nikiel

Chemia

2022

Wyjaśniamy, czym jest nikiel, jak został odkryty, jak się go pozyskuje, wykorzystuje i inne właściwości. Również alergia na nikiel.

Nikiel to pierwiastek metaliczny o liczbie atomowej 28.

Co to jest nikiel?

Nikiel jest pierwiastek chemiczny metal, znajdujący się w grupie 10 Układ okresowy pierwiastków i reprezentowany przez symbol Żaden. Jego Liczba atomowa ma 28 lat i wchodzi w skład tzw. „metali przejściowych”, takich jak cynk, kadm czy rtęć.

Z nim Miedź, to jeden z metale najbardziej znane i używane przez ludzkość przez cały twój historia. Nikiel ma pięć izotopów w Natura, i jest to najlżejszy (58Ni), a także najliczniejszy (68%) i osiemnaście radioaktywnych izotopów, z których 59Ni ma najdłuższy okres półtrwania (76 000 lat). Okres półtrwania to czas wymagany do rozpadu połowy próbki jąder radioaktywnych.

Jego nazwa pochodzi od niemieckiego słowa Kupfernikel (którego pochodzenie jest przedmiotem dyskusji), co oznacza „fałszywą miedź”. Niektóre wyjaśnienia przypisują to pseudonimowi, który górnicy nadali diabłu („stary Nick” lub Mikołaj), ponieważ zakładali, że nikiel, podobny z wyglądu do miedzi, jest formą oszustwa dla chciwych.

Odkrycie niklu

Nikiel był używany od czasów starożytnych, zarówno na Wschodzie, jak i na Zachodzie.

Nikiel był znany ludzkości od IV wieku p.n.e. C. Wiadomo, że jej odkrycie było równoczesne z odkryciem miedzi, ponieważ często występuje w minerały w którym obfituje ten ostatni metal.

Na przykład był używany w starym Mezopotamia (Syria), gdzie znaleziono brązy o zawartości powyżej 2% niklu. Wiele starożytnych chińskich rękopisów sugeruje, że „biała miedź” była używana na Wschodzie między 1700 a 1400 pne. C. to właściwie nie tylko nikiel.

Znaczenie niklu

Nikiel był przez długi czas pogardzany, nazywany „fałszywą miedzią” i uważany za bezużyteczny lub nieopłacalny metal. Dziś to się zmieniło. Chociaż z pewnością nie jest to metal szlachetny, jest jednym z najbardziej poszukiwanych na świecie. przemysł do produkcji monet i jako materiał do stopy z żelazem, srebrem i innymi metalami.

Ponadto jest to niezbędne dla metabolizm mikrobiologiczne, ponieważ 87% hydrogenaz, enzymy przeznaczony do utlenianie wodoru w mikroby, zawierają wysoki procent niklu jako składnika aktywnego.

Pozyskiwanie niklu

Gospodarka Nowej Kaledonii opiera się głównie na eksploatacji niklu.

Nikiel jest drugim najpowszechniej występującym metalem na świecie Ziemia (żelazo jest pierwsze). W rzeczywistości rdzeń naszej planety ma bardzo czyste poziomy obu metali.

Często występuje w pewnych meteoryty, stopiony z żelazem i tworzący minerały kamacyt i taenit. Ponadto w połączeniu z innymi metalami można go znaleźć w minerałach garnieryt, milleryt, pentlandyt, nikiel i pirotyn.

Główne kopalnie niklu na świecie znajdują się w Kanadzie, Kubie i Rosji, krajach, które zaspokajają 70% żądanie świat tego metalu. Inni ważni producenci to Boliwia, Kolumbia, Nowa Kaledonia i Dominikana.

Właściwości niklu

Nikiel ma typowy żółtawo-biały kolor, który można pomylić z miedzią (jak to miało miejsce w przeszłości). Wiele jego właściwości jest podobnych do właściwości żelaza, metalu, z którym ma ogromne znaczenie gęstość, a także z osmem i irydem.

Jest dobrym dyrygentem Elektryczność i od ciepło, ferromagnetyczny do temperatura środowisko. Ponieważ jest niezwykle plastyczny i kowalny, można go łatwo walcować, polerować i kuć.

Jego typowy stopień utlenienia wynosi +2, chociaż zaobserwowano go również w innych stanach (0, +1 i +3) i ogólnie jest odporny na korozja, bez cierpienia na tzw. efekt "galleo". Jednocześnie jest rakotwórczy i wysoce toksyczny.

Zastosowania niklu

Nikiel jest szeroko stosowany do formowania stopów, takich jak stal nierdzewna.

Nikiel ma szerokie zastosowanie w metalurgii, w stopach żelaza, srebra i innych metali, które chroni przed korozją. W ten sposób otrzymuje się stal nierdzewną między innymi nadstopami, takimi jak miedź-nikiel („monel”), nikiel-tytan („nitinol-55”), nikiel-żelazo („mu-metal”) oraz alnico (stop aluminium-nikiel). -kobalt), z którego magnesy.

Jest również szeroko stosowany w produkcji monet i jest tak powszechny, że w Stanach Zjednoczonych używa się tego terminu nikiel odnosić się do najmniejszej i najmniej wartościowej monety.

Wykorzystywany jest również w zegarmistrzostwie, a w jubilerstwie jest składnikiem tzw. „białego złota”. Jednak stosowanie niklowania jest niewskazane ze względu na wysoki poziom toksyczności metalu. Jest częścią produkcji baterie ładowalne. Ponadto jest powszechnym elementem katalizatora w różnych reakcje chemiczne.

Alergia na nikiel

Nikiel jest metalem toksycznym i rakotwórczym, zwłaszcza jego opary oraz siarczan niklu, a także karbonylek niklu (Ni (CO) 4), powszechny, ale niezwykle toksyczny gaz. Podobnie jest wiele osób wrażliwych na nikiel w stanie czystym, które przy kontakcie mogą przejawiać alergie.

Z tego powodu poziomy tego metalu obecnego w przedmiotach przeznaczonych do kontaktu z ludzką skórą są zwykle regulowane na szczeblu krajowym i międzynarodowym. 0,05 mg / cm3 jest uważane za maksymalny poziom niklu, do którego a osoba przez osiem godzin dziennie i czterdzieści tygodni bez narażania się na poważne ryzyko Zdrowie.

!-- GDPR -->