritatea compușilor de nichel sunt albaștri sau verzi. Nichelul se dizolvă lent în acizi diluați, dar, ca și fierul, devine pasiv când este tratat cu acid azotic. Nichelul fin divizat absoarbe hidrogenul.
Comportamentul de aliere al nichelului
Nichelul a fost întotdeauna un element foarte important pentru diverse industrii datorită faptului că este un material extrem de adaptabil care are capacitatea de a se alia cu multe metale diferite. Aliajele de nichel rezistă la temperaturi și presiuni ridicate, ceea ce face ca aliajele de nichel să fie cea mai bună opțiune pentru utilizări de înaltă performanță, de exemplu lamelele motoarelor cu reacție. Aceste aliaje rezistă la coroziune. Acesta este motivul pentru care aliajul de nichel „Monel” este utilizat în aplicațiile miniere de etanșare la mare adâncime, unde apa de mare ridică un pericol persistent de coroziune.
Alegiile de nichel se prezintă, de asemenea, ca metale neferoase cu duritate și rezistență ridicate, rezistență robustă la coroziune și care suportă temperaturi extrem de ridicate. Deoarece nichelul pur este un element alb-argintiu strălucitor din grupul metalelor de tranziție și este dur, ductil și maleabil. De asemenea, nichelul este foarte dur și are o rezistență foarte bună la coroziune. Prin urmare, nichelul oferă, de asemenea, o bază superbă pentru realizarea de aliaje avansate din același motiv.
Câteva dintre aliajele de nichel renumite sunt enumerate:
- Alumel (nichel, mangan, aluminiu, siliciu)
- Inconel (nichel, crom, fier)
- Cromel (nichel, crom)
- Argint german (nichel, cupru, zinc)
- Cupronickel (nichel, bronz, cupru)
- Hastelloy (nichel, molibden, crom, uneori tungsten)
- Monel metalic (cupru, nichel, fier, mangan)
Proprietăți chimice ale nichelului
Reacția chimică a aerului cu nichelul
Aerul nu reacționează chimic cu nichelul în condiții atmosferice. Nichelul metalic precis particulat acționează chimic cu aerul. Sub formă de reacție, forma este în cea mai mare parte piroforică.
La temperaturi ridicate, reacția chimică dintre oxigen și suprafețele metalice de nichel nu progresează ca finalizare, dar dă naștere unor oxizi de nichel parțiali. Reacția chimică este următoarea,
O2(gaz) + 2Ni(solid) → 2NiO(solid)
Reacția nichelului cu apa cu nichel
Apa nu reacționează cu nichel metalic în condiții normale.
Reacția halogenilor cu nichel
Fluorul gazos, simbolic F2, nu reacționează cu nichel în capacitate totală, ci reacționează foarte lent. Această proprietate chimică a nichelului, face ca aliajele sale să fie un metal vital pentru realizarea recipientelor de fluor.
Când halogenii, cum ar fi clorul, Cl2, bromul, Br2, sau iodul, I2, reacționează chimic cu nichelul, ei formează diclorură de nichel, simbolic NiCl2, dibromură de nichel, simbolic NiBr2, și diiodură de nichel, simbolic NiI2. Reacția chimică este următoarea,
Cl2(gaz) + Ni(solid) → NiCl2(solid)
Br2(gaz) + Ni(solid) → NiBr2(solid)
I2(gaz) + Ni(solid) → NiI2(solid)
Reacția de acizilor cu nichel
Acidul sulfuric diluat are capacitatea de a lăsa ca nichelul metalic să fie absorbit și să producă soluții care au în componența lor ionul Ni(II) și, de asemenea, hidrogenul gazos, simbolic ca H2. În practică, Ni(II) este prezent sub formă de complexitate grea simbolic ca 2+
H2SO4(aq) + Ni(solid) → Ni2+(apos) + H2(gaz) + SO42-(apos)
Acidul azotic puternic concentrat și oxidat, simbolic ca HNO3, reacționează chimic la periferia exterioară a fierului simbolic ca Fe și pasivizează și protejează suprafața. Astfel, este folosit și pentru pasivare.
Reacția bazelor cu nichelul
Nichelul nu reacționează chimic cu hidroxidul de sodiu apos, simbolic NaOH
Utilizări
Nichelul este, de asemenea, utilizat într-o varietate de aliaje pe bază de fier, de exemplu, materialul 1.4404 & oțel inoxidabil austenit cu conținut scăzut de carbon, oțel inoxidabil 1.4571; material austenit de titan, oțel inoxidabil 316L & material austenit cu conținut scăzut de carbon și oțel cu conținut mediu de carbon de calitate C45
- Invar(R)
- Hastelloys(R)
- Monel(R)
- Inconel(R)
Alegiile de cupru și nichel sunt, de asemenea, folosite pentru tuburi specializate utilizate pe scară largă în fabricarea instalațiilor de desalinizare pentru transformarea apei de mare în apă dulce.
.