Đó là năm 1751. Ở Thụy Điển nhỏ bé, nhờ nhà khoa học Axel Frederik Krondstedt, nguyên tố số 17. Vào thời điểm đó, chỉ có 12 kim loại được biết đến, cộng với lưu huỳnh, phốt pho, cacbon và asen. Họ đã chấp nhận một người mới vào công ty của họ, tên anh ta là niken.
Một chút lịch sử
Nhiều năm trước phát hiện kỳ diệu này, những người thợ mỏ từ Sachsen đã quen thuộc với loại quặng có thể bị nhầm lẫn với quặng đồng. Các nỗ lực khai thác đồng từ vật liệu này đều vô ích. Cảm thấy bị lừa, quặng bắt đầu được gọi là "Kupfernikel" (trong tiếng Nga - "quỷ đồng").
Krondstedt, một chuyên gia về khoáng sản, bắt đầu quan tâm đến loại quặng này. Sau nhiều công việc, một kim loại mới thu được, được gọi là niken. Bergman tiếp quản cây dùi cui nghiên cứu. Ông đã tinh chế thêm kim loại và đi đến kết luận rằng nguyên tố này giống với sắt.
Tính chất vật lý của niken
Niken được bao gồm trong nhóm nguyên tố thứ mười và nằm ở chu kỳ thứ tư của bảng tuần hoàn dưới số nguyên tử 28. Nếu bạn loại bỏ ký hiệu Ni trong bảng, đây là niken. Nó có một bóng màu vàng, trên một cơ sở màu bạc. Ngay cả trong kim loại không khíkhông phai. Đặc và khá nhớt. Nó có lợi cho việc rèn, để có thể tạo ra các sản phẩm rất mỏng. Được đánh bóng hoàn hảo. Niken có thể bị hút bằng nam châm. Ngay cả ở nhiệt độ 340 độ với một dấu trừ, các tính năng từ tính của niken vẫn có thể nhìn thấy được. Niken là một kim loại chống ăn mòn. Nó thể hiện hoạt tính hóa học thấp. Có thể nói gì về tính chất hóa học của niken?
Tính chất hóa học
Điều gì cần thiết để xác định thành phần định tính của niken? Ở đây, cần phải liệt kê những nguyên tử (cụ thể là số của chúng) kim loại của chúng ta bao gồm những gì. Khối lượng mol (nó còn được gọi là khối lượng nguyên tử) là 58,6934 (g / mol). Các phép đo đã tiếp tục. Bán kính của nguyên tử kim loại của chúng ta là 124 pm. Khi đo bán kính ion, kết quả cho thấy (+ 2e) 69 pm, và số 115 pm là bán kính cộng hóa trị. Theo thang điểm của nhà tinh thể học nổi tiếng và nhà hóa học vĩ đại Pauling, độ âm điện là 1,91 và thế điện tử là 0,25 V.
Ảnh hưởng của không khí và nước đối với niken hầu như không đáng kể. Điều tương tự cũng có thể nói về kiềm. Tại sao kim loại này lại có phản ứng như vậy? NiO được tạo ra trên bề mặt của nó. Đây là một lớp phủ ở dạng màng có tác dụng ngăn cản quá trình oxy hóa. Nếu niken được nung nóng đến nhiệt độ rất cao, thì niken bắt đầu phản ứng với ôxy, đồng thời tác dụng với các halogen, và với tất cả.
Nếu niken đi vào axit nitric, phản ứng sẽ không diễn ra lâu. Nó cũng dễ dàng kích hoạt trong các dung dịch có chứa amoniac.
Nhưng không phải tất cả axit đều hoạt động với niken. Axit như hydrochloric và sulfuric,hòa tan nó rất chậm nhưng chắc chắn. Và những nỗ lực làm điều tương tự với niken trong axit photphoric đều không thành công.
Niken trong tự nhiên
Phỏng đoán của các nhà khoa học là lõi của hành tinh chúng ta là một hợp kim, trong đó sắt chứa 90% và niken ít hơn 10 lần. Có sự hiện diện của coban - 0,6%. Trong quá trình quay, nguyên tử niken chui ra khỏi lớp vỏ trái đất. Họ là những người sáng lập ra quặng đồng-niken sulfua, cùng với đồng và lưu huỳnh. Một số nguyên tử niken táo bạo hơn đã không dừng lại ở đó và còn đẩy xa hơn nữa. Các nguyên tử lao lên bề mặt cùng với crom, magiê và sắt. Hơn nữa, những người bạn đồng hành kim loại của chúng tôi đã bị oxy hóa và tách rời.
Đá siêu mịn và siêu mịn xuất hiện trên bề mặt địa cầu. Theo các nhà khoa học, hàm lượng niken trong đá có tính axit thấp hơn nhiều so với đá siêu mafic. Do đó, đất và thảm thực vật ở đó được làm giàu niken khá tốt. Nhưng hành trình của người anh hùng đang được thảo luận trong sinh quyển và nước không đáng chú ý lắm.
Quặng niken
Quặng niken công nghiệp được chia thành hai loại.
- Sunfua đồng-niken. Khoáng chất: magiê, pyrotin, cubanite, milerit, petlandite, sperrylite - đó là những gì được chứa trong những loại quặng này. Nhờ có magma mà hình thành nên chúng. Quặng sunfua cũng có thể tạo ra palađi, vàng, v.v.
- Quặng niken silicat. Chúng lỏng lẻo, giống như đất sét. Quặng thuộc loại này là sắt, silic, magie.
Nơi sử dụng niken
Niken được sử dụng rộng rãi trong một ngành công nghiệp mạnh mẽ như luyện kim. Cụ thể, trong sản xuất nhiều loại hợp kim. Về cơ bản, hợp kim bao gồm sắt, niken và coban. Có nhiều hợp kim dựa trên niken. Kim loại của chúng tôi được kết hợp thành hợp kim, ví dụ, với titan, crom, molypden. Niken cũng được sử dụng để bảo vệ các sản phẩm bị ăn mòn nhanh chóng. Các sản phẩm này được mạ niken, tức là chúng tạo ra một lớp phủ niken đặc biệt không cho phép ăn mòn làm ngược lại.
Niken là một chất xúc tác rất tốt. Do đó, nó được sử dụng tích cực trong ngành công nghiệp hóa chất. Đây là những thiết bị, bát đĩa hóa chất, thiết bị cho các ứng dụng khác nhau. Đối với hóa chất, thực phẩm, phân phối chất kiềm, lưu trữ tinh dầu, bồn chứa và hồ chứa làm bằng vật liệu niken được sử dụng. Công nghệ hạt nhân, tivi, nhiều loại thiết bị, danh sách rất dài, không thể thiếu kim loại này.
Nếu bạn xem xét một lĩnh vực như chế tạo dụng cụ, và sau đó là lĩnh vực kỹ thuật cơ khí, bạn sẽ nhận thấy rằng cực dương và cực âm là các tấm niken. Và đây không phải là toàn bộ danh sách các ứng dụng của một loại kim loại đơn giản tuyệt vời như vậy. Cũng không nên đánh giá thấp tầm quan trọng của niken trong y học.
Niken trong y học
Niken được sử dụng rộng rãi trong y học. Đầu tiên, chúng ta hãy lấy các công cụ cần thiết cho hoạt động. Kết quả của ca phẫu thuật không chỉ phụ thuộc vào bản thân bác sĩ mà còn phụ thuộc vào chất lượng của dụng cụ mà anh ta làm việc. Các dụng cụ trải qua nhiều lần khử trùng, và nếu chúng được làm bằng hợp kim không bao gồm niken, thì quá trình ăn mòn sẽ không mất nhiều thời gian. Và các công cụ làm từ thép có chứa niken sẽ tồn tại lâu hơn nữa.
Về mặt cấy ghép, hợp kim niken được sử dụng để chế tạo chúng. Thép chứa niken có độ bền cao. Các thiết bị để cố định xương, chân tay giả, đinh vít - mọi thứ đều được làm bằng thép này. Trong nha khoa, cấy ghép implant cũng đã chiếm được vị trí vững chắc của mình. Bugels, niềng răng bằng thép không gỉ được sử dụng bởi các bác sĩ chỉnh nha.
Niken trong cơ thể sống
Nếu bạn nhìn thế giới từ dưới lên, bức tranh hiện ra như thế này. Chúng tôi có đất dưới chân của chúng tôi. Hàm lượng niken trong nó cao hơn trong thảm thực vật. Nhưng nếu chúng ta xem xét thảm thực vật này dưới lăng kính mà chúng ta quan tâm, thì một hàm lượng lớn niken được tìm thấy trong các loại đậu. Và trong ngũ cốc, tỷ lệ niken ngày càng tăng.
Hãy xem xét ngắn gọn hàm lượng niken trung bình trong thực vật, động vật biển và trên cạn. Và, tất nhiên, ở con người. Phép đo tính bằng phần trăm trọng lượng. Vì vậy, khối lượng niken trong thực vật là 510-5. Động vật trên cạn 110-6, động vật biển 1, 610-4. Và một người có hàm lượng niken là 1-210-6.
Vai trò của niken trong cơ thể con người
Bạn luôn muốn trở thành một người khỏe mạnh và xinh đẹp. Niken là một trong những nguyên tố vi lượng quan trọng trong cơ thể con người. Niken thường tích tụ trong phổi, thận và gan. Tích lũy niken ở ngườiđược tìm thấy trong tóc, tuyến giáp và tuyến tụy. Và đó không phải là tất cả. Kim loại làm gì trong cơ thể? Ở đây chúng ta có thể nói một cách an toàn rằng anh ấy là một người Thụy Sĩ, một thợ gặt và một tay chơi đường ống. Cụ thể:
- cố gắng giúp oxy hóa các tế bào, không phải là không thành công;
- công việc oxy hóa-khử trong các mô cũng đặt lên vai của niken;
- không ngần ngại tham gia vào quá trình điều chỉnh nền nội tiết tố của cơ thể;
- oxy hóa an toàn vitamin C;
- có thể ghi nhận sự tham gia của anh ấy trong quá trình chuyển hóa chất béo;
- niken tuyệt vời ảnh hưởng đến sự hình thành máu.
Tôi muốn lưu ý tầm quan trọng to lớn của niken trong tế bào. Nguyên tố vi lượng này bảo vệ màng tế bào và các axit nucleic, cụ thể là thiết kế của chúng.
Mặc dù danh sách các tác phẩm xứng đáng của niken có thể được tiếp tục. Từ những điều trên, chúng tôi lưu ý rằng cơ thể cần niken. Nguyên tố vi lượng này xâm nhập vào cơ thể chúng ta thông qua thức ăn. Thông thường có đủ niken trong cơ thể, vì nó cần rất ít. Chuông báo động về việc thiếu kim loại của chúng ta là sự xuất hiện của bệnh viêm da. Đây là giá trị của niken trong cơ thể con người.
Hợp kim niken
Có nhiều hợp kim niken khác nhau. Hãy lưu ý ba nhóm chính.
Nhóm đầu tiên bao gồm hợp kim niken và đồng. Chúng được gọi là hợp kim niken-đồng. Hai yếu tố này được kết hợp theo tỷ lệ nào thì kết quả là tuyệt vời và quan trọng nhất là không gây bất ngờ. Hợp kim đồng nhất đảm bảo. Nếu nó chứa nhiều đồng hơn niken, thì các đặc tính rõ ràng hơnđồng, và nếu niken chiếm ưu thế, hợp kim thể hiện đặc tính niken.
Hợp kim niken-đồng phổ biến trong sản xuất tiền xu, chi tiết máy. Hợp kim Constantine, gần như 60% là đồng và phần còn lại là niken, được sử dụng để tạo ra các thiết bị có độ chính xác cao hơn.
Hãy xem xét một hợp kim với niken và crom. Nichromes. Chống ăn mòn, axit, chịu nhiệt. Những hợp kim như vậy được sử dụng cho động cơ phản lực, lò phản ứng hạt nhân, nhưng chỉ khi chúng chứa tới 80% niken.
Hãy chuyển sang nhóm hợp kim thứ ba. Đây là những hợp kim của sắt. Chúng được chia thành 4 loại.
- Chịu nhiệt - chịu được nhiệt độ cao. Hợp kim này chứa gần 50% niken. Ở đây sự kết hợp có thể là với molypden, titan, nhôm.
- Magnetic - tăng tính từ tính, thường được sử dụng trong kỹ thuật điện.
- Chống ăn mòn - hợp kim này không thể thiếu trong sản xuất thiết bị hóa chất, cũng như khi làm việc trong môi trường khắc nghiệt. Hợp kim chứa molypden.
- Một hợp kim vẫn giữ được kích thước và độ đàn hồi của nó. Cặp nhiệt điện trong lò. Đây là nơi hợp kim đi vào. Khi nung nóng, kích thước các chiều được bảo toàn, không bị mất tính đàn hồi. Cần bao nhiêu niken để tạo ra một hợp kim có các tính chất đó? Kim loại trong hợp kim phải xấp xỉ 40%.
Niken trong cuộc sống hàng ngày
Nếu bạn nhìn xung quanh, bạn có thể hiểu rằng các hợp kim niken bao quanh một người ở khắp mọi nơi. Hãy bắt đầu với đồ nội thất. Hợp kim bảo vệ phần đế của đồ nội thất khỏi bị hư hại, tác động có hại. Cùng xem qua các phụ kiện nhé. Dù trên cửa sổ, dù trên bàn ghế. Cô ấy có thểLâu dài và trông rất đẹp. Hãy tiếp tục chuyến tham quan của chúng tôi đến phòng tắm. Không có niken ở đây. Vòi tắm, vòi, vòi - tất cả đều được mạ niken. Nhờ đó, bạn có thể quên ăn mòn là gì. Và không ngại khi nhìn vào sản phẩm, vì nó trông dễ thương và hỗ trợ trang trí. Các bộ phận mạ niken được tìm thấy trong các tòa nhà trang trí.
Niken hoàn toàn không phải là một kim loại nhỏ. Các khoáng chất và quặng khác nhau có thể tự hào về sự hiện diện của niken. Tôi rất vui vì một nguyên tố như vậy có mặt trên hành tinh của chúng ta và thậm chí trong cơ thể con người. Ở đây anh ấy chơi không phải cây vĩ cầm cuối cùng trong quá trình tạo máu và thậm chí trong DNA. Được sử dụng rộng rãi trong công nghệ. Niken đã giành được vị thế thống trị nhờ khả năng chống hóa chất trong việc bảo vệ các lớp phủ.
Niken là kim loại có tương lai tuyệt vời. Thật vậy, trong một số lĩnh vực, nó là không thể thiếu.
