Отваря главното меню

Никелът е метален химичен елемент в периодичната система на елементите със символ Ni и атомен номер 28.

Никел
Никел – сребристо-бял, понякога със златист оттенък
Сребристо-бял, понякога със златист оттенък
Спектрални линии на никел
КобалтНикелМед


Ni

Pd
Периодична система
Общи данни
Име, символ, Z Никел, Ni, 28
Група, период, блок 104d
Химическа серия преходен метал
Електронна конфигурация [Ar] 3d8 4s2 или [Ar] 3d9 4s1[1]
e- на енергийно ниво 2, 8, 16, 2 или 2, 8, 17, 1[1]
CAS номер 7440-02-0
Свойства на атома
Атомна маса 58,6934 u
Атомен радиус (изч.) 135 (149) pm
Ковалентен радиус 124±4 pm
Радиус на ван дер Ваалс 163 pm
Степен на окисление 4,[2] 3, 2, 1,[3] −1, −2
Оксид NiO (основен)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
1,91
Йонизационна енергия I: 737,1 kJ/mol
II: 1753 kJ/mol
III: 3395 kJ/mol
IV: 5300 kJ/mol
(още)
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична стенноцентрирана
Плътност 8908 kg/m3
Температура на топене 1728 K (1455 °C)
Температура на кипене 3003 K (2730 °C)
Специф. топлина на топене 17,48 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 379 kJ/mol
Налягане на парата
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
Скорост на звука 4900 m/s при 25 °C
Специф. електропроводимост 1,43×107 S/m при 20 °C
Специф. ел. съпротивление 0,0693 Ω.mm2/m при 20 °C
Топлопроводимост 90,9 W/(m·K)
Магнетизъм феромагнитен
Модул на еластичност 200 GPa
Модул на срязване 76 GPa
Модул на свиваемост 180 GPa
Коефициент на Поасон 0,31
Твърдост по Моос 4
Твърдост по Викерс 638 MPa
Твърдост по Бринел 667 – 1600 MPa
История
Откритие Аксел Кронстед (1751 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
58Ni 68,077 % стабилен
59Ni радио 76000 г. ε 59Co
60Ni 26,223 % стабилен
61Ni 1,14 % стабилен
62Ni 3,635 % стабилен
63Ni синт. 100 г. β- 63Cu
64Ni 0,925 % стабилен

Съдържание

ХарактеристикиРедактиране

Никелът е сребристобял метал, който издържа на полировка. Принадлежи към групата на преходните метали, твърд е, ковък и еластичен. Среща се в съединения със сяра в минерала милерит, както и с арсен в минерала никелин.

Никелът е неизменчив във въздуха и е инертен на окисляване. Той се използва за никелиране на метал, месинг, и т.н., за химическа апаратура, и в сигурни сплави, като Немско сребро. Той е магнитен, и е придружен много често от кобалт, заедно могат да бъдат намерени в метеоритно желязо. Никелът е особено ценен заради сплавите, които формира.

Никелът е един от петте феромагнитни елемента. Американската монета „никел“ не е магнитна, защото е съставена главно от мед, но канадските никели са били до 1958 г.

Най-обичайните степени на окисление на никела са +2, но също така 0, +1, +3 и +4.

Никел-62 притежава най-стабилнят нуклид. По-стабилен е дори от желязо-56.

ИсторияРедактиране

Никел се използвал още 3500 години пре.н.е., но никеловата руда била често бъркана със сребърна и затова тя бива използвана като самостоятелен елемент в много по-късен момент от историята.

Минералите, съдържащи никел, били ценени, защото оцветявали стъклото в зелено.

През 1881 година е изсечена първата монета от чист никел.

Биологична роляРедактиране

Въпреки, че това не било прието схващане преди 1970-те години, никелът играе значителна роля в биологията. Никел се съдържа в уреазата – ензим, който способства хидролизата на уреята.

ТоксичностРедактиране

Никелът постъпва в човешкият организъм през храната, водата, както и при допир с кожата. Никелът в малки количества не е опасен, той се извежда от организма чрез урината, и през стомашно чревният тракт. Но при по-големи количества или при хронично приемане може да причини отравяне, дори канцерогени.

Кожните алергии към никел са сравнително често срещани, като вероятна причина е широкото използване на никел в бижутерията (имитации на сребро), и в бита (българските монети съдържат никел, а също и еврото).

За да се избегне повишен прием на никел чрез водата и храната е препоръчително да не се използват никелирани съдове, както и сплави с високо съдържание на никел (като някои видове неръждаема стомана).

РудиРедактиране

Добивът на никел идва от два типа руди: от една страна, когато главните рудни добиви са от никелов минерален лимонит: (Fe,Ni)O(OH) и (Ni,Mg)3Si2O5(OH), а от друга – магнитни сулфидни наноси, в които основната руда е: (Ni,Fe)9S8.

В експлоатационния си период мините в района на Събдъри, Онтарио, Канада добиват около 30% от световния запас на никел. За събдърийския залеж се смята, че се е появил при сблъсъка с голям метеорит още в ранните години от създаването на планетата ни. В Русия се намират около 40% от познатите световни залежи. Русия добива в мините в Норилск, Сибир, както за своите нужди, така и за износ. Големи находища са намерени също в Австралия, Куба и Индонезия.

Скорошни проучвания откриха залежи в източна Турция, изключително благоприятни за производителите в Европа. Основано на геофизични доказателства се смята, че повечето от никела на земята е концентриран в земното ядро.

ДобивРедактиране

Никелът може да бъде набавен чрез екстрактната металургия. За повечето от рудите на никела се използват традиционни методи на металургията за производство на метал чрез пречистване.

ИзточнициРедактиране

  1. а б Scerri, Eric R.. The periodic table: its story and its significance. Oxford University Press, 2007. ISBN 0-19-530573-6. p. 239 – 240. (на английски)
  2. Carnes, Matthew et al. A Stable Tetraalkyl Complex of Nickel(IV). // Angewandte Chemie International Edition 48 (2). 2009. DOI:10.1002/anie.200804435. p. 3384. (на английски)}
  3. Pfirrmann, Stefan et al. A Dinuclear Nickel(I) Dinitrogen Complex and its Reduction in Single-Electron Steps. // Angewandte Chemie International Edition 48 (18). 2009. DOI:10.1002/anie.200805862. p. 3357. (на английски)