Nikkel wordt aangeduid met Ni. Van de Duitse taal – een ondeugende persoon, in zijn jaren had hij een slechte reputatie vanwege arseen.
De atomen van dit erts hebben een metalen kristalrooster. De metalen cel is kubisch, alle atomen bevinden zich op de hoekpunten, het midden van de vlakken. De structuur is drukvast. De atoommassa van het element is 58,69 g/mol. Het heeft vier elektronische lagen, die volledig gevuld zijn. De straal van het atoom is 0,124 nm. Daarom wordt het als verzadigd beschouwd. Vormt vaker verbindingen in de oxidatietoestand +2, 0.
Zoals alle metalen
Nikkel is een metaal. Daarom heeft het algemene metaaleigenschappen:
- Vervormbaarheid;
- Metalen glans;
- Plasticiteit;
- Thermische geleidbaarheid (laag);
- Elektrische geleidbaarheid;
- Elasticiteit.
Fysieke eigenschappen
Als eenvoudige stof heeft het metaal een schitterende lichtzilveren tint. Het is bestand tegen alkali, water, zure corrosie. Met plasticiteit, kneedbaarheid en intrinsieke eigenschappen:
- Smeltpunt 1450 °C.
- Kookpunt 2830 °C.
- Thermische geleidbaarheid 92 W/m
- Dichtheid 8,9 kg/dm3.
Optische eigenschappen van metaal
Om de atomen van een element te bepalen, wordt het dinatriumzout van azijnzuur, antranilzuur, gebruikt. De optische dichtheid wordt gemeten door X=1000 µm. Het element wordt gevonden in aanwezigheid van calcium, chroom, kwik, aluminium, zirkonium.
Maar het is onmogelijk te vinden met koper, ijzer, kobalt, bismut, zilver. In gereflecteerd licht heeft het een blauwachtige kleur.
Kristalisatiestudies
Kristallijne lichamen zijn metalen, legeringen. Hun atomen bevinden zich op de hoekpunten van de kristalroosters. Tijdens het kristallisatieproces worden verschillende kristalroosters gevormd. Het heeft een kubus in het midden van het gezicht. Het vormt twee allotrope modificaties:
- a-Ni onder 245 °C;
- p-Ni.
Het proces van kristallisatie van vloeibaar nikkel is bestudeerd. Het aantal atomen in een vloeistof neemt toe naarmate de temperatuur daalt. Geconcludeerd wordt dat het element in eerste instantie een losse structuur heeft. Dan worden de groepen atomen hersteld.
Classificatie
Legeringen worden verdeeld volgens een aantal criteria. Productie methodes:
- gegoten legeringen;
- Vervormbare werkstukken.
Volgens de eigenschappen van legeringen:
- hittebestendig;
- hittebestendig;
- complex (met noodzakelijke eigenschappen).
Per toepassingsgebied:
- gasturbineschijven;
- details van verbrandingskamers;
- vliegtuigmotoren.
De mijne overal
Het element Ni komt niet in zuivere vorm voor, alleen in oxiden, sulfiden en silicaten. Nikkel wordt gewonnen op alle continenten en smelterijen zijn gevestigd in 25 landen. Grote hoeveelheden secundair, primair metaal komen op de wereldmarkt voor nikkel. Nikkel wordt opgeslagen bij bekende afzettingen. Waar wordt nikkel gedolven?
Belangrijkste nikkelmijngebieden:
- Canada
- Rusland
- Australië
- Cuba
- Albanië
- Griekenland
- Oekraïne
Nikkelafzettingen op de zeebodem overschrijden het metaalgehalte op het land. De nikkelreservebasis zou de aarde meer dan honderd jaar kunnen vasthouden. Het nikkelverbruik kan dus hoog zijn.
Unieke afzettingen hebben een impact op de ontwikkeling van de mijnbouw. Nikkel wordt gewonnen in 410 afzettingen in de wereld. Unieke deposito’s in Rusland bevinden zich in Norilsk-1, Talnakh en Oktyabrsky. Er zijn 2 deposito’s in de wereld in Canada, 3 in Australië, 1 in China, in Griekenland, in Nieuw-Caledonië, 2 in Indonesië.
Waar wordt nikkel gedolven in Rusland? Momenteel heeft het land rijke reserves van de hulpbron en staat het als eerste ter wereld in zijn productie. Nikkelwinning in Rusland vindt plaats in het Taimyr-district (69%), de regio Moermansk (17%) en de Oeral (11%).
Nikkelproductie in Rusland wordt uitgevoerd:
- OJSC MMC Norilsk Nikkel (95%);
- JSC Yuzhural-Nikkel;
- OJSC “Ufalei-nikkelfabriek”;
- CJSC PO Rezhnickel.
Nikkelproductie in de wereld:
- Vale Inco Ltd in Canada;
- Western Mining Corp. in Australië;
- Jinchuan Group Co. Ltd” in China;
- Goro Vale in Nieuw-Caledonië
Metaal halen
De synthese van nikkeldeeltjes wordt uitgevoerd door een chemische methode uit een slecht oplosbaar carbonaat met behulp van reductiemiddelen. De belangrijkste methoden om nikkel te verkrijgen: smelten, pyro- en hydrometallurgische methoden. Hoe wordt nikkel gewonnen in de moderne wereld?
Het verkrijgen van nikkel is verdeeld in verschillende fasen:
- Het erts wordt geplet en gedroogd. Overtollig vocht wordt verwijderd.
- Vloeimiddel en gips worden gevormd.
- Vervolgens wordt cola aan de producten toegevoegd en omgesmolten.
- Het resultaat is slak en mat.
- De matte wordt door de converter geblazen.
- Wit nikkel mat komt eruit.
- Koolmonoxide wordt gewonnen uit de slak.
- Nikkelmat wordt geplet, gebakken.
- Nitrous wordt verminderd met houtskool. Het stof gaat terug naar de oven.
- Verfijning.
Het is kwetsbaar in de handen van juweliers, maar in metaalbewerkers?
Het eerste gebruik van metaal werd uitgevonden door juweliers. Het erts wordt niet donker in de lucht en is gemakkelijk te verwerken. Gebruikt bij de vervaardiging van sieraden, huishoudelijke artikelen, munten. Het metaal dat in die tijd werd gesmolten was niet nobel. De kwetsbaarheid was destijds onwerkbaar. Een kleine hoeveelheid zwavel en zuurstof in de legering veranderde de eigenschappen sterk, waardoor de film vernietigd werd.
Het meeste metaal wordt gebruikt bij de productie van legeringen met ijzer, chroom en koper. Nu straaltechnologie ijverig wordt ontwikkeld, worden gasturbine-installaties gecreëerd. Hittebestendige legeringen van nikkelerts zijn hierbij belangrijk. Ze worden gebruikt bij de productie van kernreactoren, alkalinebatterijen, corrosiewerende coatings. Zuiver metaal wordt gebruikt bij de vervaardiging van platen, buizen.
Waarom hoog gewaardeerd
Het element heeft verbazingwekkende eigenschappen die gewaardeerd worden bij industriële productie.
Dankzij de plasticiteit is het gemakkelijk om de gewenste vorm te verkrijgen. Het metaal is bestand tegen agressieve oplossingen, reageert niet met zuurstof. Reageert in legeringen met de meeste metalen waarvan de eigenschappen verbeterd kunnen worden.
Interessante feiten over nikkel
- Honderd jaar geleden was het element een exotisch metaal. De gerechten die ervan werden gemaakt, werden alleen gebruikt door personen van blauw bloed, bijvoorbeeld de keizers van Oostenrijk.
- Het tsaristische Rusland had geen nikkelindustrie. Het is uit het buitenland gehaald. De industrie ontstond onder het Sovjetregime en de eerste fabriek begon in 1934.
- Planten en micro-organismen verzamelen erts. Nikkel wordt gevonden in steenkool en schalie. In Engeland bevat steenkoolas 78 kg nikkel per ton.
