Нікель

Нікол (Ni)
Атомний номер	28
Зовнішній вигляд простої речовини	твердий ковкий сріблясто-білий метал нікель
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	58,6934 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	124 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	736,2(7,63) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Ar] 3d8 4s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	115 пм
Радіус іона	(+2e) 69 пм
Електронегативність (за Полінгом)	1,91
Електродний потенціал	0
Ступені окиснення	3, 2, 0
Термодинамічні властивості
Густина	8,902 г/см³
Питома теплоємність	0,443 Дж/(K моль)
Теплопровідність	90,9 Вт/(м К)
Температура плавлення	1726 K
Теплота плавлення	17,61 кДж/моль
Температура кипіння	3005 K
Теплота випаровування	378,6 кДж/моль
Молярний об'єм	6,6 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	кубічна гранецентрована
Період ґратки	3,520 Å
Відношення c/a	n/a
Температура Дебая	375,00 K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Загальна характеристика

Нікол (рос. никель, англ. nickel, нім. Nickel n) — хімічний елемент, відомий з глибокої старовини. Його сріблясто-білий метал — нікель. Виділений шведським хіміком А.Кронштедтом в 1751 р. Символ Ni, атомний номер 28; атомна маса 58,70. Густина 8,9; температура плавлення 1455 °C; температура кипіння 2900 °C. Утворює тверді розчини з Fe, Со, Mn, Cu, Pt, Au, Pd, Cr та ін. Кларк в земній корі 5,8•10-3 %. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, вілемсеїт, непуїт, анаберґіт. Пластичний і ковкий. Тривкий щодо дії кисню повітря. Його важливість пояснюється різноманітними унікальними властивостями металу: добавка нікелю в сплави збільшує їх міцність, зносостійкість, корозійну стійкість, підвищує тепло- і електропровідність, поліпшує магнітні і каталітичні властивості. Завдяки високій хімічній, термічній і механічній стійкості застосовується в металургії (80 % загальної кількості) для виготовлення нержавіючої сталі, в реактивній авіації, ракетобудуванні, атомній, радіоелектронній, енергетичній, хімічній і харчовій промисловості. Переважна частина Н. використовується для отримання легованих сталей і сплавів (з Fe, Cr, Cu і т. д.). Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо. Н. отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.

Історія

Виділений шведським хіміком А.Кронштедтом у 1751 р.

Походження назви

Назва походить від імені злого карлика Нікеля, який підсовував гірнякам Саксонії замість якісної мідної руди схожу на неї речовину, але з якої не можна було виготувати ні міді, ні взагалі хоч якогось металу. Зіпсований метал шахтарі називали «купфернікель», тобто нікелева мідь, що використовувалось як лайливе слово, ніби як «чортова мідь».^{[джерело не вказано 150 днів]}

Така руда дійсно була «купфернікель» — мідно-нікелева, бо в природі нікель зустрічається лише в руді і лише у поєднанні з іншими металами, наприклад, з миш'яком. Виплавка з такої руди була небезпечна для життя.

На ім'я гнома-хулігана Кронстед назвав відкритий ним елемент. «Купфернікель — руда, котра містить найбільшу кількість цього металу», — писав відкривач.^{[джерело не вказано 150 днів]}

Поширення

Зустрічається у вулканічних породах і як вільний метал, іноді в осколках залізонікелевих метеоритів. Є компонентою Земного ядра, яке складається, переважно із заліза з домішками нікелю.

Кларк в земній корі 5,8•10-3 %. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, уілемсеїт, непуїт, анаберґіт.

Фізичні властивості

Має високу температуру плавлення, низькі електро- і теплопровідність, може намагнічуватися.

Хімічні властивості

Тривкий щодо дії кисню повітря.

Отримання

Ni. отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.
Для отримання нікелю-сирцю його відділяють від міді за допомогою Na₂S- з утворенням розчинного подвійного NaCuS₂. Осад, що залишився (сульфід нікелю) прожарюють з утворенням оксиду нікелю. Далі, нікель з оксиду відновлюють коксом. Для отримання чистого нікелю (99,9 %) його рафінують електролізом. Для отримання чистішого як 99,9 % нікелю використовують Монд-процес, названий за іменем Людвіга Монда (німецько-англійського хіміка) який відкрив карбоніл нікелю у 1890 році. Суть процесу в тому, що порошок нікелю-сирцю при 80 °C та атмосфері моноксиду вуглецю утворює газоподібний Ni(CO)₄ і який при 180 °C розкладається. При цьому утворюється дуже чистий нікель.

Ni_(тв) + 4CO_(г) ⇆ Ni(CO)_4(г)

Застосування

Не тьмяніє, тому використовується в сплавах (зокрема з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення — інвар, ковар та ін.), гальванопокриттях і для карбування монет. Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо.

Дивись також

• Нікель (мінерал)‎
• Нікелеві сплави
• Нікелева промисловість
• Нікелеві руди
• Ресурси і запаси нікелю

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. – 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
• И. Д. Резник, Г. П. Ермаков, Я. М. Шнеерсон. Все о металлургии нікеля.
• Нікелювання металів і пластиків
• Нікель на Webelements
• Никель в Популярной библиотеке хімічних елементів
• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
• Нікель в месторождениях
• Данні про елемент нікель