Никель это металл: Никель — что это за металл?

Никель — что это за металл?

Никель — металл с атомным номером 28. Обозначается символом Ni. Он имеет серебристо-белый оттенок, в нормальных условиях покрывается оксидной пленкой. Благодаря своей пластичности, никель легко поддается ковке.

Физические свойства

Никель — ферромагнетик, то есть при температуре ниже точки Кюри он обладает намагниченностью при отсутствии внешнего магнитного поля. Для никеля точка Кюри составляет 358 ⁰С. Металл не тускнеет на открытом воздухе.

Основные физические свойства никеля:

• Структура решетки — кубическая гранецентрированая.
• Плотность при нормальных условиях — 8,902 г/см3.
• Температура плавления — 1453 ⁰С.
• Удельная теплота плавления — 17,61 кДж/моль.
• Температура кипения – 3000 ⁰С.
• Удельная теплота испарения — 378,6 кДж/моль.
• Молярная теплоемкость — 26,1 Дж/(K*моль)
• Удельная теплоемкость — 0,440 кдж/(кг*К).
• Теплопроводность — 90,9 Вт/(м*К).
• Удельное электрическое сопротивление — 0,0684 мкОм*м.

История

Никель был официально открыт в 1751 году химиком Акселем Кронстедтом, который нашел его в кобальтовой земле. Однако еще раньше его раскапывали в горах Саксонии. Горняки использовали руду, содержащую никель, для изготовления стекла. По внешним признакам саксонцы сначала принимали эту руду за серебряную и пытались переплавить ее в драгоценный металл, но этого не получалось. Кроме того, при плавлении из руды выделялся ядовитый газ, который наносил вред горнякам. Неудачу потерпели и попытки добыть из этой руды медь.

В итоге в конце XVII в. саксонцы назвали руду «купферникель», что в переводе означает «медный дьявол». Это связано с тем, что горняки считали выделение ядовитого газа происками злых духов, обитавших в горах. Именно купферникель исследовал Аксель Кронстедт в 1751 году. Он получил из него окисел зеленого цвета и восстановил его до металла, который до этого не был известен науке. Химик назвал этот металл никелем.

В 1775 году Торберн Улаф Бергман получил никель в более чистом виде и подробнее описал его свойства. Он выяснил, что по своему составу этот металл больше похож на железо, чем на медь. В конце XVIII – начале XIX вв. многие химики, начиная с Жозефа Луи Пруста, детально изучали никель. В 1804 году немецкий химик Иеремия Вениамин Рихтер получил наконец чистый металл, и никель окончательно утвердился как химический элемент.

Биологическая роль

Никель — микроэлемент, который необходим всем живым организмам. Его среднее содержание в растениях — 0,00005 %, в наземных животных — 0,000001 %, в морских — 0,00016 % массы тела.

Роль никеля в организме изучена не до конца. Известно, что он участвует в ферментативных реакциях и влияет на окислительные процессы. Он содержится в легких, печени, мышцах, поджелудочной и щитовидной железах, некоторых отделах головного мозга. Микроэлемент также накапливается в ороговевших тканях человека, животных и птиц, в том числе в волосах и перьях.

Избыточное содержание никеля в растениях приводит к уродливым формам, в организме животных — к различным глазным заболеваниям (кератоконъюнктивитам, кератитам).

Пары и пыль никеля токсичны и могут вызывать поражения кожи, легких и носоглотки, а частое вдыхание паров металла опасно появлением злокачественных новообразований.

Нахождение в природе и производство

Больше всего никеля содержится в глубоких слоях. В земной коре — его 0,0058%, в ультраосновных породах — 0,2 %. Если верить гипотезе, что земное ядро состоит из никелистого железа, общее содержание никеля в земле составляет примерно 3%. Никель также обнаружен в некоторых метеоритах.

В земной коре этот металл соседствует с железом и магнием, с которыми он имеет сходную валентность. В минералах магния и железа никель содержится в виде изоморфной примеси. Также существует 53 известных науке минерала никеля. Большая часть из них была образована под воздействием давления и высоких температур, например, при застывании магмы. Сульфидные руды, содержащие данный металл, имеют в своем составе медь. Некоторые руды никеля включают железо, серу, мышьяк, кобальт, магний.

Больше всего этого металла добывается на территории России. Крупные никелевые рудники также находятся в Канаде, Австралии, Новой Каледонии, Индонезии и на Кубе.

Больше всего никеля (около 80%) получают из сульфидных медно-никелевых руд, значительно меньше — из силикатных (окисленных) руд.

Химические свойства

Никель химически малоактивен. Он образует поверхностную оксидную пленку, из-за чего устойчив в атмосфере, щелочи, многих кислотах и воде. Металл не подвергается коррозии. Образует два оксида (NiO и Ni2O3) и два гидроксида (Ni(OH)2 и Ni(OH)3).

Хлорид, нитрат, сульфат и нитрат никеля — четыре растворимые соли. Они имеют желтый или желто-коричневый оттенок и окрашивают растворы в зеленый цвет. Фосфат, оксалат и сульфиды никеля (черный, зеленый и бронзовый) — нерастворимые соли.

Металл поглощает газы (углерод, водород и многие другие), которые ухудшают его механические свойства. С кислородом взаимодействует при температуре выше 500 ⁰С.

В мелкодисперсном состоянии никель самовоспламеняется на воздухе. При нагревании соединяется с галогенами. Образует сульфид при горении в сере, а при нагревании оксида NiO с серой получается моносульфид. Металл также вступает в реакцию с азотной кислотой: образуются нитрат никеля и оксид азота.

По химическим свойствам больше всего похож на железо и кобальт, в меньшей степени — на благородные металлы и медь. Он горит только в виде порошка, проявляет переменную валентность в соединениях (чаще всего двухвалентен). Образует комплексные и координационные соединения.

Применение

Наиболее широкая область применения никеля — изготовление сплавов различных металлов. Его сплавляют:

• Со сталью. Это повышает химическую стойкость сплава: все нержавеющие стали содержат в своем составе никель.
• С железом. Этот сплав имеет низкий коэффициент термического расширения, благодаря чему он успешно используется для изготовления различных деталей для электроприборов.
• С кобальтом и магнием. Образуется жаростойкий сплав, который выдерживает высокие температуры до 500 ⁰С и отличается устойчивостью к коррозии.
• С золотом и серебром. Это так называемое «белое золото» — прочный ювелирный сплав.
• С хромом. В результате образуется нихром — жаропрочный, крипоустойчивый, пластичный сплав, который хорошо держит форму.
• С железом, медью и хромом. Этот сплав характеризуется высокой магнитной восприимчивостью.

Сплавы никеля отличаются высокой степенью вязкости, благодаря чему находят применение при изготовлении брони. Многие сплавы используются в газотурбинных установках, конструкциях атомных реакторов. Из них также делают нагревательные элементы и монеты. Сплавы получили широкое применение в производстве аккумуляторов.

Никель используется и в чистом виде: из него изготавливают трубы, листы и др., а в химических лабораториях он служит катализатором многих реакций. Из металла также производят специализированную химическую аппаратуру. Оксид никеля применяется в производстве стекла, керамики и глазурей. Для многих металлов используется никелирование — создание никелевого покрытия с целью защитить от коррозии.

Из никеля делают спирали электронных сигарет, им обматывают струны музыкальных инструментов. В медицине этот элемент используется для протезирования и изготовления брекет-систем.

Никель. Свойства, применение, химический состав, марки

8 (800) 200-52-75 (495) 366-00-24 (495) 504-95-54 (495) 642-41-95
e-mail: [email protected]	e-mail: [email protected]
Никель является жарпочрочным, жаростойким и коррозионностойким металлом, что определяет его применение в качестве конструкционного материала для изделий, подверженных воздействию различных агрессивных сред в том числе при повышенных температурах, а также подверженных механическим нагрузкам при высоких температурах. Помимо этого никель служит является популярным легирующим элементом для сталей и сплавов. На странице представлено описание данного металла: физические свойства, области применения, марки никеля, виды продукции. Основные сведения о никеле Никель (Ni) (Niccolum) – химический элемент с атомным номером 28 в периодической системе, ковкий и пластичный металл. Имеет серебристый цвет с желтоватым оттенком, хорошо полируется, притягивается магнитом. Плотность никеля составляет 8,902 г/см3, температура плавления tпл. = 1453°С, температура кипения tкип. = 2730-2915°С, данный металл является ферромагнетиком, точка Кюри около 358 °C. На воздухе компактный никель стабилен. Поверхность никеля покрыта тонкой пленкой оксида NiO, которая прочно предохраняет металл от дальнейшего окисления. В земной коре содержание никеля составляет около 8·10-3% по массе. Возможно, громадные количества никеля – около 17·1019тонн – заключены в ядре Земли, которое, по одной из распространенных гипотез, состоит из железоникелевого сплава. В морской воде содержание никеля составляет примерно 1·10-8-5·10-8%. История открытия никеля Впервые присутствие никеля в соединении никеля и мышьяка NiAs (“купферникель”) обнаружил шведский металлург А.Ф. Кронштедт в 1751 году. Тогда никель относили к “полуметаллу” – простому веществу, обладающему как свойствами металлов, так и неметаллов. Данная точка зрения подвергалась серьезным сомнениям. Но в 1775 году швед Т. Бергман доказал, что никель – простое вещество. Окончательное утверждение никеля произошло в 1804 году, когда немецкий химик И. Рихтер получил чистый никель путем восстановления никелевого купороса. Свойства никеля Физические свойства никеля Свойство Никель Атомный номер 28 Атомная масса, а. е.м 58,69 Атомный диаметр, пм 248 Плотность, г/см³ 8,902 Удельная теплоемкость, Дж/(K·моль) 0,443 Теплопроводность, Вт/(м·K) 90,9 Температура плавления, °С 1453 Температура кипения, °С 2730-2915 Теплота плавления, кДж/моль 17,61 Теплота испарения, кДж/моль 378,6 Молярный объем, см³/моль 6,6 Группа металлов Тяжелый металл Химические свойства никеля Свойство Никель Ковалентный радиус, пм 115 Радиус иона, пм (+2e) 69 Электроотрицательность (по Полингу): 1,91 Электродный потенциал: 0 Степени окисления: 3, 2, 0 Марки никеля и сплавов Современная промышленность выпускает большое количество различных марок никеля. Н0, Н1 — никель первичный, содержание Ni+Co – не менее 99,99% и 99,93% соответственно. Никель данных марок выпускается в виде катодных листов, пластин, полос. Эту продукцию получают с помощью электролиза. Н2, Н3, Н4 — никель первичный, содержание Ni+Co – не менее 99,8%, 98,6% и 97,6% соответственно. Никель этих марок выпускается в виде пластин, полос, катодных листов, гранул, обрезов и слитков. Данную продукцию получают с помощью электролиза, переплава, прессования отходов никеля, огневого рафинирования. НП1, НП2, НП3, НП4 — никель полуфабрикатный, содержание Ni+Co – не менее 99,99%, 99,5%, 99,3% и 99,0% соответственно. Никель приведенных марок выпускается в виде никелевой проволоки, прутков, листов, полос и лент. НПА1, НПА2 — никель полуфабрикатный анодный, содержание Ni+Co – не менее 99,7%, 99,0% соответственно. Никель представленных марок выпускается в виде листов и стержней. НПАН — Никель полуфабрикатный анодный непассивирующийся (на поверхности изделий из никеля данной марки не образуется тонкая пленка с высоким сопротивлением), содержание Ni+Co – не менее 99,4%. Никель этой марки выпускается в виде стержней и листов. НК0,2 — Никель кремнистый, содержание Ni+Co – не менее 99,4%. Никель данной марки выпускается в виде проволоки. НМц1, НМц2, НМц2,5, НМц5 — никель марганцевый, содержит до 98,5% Ni+Co (марка НМц1). Никель приведенных марок выпускается в виде проволоки. Достоинства / недостатки никеля Достоинства: обладает высокой жаропрочностью и жаростойкостью; имеет высокую коррозионную стойкость во многих агрессивных средах. Недостатки: имеет высокую стоимость. Применение никеля Никель по большей части является составным компонентом различных сплавов. Все нержавеющие стали обязательно содержат никель, так как никель повышает химическую стойкость сплава. Также сплавы никеля характеризуются высокой вязкостью и используются при изготовлении прочной брони. При изготовлении важнейших деталей различных приборов используется сплав никеля с железом (36-38% никеля), обладающий низким коэффициентом термического расширения. При изготовлении сердечников электромагнитов широкое применение находят сплавы под общим названием пермаллои. Эти сплавы, кроме железа, содержат от 40 до 80% никеля. Из никелевых сплавов чеканятся монеты. Общее число различных сплавов никеля, находящих практическое применение, достигает нескольких тысяч. Различные металлы никелируют, что позволяет защитить их от коррозии. На металл наносится тонкий никелевый слой, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Вместе с этим никелирование придает изделиям красивый внешний вид. Никель широко используют при изготовлении различной химической аппаратуры, в кораблестроении, в электротехнике, при изготовлении щелочных аккумуляторов, для многих других целей. Специально приготовленный дисперсный никель находит широкое применение как катализатор самых разных химических реакций. Оксиды никеля используют при производстве ферритных материалов и как пигмент для стекла, глазурей и керамики; оксиды и некоторые соли служат катализаторами различных процессов. Производство железо-никелевых, никель-кадмиевых, никель-цинковых, никель-водородных аккумуляторов. Продукция из никеля Современная промышленность выпускает разнообразную продукцию из никеля. Наиболее распространены никелевая проволока и нить, лента и фольга, прутки и круги, листы и полосы, трубки, порошок. Достаточное широкое применение в промышленности получили никелевые аноды, которые используются при никелировании поверхностей различных изделий. Также для никелирования применяют порошок никеля. Другой вид никелевых листов, катоды, используются в качестве шихты в производстве никельсодержащих сплавов. Помимо катодов в качестве легирующей добавки к сплава применяют и никелевый порошок. В целом продукция из никеля активно применяется в тех областях промышленности, в которых предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости материалов в агрессивных средах.

никель | Определение, свойства, символы, использование и факты

никель

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Аксель Фредрик Кронстедт Поль Сабатье Шарль Эдуард Гийом

Похожие темы:

химический элемент переходный металл обработка никеля нейзильбер никель Ренея

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

никель (Ni) , химический элемент, ферромагнитный металл группы 10 (VIIIb) таблицы Менделеева, заметно устойчивый к окислению и коррозии.

99 температура плавления0035

Свойства элемента

атомный номер	28
атомный вес	58,69
1,453 °C (2,647 °F)
boiling point	2,732 °C (4,950 °F)
density	8. 902 (25 °C)
oxidation states	0, + 1, +2, +3
Электронная конфигурация	[AR] 3 D 8 4 S 2

Proterties, OckRest, и использует и использует

, Ockrandence, и использует и использует

, и использует

, и использует

, и использует

Серебристо-белый, прочный и более твердый, чем железо, никель широко известен из-за его использования в чеканке монет, но более важен как чистый металл, так и в виде сплавов для многих бытовых и промышленных применений. Элементарный никель очень редко встречается вместе с железом в земных и метеоритных отложениях. Металл был выделен (1751 г.) шведским химиком и минералогом бароном Акселем Фредриком Кронштедтом, который приготовил неочищенный образец из руды, содержащей никколит (арсенид никеля). Ранее руда этого же типа называлась Kupfernickel в честь «Старого Ника» и его озорных гномов, потому что, хотя он и напоминал медную руду, но давал хрупкий, незнакомый металл. Вдвое больше, чем медь, никель составляет около 0,007 процента земной коры; это довольно распространенный компонент магматических пород, хотя очень немногие месторождения по концентрации, размеру и доступности могут представлять коммерческий интерес. Считается, что центральные районы Земли содержат значительные количества. Важнейшие источники — пентландит, встречающийся с никельсодержащим пирротином, некоторые разновидности которого содержат 3—5% никеля, и халькопирит, а также никельсодержащие латериты (гарниерит — магниево-никелевый силикат переменного состава).

Металлургия никеля сложна в деталях, многие из которых сильно различаются в зависимости от конкретной обрабатываемой руды. Как правило, руда превращается в трисульфид диникеля Ni ₂ S ₃ (с никелем в степени окисления +3), который обжигается на воздухе с получением оксида никеля NiO (состояние +2), который затем восстанавливается углеродом с получением металла. Некоторое количество никеля высокой чистоты получают с помощью упомянутого ранее карбонильного процесса. (Для получения информации о добыче, переработке и производстве никеля, см. обработка никеля.)

Никель (атомный номер 28) напоминает железо (атомный номер 26) по прочности и ударной вязкости, но больше похож на медь (атомный номер 29) по стойкости к окислению и коррозии, что объясняет многие его применения. Никель обладает высокой электро- и теплопроводностью. Более половины произведенного никеля используется в сплавах с железом (особенно в нержавеющих сталях), а большая часть остального используется в коррозионно-стойких сплавах с медью (включая монель, который содержит около 60–70% никеля, 30–40% медь и небольшое количество других металлов, таких как железо) и в жаропрочных сплавах с хромом. Никель также используется в электрически резистивных, магнитных и многих других сплавах, таких как нейзильбер (с медью и цинком, но без серебра). Нелегированный металл используется для формирования защитных покрытий на других металлах, особенно гальванопокрытием. Мелкоизмельченный никель используется для катализа гидрирования ненасыщенных органических соединений (например, жиров и масел).

Никель

можно легко изготовить с использованием стандартных методов горячей и холодной обработки. Никель медленно реагирует с фтором, в конечном итоге образуя защитное покрытие из фторида, и поэтому используется в чистом виде или в виде сплавов, таких как монель, в оборудовании для работы с газообразным фтором и коррозионно-активными фторидами. Никель ферромагнитен при обычных температурах, хотя и не так сильно, как железо, и менее электроположителен, чем железо, но легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах.

Природный никель состоит из пяти стабильных изотопов: никеля-58 (68,27%), никеля-60 (26,10%), никеля-61 (1,13%), никеля-62 (3,59%) и никеля-64 (0,91%). Он имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру. Никель ферромагнитен до 358 ° C или 676 ° F (точка Кюри). Металл обладает уникальной стойкостью к действию щелочей и часто используется для изготовления емкостей для концентрированных растворов едкого натра. Никель медленно реагирует с сильными кислотами в обычных условиях с выделением водорода и образованием Ni ^{2 +} ионы.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Китай является крупнейшим в мире производителем никеля. Другие крупные страны-производители никеля включают Россию, Японию, Австралию и Канаду.

Соединения

В своих соединениях никель проявляет степени окисления -1, 0, +1, +2, +3 и +4, хотя состояние +2 является наиболее распространенным. Ni ²⁺ образует большое количество комплексов, охватывающих координационные числа 4, 5 и 6 и все основные структурные типы, например октаэдрическую, тригонально-бипирамидальную, тетраэдрическую и квадратную.

Соединения с никелем в состоянии +2 имеют множество промышленных применений. Например, хлорид никеля, NiCl ₂ , нитрат никеля, Ni(NO ₃ ) ₂ · 6H ₂ O, и сульфамат никеля, Ni(SO ₃ NH _{2 909♈} ) 29094 4H ₂ O, используются главным образом в ваннах для гальваники никеля. Сульфат никеля, NiSO ₄ , также используется при никелировании, а также при приготовлении катализаторов, грунтовых эмалей и протрав (закрепителей) для окрашивания и текстильной печати. Оксид никеля, NiO, и пероксид никеля, Ni ₂ O ₃ , подготовлены для использования в топливных элементах и ​​аккумуляторных батареях соответственно. Ферриты никеля используются в качестве магнитных сердечников для различных типов электрооборудования, таких как антенны и трансформаторы.

Типичными соединениями никеля в природе, в которых он встречается главным образом в виде минералов в сочетании с мышьяком, сурьмой и серой, являются сульфид никеля, NiS; арсенид никеля, NiAs; антимонид никеля, NiSb; диарсенид никеля, NiAs ₂ ; тиоарсенид никеля, NiAsS; и тиоантимонид никеля, NiSbS. В сульфиде никель находится в степени окисления +2, а во всех других приведенных соединениях — в степени +3.

Среди других важных коммерческих соединений карбонил никеля или тетракарбонилникель, Ni(CO) ₄ . Это соединение, в котором никель проявляет нулевую степень окисления, используется главным образом как носитель оксида углерода при синтезе акрилатов (соединений, используемых в производстве пластмасс) из ацетилена и спиртов. Это было первое открытое из класса соединений, называемых карбонилами металлов (1890 г.). Бесцветная летучая жидкость образуется при воздействии монооксида углерода на мелкодисперсный никель и характеризуется электронной конфигурацией, в которой атом никеля окружен 36 электронами. Этот тип конфигурации вполне сравним с конфигурацией атомов инертных газов.

Редакторы Британской энциклопедии

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Адамом Августином.

Факты о никеле | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Небольшой кусок никеля, около 3 квадратных сантиметров. (Изображение предоставлено: Materialscientist на en. wikipedia) Никель

— твердый серебристо-белый металл, прочность, пластичность и стойкость к нагреву и коррозии делают его чрезвычайно полезным для разработки самых разных материалов — от проволоки до монет и военной техники.

Этот чрезвычайно полезный металл занимает 28-е место в периодической таблице элементов, между кобальтом и медью. Никель является довольно хорошим проводником электричества и тепла и является одним из четырех элементов (кобальт, железо, никель и гадолиний), которые являются ферромагнитными (легко намагничиваются) при комнатной температуре. Никель является переходным металлом, то есть у него есть валентные электроны в двух оболочках вместо одной, что позволяет ему образовывать несколько различных степеней окисления.

Открытие

Открытие никелевой руды в Европе 17-го века — это история ошибочной идентификации и суеверия. В 1600-х годах немецкие шахтеры, искавшие медь в Рудных горах, наткнулись на ранее неизвестную никелевую руду (известную сегодня как арсенид никеля или никколит) — бледно-коричневато-красную породу из никеля и мышьяка. Полагая, что они обнаружили еще одну медную руду, горняки попытались добыть медь, но, конечно же, горные породы не дали результатов. Разочарованные горняки обвинили Никеля, озорного демона из немецкой мифологии, в том, что он разыграл их, и стали называть руду 9.0073 kupfernickel , что переводится как «медный демон».

Примерно столетие спустя, в 1751 году, шведский алхимик барон Аксель Фредрик Кронштедт попробовал нагреть купферникель с древесным углем и обнаружил, что его различные свойства, такие как белый цвет и магнитные свойства, ясно указывают на то, что это не медь. Кронштедт считается первым человеком, который извлек никель и выделил его как новый элемент. Он отказался от названия «купфер» и назвал новый элемент никель .

Где на Земле?

Никель — пятый по распространенности элемент на Земле. Однако, согласно Chemicool, под земной корой его концентрация в 100 раз выше, чем в ней. Фактически считается, что никель является вторым наиболее распространенным элементом во внутреннем ядре Земли, а железо занимает первое место с большим отрывом.

Никель обычно встречается в двух типах месторождений: латеритных месторождениях, которые являются результатом интенсивного выветривания поверхностных богатых никелем пород, и магматических сульфидных месторождениях. Никель также можно найти в марганцевых конкрециях и корках на глубоководном дне моря, но, по данным Geology.com, в настоящее время они не добываются. Основными минеральными источниками никеля являются лимонит, гарниерит и пентландит.

В 1848 году Норвегия стала первой крупной площадкой по выплавке никеля. Здесь они использовали тип никелевой руды, известный как пирротин. В 1883 году в бассейне Садбери в Канаде были обнаружены крупные залежи никеля, где сегодня добывается около 30 процентов никеля в мире. Считается, что это большое месторождение никеля связано с падением древнего метеорита. В начале 1900-х годов в России и Южной Африке было обнаружено больше никеля, что позволило никелю занять прочное место в промышленности.

Электронная конфигурация и элементарные свойства никеля. (Изображение предоставлено: Грег Робсон/Creative Commons, Андрей Маринкас (открывается в новой вкладке) Shutterstock (открывается в новой вкладке))

Только факты

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 28
• Атомный символ ( в периодической таблице элементов): Ni
• Атомный вес (средняя масса атома): 58,6934
• Плотность: 8,912 г на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердая
• Температура плавления: 2 651 градус по Фаренгейту (1 455 градусов Цельсия)
• Температура кипения: 5 275,4 F (2 913 C)
• Количество изотопов (атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 5 стабильных; 26 нестабильный
• Самый распространенный изотоп: NI-58 (68,077% естественного содержания)

Суперметалл

Мало что делается из чистого никеля. Вместо этого никель, как правило, играет вспомогательную и стабилизирующую роль в промышленных материалах; обычно его комбинируют с другими металлами для получения более прочных, блестящих и долговечных изделий. Никель обычно используется в качестве защитного внешнего покрытия для более мягких металлов.

Из-за своей способности выдерживать чрезвычайно высокие температуры никель является предпочтительным металлом для изготовления суперсплавов — комбинаций металлов, известных своей высокой прочностью, а также устойчивостью к нагреву, коррозии и окислению. На самом деле, по данным Института никеля, примерно 65 процентов никеля используется для производства нержавеющей стали, а еще 20 процентов — для производства других сталей и нежелезных сплавов, в том числе для узкоспециализированных военных, аэрокосмических и промышленных целей. Около 9процентов используется для покрытия, а 6 процентов идет на другие виды применения, такие как монеты, батареи и электроника.

Деньги говорят

Так как никель является таким прочным и устойчивым к коррозии материалом, он отлично подходит для изготовления монет. Первой монетой с металлическим никелем была монета номиналом в один цент «Летящий орел», американская монета, состоящая из 12 процентов никеля и 88 процентов меди. Эта монета, которая также была первой под названием «никель», была в обращении всего два года, между 1857-1858 годами.

Пятицентовый никель был введен несколькими годами позже, в 1866 году, сразу после окончания Гражданской войны. До войны большинство монет все еще делалось из золота и серебра, что придавало им внутреннюю ценность. Когда начали распространяться слухи о войне, люди начали копить эти ценные монеты, что привело к резкому падению экономики. Чтобы компенсировать нехватку монет, люди начали торговать марками и банкнотами, выпущенными банками и магазинами. Правительство платило банкнотами даже солдатам Союза.

Тем временем промышленник Джозеф Уортон в первые годы войны купил несколько никелевых рудников. Никель был очень востребованным металлом во время войны, поскольку он использовался для изготовления военной техники. Однако после окончания войны образовался избыток никеля, и Уортон, вероятно, задавался вопросом, что он собирается делать со всем своим никелем. Он призвал законодателей начать чеканить больше монет из никеля. В конце концов, люди с меньшей вероятностью будут копить этот менее ценный металл.

Законодатели прислушались, и в 1866 году американское правительство отчеканило 15 миллионов 5-центовых монет, состоящих из 75 процентов меди и 25 процентов никеля. Никели наводнили экономику и стали самой известной монетой в послевоенные годы.

В Соединенных Штатах пятицентовики, десятицентовики, четвертак и полудоллары до сих пор изготавливаются из медно-никелевого сплава. Никелевая монета, кстати, содержит больше всего никеля — 25 процентов, в то время как другие монеты содержат 8,33 процента никеля.

Кто знал?

• Многие метеориты состоят из сплава никеля и железа. Люди в Древнем Египте считали эти богатые никелем метеориты настолько важными, что превращали их в прекрасные объекты. Трубчатые бусины из метеоритного материала (около 30 процентов веса никеля) были обнаружены в могильных ямах на кладбище Герцех на западном берегу реки Нил. Считается, что они были похоронены около 3300 г. до н.э.
• Никель используется в качестве катализатора для гидрирования ненасыщенных соединений в некоторых типах масел, превращая вещества из жидкостей в твердые вещества. Никелевый катализатор можно использовать для производства маргарина, шортенинга и некоторых видов мыла.
• Нитинол — это никелевый сплав, который помнит свою прежнюю форму, согласно Chemicool. Если вы нагреете проволоку из этого никель-титанового сплава до 500 ° C (932 F), вы можете согнуть проволоку в любую форму, какую захотите. Дайте ему остыть и придайте ему другую форму. Затем снова нагрейте проволоку — и наблюдайте, как снова появляется первая фигура.
• Взрыв сверхновой 2007bi создал массу никеля, в три раза превышающую массу нашего Солнца, из-за чего расширяющиеся газы светились очень ярко в течение нескольких месяцев.
• Аллергия на никель является одной из наиболее частых причин аллергического контактного дерматита. Распространенным раздражителем являются украшения, содержащие никель, например белое золото.
• Швейцария выпустила первую монету из почти чистого никеля в 1881 году, а Канада — крупнейший в мире производитель никеля — также выпустила монету достоинством в пять центов, состоящую из 99,9% никеля, в период с 1922 по 1981 год. 
• Добавление никеля в стекло придает ему зеленый цвет.
• По данным лаборатории Джефферсона, из одного килограмма никеля можно вытянуть 300 километров проволоки.

Магнетизм

Никель — один из четырех ферромагнитных металлов, то есть они притягиваются к магнитам и сами обладают магнитными свойствами. Остальные – железо, кобальт и гадолиний. Магниты Alnico — комбинация алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co) — представляют собой очень сильные постоянные магниты, которые сохраняют свой магнетизм даже при нагревании до тех пор, пока не начнут светиться красным.

Мю-металл представляет собой магнитомягкий сплав, состоящий приблизительно из 80 процентов никеля и 20 процентов железа (и небольшого количества молибдена). Мю-металл обладает очень высокой проницаемостью, что позволяет ему защищать чувствительное электронное оборудование от статических или низкочастотных магнитных полей. Если вы поместите мю-металл между магнитом и металлом, обычное притяжение фактически исчезнет.

Токсичность

Никель является важным элементом для здоровой жизни растений, и, по данным Института никеля, его следовые количества естественным образом содержатся в большинстве овощей, фруктов, орехов и в несколько больших количествах в шоколаде и вине.

Но, как и у большинства металлов, у никеля есть темная сторона, когда в организм человека попадает слишком много. Когда большое количество никеля, известного как канцероген, накапливается в почве, воздухе или в наших продуктах питания и воде, возникает риск токсичности.

Люди, занятые рафинированием никеля, гальванопокрытием и сваркой, подвергаются наибольшему риску возникновения проблем со здоровьем. Рабочие, которые вдыхают следы никелевой пыли, подвергаются повышенному риску рака легких, фиброза и других заболеваний.

В 2012 году 25 рабочих никелирования в Египте прошли тесты на функцию печени. Результаты в подавляющем большинстве случаев показали плохую функцию печени среди рабочих, работающих с никелем, по сравнению с контрольной группой. Другое исследование, проведенное в Саудовской Аравии, также выявило токсическое воздействие никеля на легкие и дыхательные пути, но исследователи также обнаружили интересный факт: употребление диетического куркумина, активного ингредиента пряной куркумы, было связано со значительным снижением токсичности и окислительного воздействия. стресс.

Дополнительные ресурсы

• Лос-Аламосская национальная лаборатория
• Королевское химическое общество
• Лаборатория Джефферсона

Трейси Педерсен — независимый автор, который много писал на темы науки, психологии, религии и альтернативного здоровья для различных публикаций. Она также написала 14 книг по естественным наукам и множество справочников для учителей начальной школы.