Era il 1751. Nella piccola Svezia, grazie allo scienziato Axel Frederik Krondstedt, apparve l'elemento numero 17. A quel tempo c'erano solo 12 metalli conosciuti, oltre a zolfo, fosforo, carbonio e arsenico. Hanno accettato un nuovo arrivato nella loro azienda, il suo nome è nickel.
Un po' di storia
Molti anni prima di questa miracolosa scoperta, i minatori della Sassonia conoscevano il minerale che poteva essere scambiato per il rame. I tentativi di estrarre rame da questo materiale erano inutili. Sentendosi ingannato, il minerale iniziò a essere chiamato "Kupfernikel" (in russo - "diavolo di rame").
Krondstedt, un esperto di minerali, si interessò a questo minerale. Dopo tanto lavoro si ottenne un nuovo metallo, che si chiamava nichel. Bergman ha assunto il testimone della ricerca. Ha ulteriormente raffinato il metallo ed è giunto alla conclusione che questo elemento assomiglia al ferro.
Proprietà fisiche del nichel
Il nichel è incluso nel decimo gruppo di elementi ed è nel quarto periodo della tavola periodica sotto il numero atomico 28. Se togli il simbolo Ni nella tabella, questo è nichel. Ha una sfumatura di giallo, su una base d'argento. Anche nell'aria metallicanon svanisce. Solido e abbastanza viscoso. Si presta bene alla forgiatura, in modo da poter realizzare prodotti molto sottili. Perfettamente lucidato. Il nichel può essere attratto da un magnete. Anche a una temperatura di 340 gradi con un segno meno, le caratteristiche magnetiche del nichel sono visibili. Il nichel è un metallo resistente alla corrosione. Presenta una bassa attività chimica. Cosa si può dire delle proprietà chimiche del nichel?
Proprietà chimiche
Cosa è necessario per determinare la composizione qualitativa del nichel? Qui è necessario elencare di quali atomi (vale a dire il loro numero) è composto il nostro metallo. La massa molare (chiamata anche massa atomica) è 58,6934 (g/mol). Le misure sono andate avanti. Il raggio dell'atomo del nostro metallo è 124 pm. Quando si misura il raggio ionico, il risultato ha mostrato (+2e) 69 pm e il numero 115 pm è il raggio covalente. Secondo la scala del famoso cristallografo e grande chimico Pauling, l'elettronegatività è 1,91 e il potenziale elettronico è 0,25 V.
Gli effetti dell'aria e dell'acqua sul nichel sono quasi trascurabili. Lo stesso si può dire degli alcali. Perché questo metallo reagisce in questo modo? NiO viene creato sulla sua superficie. Questo è un rivestimento sotto forma di un film che previene l'ossidazione. Se il nichel viene riscaldato a una temperatura molto elevata, inizia a reagire con l'ossigeno e agisce anche con gli alogeni e con tutti.
Se il nichel entra nell'acido nitrico, la reazione non richiederà molto tempo. Si attiva facilmente anche in soluzioni contenenti ammoniaca.
Ma non tutto l'acido funziona sul nichel. Acidi come cloridrico e solforico,scioglierlo molto lentamente ma inesorabilmente. E i tentativi di fare lo stesso con il nichel nell'acido fosforico non hanno avuto successo.
Natura di nichel
Le congetture degli scienziati sono che il nucleo del nostro pianeta sia una lega in cui il ferro contiene il 90% e il nichel è 10 volte meno. C'è la presenza di cob alto - 0,6%. Nel processo di rotazione, gli atomi di nichel sono usciti nello strato di copertura terrestre. Sono i fondatori dei minerali di solfuro di rame-nichel, insieme a rame e zolfo. Alcuni degli atomi di nichel più audaci non si sono fermati qui e si sono spinti oltre. Gli atomi si precipitarono in superficie in compagnia di cromo, magnesio e ferro. Inoltre, i compagni di viaggio del nostro metallo furono ossidati e distaccati.
Rocce felsiche e ultrabasiche si trovano sulla superficie del globo. Secondo gli scienziati, il contenuto di nichel nelle rocce acide è molto inferiore rispetto a quelle ultramafiche. Pertanto, il suolo e la vegetazione sono abbastanza ben arricchiti di nichel. Ma il viaggio dell'eroe in discussione nella biosfera e nell'acqua non era così evidente.
Minerali di nichel
I minerali di nichel industriali sono divisi in due tipi.
- Solfuro di rame-nichel. Minerali: magnesio, pirrotite, cubanite, milerite, petlandite, sperrylite: ecco cosa è contenuto in questi minerali. Grazie al magma che li ha formati. I minerali di solfuro possono anche produrre palladio, oro e altro ancora.
- Minerali di nichel silicato. Sono sciolti, come l'argilla. I minerali di questo tipo sono ferruginosi, silicei, magnesiaci.
Dove si usa il nichel
Il nichel è ampiamente utilizzato in un'industria così potente come la metallurgia. Vale a dire, nella produzione di un'ampia varietà di leghe. Fondamentalmente, la lega comprende ferro, nichel e cob alto. Esistono molte leghe a base di nichel. Il nostro metallo è combinato in una lega, ad esempio, con titanio, cromo, molibdeno. Il nichel è anche usato per proteggere i prodotti che si corrodono rapidamente. Questi prodotti sono nichelati, ovvero creano uno speciale rivestimento in nichel che non consente alla corrosione di fare il contrario.
Il nichel è un ottimo catalizzatore. Pertanto, è attivamente utilizzato nell'industria chimica. Questi sono dispositivi, piatti chimici, dispositivi per varie applicazioni. Per i prodotti chimici, vengono utilizzati alimenti, consegna di alcali, stoccaggio di oli essenziali, serbatoi e serbatoi realizzati con materiali in nichel. La tecnologia nucleare, la televisione, una varietà di dispositivi, la cui lista è molto lunga, non possono fare a meno di questo metallo.
Se guardi in un campo come quello della costruzione di strumenti, e poi nel campo dell'ingegneria meccanica, noterai che anodi e catodi sono fogli di nichel. E questo non è l'intero elenco di applicazioni di un metallo così semplicemente meraviglioso. Anche l'importanza del nichel in medicina non va sottovalutata.
Nichel in medicina
Il nichel è ampiamente usato in medicina. Per prima cosa, prendiamo gli strumenti necessari per l'operazione. Il risultato dell'operazione dipende non solo dal medico stesso, ma anche dalla qualità dello strumento con cui lavora. Gli strumenti subiscono numerose sterilizzazioni e, se sono realizzati in una lega che non contiene nichel, la corrosione non richiederà molto tempo. E gli strumenti in acciaio che contiene nichel durano molto più a lungo.
In termini di impianti, per realizzarli vengono utilizzate leghe di nichel. L'acciaio contenente nichel ha un alto grado di resistenza. Dispositivi per il fissaggio di ossa, protesi, viti: tutto è realizzato con questo acciaio. Anche in odontoiatria, gli impianti hanno preso la loro posizione di forza. Bugels, gli apparecchi ortodontici in acciaio inossidabile sono usati dagli ortodontisti.
Nichel negli organismi viventi
Se guardi il mondo dal basso verso l' alto, l'immagine emerge qualcosa del genere. Abbiamo terra sotto i nostri piedi. Il contenuto di nichel è superiore a quello della vegetazione. Ma se consideriamo questa vegetazione sotto il prisma che ci interessa, allora nei legumi si trova un grande contenuto di nichel. E nei cereali la percentuale di nichel è in aumento.
Consideriamo brevemente il contenuto medio di nichel nelle piante, negli animali marini e terrestri. E, naturalmente, negli esseri umani. La misura è in percentuale di peso. Quindi, la massa di nichel nelle piante è 510-5. Animali terrestri 110-6, animali marini 1, 610-4. E un essere umano ha un contenuto di nichel di 1-210-6.
Il ruolo del nichel nel corpo umano
Vuoi sempre essere una persona sana e bella. Il nichel è uno degli oligoelementi importanti nel corpo umano. Il nichel di solito si accumula nei polmoni, nei reni e nel fegato. Accumuli di nichel nell'uomotrovato nei capelli, nella tiroide e nel pancreas. E non è tutto. Cosa fa il metallo nel corpo? Qui possiamo tranquillamente affermare che è uno svizzero, un mietitore e un giocatore alla pipa. Vale a dire:
- cercare di aiutare a ossigenare le cellule, non senza successo;
- il lavoro di ossidazione-riduzione nei tessuti ricade anche sulle spalle del nichel;
- non esita a partecipare alla regolazione del background ormonale del corpo;
- ossida in modo sicuro la vitamina C;
- si può notare il suo coinvolgimento nel metabolismo dei grassi;
- l'eccellente nichel influisce sulla formazione del sangue.
Vorrei sottolineare la grande importanza del nichel nella cella. Questo oligoelemento protegge la membrana cellulare e gli acidi nucleici, in particolare il loro design.
Anche se l'elenco delle opere degne di nichel può essere continuato. Da quanto sopra, notiamo che il corpo ha bisogno di nichel. Questo oligoelemento entra nel nostro corpo attraverso il cibo. Di solito c'è abbastanza nichel nel corpo, perché ne basta pochissimo. Campanelli allarmanti della mancanza del nostro metallo è l'aspetto della dermatite. Ecco il valore del nichel nel corpo umano.
Leghe di nichel
Ci sono molte diverse leghe di nichel. Segnaliamo i tre gruppi principali.
Il primo gruppo comprende nichel e leghe di rame. Si chiamano leghe nichel-rame. In qualunque proporzione questi due elementi si fondono, il risultato è sorprendente e, soprattutto, senza sorprese. Lega omogenea garantita. Se contiene più rame del nichel, le proprietà sono più pronunciaterame e, se predomina il nichel, la lega mostra il carattere del nichel.
Le leghe nichel-rame sono popolari nella produzione di monete, parti di macchine. La lega Constantine, che contiene quasi il 60% di rame e il resto di nichel, viene utilizzata per creare apparecchiature di maggiore precisione.
Considera una lega con nichel e cromo. Nicromi. Resistente alla corrosione, agli acidi, resistente al calore. Tali leghe sono utilizzate per motori a reazione, reattori nucleari, ma solo se contengono fino all'80% di nichel.
Passiamo al terzo gruppo di leghe. Queste sono leghe di ferro. Sono divisi in 4 tipi.
- Resistente al calore - resistente alle alte temperature. Questa lega contiene quasi il 50% di nichel. Qui la combinazione può essere con molibdeno, titanio, alluminio.
- Magnetico - aumenta la permeabilità magnetica, spesso utilizzato nell'ingegneria elettrica.
- Anticorrosione: questa lega è indispensabile nella produzione di apparecchiature chimiche e quando si lavora in un ambiente aggressivo. La lega contiene molibdeno.
- Una lega che mantiene la sua dimensione ed elasticità. Termocoppia in forno. È qui che entra in gioco la lega. Quando riscaldato, le dimensioni delle dimensioni vengono preservate e l'elasticità non viene persa. Quanto nichel è necessario per realizzare una lega con tali proprietà? Il metallo nella lega dovrebbe essere di circa il 40%.
Il nichel nella vita di tutti i giorni
Se ti guardi intorno, puoi capire che le leghe di nichel circondano una persona ovunque. Cominciamo dai mobili. La lega protegge la base del mobile da danni, effetti dannosi. Diamo un'occhiata agli accessori. Anche se sulla finestra, anche se sui mobili. Lei puòDura a lungo e sembra molto bello. Continuiamo il nostro giro in bagno. Niente nichel qui. Soffioni doccia, rubinetto, rubinetto - tutto nichelato. Grazie a questo, puoi dimenticare cos'è la corrosione. E non è imbarazzante guardare il prodotto, perché sembra carino e supporta l'arredamento. Le parti nichelate si trovano negli edifici decorativi.
Il nichel non è affatto un metallo minore. Vari minerali e minerali possono vantare la presenza di nichel. Sono contento che un tale elemento sia presente sul nostro pianeta e persino nel corpo umano. Qui suona non l'ultimo violino nei processi ematopoietici e persino nel DNA. Ampiamente usato nella tecnologia. Il nichel ha conquistato il suo dominio grazie alla sua resistenza chimica nella protezione dei rivestimenti.
Il nichel è un metallo con un grande futuro. Anzi, in alcune zone è indispensabile.
