Bylo to v roce 1751. V malém Švédsku se díky vědci Axelu Frederiku Krondstedtovi objevil prvek číslo 17. V té době bylo známých jen 12 kovů plus síra, fosfor, uhlík a arsen. Přijali do své společnosti nováčka, jmenuje se nikl.
Trocha historie
Mnoho let před tímto zázračným objevem znali horníci ze Saska rudu, kterou lze zaměnit za měděnou. Pokusy extrahovat měď z tohoto materiálu byly marné. Ruda, která se cítila podvedena, se začala nazývat „Kupfernikel“(v ruštině – „měděný ďábel“).
Krondstedt, odborník na minerály, se začal zajímat o tuto rudu. Po velké práci byl získán nový kov, který se nazýval nikl. Bergman převzal výzkumnou štafetu. Kov dále zušlechťoval a dospěl k závěru, že tento prvek připomíná železo.
Fyzikální vlastnosti niklu
Nikl je zařazen do desáté skupiny prvků a nachází se ve čtvrté periodě periodické tabulky pod atomovým číslem 28. Pokud v tabulce odeberete symbol Ni, jedná se o nikl. Má odstín žluté, na stříbrném podkladu. I ve vzdušném kovunevybledne. Pevný a docela viskózní. Dobře se hodí ke kování, takže lze vyrábět velmi tenké výrobky. Dokonale vyleštěné. Nikl lze přitahovat magnetem. Dokonce i při teplotě 340 stupňů se znaménkem mínus jsou viditelné magnetické vlastnosti niklu. Nikl je kov odolný vůči korozi. Vykazuje nízkou chemickou aktivitu. Co lze říci o chemických vlastnostech niklu?
Chemické vlastnosti
Co je potřeba ke stanovení kvalitativního složení niklu? Zde je třeba uvést, z jakých atomů (konkrétně jejich počtu) se náš kov skládá. Molární hmotnost (nazývaná také atomová hmotnost) je 58,6934 (g / mol). Měření se posunula dál. Poloměr atomu našeho kovu je 124 pm. Při měření poloměru iontů výsledek ukázal (+2e) 69 pm a číslo 115 pm je kovalentní poloměr. Podle stupnice slavného krystalografa a velkého chemika Paulinga je elektronegativita 1,91 a elektronický potenciál 0,25 V.
Vliv vzduchu a vody na nikl je téměř zanedbatelný. Totéž lze říci o alkáliích. Proč tento kov takto reaguje? Na jeho povrchu vzniká NiO. Jedná se o povlak ve formě filmu, který zabraňuje oxidaci. Pokud se nikl zahřeje na velmi vysokou teplotu, začne reagovat s kyslíkem a také působí s halogeny a se všemi.
Pokud se nikl dostane do kyseliny dusičné, reakce nebude trvat dlouho. Také se snadno aktivuje v roztocích obsahujících amoniak.
Ale ne všechny kyseliny fungují na nikl. Kyseliny, jako je chlorovodíková a sírová,rozpouštějte to velmi pomalu, ale jistě. A pokusy udělat totéž s niklem v kyselině fosforečné nebyly vůbec úspěšné.
Nikl v přírodě
Dohady vědců jsou takové, že jádro naší planety tvoří slitina, ve které železo obsahuje 90 % a niklu je 10krát méně. Je zde přítomnost kob altu - 0,6%. V procesu rotace se atomy niklu dostaly ven do vrstvy zemského krytu. Jsou zakladateli měďnoniklových sulfidových rud spolu s mědí a sírou. Některé z odvážnějších atomů niklu se tam nezastavily a protlačily se dál. Atomy se vrhly na povrch ve společnosti chrómu, hořčíku a železa. Dále byli spolucestující našeho kovu oxidováni a odděleni.
Felsické a ultrabazické horniny se vyskytují na povrchu zeměkoule. Podle vědců je obsah niklu v kyselých horninách mnohem nižší než v ultramafických. Proto jsou tam půda a vegetace poměrně dobře obohaceny niklem. Ale cesta diskutovaného hrdiny v biosféře a vodě nebyla tak nápadná.
Niklové rudy
Průmyslové niklové rudy se dělí na dva typy.
- Sulfidová měď-nikl. Minerály: hořčík, pyrhotit, kubanit, milerit, petlandit, sperrylit - to je to, co tyto rudy obsahují. Díky magmatu, které je vytvořilo. Sulfidové rudy mohou také produkovat palladium, zlato a další.
- Silikátové niklové rudy. Jsou volné, jako hlína. Rudy tohoto typu jsou železité, křemičité, hořečnaté.
Kde se používá nikl
Nikl se široce používá v tak silném průmyslu, jako je metalurgie. Konkrétně při výrobě široké škály slitin. V zásadě slitina obsahuje železo, nikl a kob alt. Existuje mnoho slitin na bázi niklu. Náš kov je spojen do slitiny např. s titanem, chromem, molybdenem. Nikl se také používá k ochraně výrobků, které rychle korodují. Tyto výrobky jsou poniklované, to znamená, že vytvářejí speciální niklový povlak, který nedovolí korozi dělat opak.
Nikl je velmi dobrý katalyzátor. Proto se aktivně používá v chemickém průmyslu. Jedná se o zařízení, chemické nádobí, zařízení pro různé aplikace. Pro chemikálie, potraviny, rozvoz alkálií, skladování éterických olejů se používají nádrže a zásobníky z niklových materiálů. Bez tohoto kovu se neobejdou jaderná technologie, televize, nejrůznější zařízení, jejichž seznam je velmi dlouhý.
Pokud se podíváte do oblasti, jako je výroba přístrojů, a poté do oblasti strojírenství, všimnete si, že anody a katody jsou niklové plechy. A to není celý seznam aplikací tak jednoduše úžasného kovu. Význam niklu v lékařství by se také neměl podceňovat.
Nikl v medicíně
Nikl je široce používán v lékařství. Nejprve si vezmeme nástroje potřebné k operaci. Výsledek operace závisí nejen na lékaři samotném, ale také na kvalitě nástroje, se kterým pracuje. Nástroje procházejí četnými sterilizacemi, a pokud jsou vyrobeny ze slitiny, která neobsahuje nikl, koroze na sebe nenechá dlouho čekat. A nástroje vyrobené z oceli obsahující nikl vydrží mnohem déle.
Pokud jde o implantáty, k jejich výrobě se používají slitiny niklu. Ocel obsahující nikl má vysoký stupeň pevnosti. Zařízení pro fixaci kostí, protéz, šroubů - vše je vyrobeno z této oceli. V zubním lékařství zaujaly své pevné místo také implantáty. Ortodontisté používají výztuhy z nerezové oceli.
Nikl v živých organismech
Pokud se podíváte na svět zdola nahoru, obrázek se objeví asi takto. Máme půdu pod nohama. Obsah niklu je v něm vyšší než ve vegetaci. Pokud ale vezmeme v úvahu tuto vegetaci pod hranolem, který nás zajímá, pak se velký obsah niklu nachází v luštěninách. A v obilovinách se procento niklu zvyšuje.
Pojďme se krátce zamyslet nad průměrným obsahem niklu v rostlinách, mořských a suchozemských zvířatech. A samozřejmě i u lidí. Měření je v hmotnostních procentech. Hmotnost niklu v rostlinách je tedy 510-5. Suchozemští živočichové 110-6, mořští živočichové 1, 610-4. A člověk má obsah niklu 1-210-6.
Role niklu v lidském těle
Vždy chcete být zdravým a krásným člověkem. Nikl je jedním z důležitých stopových prvků v lidském těle. Nikl se obvykle hromadí v plicích, ledvinách a játrech. Akumulace niklu u lidínachází se ve vlasech, štítné žláze a slinivce břišní. A to není vše. Co dělá kov v těle? Zde můžeme s klidem říci, že je to Švýcar, sekáč a hráč na dýmku. Jmenovitě:
- snažíme se pomoci okysličit buňky, ne bez úspěchu;
- oxidačně-redukční práce v tkáních dopadá také na ramena niklu;
- neváhá podílet se na regulaci hormonálního pozadí těla;
- bezpečně oxiduje vitamín C;
- lze si všimnout jeho zapojení do metabolismu tuků;
- vynikající nikl ovlivňuje krvetvorbu.
Chtěl bych upozornit na velký význam niklu v článku. Tento stopový prvek chrání buněčnou membránu a nukleové kyseliny, zejména jejich design.
I když ve výčtu niklových hodnotných prací lze pokračovat. Z výše uvedeného si všimneme, že tělo potřebuje nikl. Tento stopový prvek se do našeho těla dostává potravou. Obvykle je niklu v těle dostatek, protože ho potřebuje velmi málo. Alarmujícími zvony nedostatku našeho kovu je výskyt dermatitidy. Zde je hodnota niklu v lidském těle.
Slitiny niklu
Existuje mnoho různých slitin niklu. Všimněme si hlavních tří skupin.
První skupina zahrnuje slitiny niklu a mědi. Říká se jim slitiny niklu a mědi. V jakémkoli poměru jsou tyto dva prvky srostlé, výsledek je úžasný a hlavně bez překvapení. Homogenní slitina zaručena. Pokud obsahuje více mědi než niklu, pak jsou vlastnosti výraznějšíměď, a pokud převažuje nikl, slitina vykazuje niklový charakter.
Slitiny niklu a mědi jsou oblíbené při výrobě mincí, součástí strojů. Slitina Constantine, kterou tvoří téměř 60 % mědi a zbytek nikl, se používá k vytvoření přesnějších zařízení.
Zvažte slitinu s niklem a chromem. Nicromy. Odolný vůči korozi, kyselinám, žáruvzdorný. Takové slitiny se používají pro proudové motory, jaderné reaktory, ale pouze pokud obsahují do 80 % niklu.
Přejděme ke třetí skupině slitin. Jedná se o slitiny železa. Jsou rozděleny do 4 typů.
- Tepelně odolný - odolný vůči vysokým teplotám. Tato slitina obsahuje téměř 50 % niklu. Zde může být kombinace s molybdenem, titanem, hliníkem.
- Magnetické – zvyšují magnetickou permeabilitu, často používané v elektrotechnice.
- Antikorozní - tato slitina je nepostradatelná při výrobě chemických zařízení i při práci v agresivním prostředí. Slitina obsahuje molybden.
- Slitina, která si zachovává svou velikost a pružnost. Termočlánek v troubě. Zde přichází na řadu slitina. Při zahřátí jsou rozměry rozměrů zachovány a elasticita se neztrácí. Kolik niklu je potřeba k výrobě slitiny s takovými vlastnostmi? Kov ve slitině by měl být přibližně 40 %.
Nikl v každodenním životě
Když se podíváte kolem sebe, pochopíte, že slitiny niklu obklopují člověka všude. Začněme nábytkem. Slitina chrání základnu nábytku před poškozením, škodlivými vlivy. Pojďme se podívat na doplňky. I když na okně, i když na nábytku. UmíDlouho vydrží a vypadá moc hezky. Pokračujme v prohlídce do koupelny. Tady žádný nikl. Sprchové hlavice, baterie, baterie - vše poniklované. Díky tomu můžete zapomenout, co je koroze. A není trapné se na produkt podívat, protože vypadá roztomile a podporuje dekor. Poniklované díly se nacházejí v dekorativních budovách.
Nikl není v žádném případě vedlejší kov. Přítomností niklu se mohou pochlubit různé minerály a rudy. Jsem rád, že takový prvek je na naší planetě a dokonce i v lidském těle. Zde nehraje poslední housle v krvetvorných procesech a dokonce i v DNA. Široce používané v technologii. Nikl získal svou dominanci díky své chemické odolnosti při ochraně povlaků.
Nikl je kov s velkou budoucností. V některých oblastech je skutečně nepostradatelný.
