Нікель хімічні та інші властивості. Нікель - властивості та застосування

Зі сріблом – то сьогодні промисловістю на постійній основі використовується чи не вся таблиця елементів Менделєєва.

Одне з почесних місць у списку найважливіших для металургії елементів займає нікель – сріблястий, дуже блискучий метал, що має низку корисних якостей.

Що таке нікель?

Історія не зберегла імені людини, яка відкрила нікель, оскільки цей метал відомий людям дуже давно. Перші його зразки були знайдені у вмісті метеоритів, тому були величезною рідкістю. Вони використовувалися для виготовлення талісманів та «зачарованої» зброї, яка ніколи не покривалася іржею.

Нікелева руда в Середньовіччі часто зустрічалася в мідних копальнях Саксонії, але тоді люди не вміли виплавляти з неї метал. Німецькі рудокопи називали її «купфернікелем», чи хибною міддю, і зневажливо відкидали. Було повір'я, що шкідливий гном Старий Нік перетворює мідну руду на непридатні камені. Виділити з нікелевої руди чистий метал зумів у 1775 році шведський натураліст А. Кронстедт, але знайти йому застосування тоді не змогли.

Маючи хорошу пластичність, нікель легко кується і практично не окислюється під дією повітря або води, покриваючись тонкою оксидною плівкою, яка захищає його від подальшого окислення. Але якщо подрібнити метал до порошку, то при контакті з повітрям він легко спалахне, окисляючись з виділенням великої кількості тепла. Температура його плавлення досить висока і досягає 1455 градусів за Цельсієм.

Це метал сріблястого кольору з легкою жовтизною, що має сильний блиск і легко полірується. Йому притаманні феромагнітні якості, тобто. він притягується магнітом. Висока твердість та корозійна стійкість зробили його надзвичайно затребуваним сучасною промисловістю.

Навіщо потрібен нікель?

Основна сфера застосування нікелю сьогодні – це виробництво високолегованих нержавіючих сталей. Додаючи до розплаву заліза нікель і хром, металурги виплавляють надзвичайно міцні, але водночас пластичні сплави з високою корозійною стійкістю. Поверхня металу виходить блискучою і добре піддається поліруванню, причому сплави зберігають свої якості при тривалому та багаторазовому нагріванні до високих температур.

Нержавіюча і термостійка сталь необхідна у низці галузей промисловості, насамперед – у харчовому виробництві, нафтохімії, авіабудуванні, автомобільному виробництві, верстатобудуванні тощо. Військова промисловість випускає броньову сталь, що містить нікель.

Не менш затребувані сталі, що містять нікель, у будівельній галузі. З них виготовляють інтер'єрні елементи будівель – поручні, огородження, балюстради, елементи вхідних груп. У меблевій промисловості сьогодні використовуються профільовані елементи з полірованої нержавіючої сталі, фурнітура, меблеві механізми і т.д. Ще одна широка сфера застосування нікелю - виготовлення з нержавіючої сталі різноманітного домашнього начиння (посуду, столових приладів та ін) і побутових приладів.

Часто нікель використовується для захисту чавунних та сталевих виробів від корозії як покриття. Нікелювання проводиться хімічним та гальванічним способами. Нікельовані конструкційні деталі необхідні у хімічній промисловості, у виробництві лужних акумуляторів для автотехніки, оскільки цей метал стійкий до впливу кислотних та лужних розчинів. Нікель та його сполуки нерідко виступають каталізаторами у низці хімічних процесів. Нагрівальні елементи, що містять нікель (алюмелеві, ніхромові, пермалою, монель і т.д.), мають високу теплову ефективність і використовуються як у промисловому обладнанні, так і в побутовій техніці.

Завдяки яскравому блиску та високій твердості нікель у багатьох державах входить до складу монет. На відміну від м'якших срібла та міді, нікельсодержащіе монети використовуються протягом десятків років, практично не стираючись. Звичайно, блиск потроху тьмяніє, але навіть старі монети мають тиснення, що прекрасно збереглося.

Нікель – це хімічно малоактивний метал сріблясто-білого кольору. Цей елемент позначається символом Ni і знаходиться в десятій групі четвертого періоду періодичної системи.

Із походженням назви цього елемента пов'язана дуже цікава історія. Справа в тому, що ім'ям Nicolausу німецькій міфології називали бешкетника, злого духу, двоособисту людину. Пояснюється це тим, що руда, з якої отримують нікель, зовні дуже схожа на , але за хімічним складом є арсенідом нікелю (червоний нікелевий колчедан), при виплавленні якого виділяються отруйні миш'якові гази. Спроби виділити мідь не мали успіху, проте в 1751 році шведський мінералог Кронштедт виділив зелений оксид. Відновивши його, дослідник отримав метал, який надалі отримав назву нікель.

Знаходження нікелю у природі

Основні руди нікелю:

нікелін (червоний нікелевий колчедан, купфернікель) NiAs;
міллерит (жовтий нікелевий колчедан) NiS;
пентландит (Fe,Ni)₉S₈;
магнітний колчедан (Fe, Ni, Cu)S;
миш'яково-нікелевий блиск (герсдорфіт) NiAsS.

Пентландіт

Застосування нікелю

І хоча цей елемент хімічно малоактивний, він знайшов своє широке застосування у промисловості. Наприклад, нікелем покривають інші метали, щоб захистити їх від . Також із Ni можна виготовити дуже тонкі металеві пластини, які використовуються в електроніці, зокрема, в акумуляторах.

Також нікелеві сплави активно використовуються у протезуванні та виготовленні брекет-систем.

Фізичні властивості нікелю

Нікель є сріблясто-білим металом, який не тьмяніє. На повітрі він покривається.

Нікель дуже твердий, але в той же час досить пластичний та ковкий.

Температура плавлення становить 1455 °C, температура кипіння - близько 2900 °C, щільність 8,90 кг/дм3.

Нікель - феромагнетик з точкою ≈ 358°C.

Хімічні властивості нікелю

Нікель у сполуках може мати такі ступені окислення: +1, +2, +3 та +4. З'єднання, у яких нікель має ступінь окислення +4, дуже рідкісні та нестійкі. При нагріванні вище 800 °C нікель реагує з киснем, утворюючи оксид:

2Ni + O₂ → 2NiO

Мінерал бунзеніт (NiO)

Порошок нікелю на повітрі. В результаті утворюються оксиди нікелю:

5Ni + 3O₂ → 3NiO + Ni₂O₃

Взаємодіє з монооксидом вуглецю, утворюючи отруйний газ карбоніл:

Ni + 4CO → Ni(CO)₄

При високій температурі взаємодіє з азотом, утворюючи нітрид нікелю:

Ni + N₂ = Ni₃N₂

Із сіркою протікає екзотермічна реакція:

З вуглецем, бором, кремнієм, фосфором також при нагріванні утворюються сполуки нестехіометричного складу, наприклад:

3Ni + C = Ni₃C,

2Ni + B = Ni₂B,

3Ni + P = Ni₃P.

З галогенами метал реагує, утворюючи галогеніди:

Ni + Cl₂ = NiCl₂.

Нікель здатний поглинати водень, причому утворюються тверді розчини водню в нікелі.

Металевий нікель реагує із азотною кислотою

3Ni + 8HNO₃ = 3Ni(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

При нагріванні реагує з концентрованими азотною та сірчаною кислотами:

Ni + 2H₂SO₄ = NiSO₄ + SO₂ + 2H₂O,

Ni + 4HNO₃ = Ni(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O.

Безводний сульфат нікелю

З розведеними розчинами соляної та сірчаної кислот:

Ni + 2HCl = NiCl₂ + H₂,

Ni + H₂SO₄ = NiSO₄ + H₂.

Нікель витісняє метали, які в електрохімічному ряді напруг розташовані правіше їх розчинів солей:

Ni + CuSO₄ = NiSO₄ + Cu.

Нікель не взаємодіє з водою, лугами та фтором навіть при нагріванні.

ви знайдете цікаві експерименти вивчення хімічних властивостей металів.

Реакція виявлення іонів нікелю

Для проведення якісної реакції на нікель використовують реактив Чугаєва (диметилгліоксим). Якщо до аміачного розчину солі нікелю додати з реактив Чугаєва, утворюється яскраво-малиновий осад. За допомогою цієї реакції можна знайти іони нікелю. Визначити вміст нікелю можна навіть за малого вмісту його іонів у розчині - у разі при додаванні реагенту розчин пофарбується в малиновий колір.
Нікель був відкритий у 1751 р., проте протягом 50-70 років його промислове виробництво та споживання не набували розвитку. Лише у 1825-1826 рр. у Швеції було організовано перше у помітних кількостях промислове отримання нікелю. Розвиток нікелевої промисловості тривалий час гальмував те, що були відсутні раціональні методи переробки відомих на той час нікелевих руд (миш'яковисті та сульфідні нікелеві руди у Швеції та Німеччині).
Тоді нікель потрібен був тільки для отримання мідно-нікелевого сплаву, необхідного для карбування розмінної монети. Такі сплави виготовляли в Індії, Китаї та Середній Азії дуже давно, хоча про існування нікелю ще не було відомо.
Зростання виробництва нікелю почалося тільки наприкінці XIX і на початку XX ст., коли стали відомі багато високих фізичних і технічних властивостей цього металу і були відкриті багаті поклади нікелю в Новій Каледонії (1865 р.) і в Канаді.

Середньорічне виробництво нікелю у капіталістичних країнах. за п'ятиріччями XIX та XX ст. наведено нижче, тис. т:
Нікель твердий, гнучкий, тягучий і ковок; він допускає всі види обробки; з нього можна виготовляти найтонші листи, трубки, стрічку. Нікель тугоплавок, тому широко застосовується в техніці високих температур, а також кислотоупорний: не окислюється при тривалому зберіганні на повітрі і навіть при нагріванні до 500 ° не дає окалини. Міцність та антикорозійна стійкість нікелю вища, ніж інших важких кольорових металів. Нікель, як залізо і кобальт, має магнітні властивості, які використовують для його виділення з руд. Нікель утворює з'єднання та сплави з багатьма металами і повідомляє їм багато різноманітних і дуже цінних властивостей (підвищена міцність, пластичність, в'язкість, кислотостійкість, жароміцність, високий омічний опір, магнітні та немагнітні властивості), а також надає їм красивого зовнішнього вигляду. У присутності деяких інших елементів дія нікелю виявляється значно сильнішою, тому найчастіше застосовуються багатокомпонентні сплави.
Нікель нерівномірно розподілений у земній корі. Концентровані запаси нікелевих руд, придатних для експлуатації, трапляються лише в деяких районах земної кулі.
Основний виробник нікелю - Канада (виробництво нікелю у Канаді останніми роками становить близько 80% загального виробництва нікелю у капіталістичному світі). Значна кількість нікелю виплавляється у Кубі, Новій Каледонії та Японії. Інші країни є постійними виробниками нікелю. Навіть такі великі капіталістичні країни, як США, Англія та Франція майже не мають власного виробництва цього металу. Ці країни у великих кількостях імпортують нікель із Канади, Куби та Нової Каледонії. У 1956 р. США ввезли 130 тис. р і 1957 р. - 134 тис. т нікелю.
Найбільша фірма, зайнята виробництвом нікелю, – «Інтернешнл нікл Ко оф Кенада Лтд». У 1957 р. заводи фірми виплавили 132 тис. т нікелю (усі країни капіталістичного світу виплавлено 222 тис. г).
Дані про виробництво нікелю в капіталістичних країнах наведені нижче (зміст нікелю в продуктах плавки), тис. т:

Нікель знаходить застосування у багатьох галузях промислового виробництва: у машинобудуванні, авіації та ракетній техніці, автомобілебудуванні, хімічному машинобудуванні, електротехніці, приладобудуванні, хімічній, текстильній та харчовій промисловості.
Нікель широко використовується як присадка до інших металів та в сплавах з іншими металами. Добавка в сталь невеликих кількостей нікелю, іноді разом з іншими металами, робить її пластичною, в'язкою та жаростійкою.
Хромонікелеві нержавіючі сталі, що зазвичай містять 6-8% нікелю і 18-20% хрому, застосовують як антикорозійні та кислотостійкі матеріали в суднобудуванні, при виготовленні хімічної апаратури, посуду та для будівництва монументальних споруд. Сподіваються нержавіючі сталі та з іншим складом легуючих елементів.
Нікель у поєднанні з іншими легуючими добавками (хром, молібден, мідь) використовується для отримання чавунів, що містять нікель, що мають високу міцність, зносостійкість і хорошу оброблюваність. Никельсодержащие чавуни використовуються виготовлення деталей двигунів внутрішнього згоряння, локомотивів, металорізальних верстатів, контролерів і штампів холодної штампування.
Багато нікелеві сплави відрізняються дуже цінними електричними, термоелектричними та магнітними властивостями.
Ніхром, що містить 75-85% нікелю, 10-20% хрому та трохи заліза, застосовується в нагрівальних приладах. Цей сплав має високий омічний опір і не окислюється повітря при високих температурах.
Нікелін, що в основному містить мідь, 25-35% нікелю, домішки марганцю, заліза та цинку, відрізняється високим опором і йде на виготовлення реостатів та інших електротехнічних приладів.
Хромель - сплав з високою термоелектроріджучою силою - застосовується для термопар. Пермаллою - сплав нікелю з залізом - має високу магнітну проникність, легку початкову намагнічуваність і розмагнічуваність у слабких полях і використовується в електротехніці.
Особливо важливу роль техніці отримали жароміцні хромонікелеві сплави, у яких нікель є основним металом разом із хромом. Особливий інтерес до цих сплавів викликаний розвитком реактивної техніки та створенням газотурбінних установок. Сплави ЕІ, інконель, німонік, гастела та інші, стійкі в роботі при 600°, використовуються для виготовлення лопаток реактивних двигунів, жароміцних труб та інших деталей реактивних літаків та стаціонарних газових турбін. Останніми роками нікелеві сплави використовують у конструкціях атомних реакторів.
Нікель застосовують також для захисту від корозії алюмінію, магнію, цинку та чавуну. Захищений метал покривають нікелем методом нікелювання, який має широке застосування в техніці. Для нікелювання використовують нікелеві аноди та сульфат нікелю.
Велика кількість нікелю витрачається на виготовлення лужних залізонікелевих та нікелевокадмієвих акумуляторів, що відрізняються високою ємністю, стійкістю та тривалим терміном служби.
Ковкий нікель у чистому вигляді застосовується для виготовлення листів, труб, прутків, дроту. З ковкого нікелю виготовляють також спеціальну хімічну апаратуру та посуд.
З монель-металу, що містить 68% нікелю, 28% міді, кремній та залізо, виготовляють хірургічні інструменти, апарати зв'язку та прилади. Цей сплав відрізняється високою антикорозійною стійкістю, високими механічними якостями та гарною оброблюваністю. Його можна прокочувати, тягнути, кувати, обробляти на верстатах, паяти, зварювати; з нього можна отримувати листи, прутки, смуги, дріт.
Мельхіор і нейзильбер - сплави нікелю з міддю - також є цінними матеріалами, які часто замінюють срібло у виробництві годинників, приладів, посуду та прикрас.
Нікель використовується також як каталізатор; їм часто замінюють дорожчі платинові каталізатори. Деякі хімічні сполуки нікелю використовуються як реактиви у хімічному виробництві.
У 1957 р. споживання нікелю США становило 111,0 тис. т чи понад 50% загального виробництва нікелю у капіталістичних країнах. Виробництво, сфери застосування та структура споживання нікелю в США наведені нижче:

Нікель застосовують у металевому вигляді - у катодах та в гранулах, у вигляді окису, у вигляді сульфату та штейну. Нижче наведено дані споживання нікелю в США за видами продукції, тис. т:

Нікель - дуже дефіцитний метал, споживання якого суворо регламентовано. Тому в усіх країнах досліджуються шляхи скорочення його витрати. Основними напрямками економії нікелю є впровадження високохромистих і хромомарганцевих сталевих листів замість нержавіючих хромонікелевих сталей, впровадження жароміцних сплавів на основі заліза замість сплавів на нікелевій основі; заміна нержавіючих сталей біметалом, вуглецевою сталлю, виготовленою плакуванням нержавіючої сталі. США 50% всіх нержавіючих сталей випускається без нікелю.

30.04.2019

Металургійна корпорація з Індії Tata Steel зробила заяву про те, що вона збирається через шість років сконцентрувати всі свої потужності, що спеціалізуються на...

30.04.2019

Вже сама назва «авіаційний провід» говорить сама за себе. Його використовують із метою створення бортових електросистем. Бортовий кабель може успішно справлятися з...

30.04.2019

Металопрофіль або профнастил протягом досить тривалого періоду вважається одним з лідерів на ринку будівельних матеріалів для обробки.

30.04.2019

Державне геологічне розвідувальне підприємство "Казгеологія" проаналізувало результати діяльності минулого року. Однією з головних цілей, заради якої вісім...

30.04.2019

Ні для кого не є секретом, що від керамічної плитки багато в чому залежить загальне оформлення приміщення. Беручи до уваги колір, структуру та низку інших відмінних...

30.04.2019

На сьогоднішній день основним призначенням дизельного компресора називають подачу енергії стиснутих повітряних мас в умовах, коли використання оснащення іншого типу...

29.04.2019

Відповідно до інформації, яка була опублікована у виданні з китайської Народної Республіки Economic Information Daily, воно відноситься до агентства Xinhua,...

Нікель є 17-м хімічним елементом періодичної системи Менделєєва з атомним номером 28. Речовина є перехідним металом, що відрізняється своєю пластичністю і має характерне сріблясто-біле забарвлення. Чи не проявляє сильної хімічної активності. Сама назва речовини в перекладі з німецької означає «гірський дух». З нікелем люди були знайомі ще в 17-му столітті, проте він ще не був виділений в окрему речовину. Його зустрічали у мідних рудах під час видобутку міді та називали лжемідь (купфернікель) від духу гір. Виділення речовини як окремого металу здійснив Аксель Кростедт у 1751 році та назвав його «нікель».

У середині 18 століття людям було відомо 12 металів, а також сірка, фосфор, вуглець та миш'як. Тоді ж до них додався і нікель, якому було присвоєно 17 номер.

Характеристика нікелю

Нововідкритий елемент знайшов своє застосування не відразу. Лише через два століття люди почали активно використовувати метал. Особливо популярним він став у металургії. Як з'ясувалося, нікель є відмінним легуючим елементом для сталі та заліза. Так, сплави з нікелем дуже стійкі до різних хімічних впливів, не піддаються корозійному пошкодженню, і навіть можуть витримувати дуже високі температурні режими. Наприклад, сплав нікелю та заліза, який називається в металургії інвар, не здатний розширюватися під впливом високих температур, це є однією з головних причин, через яку інвар використовується для виробництва рейок для залізниць та багатьох інших елементів.

Фізичні властивості нікелю

Нікель є металом з характерним жовтувато-сріблястим відтінком. На відкритому повітрі зберігає свій колір і блиск, не тьмяніє. Твердість металу за Брінеллем становить 600-800 Мн/м 2 . Незважаючи на досить високу свою твердість, метал добре піддається різним фізичним впливам та обробкам, у тому числі ковці та поліруванню. Це дозволяє використовувати нікель для виробництва дуже тонких та делікатних виробів.

Метал має магнітні особливості навіть за умов досить низьких температур (до -340 0 С). Не піддається корозійному пошкодженню.

Фізичні властивості нікелю

Атомний номер	28
Атомна маса, а.	58,69
Атомний діаметр, пм	248
Щільність, г/см³	8,902
Питома теплоємність, Дж/(K моль)	0,443
Теплопровідність, Вт/(м·K)	90,9
Температура плавлення, °С	1453
Температура кипіння, °С	2730-2915
Теплота плавлення, кДж/моль	17,61
Теплота випаровування, кДж/моль	378,6
Молярний об'єм, см³/моль	6,6
Група металів	Важкий метал

Хімічні властивості нікелю

Нікель має 28 атомний номер і позначається у хімічній номенклатурі символом Ni. Має молярну масу 58,6934 г/моль. Атом нікелю має радіус 124 пм. Його електронегативність за шкалою Полінг складає 1,94, електронний потенціал дорівнює 0,25 В.

Метал не піддається негативному повітряному та водному впливу. Це пов'язано з утворенням на поверхні плівки у вигляді оксиду нікелю (NiO), яка запобігає його подальшому окисленню.

Реагує з киснем лише за певних умов, зокрема при сильному нагріванні. В умовах високих температур здатний також взаємодіяти з усіма галогенами.

Виявляє бурхливу реакцію в азотній кислоті, а також у розчинах з аміаком. Однак, деякі солі, наприклад, соляна та сірчана, досить повільно розчиняють метал. А ось у фосфорній кислоті він не розчиняється взагалі.

Отримання нікелю

Основним матеріалом для видобутку нікелю є саме сульфідні мідно-нікелеві руди. Так, саме з таких руд одержують близько 80% нікелю від загального виробництва у світі, без урахування Росії. Руди піддаються селективному збагаченню флотацією, після чого із руди виділяється мідний, нікелевий, а також пірротиновий концентрати.

Для отримання чистого металу використовується нікелевий рудний концентрат, який поряд з флюсами піддається плавленню в електричних шахтах або відбивних печах. В результаті цього процесу відокремлюється порожня порода і нікель у вигляді штейна, у складі якого знаходиться до 15% нікелю.

Іноді перед тим, як відправити на плавлення концентрат, його випалюють і обкусують. У складі сульфідного розплаву (штейну) після процесу плавки також виявляються Fe, і практично повністю Сu, а також благородні метали. Далі відокремлюється залізо, після чого залишається сплав, у складі якого присутні мідь та нікель. Сплав піддається повільному охолодженню, після чого тонко подрібнюється і вирушає подальшу флотацію з метою поділу цих двох елементів. Cu і Ni також можна розділити так званим карбонільним процесом, в основі якого лежить оборотність реакції.

Найбільш поширеними вважаються три способи отримання нікелю:

Відновлювальний. За основу береться силікатна руда, з якої за участю вугільного пилу утворюються залізно-нікелеві котуни, що містять від 5% до 8% нікелю. Для цього процесу використовуються трубчасті печі, що обертаються. Після цього котуни очищаються від сірки, прожарюються і обробляються розчином аміаку, з якого і отримують після підкислення нікель.
Карбонільний. Цей метод ще називають методом Монда. Заснований на отриманні мідно-нікелевого штейна із сульфідної руди. Над штейном під високим тиском пропускається ЗІ, внаслідок чого утворюється тетракарбонілнікель, з якого під впливом високих температур відбувається виділення особливо чистого нікелю.
Алюмінотермічний. Цей спосіб заснований на відновленні нікелю з оксидної руди: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3

З'єднання нікелю

Нікель утворює безліч різних сполук, як органічних, так і неорганічних, кожна з яких застосовується у певних галузях людської діяльності.

Неорганічні сполуки нікелю

Серед таких варто відзначити оксиди. Зокрема його монооксид, утворення якого відбувається в результаті реакції металу і кисню при досить високій температурі, що перевищує 500 0 С, використовується як матеріал, з якого виготовляють фарби та емалі в керамічному та скляному виробництві. А при виробництві анодів, що застосовуються в лужних акумуляторах, використовується сесквіоксід нікелю Ni 2 O 3 . Для отримання нітрат нікелю або хлорат нікелю піддають дуже повільному нагріванню.

Не останнє місце приділяється і гідроксидам нікелю. Наприклад, Ni(OH) 2 утворюється внаслідок дії лугів на водні розчини солей нікелю. Для цього гідроксиду характерний світло-зелений колір. З гідроксиду нікелю під впливом окислювача в лужному середовищі утворюється оксид гідратований, на основі якого відбувається робота лужного акумулятора Едісона. Перевагою даного акумулятора є його здатність протягом тривалого часу знаходиться незарядженим, у той час, як звичайний акумулятор свинцевий не може перебувати довго в незарядженому стані.

Солі нікелю (ІІ), як правило, утворюються внаслідок взаємодії NiO або Ni(OH) 2 c різноманітними кислотами. Розчинні солі нікелю, як правило, утворюють кристалогідрати. Нерозчинними солями є фосфат Ni 3 (PO 4) 2 і силікат Ni 2 SiO 4 . Для кристалогідратів і розчинів характерний зеленуватий забарвлення, а безводні солі характеризуються жовтим або коричнево-жовтим кольором.

Також є комплексні сполуки нікелю (II). Для їхнього утворення розчиняється оксид нікелю в розчині аміаку. Диметилгліоксимат ніклю Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2 застосовується як реакція на іони нікелю. Для нього характерне фарбування кислого середовища у червоний колір.

Найменш характерними сполуками нікелю є сполуки нікелю (III). З таких відомо речовина чорного кольору, яка виходить в результаті реакції окиснення гідроксиду нікелю (II) у лужному середовищі гіпохлоритом або галогенами:

2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O

Органічні сполуки нікелю

Зв'язок Ni-C здійснюється двома способами:

По у-типу. Такі сполуки називаються укомплексами. До них відносяться сполуки, що мають наступний вигляд: і де R=Alk або Ar, L=PR3, де Х - ацидоліганд.
По р-типу. Називаються р-комплексами. До них відносяться алкенові та полієнові нікельорганічні сполуки, до складу яких входить нікель у нульовому ступені окислення. Такі сполуки характеризуються, як правило, тригональною або тетраедричною структурою.

Нікель – пластичний метал сріблясто-білого кольору з характерним блиском. Належить до важких кольорових металів. Нікель цінна легуюча добавка. У природі у чистому вигляді нікель не зустрічається, зазвичай входить до складу руд. Чистий нікель (Nickel/Нікель), Nickel 200 та Nickel 201, добувають шляхом спеціальних технологій.

У поєднанні з іншими металами нікель здатний утворювати тверді та міцні нікелеві сплави:

нікель-мідний сплав (Monel/Монель)– сплав на мідній основі з нікелем як легуюча добавка. У складі зазвичай до 67% нікелю та до 38% міді. До цієї групи сплавів відносять: Monel 400, Monel 401, Monel 404, Monel R-405, Monel K-500 та ін.
нікель-хромовий сплав (Inconel/Інконель)- аустенітний жароміцний сплав. До цієї групи відносять: Inconel 600, Inconel 601, Inconel 617, Inconel 625, Inconel 690, Inconel 718, Inconel 725, Inconel X-750 та ін.
нікель-залізо-хромовий сплав (Inconloy/Інколой)– можливе додавання до металу молібдену, міді, титану. До цієї групи відносять: Incoloy 20, Incoloy 800, Incoloy 800H, Incoloy 800HT, Incoloy 825, Incoloy 925 та ін.
нікель-молібденовий сплав (Hastelloy/Хастеллой)– можлива присутність у складі хрому, заліза та вуглецю. До цієї групи відносять: Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-276, Hastelloy B-2 та ін.

Властивості нікелю

Нікель – феромагнетик, точка Кюрі – 358°C, температура плавлення – 1455°C, температура кипіння – 2730-2915°C. Щільність – 8,9 г/см 3 коефіцієнт теплового розширення -13,5∙10 −6 K −1. На повітрі компактний нікель – стабільний, а високодисперсний – пірофорний.

Нікель має такі властивості, як:

пластичність та ковкість;
міцність за високих температурних режимів;
стійкість до окислення у воді та на повітрі;
твердість та достатня в'язкість;
висока корозійна стійкість;
феромагнетик;
гарний каталізатор;
добре полірується.

Поверхня нікелю покрита тонким шаром оксиду NiO, що захищає метал від окиснення.

Переваги і недоліки

Головні плюси нікелю та сплавів - жароміцність, жаростійкість та підвищена механічна міцність (тиск до 440 МПа). До переваг також можна віднести експлуатацію в розпечених концентрованих лужних та кислотних розчинах. Крім цього, нікель здатний зберігати магнітні властивості при знижених температурах.

Головним недоліком нікелю є значне зниження показників термоЕРС при швидкому охолодженні після відпалу (до 600°C). Також до мінусів нікелю можна віднести той факт, що у природі чистий нікель не зустрічається. Його одержують шляхом дорогих технологій, що позначається на його вартості.

Галузь застосування

Основна сфера застосування нікелю – металургія. У ній він задіяний у виробництві високолегованих нержавіючих сталей. Додаючи в розплав заліза нікель, металурги отримують міцні та пластичні сплави, які мають підвищену корозійну стійкість і стійкість до високих температур. Варто зазначити, що нікелеві сплави зберігають свої якості при тривалому тривалому нагріванні.

Завдяки цим властивостям нержавіюча та термостійка нікелева сталь застосовується:

у харчовій та хімічній промисловості;
у нафтохімічній промисловості та будівництві;
у медицині та фармацевтиці;
в авіа- та машинобудуванні;
у виготовленні підводних кабелів;
у виготовленні нагрівальних елементів промислового обладнання;
у виробництві постійних магнітів;
у виробництві верстатів та спеціального обладнання;
у виготовленні інтер'єрних елементів будівель;
у меблевій промисловості;
у виготовленні побутових приладів та домашнього начиння;

Завдяки своїй пластичності та легкості в ковці з нікелю отримують дуже тонкі вироби, наприклад, смуги, стрічки та листи з нікелю. Також нікель активно використовують у виробництві дроту та прутків.