Es war 1751. Im kleinen Schweden tauchte dank des Wissenschaftlers Axel Frederik Krondstedt das Element Nummer 17 auf, damals waren nur 12 Metalle bekannt, plus Schwefel, Phosphor, Kohlenstoff und Arsen. Sie haben einen Neuling in ihre Firma aufgenommen, sein Name ist Nickel.
Ein bisschen Geschichte
Viele Jahre vor dieser wundersamen Entdeckung kannten sächsische Bergleute Erz, das mit Kupfererz verwechselt werden könnte. Versuche, Kupfer aus diesem Material zu extrahieren, blieben erfolglos. Als man sich betrogen fühlte, wurde das Erz "Kupfernikel" (auf Russisch - "Kupferteufel") genannt.
Krondstedt, ein Experte für Mineralien, interessierte sich für dieses Erz. Nach viel Arbeit wurde ein neues Metall erh alten, das Nickel genannt wurde. Bergman übernahm den Forschungsstab. Er veredelte das Metall weiter und kam zu dem Schluss, dass dieses Element Eisen ähnelt.
Physikalische Eigenschaften von Nickel
Nickel gehört zur zehnten Gruppe der Elemente und steht in der vierten Periode des Periodensystems unter der Ordnungszahl 28. Wenn man das Symbol Ni in der Tabelle wegnimmt, ist das Nickel. Es hat einen gelben Farbton auf einer silbernen Basis. Sogar im Luftmetallverblasst nicht. Fest und recht zähflüssig. Es eignet sich gut zum Schmieden, so dass sehr dünne Produkte hergestellt werden können. Perfekt poliert. Nickel kann mit einem Magneten angezogen werden. Selbst bei einer Temperatur von 340 Grad mit Minuszeichen sind die magnetischen Eigenschaften von Nickel sichtbar. Nickel ist ein korrosionsbeständiges Metall. Es weist eine geringe chemische Aktivität auf. Was kann über die chemischen Eigenschaften von Nickel gesagt werden?
Chemische Eigenschaften
Was wird benötigt, um die qualitative Zusammensetzung von Nickel zu bestimmen? Hier ist es notwendig aufzulisten, aus welchen Atomen (nämlich ihrer Anzahl) unser Metall besteht. Die Molmasse (auch Atommasse genannt) beträgt 58,6934 (g/mol). Die Messungen sind weitergegangen. Der Radius des Atoms unseres Metalls beträgt 124 pm. Bei der Messung des Ionenradius zeigte das Ergebnis (+2e) 69 pm, und die Zahl 115 pm ist der Kovalenzradius. Nach der Skala des berühmten Kristallographen und großen Chemikers Pauling beträgt die Elektronegativität 1,91 und das elektronische Potential 0,25 V.
Die Auswirkungen von Luft und Wasser auf Nickel sind nahezu vernachlässigbar. Dasselbe gilt für Alkali. Warum reagiert dieses Metall so? Auf seiner Oberfläche entsteht NiO. Dies ist eine Beschichtung in Form eines Films, der Oxidation verhindert. Wenn Nickel auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt wird, beginnt es mit Sauerstoff zu reagieren und reagiert auch mit Halogenen und mit allen.
Wenn Nickel in Salpetersäure gerät, dauert die Reaktion nicht lange. Es wird auch leicht in ammoniakh altigen Lösungen aktiviert.
Aber nicht alle Säuren wirken auf Nickel. Säuren wie Salz- und Schwefelsäure,löst es sehr langsam aber sicher auf. Und Versuche, dasselbe mit Nickel in Phosphorsäure zu tun, waren überhaupt nicht erfolgreich.
Nickel in der Natur
Die Vermutungen von Wissenschaftlern besagen, dass der Kern unseres Planeten eine Legierung ist, in der 90 % Eisen und 10-mal weniger Nickel enth alten sind. Es gibt das Vorhandensein von Kob alt - 0,6%. Während des Rotationsprozesses gelangten Nickelatome in die Schicht der Erdhülle. Sie sind die Gründer von Kupfer-Nickel-Sulfid-Erzen, zusammen mit Kupfer und Schwefel. Einige der wagemutigeren Nickelatome hörten hier nicht auf und drängten weiter. Atome stürmten zusammen mit Chrom, Magnesium und Eisen an die Oberfläche. Außerdem wurden Mitreisende unseres Metalls oxidiert und abgelöst.
Felsische und ultrabasische Gesteine kommen auf der Erdoberfläche vor. Laut Wissenschaftlern ist der Nickelgeh alt in sauren Gesteinen viel geringer als in ultramafischen. Daher sind der Boden und die Vegetation dort ziemlich gut mit Nickel angereichert. Aber die Reise des besprochenen Helden in der Biosphäre und im Wasser war nicht so auffällig.
Nickelerze
Industrielle Nickelerze werden in zwei Arten unterteilt.
- Sulfid-Kupfer-Nickel. Mineralien: Magnesium, Pyrrhotit, Kubanit, Milerit, Petlandit, Sperrylit – das ist in diesen Erzen enth alten. Dank des Magmas, das sie geformt hat. Sulfiderze können auch Palladium, Gold und mehr produzieren.
- Silikatnickelerze. Sie sind locker, wie Ton. Erze dieser Art sind eisenh altig, kieselsäureh altig, magnesianisch.
Wo Nickel verwendet wird
Nickel ist in einer so mächtigen Industrie wie der Metallurgie weit verbreitet. Nämlich bei der Herstellung verschiedenster Legierungen. Grundsätzlich enthält die Legierung Eisen, Nickel und Kob alt. Es gibt viele Legierungen auf Basis von Nickel. Unser Metall wird beispielsweise mit Titan, Chrom, Molybdän zu einer Legierung verbunden. Nickel wird auch zum Schutz von Produkten verwendet, die schnell korrodieren. Diese Produkte sind vernickelt, das heißt, sie erzeugen eine spezielle Nickelbeschichtung, die verhindert, dass Korrosion ihr Gegenteil bewirkt.
Nickel ist ein sehr guter Katalysator. Daher wird es aktiv in der chemischen Industrie eingesetzt. Dies sind Geräte, chemische Schalen, Geräte für verschiedene Anwendungen. Für Chemikalien, Lebensmittel, Lieferung von Laugen, Lagerung von ätherischen Ölen werden Tanks und Behälter aus Nickelwerkstoffen verwendet. Atomtechnik, Fernsehen, eine Vielzahl von Geräten, deren Liste sehr lang ist, kommen ohne dieses Metall nicht aus.
Wenn Sie in ein Gebiet wie den Instrumentenbau und dann in das Gebiet des Maschinenbaus schauen, werden Sie feststellen, dass Anoden und Kathoden Nickelbleche sind. Und dies ist nicht die ganze Liste der Anwendungen eines so einfach wunderbaren Metalls. Auch die Bedeutung von Nickel in der Medizin ist nicht zu unterschätzen.
Nickel in der Medizin
Nickel ist in der Medizin weit verbreitet. Nehmen wir zunächst die für die Operation erforderlichen Werkzeuge. Das Ergebnis der Operation hängt nicht nur vom Arzt selbst ab, sondern auch von der Qualität des Instruments, mit dem er arbeitet. Instrumente werden zahlreichen Sterilisationen unterzogen, und wenn sie aus einer Legierung bestehen, die kein Nickel enthält, dauert die Korrosion nicht lange. Und Werkzeuge aus nickelh altigem Stahl h alten viel länger.
Bei der Herstellung von Implantaten werden Nickellegierungen verwendet. Nickelh altiger Stahl hat eine hohe Festigkeit. Vorrichtungen zum Fixieren von Knochen, Prothesen, Schrauben – alles ist aus diesem Stahl. Auch in der Zahnheilkunde haben Implantate eine starke Stellung eingenommen. Bugels, Zahnspangen aus Edelstahl werden von Kieferorthopäden verwendet.
Nickel in lebenden Organismen
Wenn man die Welt von unten nach oben betrachtet, ergibt sich ungefähr so ein Bild. Wir haben Erde unter unseren Füßen. Der Nickelgeh alt darin ist höher als in der Vegetation. Aber wenn wir diese Vegetation unter dem uns interessierenden Prisma betrachten, dann findet sich in Leguminosen ein großer Nickelgeh alt. Und im Getreide steigt der Nickelanteil.
Betrachten wir kurz den durchschnittlichen Nickelgeh alt in Pflanzen, Meeres- und Landtieren. Und natürlich beim Menschen. Die Messung erfolgt in Gewichtsprozent. Die Nickelmasse in Pflanzen beträgt also 510-5. Landtiere 110-6, Meerestiere 1, 610-4. Und ein Mensch hat einen Nickelgeh alt von 1-210-6.
Die Rolle von Nickel im menschlichen Körper
Du willst immer ein gesunder und schöner Mensch sein. Nickel ist eines der wichtigsten Spurenelemente im menschlichen Körper. Nickel reichert sich normalerweise in Lunge, Nieren und Leber an. Ansammlungen von Nickel beim Menschengefunden in Haaren, Schilddrüse und Bauchspeicheldrüse. Und das ist nicht alles. Was bewirkt Metall im Körper? Hier können wir mit Sicherheit sagen, dass er ein Schweizer, ein Schnitter und ein Spieler auf der Pfeife ist. Nämlich:
- versucht, Zellen mit Sauerstoff zu versorgen, nicht ohne Erfolg;
- Oxidations-Reduktions-Arbeit in Geweben fällt auch auf die Schultern von Nickel;
- zögert nicht, an der Regulierung des hormonellen Hintergrunds des Körpers teilzunehmen;
- oxidiert sicher Vitamin C;
- man kann seine Beteiligung am Fettstoffwechsel feststellen;
- ausgezeichnetes Nickel beeinflusst die Blutbildung.
Ich möchte auf die große Bedeutung von Nickel in der Zelle hinweisen. Dieses Spurenelement schützt die Zellmembran und die Nukleinsäuren, nämlich deren Aufbau.
Obwohl die Liste der Nickel-würdigen Werke fortgesetzt werden kann. Aus dem Obigen stellen wir fest, dass der Körper Nickel benötigt. Dieses Spurenelement gelangt über die Nahrung in unseren Körper. Normalerweise ist genug Nickel im Körper vorhanden, weil es sehr wenig braucht. Alarmierende Glocken des Mangels an unserem Metall ist das Auftreten von Dermatitis. Hier ist der Wert von Nickel im menschlichen Körper.
Nickellegierungen
Es gibt viele verschiedene Nickellegierungen. Sehen wir uns die drei Hauptgruppen an.
Zur ersten Gruppe gehören Nickel- und Kupferlegierungen. Sie werden Nickel-Kupfer-Legierungen genannt. In welchem Verhältnis auch immer diese beiden Elemente verschmolzen werden, das Ergebnis ist erstaunlich und vor allem ohne Überraschungen. Homogene Legierung garantiert. Enthält es mehr Kupfer als Nickel, dann sind die Eigenschaften ausgeprägterKupfer, und wenn Nickel überwiegt, weist die Legierung Nickelcharakter auf.
Nickel-Kupfer-Legierungen sind beliebt bei der Herstellung von Münzen und Maschinenteilen. Die Legierung Konstantin, die zu fast 60 % aus Kupfer und dem Rest aus Nickel besteht, wird zur Herstellung von Geräten mit höherer Präzision verwendet.
Betrachten Sie eine Legierung mit Nickel und Chrom. Nichrome. Beständig gegen Korrosion, Säuren, hitzebeständig. Solche Legierungen werden für Düsentriebwerke und Kernreaktoren verwendet, aber nur, wenn sie bis zu 80 % Nickel enth alten.
Kommen wir zur dritten Gruppe von Legierungen. Das sind Eisenlegierungen. Sie werden in 4 Typen unterteilt.
- Hitzebeständig - beständig gegen hohe Temperaturen. Diese Legierung enthält fast 50 % Nickel. Hier kann die Kombination mit Molybdän, Titan, Aluminium sein.
- Magnetisch - Erhöhung der magnetischen Permeabilität, häufig in der Elektrotechnik verwendet.
- Korrosionsschutz - diese Legierung ist unentbehrlich bei der Herstellung von chemischen Geräten sowie beim Arbeiten in einer aggressiven Umgebung. Die Legierung enthält Molybdän.
- Eine Legierung, die ihre Größe und Elastizität behält. Thermoelement im Ofen. Hier kommt die Legierung ins Spiel. Beim Erhitzen bleiben die Abmessungen der Abmessungen erh alten und die Elastizität geht nicht verloren. Wie viel Nickel wird benötigt, um eine Legierung mit solchen Eigenschaften herzustellen? Das Metall in der Legierung sollte etwa 40 % betragen.
Nickel im Alltag
Wenn Sie sich umsehen, können Sie verstehen, dass eine Person überall von Nickellegierungen umgeben ist. Beginnen wir mit Möbeln. Die Legierung schützt die Basis der Möbel vor Beschädigungen und schädlichen Einwirkungen. Kommen wir zum Zubehör. Obwohl am Fenster, obwohl an Möbeln. Sie kannHält lange und sieht sehr schön aus. Setzen wir unsere Tour zum Badezimmer fort. Kein Nickel hier. Duschköpfe, Wasserhahn, Wasserhahn - alles vernickelt. Dank dessen können Sie vergessen, was Korrosion ist. Und es ist nicht peinlich, das Produkt anzusehen, denn es sieht süß aus und unterstützt die Einrichtung. Vernickelte Teile findet man in Zierbauten.
Nickel ist keineswegs ein unbedeutendes Metall. Verschiedene Mineralien und Erze können sich des Vorhandenseins von Nickel rühmen. Ich bin froh, dass ein solches Element auf unserem Planeten und sogar im menschlichen Körper vorhanden ist. Hier spielt er nicht die letzte Geige in hämatopoetischen Prozessen und sogar in der DNA. Weit verbreitet in der Technik. Nickel hat sich aufgrund seiner chemischen Beständigkeit beim Schutz von Beschichtungen durchgesetzt.
Nickel ist ein Metall mit großer Zukunft. In einigen Bereichen ist es sogar unverzichtbar.
