30 100 910 - 021

30 100 910 - 031

صداقت - کیفیت - رضایتمندی مشتری

نیکل
چهارشنبه 29 مرداد 1399 بازدید : 514

 

نیکل (Nickel)

 

نیکل ، فلز چکش خواری است که به رنگ های سفید و نقره ای یافت می شود و شکل مکعبی دارد. این عنصر جایگاه 28 ام جدول تناوبی در مکان سوم بعد از آهن و کبالت را به خود اختصاص داده است.

از کانی های مهم و اصلی نیکل می توان به پنتلاندیت ، پیروتیت(سولفیدهای نیکل و آهن)  و گارنیت (سیلیکات نیکل و منیزیم) اشاره کرد.

جالب است بدانید یکی از اجزای متشکل شهاب سنگ های آهن و سیدریت که دارای آلیاژهای آهن می باشند تقریبا 5 تا20 درصد از نیکل تشکیل شده اند.

این عنصر که رسانای جریان برق است و آلیاژهایی با قیمت بالایی دارد که نقش اصلی در توسعه مواد هوا-فضا دارد. اصلی ترین ویژگی این فلز که شامل چقرمگی، استحکام و مقاومت به خوردگی است باعث افزایش کاربرد آن در طبیعت شده که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت .

حتما تاکنون  نام سولفات و اکسید را به عنوان ترکیبات مهم نیکل مشاهده کرده اید. از این فلز در تولید سکه ها ، کلیدها ، زره ها ، شیشه هایی به رنگ سبز ، صنعت سرامیک و ایجاد خاصیت مغناطیسی در آلیاژهایی از جنس آهن استفاده می کنند.

همچنین صفحاتی از جنس نیکل برای فلزات دیگر نقش محافظت کننده ای دارند و کاتالیزور روغن های گیاهی برای هیدروژن دار کردن آنها است.

 

 

 

 

 

 

ویژگی های نیکل

 

عنصر فلزی نیکل دارای عدد اتمی 28 در گروه VII و دوره چهارم جدول تناوبی با نماد NI نشان داده شده است. مخلوطی از 5 ایزوتوپ به صورت پایدار و 9 ایزوتوپ ناپایدار می باشد.

از ویژگی های عجیب نیکل قابلیت واکنش دهی مستقیم با مونوکسید کربن و تشکیل کمپکس کربونیل دوتایی است. این وکنش در دمای 60 درجه سانتیگراد ، ماده فرار تتراکربونیل نیکل 4(OC)IN ، تولید می کند. این واکنش اساس فرآیند تصفیه بخار متالوژی نیکل را تشکیل می دهد. هیچ فلزی یافت نشده که مانند نیکل بتواند در شرایط معتدل و فشار اتمسفری ، ترکیبات کربونیلی مشابهی تولید کند.

 

طرز تهیه نیکل

 

اگر نیکل به صورت اکسید باشد، با استفاده از پالایش هیدرومتالوژی انجام میگیرد و اگر به صورت سولفید باشد با شناوری و تصفیه مقدار نیکل ته نشین شده پالایش می شود. نکته قابل ذکر این است که چیزی حدود دو سوم مصرف جهان را کانی های نیکل از جنس سولفید تشکیل می دهند و صورت های قابل دسترس نیکل  شامل شمش ، گرد ، نواره الکترولیتی ، دانه 2 ساچمه و بلورهای منفرد می باشد.

 

هشدار

 

همانگونه که اشاره شد نیکل کربونیک گاز سمی و سرطان زا می باشد. نیکل را نباید بیشتر از 05/30 mglcm در مجاورت ترکیبات حلال قرار داد. همچنین تماس نیکل با پوست های حساس باعث ایجاد آلرژی می کند؛ به همین خاطر در محصولاتی که با دست انسان مجاورت دارد مقدار مجاز و طبق اتحادیه  اروپا می باشد. جالب است بدانید طبق گزارش  منتشر شده در سال 2002 در مجله Nature ، محققان متوجه وجود بیش از حد استاندار نیکل در سکه های یک و دو یورو (Euro) شدند که به نظر می رسد این عمل به دلیل واکنش های گالوانیک رخ می دهد.

سمی بودن نیکل امروزه از موضوعات قابل بحث می باشد. نیکل بخاطر وجود سولفید خود یک سرطان زای تنفسی شناخته شده و افرادی که در حوزه صنایع ذوب ، استخراج معادن ، آبکاری الکترولیت ، جوشکاری و باتری سازی فعالیت دارند ، بیشتر در معرض این سم قرار میگیرند. البته گاها از طریق هوا ،سیگار ، آب و غذا در طبیعت وجود دارد ولی سم کم موجود در آن از اهمیت خطر آن می کاهد.

 

خواص و کاربرد ها

 

درجه ذوب بالای این فلز 1453 سیلسیوس می باشد که خواص شیمیایی و فیزیکی فوق العاده ای را دارا می باشد و در آبکاری فلزات مورد استفاده قرار می گیرد، این فلز، سخت و قابل انعطاف بوده و به راحتی با سایر عناصر آلیاژ می شود ، نیکل به علت دوام زیاد در هوا ، اکسید نمی شود. همچنین هادی جریان الکتریسیته است و به راحتی با آرسنیک و گوگرد ترکیب می شود.

عادی ترین و معمولی ترین حالت اکسیداسیون نیکل 2+ است و نیکل 3+ و 1+ به ندرت قابل مشاهده می شود. به طور تقریبی 70% نیکل مصرفی برای فولاد های زنگ نزن ، 8% در آبکاری ، 9% ساخت آلیاژهای غیرآهنی ، 9% آلیاژ های فولاد و ریخته گری ، 3% در ساخت باتری و 1% برای سایر مصارف مورد استفاده قرار می گیرد.

جالب است بدانید که نیکل درگیاهان از اهمیت بالایی برخوردار است به خصوص برای گیاهانی که از اوره به عنوان منبع نیتروژن استفاده می کنند. کمبود این ماده در گیاهان سبب اختلال در ساخت پروتئین و کاهش غلظت نیتروژن کل گیاه می شود.

 

تاریخچه

 

کشف این عنصر در سال 1751 توسط اکسل کرونستر شیمی دان سوئدی انجام پذیرفت. نام گذاری این عنصر به دلیل رنگ آن بوده و هیچ نقره ایی در داخل آن وجود ندارد.

در قرن 15 نام نیکل از کلمه ساکسونی Kupfernickel  به معنی "مس شیطان " گرفته شده است. آلمانی ها با پیدا کردن یک سنگ معدنی به رنگ قهوه ای- قرمز که تصور می کردند حاوی مس است این سنگ معدنی را این گونه نام گذاری کردند.

در قرن 20ام فولادهای زنگ نزن از این عنصر ساخته شد و آلیاژهای نیکل مقاومت بالایی در برابر خوردگی از خود نشان دادند.

جالب است بدانید که گارنیت ها شامل سیلیکات های مخلوطی نیکل دار با درصد های مختلف نیکل هستند .از این رو می توان به مخلوط های کلوئیدی اکسید سیلیسی و هیدروکسید نیکل اشاره کرد. همچنین اکسیدی که ساختار نیمه کریستالی داشته و در ترکیب اصلی آن جئوتیت به کار برده شده با  نام لیمونیت نیکل دار معروف است.از اصلی ترین کانه های سولفیدی نیکل می توان به پیرهوتیت ، پنتلاندت و کالوکوپیریت اشاره کرد که به طور عادی شامل  2/0-4/0 نیکل ،2/0-0/2 مس ، 10-30 درصد آهن و 5 -20 درصد گوگرد می باشد و باقی مانده مواد تشکیل دهنده آنها اکسید های سیلسیم ، منیزیم ، آلومینیوم و کلسیم می باشد. فراوان ترین و متداول ترین کانی سولفیدی که 60درصد تولید جهانی نیکل را تامین می کند پنتلاندیت می باشد. ذرات مجزای طلا ، نقره و فلزات گروه پلاتین به ندرت یافت می شود و معمولا به صورت محلول جامد درفازهای سولفیدی موجود است. همچنین80 درصد منابع نیکل در دنیا به صورت کانه های اکسیدی است و فقط 40درصد تولید نیکل از این منابع به دست می آید. که غلظت این کانه های سولفیدی قابل افزایش است این در حالی است که کانی های اکسیدی به صورت حجمی تحت عملیات قرار میگیرند.

    آهن پویا

    آهن پویا

    آهن پویا با بیش از یک دهه تجربه پر فروش، پایبند به اصول حرفه ای و اخلاقی در عرصه خرید و فروش در مرزهای داخلی و خارجی یاری گر شما در صنعت فولاد است

    به اشتراک بگذارید

    دیدگاه

      0