Для чего нужен никель: Что такое никель и для чего он нужен?

Никель микроэлемент: свойства, вред и польза для здоровья человека | ФИТНЕС | ЗДОРОВЬЕ | СПОРТИВНОЕ ПИТАНИЕ | ВИТАМИНЫ | ТРЕНИРОВКИ | НОВОСТИ

Никель микроэлемент. Не секрет, что минералы занимают важное место среди жизненно необходимых человеку веществ. Роль многих макро- и микроэлементов столь важна для нас, что учёные назвали их незаменимыми. Это означает, что их запасы в человеческих тканях, органах, жидкостях должны непременно постоянно пополняться в необходимых количествах из внешней среды. Мы получаем их с пищей и водой. К таким незаменимым минералам относится и микроэлемент никель, об истории открытия которого, свойствах, вреде и пользе для здоровья

Никель в оптимальной природной форме и дозировке содержится в продуктах пчеловодства — таких как цветочная пыльца, маточное молочко и трутневый расплод, которые входят в состав многих натуральных витаминно-минеральных комплексов компании «Парафарм»: «Леветон П», «Элтон П», «Леветон Форте», «Элтон Форте», «Апитонус П», «Остеомед», «Остео-Вит», «Остеомед Форте», «Эромакс», «Мемо-Вит» и «Кардиотон». Именно поэтому мы уделяем столько внимания каждому природному веществу, рассказывая о его важности и пользе для здоровья организма.

Из истории никеля

История никеля

Однако немецкие горняки были отнюдь не первыми, столкнувшимися с никелем. С древнейших времён люди находили вкрапления прочного, красивого и пластичного металла в метеоритах и изготовляли из него оружие и талисманы. Так, в украшениях древних египтян присутствует около 30% никеля. А китайцы ещё до нашей эры включали этот минерал в сплав под названием пакфонг, позднее завезённый и в Европу, где из него чеканили деньги.

Но, конечно, говорить о широкомасштабной никелевой промышленности можно только с конца ХIХ века.

Свойства и применение
никеля

Со свойствами и применением никеля мы сталкиваемся ежедневно, даже если не подозреваем об этом, ведь этот минерал прочно вошёл в различные сферы жизни современного человека.

Этот красивый светло-серебристый металл, немного похожий на серебро или платину, отличается пластичностью и ковкостью, невысокой химической активностью – теми качествами, которые делают его привлекательным в различных производствах. Литой никель почти так же прочен, как мягкая сталь. Низкая реакционная способность не даёт ему разрушаться под воздействием воздуха, воды, паров, многих кислот, словом, делает его стойким к коррозии. А пластичность, вязкость этого металла в чистом виде позволяет изготавливать из него тончайшие листы и проволоку. Важна в промышленности и способность его смешиваться с разными металлами в многочисленные сплавы.

В нашем быту мы часто имеем дело с никелированными вещами – посудой, перилами, трубами, кранами, деталями мебели. Также постоянно присутствуют в нашем обиходе предметы, сделанные из сплавов, содержащих никель, и самого никеля: деньги, швейные иголки и фурнитура, очки, украшения, гитарные струны… В медтехнике сплавы никеля применяются для изготовления протезов и брекет-систем. Когда мы видим нержавеющую сталь, мы снова сталкиваемся с никелем, непременно в ней присутствующим. Не обходятся без никеля электротехника и кораблестроение, химическая промышленность и оборонная индустрия, машиностроение, атомная и нефтегазовая промышленность.

Никель
в организме человека

Значение никеля в организме человека ещё не до конца изучено, однако открывшихся фактов учёным хватило, чтобы признать его незаменимым для здоровья веществом. Наибольшее содержание никеля у нас в поджелудочной и паращитовидных железах, гипофизе, печени и почках, мышцах и лёгких. И хотя концентрация его в тканях и органах крайне мала (всего в нашем теле в среднем около 10 мг, но возможны колебания от 2 до 14 мг), он необходим для нормального роста и развития, рождения жизнеспособного потомства. Это доказали эксперименты над животными, из рациона которых исключался никель.

Дело в том, что этот микроэлемент – активный участник минерального обмена. От него зависят ферментативные процессы – разложение и образование белков, углеводов, жиров, гормонов, витаминов и других соединений. Так, никель влияет на окисление и усвоение аскорбиновой кислоты, позволяет лучше всасываться кальцию.

Никель ускоряет метаболизм железа и выработку гемоглобина и, соответственно, благотворно влияет на образование эритроцитов и снабжение кислородом тканей. Он улучшает усвоение меди и витамина В₁₂, также нужных для кроветворения. Именно поэтому при значительных потерях крови, его вводят подкожно для экстренного увеличения числа эритроцитов.

Интересна взаимосвязь никеля с инсулином и глюкозой: благодаря ему в поджелудочной железе активнее вырабатывается инсулин, и таким образом снижается содержание сахара в крови. Введение цинка в организм диабетиков помогает продлить активность полученного инсулина. Достаточное содержание никеля в поджелудочной железе значительно уменьшает риск развития рака этого органа.

Положительное влияние никеля на половую сферу мужчин связана с его причастностью к образованию спермы.

Кроме того, этот минерал способствует уменьшению давления и активности адреналина, избыточные выбросы которого опасны для здоровья. Усиливая антидиуретическую активность гипофиза, никель помогает почкам. Исследования подтвердили роль никеля в функционировании нуклеиновых кислот ДНК и РНК, то есть он задействован в передаче наследственной информации. Обеспечивает этот микроэлемент и сохранность структурной целостности мембран клеток.

Итак, никель важен для организма как участник общего обмена веществ, кроветворения, гормональных и окислительно-восстановительных процессов, влияет на иммунитет, здоровье и самочувствие человека в целом.

Какова суточная норма никеля?

Говоря о суточной норме никеля в день, сразу подчеркнём, что искусственно синтезированные соединения этого микроэлемента токсичны для людей и могут вызвать рак, поэтому речь идёт исключительно о никеле, содержащемся в продуктах питания или выделенном из таковых. Учёные полагают, что в сутки достаточно потреблять от 0,1 до 0,3 мг этого минерала.
 

Чем опасны
недостаток и избыток никеля в организме?

Дефицит никеля отмечается редко. Лабораторные опыты над животными показывают, что его нехватка ведёт к гипопигментации кожных покровов, повышению содержания сахара, снижению холестерина и эритроцитов в крови, анемии, болезням печени, уменьшению мотор

Никель, хим. состав и применение никелевых и медно-никелевых сплавов

Никель — высокопрочный пластичный металл серебристо-белого цвета. Был открыт в 1751 году шведским химиком Акселем Кронстедтом. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 28 и символ Ni, атомная масса равна 58,71.

Никель — твердый и вязкий металл с ферромагнитными свойствами. Он хорошо поддается сварке, ковке, штамповке и прокатке. Отличается устойчивостью в химически активных средах, в том числе в щелочах. В атмосферных условиях покрывается защитной оксидной пленкой и не окисляется даже при температуре 800 ⁰С.

Физические свойства никеля:

• Температура плавления — 1455 ⁰С.
• Скрытая теплота плавления — 73 кал/г.
• Температура кипения — 2913 ⁰С.
• Скрытая теплота испарения — 1450 кал/г.
• Плотность — 8800 кг/м3.
• Предел прочности при растяжении отожженного никеля — 4000−5000 МПа.
• Предел прочности при растяжении деформированного никеля — 7500−9000 МПа.
• Предел текучести отожженного никеля — кГ/мм2.
• Предел текучести деформированного никеля — 70 кГ/мм2.
• Теплопроводность — 90,9 Вт/(м*К).
• Удельное электросопротивление — 0,0684 мкОм*м.
• Модуль упругости — 196−210 ГПа.
• Модуль нормальной упругости — 20000 кГ/мм2.
• Модуль сдвига — 7300 кГ/мм2.
• Твердость литого никеля — 60−70 кГ/мм2.
• Твердость отожженного никеля 70−90 кГ/мм2.
• Твердость деформированного никеля — 200 кГ/мм2.

Благодаря своим свойствам никель в чистом виде и особенно в сплавах широко применяется в различных областях промышленности. Металл образует твердые растворы со многими элементами.

Марки и химический состав никеля

Согласно ГОСТ 849-2008, выпускается 7 марок никеля — Н0, Н1Ау, Н1у, Н1, Н2, Н3 и Н4. В их составе содержится от 97,6 до 99,99 % никеля в сумме с небольшим процентом кобальта (Co) — от 0,005 до 0,7 %. Остальную массу занимают примеси:

• Углерод (C) — есть во всех марках никеля.
• Магний (Mg).
• Алюминий (Al).
• Кремний (Si).
• Фосфор (P).
• Сера (S) — есть во всех марках.
• Марганец (Mn).
• Железо (Fe).
• Медь (Cu) — есть во всех марках.
• Цинк (Zn).
• Мышьяк (As)
• Кадмий Cd).
• Олово (Sn).
• Сурьма (Sb).
• Свинец (Pb).
• Висмут (Bi).

Подробный химический состав никеля разных марок представлен в таблице ниже.

Влияние примесей на свойства металла

Сера является одной из наиболее вредных примесей. Она придает никелю краcноломкость, из-за которой ухудшаются свойства металла при обработке давлением. Чтобы нейтрализовать действие серы, добавляют марганец и/или магний.

Углерод в количестве до 0,1 % никак не влияет на свойства металла, однако при большем содержании этого элемента он выпадает из твердого раствора при отжиге и снижает пластичность холодного никеля.

При содержании висмута и свинца в количестве от 0,002 % становится невозможной горячая обработка металла: так как эти элементы почти не растворяютися в твердом состоянии, из-за них разрушается слиток. Поэтому во всех марках никеля количество свинца и висмута ограничено 0,001 и 0,0006 % соответственно.

Алюминий увеличивает электросопротивление никеля. Данный элемент содержится в самой чистой марке — Н0. Кроме того, широко применяются сплавы никеля и алюминия: у них высокая жаропрочность и устойчивость к коррозии.

Железо не оказывает ощутимого влияния на свойства никеля. Кремний раскисляет основной металл, благодаря чему благоприятно влияет на его литейные свойства, химическую стойкость и прочность.

Кобальт повышает жаростойкость, жаропрочность и прочность никеля, а марганец оказывает положительные влияние на технологические и механические свойства металла, улучшает его электросопротивление.

Применение никеля в чистом виде

Для защиты металлов от коррозии

Для этого используются покрытия, которые наносятся гальванопластикой или плакированием. Первый способ применяют для алюминия, чугуна, магния и цинка, второй — для нелегированных сталей и железа.

Для производства металлических изделий, которые имеют постоянные формы и высокую коррозионную устойчивость

Никель в чистом виде стоит дороже, чем железо и сталь, поэтому используется в тех случаях, когда невозможно обойтись другим металлом с никелевым покрытием. Из никеля производят тигли и котлы, цистерны для перевозки и плавления щелочей, хранения реагентов, пищевых продуктов и др. В никелевых трубах изготавливают конденсаты. Инструменты их этого металла устойчивы при взаимодействии с агрессивными элементами, поэтому они практически незаменимы в химических лабораториях и медицинских центрах. Различные приборы из никеля применяются для телевидения, радиолокации и атомной техники.

В качестве катализаторов и фильтров в химической промышленности

Никель обладает такими же каталитическими свойствами, что и палладий, но стоит значительно меньше, поэтому широко используется в виде порошка в реакциях гидрирования спиртов, непредельных и ароматических углеводородов, циклических альдегидов.

Порошок чистого никеля также подходит для создания пористых фильтров, которые используются для фильтрования различных продуктов: топлива, газов и др.

Для механических прерывателей нейтронного пучка.

Свойства никеля позволяют получать нейтронные импульсы с большой энергией, в результате чего пластины из этого металла применяются в ядерной физике.

Также никель используют при изготовлении электродов в щелочных аккумуляторах.

Никелевые сплавы

В сплавах никель (вместе с кобальтом) соединяется с алюминием, кремнием, марганцем, железом и хромом. Согласно ГОСТ 492-73, в них допускается не более 1,4 % примесей. В составе примесей содержится незначительная доля магния, свинца, серы, углерода, висмута, мышьяка, сурьмы, кадмия, олова. Отдельной группой выступают медно-никелевые сплавы.

Все сплавы никеля разделяются на четыре большие группы:

• Конструкционные. Особенность этих сплавов — высокие механические свойства и повышенная устойчивость к коррозии. К этой группе относятся прежде всего сплавы на медно-никелевой основе, такие как мельхиор, монель, ней­зильбер. Они хорошо свариваются и поддаются обработке в холодном и горячем виде.
• Жаростойкие. Основными элементами этих сплавов являются никель и железо. Они отличаются высокой жаростойкостью и жаропрочностью, применяются преимущественно для производства электронагревательных приборов. Их также используют для изготовления малогабаритных тензорезисторов и потенциометрических обмоток.
• Термоэлектродные. Это сплавы с высоким удельным сопротивлением и большой электродвижущей силой. Их используют для производства компенсационных проводов, термопар, пре­цизионных приборов. К данной группе относятся некоторые никелевые (хромель, алюмель) и медно-никелевые (константан, копель, манганин) сплавы.
• Сплавы с особыми свойствами. В эту группу входят сплавы, которые находят особое применение благодаря своим уникальным свойствам. Инвар — сплав никеля и железа, который отличается повышенной упругостью. Он применяется для изготовления эталонов длины, мерных геодезических проволок, несущих конструкций лазеров, деталей часовых механизмов и др. Пермаллой — также сплав никеля и железа, обладающий высокой проницаемостью в магнитных полях. Его используют для производства магнитопроводов, деталей реле, сердечников трансформаторов и др.

Сплав с кремнием

Кремнистый никель НК 0,2 содержит 99,4 % никеля (с кобальтом), 0,15 — 0,25 % кремния и до 0,45 % примесей. Из этого сплава изготавливаются ленты и полосы, которые находят применения в электротехнике: из них делают детали приборов и устройств.

Сплавы никеля и марганца

Марганцевый никель выпускается четырех марок — НМц1, НМц2, НМц2,5 и НМц5. Из сплава НМц1 производят сетки управления ртутных выпрямителей. НМц2 находит применение в электронных лампах повышенной прочности, используется для держателей сеток и др. Проволока из сплавов НМц2,5 и НМц5 используется в свечах двигателей — автомобильных, авиационных и тракторных. НМц5 также применяется для радиоламп.

Алюмель

Алюмель (НМцАК 2-2-1) — сплав никеля, алюминия, марганца и кремния. Он содержит 1,60−2,40 % алюминия, 1,80−2,70 % марганца, 0,85−1,50 кремния, до 0,7 % примесей, остальная часть — никель с кобальтом (кобальта — до 1,2 %). Алюмель применяется для изготовления термопар, которые используются для измерения температуры в различных областях промышленности, системах автоматики, а также в медицине и научных исследованиях.

Хромели

Хромель Т (НХ 9,5) — сплав никеля и 9-10 % хрома с содержанием примесей в количестве не более 1,4 %. Из этого сплава изготавливают проволоку для термопар.

Хромель К (НХ 9) содержит 8,5−10 % хрома и до 1,4 % примесей. Проволока из данного сплава используется для компенсационных проводов.

В состав хромеля ТМ (НХМ 9,5) входит 9−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния и до 0,15 % примесей. Сплав используется для изготовления термопар.

Хромель КМ (НХМ 9) — это сплав никеля, 8,5−10 % хрома, 0,1−0,6 % кремния с содержанием не более 0,15 % примесей. Применяется для изготовления проволоки компенсационных проводов.

Медно-никелевые сплавы

Это сплавы на медной основе, при этом никель является в них основным легирующим элементом. Смешение никеля и меди гарантирует высокую прочность, электросопротивление и устойчивость к коррозии.

В качестве элементов медно-никелевых сплавов могут также выступать алюминий, железо, марганец, цинк, титан, свинец, кремний. Согласно ГОСТ 492-73, допускается не более 2 % примесей, для некоторых сплавов — не более 0,15 %. Наиболее распространенные медно-никелевые сплавы — это копель, константан, мельхиор, нейзильбер, куниаль, манганин, монель.

Копель

Копель (МНМц43-0,5) содержит 0,1−1 % марганца, 42,5−44 % никеля, до 0,6 % примесей, остальная масса приходится на медь. Сплав имеет большую термоэлектродвижущую силу, выпускается в виде проволоки, которая применяется для компенсационных проводов, а также для изготовления термопар.

Константан

Константан (МНМц40-1,5) — термостабильный сплав с высоким удельным электросопротивлением. Он состоит из 1-2 % марганца, 39-41 % никеля, примерно 59 % меди и не более 0,9 % примесей. Константан выпускается в виде проволоки, полос и лент. Используется для изготовления приборов высокого класса точности, реостатов и электронагревательных элементов, компенсационных проводов и термопар.

Мельхиор

Мельхиор (МНЖМц30-1-1) — конструкционный медно-никелевый сплав с содержанием 18-22 % никеля, примерно 80 % меди и не боле 0,6 % примесей. Некоторые разновидности мельхиора содержат железо и марганец. Он обладает высокой пластичностью и коррозионной стойкостью. Хорошо поддается обработке давлением в холодном и горячем виде — штампуется, режется, чеканится. Его легко паять и полировать. Мельхиор имеет серебристый оттенок, выпускается в виде труб, полос и ленты. Применяется для изготовления монет, недорогих ювелирных украшений и посуды. Из него делают трубные доски кондиционеров, конденсаторные трубы. Сплав также используется в приборостроении.

Нейзильбер

Название нейзильбер (МНЦ15-20) переводится с немецкого как «новое серебро». Такое название он получил из-за того, что напоминает драгоценный металл, но при этом он стоит намного дешевле. Из него делают столовые приборы, которые серебрятся после отливки. В промышленности нейзильбер применяется для производства паровой и водяной арматуры, медицинских инструментов и деталей точных приборов. Из него производят ордены и медали, ювелирные изделия, гитарные лады. Нейзильбер также используется для изготовления финифти и филиграни. Сплав содержит 18-22 % цинка, 13,5-16,5 % никеля, около 38 % меди и не более 0,9 % примесей. Выпускается в виде ленты, труб, полос, проволоки и прутков.

Куниаль

Куниаль — дисперсионно-твердеющий сплав меди, никеля и алюминия. Куниаль А (МНА13-3) содержит 2,3-3 % алюминия, 12-15 % никеля, около 80 % меди и не более 1,9% примесей. Куниаль Б (МНА6-1,5) — 1,2-1,8 % алюминия, 5,5-6,5 % никеля, около 90 % меди и не более 1,1 % примесей.

Куниаль А выпускается в виде прутков, применяется в машиностроении для изделий повышенной прочности. Из куниаля Б изготавливают полосы, которые используются в электротехнике для пружин и других изделий.

Манганин

Манганин (МНМц3-12) — термостабильный сплав, содержащий 11,5-13,5 % марганца, 2,5-3,5 % никеля, около 85 % меди и не более 0,9 % примесей. Он выпускается в виде листов и проволоки, находит применение в измерительной технике: из манганина делают шунты, катушки, добавочные сопротивления, магазины сопротивлений и др.

Монель

Монель (НМЖМц28-2,5-1,5) — сплав на основе никеля, который содержит 2-3 % железа, 1,2-1,8 % марганца, 27-29 % меди и не более 0,6 % примесей. Выпускается в виде лент, полос, листов и проволоки. Применяется в различных сферах промышленности: медицинской, химической, нефтяной, судо- и авиастроительной. Из него делают дрели, музыкальные инструменты, оправы для очков, различные антикоррозионные детали.

это что такое? Свойства никеля

Шел 1751 год. В маленькой Швеции благодаря ученому Акселю Фредерику Крондстедту появился элемент под номером 17. На тот момент было всего 12 известных металлов, плюс сера, фосфор, углерод и мышьяк. Они и приняли к себе в компанию новенького, название ему — никель.

Немного истории

За много лет до этого чудесного открытия горняки из Саксонии были знакомы с рудой, которую можно было принять за медную руду. Попытки извлечь из этого материала медь были тщетными. Почувствовав себя обманутыми, руду стали называть «купферникель» (по-русски — «медный дьявол»).

Этой рудой заинтересовался эксперт по минералам Крондстедт. После долгих трудов получился новый металл, который и назвали никелем. Эстафету по исследованию перехватил Бергман. Он еще больше очистил металл и пришел к заключению, что данный элемент напоминает железо.

Физические свойства никеля

Никель входит в десятую группу элементов и находится в четвертом периоде таблицы Менделеева под атомным номером 28. Если в таблице вы уведете символ Ni, это и есть никель. Он имеет оттенок желтый, на серебристой основе. Даже на воздухе металл не становится блеклым. Твердый и достаточно вязкий. Хорошо поддается ковке, благодаря чему можно изготовить очень тонкие изделия. Прекрасно полируется. Никель можно притянуть с помощью магнита. Даже при температуре 340 градусов со знаком минус просматриваются магнитные особенности никеля. Никель — это металл, стойкий к коррозии. Он проявляет слабую химическую активность. Что можно сказать про химические свойства никеля?

Химические свойства

Что необходимо для определения качественного состава никеля? Здесь следует перечислить из каких атомов (а именно их количества) состоит наш металл. Молярная масса (ее еще называют атомной массой) равна 58,6934 (г/моль). С измерениями продвинулись дальше. Радиус атома нашего металла 124 пм. При измерении радиуса иона, результат показал (+2е) 69 пм, а число 115 пм – это ковалентный радиус. По шкале известного кристаллографа и великого химика Полинга, электроотрицательность равна 1,91, а потенциал электронный — 0,25 В.

Действия воздуха и воды на никель практически ничтожны. То же можно сказать и о щелочи. Почему этот металл так реагирует? На его поверхности создается NiO. Это покрытие в виде пленки, которая не дает окисляться. Если никель раскалить до очень высокой температуры, тогда он начинает проявлять реакцию с кислородом, а также воздействует с галогенами, причем со всеми.

Если никель попадет в азотную кислоту, то реакция не заставит себя ждать. Также он охотно активизируется в растворах с содержанием аммиака.

Но не вся кислота действует на никель. Такие кислоты, как соляная и серная, растворяют его очень медленно, но верно. А попытки проделать то же самое с никелем в фосфорной кислоте вообще не увенчались успехом.

Никель в природе

Домыслы ученых заключаются в том, что ядро нашей планеты — это сплав, в котором железа содержится 90 %, а никеля в 10 раз меньше. Есть наличие кобальта — 0,6 %. В процессе вращения в слой земного покрытия выбрались атомы никеля. Они-то и являются основателями сульфидно медно-никелевых руд, вместе с медью, серой. Некоторые более смелые атомы никеля на этом не остановились и пробивали дорогу дальше. На поверхность атомы стремились в компании с хромом, магнием, железом. Далее попутчики нашего металла окислялись и отсоединялись.

На поверхности земного шара имеют место кислые породы и ультраосновные. По наблюдению ученых, содержание никеля в кислых породах гораздо ниже, чем в ультраосновных. Поэтому почва и растительность там достаточно хорошо обогащены никелем. А вот путешествие обсуждаемого героя в биосфере и воде оказалось не так заметно.

Никелевые руды

Промышленно-никелевые руды делятся на два типа.

1. Сульфидные медно-никелевые. Минералы: магний, пирротин, кубанит, милерит, петландит, сперрилит — вот что содержится в этих рудах. Спасибо магме, которая их образовала. Из сульфидных руд можно также получить палладий, золото и многое другое.
2. Силикатные никелевые руды. Они неплотные, похожие на глину. Руды этого типа бывают железистые, кремнистые, магнезиальные.

Где применяется никель

Обширно никель применяется в такой мощной отрасли, как металлургия. А именно в изготовлении самых разнообразных сплавов. В основном в сплав входит железо, никель и кобальт. Существует много сплавов, в основу которых входит именно никель. Соединяется наш металл в сплав, например, с титаном, хромом, молибденом. Никель также используется, чтобы защитить продукцию, которая быстро подвергается коррозии. Эту продукцию никелируют, то есть создают специальное никелевое покрытие, которое не дает коррозии сделать свое противное дело.

Никель — это очень хороший катализатор. Поэтому он активно используется в химической промышленности. Это приборы, химпосуда, аппараты для различного применения. Для химреагентов, продовольствия, доставки щелочей, хранения эфирных масел используют цистерны и резервуары из никелевых материалов. Без этого металла не обходятся в атомной технике, телевидении, в самых разных приборах, список которых очень длинный.

Если заглянуть в такую сферу, как приборостроение, а следом в сферу машиностроения, то можно заметить, что аноды и катоды – это никелевые листы. И это далеко не весь перечень применения такого просто чудесного металла. Не стоит преуменьшать значение никеля и в медицине.

Никель в медицине

Никель в медицине используется очень широко. Для начала возьмем инструменты, необходимые для проведения операции. Результат операции зависит не только от самого врача, но и от качества инструмента, которым он работает. Инструменты подвергаются многочисленным стерилизациям, и если они изготовлены из сплава, в который не входит никель, то коррозия не заставит себя долго ждать. А инструменты, сделанные из стали, которая содержит никель, гораздо дольше служат.

Если говорить об имплантатах, для их изготовления пускают в ход никелевые сплавы. Никельсодержащая сталь обладает высокой степенью прочности. Приспособления для фиксации костей, протезы, винты — все сделано из этой стали. В стоматологии имплантаты тоже заняли свои крепкие позиции. Бюгели, брекеты из нержавеющей стали используют ортодонты.

Никель в живых организмах

Если смотреть на мир снизу-вверх, то картина вырисовывается примерно такая. Под ногами у нас почва. Содержание никеля в ней больше чем в растительности. Но если рассмотреть эту растительность под той призмой, которая нас интересует, то большое содержание никеля находится в бобовых. А в злаковых культурах процент никеля возрастает.

Рассмотрим коротко среднее содержание никеля в растениях, морских и наземных животных. И конечно же, в человеке. Измерение идет в весовых процентах. Итак, масса никеля в растениях 5*10^-5. Наземные животные 1*10^-6, морские животные 1,6*10^-4. И у человека содержание никеля 1-2*10^-6.

Роль никеля в организме человека

Здоровым и красивым человеком хочется быть всегда. Никель — это один из важных микроэлементов в организме человека. Никель обычно накапливается в легких, почках и печени. Скопления никеля у человека встречается в волосах, щитовидной и поджелудочной железе. И это далеко не все. Чем же занимается металл в организме? Тут можно смело сказать, что он и швец, и жнец, и на дуде игрец. А именно:

• не без успеха старается помогать обеспечивать клетки кислородом;
• окислительно-восстановительные работы в тканях тоже ложатся на плечи никеля;
• не стесняется поучаствовать в регулировании гормонального фона организма;
• благополучно окисляет витамин С;
• можно отметить его причастность в обмене жиров;
• отлично никель влияет на кроветворение.

Хотелось бы отметить огромное значение никеля в клетке. Этот микроэлемент оберегает мембрану клетки и нуклеиновые кислоты, а именно их конструкцию.

Хотя перечень достойных трудов никеля можно продолжить. Из вышеперечисленного заметим, что никель организму необходим. Этот микроэлемент в наше тело поступает через пищу. Обычно никеля в организме хватает, ведь его нужно совсем немного. Тревожные звоночки недостатка нашего металла – это появление дерматита. Вот такое значение никеля в организме человека.

Сплавы из никеля

Существует много разных сплавов из никеля. Отметим основные три группы.

К первой группе относятся сплавы никеля и меди. Они так и называются никель-медные сплавы. В каких бы соотношениях ни сплавляли эти два элемента, результат потрясающий и главное – без неожиданностей. Однородный сплав гарантирован. Если в нем присутствует больше меди, чем никеля, то более ярко выражаются свойства меди, а если преобладает никель, сплав проявляет характер никеля.

Никель-медные сплавы популярны в производстве монет, машинных деталей. Сплав Константин, в котором почти 60 % меди, а остальное никель, используется для того, чтобы создать аппаратуру более высокой точности.

Рассмотрим сплав с никелем и хромом. Нихромы. Устойчивы к коррозии, кислотам, жаропрочные. Такие сплавы применяют для реактивных двигателей, атомных реакторов, но только в том случае, если в них присутствует до 80 % никеля.

Перейдем к третьей группе сплавов. Это сплавы с железом. Делят их на 4 вида.

1. Жаропрочный – стойкий к высоким температурам. Такой сплав почти на 50 % содержит никель. Здесь сочетание может быть с молибденом, титаном, алюминием.
2. Магнитные — увеличивают магнитную проницаемость, часто используют в электротехнике.
3. Антикоррозийные – без этого сплава не обойтись при производстве химического оборудования, а также при работе в агрессивной среде. В сплав входит молибден.
4. Сплав, сохраняющий свои размеры и упругость. Термопара в печи. Именно сюда идет такой сплав. При нагревании сохраняются размеры габаритов, и упругость не теряется. Сколько никеля нужно, чтобы сплав был с такими свойствами? Металла в сплаве должно быть приблизительно 40 %.

Никель в быту

Если оглядеться вокруг, то можно понять, что никелевые сплавы окружают человека везде. Начнем с мебели. Сплав защищает основу мебели от повреждений, вредных воздействий. Обратим внимание на фурнитуру. Хоть на оконную, хоть на мебельную. Она может долго эксплуатироваться и очень симпатично смотрится. Продолжим нашу экскурсию в ванную. Здесь без никеля никак. Лейки для душа, кран, смеситель — все это никелированное. Благодаря этому можно забыть, что такое коррозия. И не стыдно посмотреть на изделие, потому что выглядит мило и поддерживает декор. Детали с никелированным покрытием встречаются в декоративных строениях.

Никель никак нельзя назвать второстепенным металлом. Разные минералы и руды могут похвастаться наличием никеля. Радует, что такой элемент присутствует на нашей планете и даже в теле человека. Здесь он играет не последнюю скрипку в кроветворных процессах и даже в ДНК. Обширно используется в технике. Свое главенство никель одержал благодаря химической стойкости при защите покрытий.

Никель – это металл, у которого большое будущее. Ведь в некоторых сферах он незаменим.

Никель: характеристика металла, свойства и применение на практике

Главная страница » Никель: характеристика металла, свойства и применение на практике

Никель (Ni, атомный № 28) – химический элемент, один атом которого содержит 28 протонов, 28 электронов и от 30 до 36 нейтронов, в зависимости от изотопа. Существует пять стабильных изотопов: 58 (68%), 60 (26%), 62 (4%), 61 (1%), 64 (около 1%). Температура плавления никеля составляет 1450°C, относительная атомная масса 58,69 при плотности 8,9.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Общий взгляд на никель как на металл

В обычной жизни о существовании этого металла могут напоминать мельхиоровые монеты – денежные средства, широко распространённые в социуме. Либо перезаряжаемые батареи мобильных телефонов с коими часто приходится иметь дело.

Однако это всего лишь малая часть всей массы распространённых применений металла, несравнимого по ценности с золотом, серебром и другими химическими элементами.

Никель по ценности, конечно же, уступает золоту и серебру, оценивается не на таком высоком уровне, как, например, высокотехнологичные аэрокосмические металлы — алюминий и титан. Тем не менее, металлу тоже находится применение в той же аэрокосмической сфере и в других областях.

Рассмотрим внимательнее этот химический элемент с целью получения всеобъемлющей информации для потенциального использования.

Никель широко использовался в сплавах (например, мельхиор монетный) на протяжении тысячелетий, однако был признан химическим элементом лишь в 1751 году. Первые упоминания об этом химическом элементе принадлежат шведскому химику — барону Аксель Фредерик Кронштедту.

НИКЕЛЬ

Именно этот учёный первым получил чистое вещество из руды красноватого оттенка — никколита. Минералсодержащая порода никколит получила своё название благодаря внешнему виду, напоминающему медную руду.

Однако реальной меди такой минерал не содержит. На ранних этапах добычи, пытавшиеся извлечь медь из такой руды шахтёры, называли продукт изысканий «Old Nick». Это название несколько изменённое (niccolite) так и закрепилось в дальнейшем.

Современное представление химических элементов периодической таблицей Менделеева показывает никель среди переходных элементов (металлов) 10 группы. Химический элемент по составу достаточно близок к железу в некоторых отношениях, и очень похож на медь в других отношениях.

В принципе, не удивительно, учитывая, что никель находится в периодической таблице ровно посередине между этими металлами.

Потенциальные области добычи и получения

Среди химических элементов земной коры никель числится вполне обычным компонентом, но значительная доля этого вещества находится за границами земного мира в буквальном смысле. Так, практически все метеориты, когда-либо упавшие на Землю, традиционно содержали никель.

НИКЕЛЕВЫЙ

Это в достаточной степени распространённый металл среди наиболее распространенных элементов в земной коре, который имеет порядковый номер 22 (примерно в два раза встречается чаще меди) по рейтингу присутствия.

Большая часть никеля добывается из целого ряда минералсодержащих руд:

• пентландита и пирротина (железо-никелевые сульфиды — две наиболее важные никелевые руды),
• гарниерита (водный силикат),
• миллерита (сульфид)
• никколита  (арсенид).

Ведущими производителями никеля выступают страны:

• Индонезия
• Филиппины
• Канада
• Новая Каледония

Несколько сниженные объёмы добычи демонстрируют Австралия и Россия. Далее идут Соединенные Штаты, несмотря на отсутствие в этой стране активных никелевых рудников.

Относительно небольшое количество никеля производственные сферы США добывают в качестве побочного продукта на медных и палладий-платиновых рудниках. Мировые запасы никеля в целом составляют примерно 130 млн. тонн на суше, и куда большие объёмы на дне океана, если отталкиваться от этой цифры.

ПОКРЫТЫЙ

Как и некоторые другие металлы, химический элемент допустимо извлекать из руды при помощи:

• технологии плавки (нагревания внутри доменной печи),
• электролизом (расщепление руды на составляющие путём пропускания электрического тока через раствор),
• путём взаимодействия с кислотами (процесс Монда).

Физические  и химические свойства никеля

Никель характеризуется типичным металлом: твёрдым при повседневных температурах, достаточно прочным и крепким, податливым (в обработке) и пластичным (вытягивается в провод). Металл легко полируется, демонстрирует хорошие показатели в качестве проводника тепла и электричества, в достаточной степени обладает магнитными свойствами.

По параметрам прочности и ударной вязкости никель схож с железом (правде, менее магнитный). При этом металл в значительной степени более устойчив к влиянию коррозии и окислению (поэтому в этом плане больше схож с медью). Кристаллы никеля имеют гранецентрированную кубическую структуру.

КРИСТАЛЛЫ

Среди химических свойств выделяется относительно низкая реактивность. Металл реагирует на воздействие сильных кислот, но остаётся нейтральным в реакции по отношению к щелочам. Именно поэтому никель часто применяют для выравнивания контейнеров под щелочные вещества.

Применение химического элемента под разные нужды

Подавляющее большинство производимого металла используется как составная часть сплавов. Только относительно небольшой объём производства применяется как чистый никель. В мире примерно две трети всего производимого металла используется в процессе производства нержавеющей стали.

Достаточно твёрдая и устойчивая к влиянию коррозии никелевая сталь (содержание никеля около 3%) является важным компонентом производства широкого ассортимента автомобильных деталей (запчастей), включая клапаны и приводные валы различных видов.

Цветные сплавы (где нет содержания железа) также выступают распространённым материалом, где применяется никель. Мельхиор (изготовление монет) – один из примеров сплава, где содержится три четверти меди и одна четверть никеля.

Другие никелевые сплавы включают нитинол с памятью формы, сочетающий никель с титаном (например, оправы очков). Также имеет место широкий спектр высокотехнологичных аэрокосмических «суперсплавов» (работают при очень высоких температурах).

ОПРАВЫ

Турбинные лопасти (используются в конструкциях реактивных двигателей, паровых турбин), как правило, обрабатываются никелевым напылением с целью придания большей прочности и организации защитного покрытия под коррозионную стойкость. Химический элемент также используется:

• для гальванических металлов,
• в порошкообразной форме для производства катализаторов (веществ, ускоряющих химические реакции),
• для изготовления никелевой сетки под печать на текстиле и др.

Важные соединения никеля включают нитраты, хлориды, сульфаты, используемые в гальванике. Оксиды никеля используются в конструкциях батарей питания и топливных элементов. Никель-ферриты широко применяются для изготовления электромагнитных деталей силовых трансформаторов и прочей электроаппаратуры.

При помощи информации: Raefkobeissi

Никель. Какой вред для здоровья несет никель и его соединения?

Никель является серебристо – белым, пластичным металлом, и сам по себе он химически проявляет невысокую активность. Это объясняет его высокую коррозионную стойкость. Никель очень широко применяется в народном хозяйстве, распространен в природе и является незаменимым микроэлементом, входящим в состав человеческого организма. Но, попадая на кожу и в органы дыхания, как в чистом виде, так и в составе соединений, никель несет вред для человека, он способен вызывать острые и хронические отравления.

Как применяется никель, зачем он нужен в организме, какими соединениями и при каких условиях можно отравиться, каковы симптомы отравления и что делать при подозрении на интоксикацию никелем и его соединениями? Какова польза и вред никеля?

Применение никеля и источники загрязнения окружающей среды

Простейшим примером является никелирование металлических деталей, сантехники. Этот металл входит во многие стали и сплавы, применяется в химической промышленности как катализатор, но одним из наиболее важных сфер применения металла является гальваническая техника и химическое машиностроение. На фото ниже – электролизный цех.

На заводе по производству никеля

В аэрокосмической промышленности широко применяются жаропрочные материалы на основе никеля, металлургия использует такие хромоникелевые стали и сплавы, как константан, нейзильбер, нихром, пермаллой, инвар и другие. Каждый из них обладает своими уникальными свойствами. Это вещество широко применяется в производстве самых разных источников постоянного тока: в аккумуляторной промышленности. Даже для производства струн щипковых инструментов, а точнее, для их обмотки требуются сталь с повышенным содержанием никеля.

Никелированная посуда

В быту нас окружает никелированная посуда (никелирование, которое проводится гальваническим методом и предохраняет материалы от коррозии), он применяется для покрытия ножей, ложек и вилок, используется в производстве зубных протезов и коронок.

Никель способен загрязнять воду, особенно в сточной зоне химических производств, заводов по производству каучука и горно-обогатительных комбинатов. Практически 97% выброса металла в атмосферу приходится на предприятия отечественного концерна «Норильский никель» в таких населенных пунктах, как Норильск, Мончегорск, Апатиты. Он попадает в воздух как отход при сжигании различных сортов каменного угля.

Смотрите также никелевый лом.

Никель в организме человека

Жизненно необходим этот металл для правильного синтеза наследственного материала (ДНК). Он входит в состав ферментов, которые контролируют процессы клеточного деления. Он необходим для создания форменных элементов крови, незаменим в жировом обмене и процессах клеточного дыхания. Без никеля, повышенное количество которого содержатся в поджелудочной железе, невозможен правильный обмен углеводов, поскольку металл повышает активность инсулина.

В какой пище встречается никель

Суточная потребность человека в этом микроэлементе полностью обеспечивается его содержанием в мясе и рыбе, в хлебобулочных изделиях, в овощах и фруктах, молочных продуктах и ягодах.

Как и чем можно отравиться?

Вред никеля состоит не только в том, что его количество в значительной степени превышает необходимые и очень малые дозировки. Токсичность связана с попаданием в организм, прежде всего, его свободных ионов, имеющих положительную валентность (Ni 2+) Они в более высокой степени связываются тканями организма, и проявляют более высокую токсичность и канцерогенность, чем его молекулярные и комплексные соединения. Токсическое воздействие никеля на организм человека реализуется чаще всего посредством:

• вдыхания паров тетракарбонила никеля (высокотоксичного летучего соединения)
• длительного контакта металлического вещества с кожей (в том числе, ношения украшений).

Металлический никель, связанный кристаллической решеткой стали или сплава, не контактирующий непосредственно с человеческим телом, который хранится на складе, вреда здоровью не причиняет, при соблюдении основных правил техники безопасности, и организации мест хранения.

Симптомы и признаки острого и хронического отравления никелем

Наиболее простым и относительно безобидным видом отравления является аллергия на никель. Дерматологи знают, что этот металл является одной из самых часто возникающих причин контактного дерматита аллергического типа. Даже 2008 год прошел под эгидой никеля, который американским обществом изучения контактного дерматита был признан «аллергеном года», что говорит о важности проблемы. Именно за счёт аллергических свойств этого металла в странах Евросоюза законодательно ограничены предельно допустимые концентрации никеля в тех металлических изделиях, которые непосредственно контактируют с человеческой кожей. Это различные браслеты, брелки, ключи, дверные ручки, заклепки и «молнии», оправы для очков и прочие изделия. Дерматит бывает первичным и вторичным (системным).

Никелевый дерматит

Часто встречается первичная разновидность контактного дерматита. В месте длительного соприкосновения этого металла с кожей человека вначале возникает эритема, или очаги покраснения. Затем появляется огрубение кожного рисунка, возникает уплотнение кожи. Такой симптом в дерматологии называется лихенизацией, или лихенификацией. Затем появляются бугорки, или папулы. Эти симптомы аллергии на никель похожи на любой контактный дерматит, и очень важно выявить связь жалоб с металлическими деталями, натирающими кожу.

Симптомы аллергии на никель

Можно легко выяснить причину дерматита, если окажется, что это ограниченное поражение в точности соответствует местам натирания кожи металлическими предметами. Это могут быть пряжки ремней, ювелирные украшения.

Гораздо более тяжелой является общая аллергическая реакция человеческого организма на поступление в него никеля, причём металл попадает внутрь через органы дыхания, при введении различных никельсодержащих металлических имплантатов, и такой общий генерализованный дерматит можно расценивать как системную реакцию организма. Поэтому вред использования спирали из никеля в качестве внутриматочного контрацептива может значительно превысить ее пользу.

При вторичном дерматите сыпь располагается симметрично, может захватывать всё тело, или локализоваться на отдельных участках, на локтевых сгибах, на лице, под коленками. Как и любой другой аллергический дерматит, вначале возникает сенсибилизация организма при первичном контакте с аллергеном, а затем, при повторной встрече, развиваются симптомы диффузного токсического дерматита. Общая схема симптомов никелевой аллергии показана ниже.

При длительном наблюдении рабочих – никелировщиков, отмечена экзема. На коже располагаются различные папулы с элементами отёков, пятна, пузырьки, хроническое мокнутие. По данным статистики, более 10% всех профессиональных поражений кожных покровов составляют никелевые дерматиты, а у сотрудников электролизных цехов частота никелевых поражений кожи доходит до 15%. Однако, встречаются и более редкие случаи никелевого дерматита. Например, у кассиров банков, которые по долгу службы часто считали монеты, изготовленные из сплавов этого металла, возникали симптомы контактного дерматита на пальцах.

Дерматит на никель

Осторожно: карбонил никеля!

Тетракарбонил никеля является одним из самых опасных его соединений, и используется в химической промышленности как катализатор при синтезе различных органических веществ. Также он встречается в дыме сигарет, его концентрация составляет около 3 микрограмм на одну сигарету.

Его токсическое действие проявляется в виде очень сильного раздражения мелких бронхов, он способен вызвать пневмонию и отёк легких. Тетракарбонил обладает нейротоксическим действием, и если концентрация этого соединения в окружающем воздухе становится опасной для жизни, то уже через несколько часов могут развиться характерные симптомы отравления.

Никель карбонил или карбонил никеля

Вначале появляется боль в груди, прогрессирующая одышка, кашель, тошнота и слабость, головная боль. В том случае, если отравление тяжёлое, и продолжается на протяжении нескольких часов, то появляются симптомы поражения сердца, или миокардита, эпилептические припадки, острая дыхательная недостаточность. Если немедленно не прекратить поступление яда в организм, то возможно развитие диффузного поражения легких и отёка головного мозга, который чаще всего, и является причиной смерти.

Водные отравления никелем

В том случае, если человек употребляет воду, в которой находятся растворимые соли никеля, то развиваются симптомы, напоминающие острые кишечные инфекции, – возникает слабость, понос, тошнота и рвота – признаки отравления никелем. Однако при поражениях солями, развиваются еще и специфические нарушения в легких, которые проявляются одышкой и кашлем, не свойственными для острой кишечной инфекции. При полном прекращении поступления отравляющих веществ в организм такие симптомы могут сохраняться несколько суток. Вред посуды из никеля особенно велик, если в ней находятся кислые продукты – например, уксус, и хранится там долгое время.

Канцерогенное действие никеля

Действие никеля становится наиболее опасным при длительном влиянии на организм. Избыток никеля влияет на нуклеиновые кислоты, и канцерогенное действие, чаще всего, проявляется раком легких и бронхов.

Также у работников, связанных на производстве с высокими концентрациями этого вещества, возникает повышенный риск рака носа, придаточных пазух черепа и других органов, непосредственно расположенных рядом с верхними и нижними дыхательными путями. Так, исторически, до введения защиты на производстве, у работающих с никелем частота возникновения злокачественных новообразований легких была в пять раз выше, а раком придаточных пазух черепа – более чем в 100 раз превышала среднюю частоту возникновения опухолей в популяции.

Известны случаи развития злокачественных новообразований уже через 5 лет после работы на никелировочном производстве, при условии постоянного вдыхания аэрозоля, содержащего соли никеля. Также значительно повышен риск возникновения рака желудка, особенно у рабочих на обжиге и восстановлении никелево-сульфидных руд.

Неотложная помощь

Любая неотложная помощь сводится к полному устранению контакта отравившегося или с металлическим никелем, или с его парами, или с растворимыми соединениями. В случае отравления карбонилом никеля дополнительно нужно полностью снять всю одежду и механически, с помощью мыла и воды удалить его с кожных покровов. При отравлении карбонилом дают кислород, вводят симптоматические препараты, глюкокортикоидные гормоны, бронхолитики, или даже переводят на ИВЛ.

В последнее время используется при тяжелых отравлениях диэтилдитиокарбамат натрия, применяются такие средства, как дисульфирам. В случае контактного дерматита используются обычные методы лечения, связанные с применением антиаллергических препаратов, местных глюкокортикоидных гормонов. Самое главное, как лечить аллергию на никель – это первым делом избавиться от контакта с металлическими предметами.

Профилактика

На современных производствах, где существует надлежащий контроль и охрана труда, любое токсическое действие никеля и его соединений можно нивелировать, используя изолирующие респираторы, фильтрующие шланговые противогазы и спецодежду. Работниками должны применяться специальные пасты и мази, кожа рук должна обрабатываться особыми соединениями, но самое главное, что можно сделать – это устранить ручной труд, особенно загрузку и выгрузку деталей из электролизных ванн, и как можно шире применять механизацию на производстве.

Очень важным средством профилактики хронических интоксикаций является проведение периодических медицинских осмотров, а также использование специальных накожных тестовых проб соединениями никеля. В качестве скрининговой диагностики обязательно должна проводиться рентгенография носовых пазух, ежегодные консультации онколога на производстве.

Документальный фильм “Никель”

О вреде никеля и его опасном производстве

фактов о никеле | Живая наука

Никель — твердый серебристо-белый металл, прочность, пластичность и устойчивость к нагреву и коррозии делают его чрезвычайно полезным для разработки самых разных материалов — от проволоки до монет и военной техники.

Этот чрезвычайно полезный металл занимает 28-е место в периодической таблице элементов, между кобальтом и медью. Никель является довольно хорошим проводником электричества и тепла и является одним из четырех элементов (кобальт, железо, никель и гадолиний), которые являются ферромагнитными (легко намагничиваются) при комнатной температуре.Никель является переходным металлом, что означает, что у него валентные электроны в двух оболочках вместо одной, что позволяет ему образовывать несколько различных степеней окисления.

Discovery

Открытие никелевой руды в Европе 17-го века — это история ошибочной идентичности и суеверий. В 1600-х годах немецкие горняки, искавшие медь в Рудных горах, наткнулись на ранее неизвестную никелевую руду (известную сегодня как арсенид никеля или никколит) — бледно-коричнево-красную породу никеля и мышьяка. Полагая, что они обнаружили еще одну медную руду, шахтеры попытались добыть медь, но, конечно, камни не дали результата.Разочарованные горняки обвинили Никеля, озорного демона из немецкой мифологии, в том, что он разыграл их, и начали называть руду купферникель , что переводится как «медный демон».

Примерно столетие спустя, в 1751 году, шведский алхимик барон Аксель Фредрик Кронштедт попытался нагреть купферникель древесным углем и обнаружил, что его различные свойства — такие как белый и магнитный — ясно показали, что это не медь. Кронстедт считается первым человеком, который извлек никель и выделил его как новый элемент.Он отказался от названия «купфер» и назвал новый элемент никель .

Где на Земле?

Никель — пятый по содержанию элемент на Земле. Однако, по данным Chemicool, его концентрация под земной корой в 100 раз больше, чем в ней. Фактически, никель считается вторым по распространенности элементом во внутреннем ядре Земли, а железо — первым с большим отрывом.

Никель обычно находится в двух типах месторождений: латеритных месторождениях, которые являются результатом интенсивного выветривания поверхностных богатых никелем пород, и месторождениях магматических сульфидов.Никель также можно найти в марганцевых конкрециях и корках на глубоком морском дне, но, по данным Geology.com, в настоящее время их не добывают. Основными минеральными источниками никеля являются лимонит, гарниерит и пентландит.

В 1848 году Норвегия стала первым крупным предприятием по выплавке никеля. Здесь они использовали никелевую руду, известную как пирротин. В 1883 году крупные месторождения никеля были обнаружены в бассейне Садбери в Канаде, где сегодня добывается около 30 процентов мирового никеля.Считается, что это крупное месторождение никеля связано с падением древнего метеорита. Еще больше никеля было обнаружено в России и Южной Африке в начале 1900-х годов, что позволило никелю занять прочное место в промышленности.

Только факты

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 28
• Атомный символ (в периодической таблице элементов): Ni
• Атомный вес (средняя масса атома): 58.6934
• Плотность: 8,912 грамма на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
• Точка плавления: 2651 градус по Фаренгейту (1455 градусов Цельсия)
• Точка кипения: 5275,4 F (2913 C)
• Количество изотопов (атомов тот же элемент с другим количеством нейтронов): 5 стабильных; 26 нестабильный
• Самый распространенный изотоп: NI-58 (68,077% естественного содержания)

Немногие вещи сделаны из чистого никеля. Вместо этого никель, как правило, играет поддерживающую и стабилизирующую роль в производстве материалов для промышленности; его обычно комбинируют с другими металлами для получения более прочных, блестящих и долговечных изделий.Никель обычно используется в качестве внешнего защитного покрытия для более мягких металлов.

Благодаря своей способности выдерживать чрезвычайно высокие температуры, никель является предпочтительным металлом для изготовления суперсплавов — металлических комбинаций, известных своей высокой прочностью, а также устойчивостью к нагреванию, коррозии и окислению. Фактически, примерно 65 процентов никеля используется для производства нержавеющей стали, а еще 20 процентов используется для производства других сталей и сплавов, не содержащих железо, включая узкоспециализированные военные, аэрокосмические и промышленные применения, по данным Института никеля.Около 9 процентов используется для гальваники, а 6 процентов идет на другие виды применения, такие как монеты, батареи и электроника.

Денежные переговоры

Так как никель — такой прочный и устойчивый к коррозии материал, он является отличным металлом для изготовления монет. Первой монетой, содержащей металлический никель, была монета в один цент Flying Eagle, американская монета, сделанная из 12 процентов никеля и 88 процентов меди. Эта монета, которая также была первой, получившей название «никель», хранилась только два года, между 1857–1858 гг.

Пять центов никеля были введены несколько лет спустя, в 1866 году, сразу после окончания гражданской войны. До войны большинство монет все еще было из золота и серебра, что придавало им истинную ценность. Когда начали распространяться слухи о войне, люди начали копить эти ценные монеты, что привело к резкому падению экономики. Чтобы компенсировать нехватку монет, люди начали торговать марками и банкнотами, выпущенными банками и магазинами. Даже солдатам Союза платили банкнотами правительство.

Тем временем промышленник Джозеф Уортон купил несколько никелевых рудников в первые годы войны. Никель был крайне необходимым металлом во время войны, поскольку его использовали для изготовления военной техники. Однако по окончании войны никель оказался в избытке, и Уортон, вероятно, задумался, что он собирается делать со всем своим никелем. Он призвал законодателей начать выпускать больше монет с никелем. В конце концов, у людей будет гораздо меньше шансов накопить этот менее ценный металл.

Законодатели прислушались, и в 1866 году американское правительство отчеканило 15 миллионов 5-центовых монет, сделанных из 75 процентов меди и 25 процентов никеля.Никель наводнил экономику и стал самой известной монетой в послевоенные годы.

В Соединенных Штатах никель, десять центов, четвертак и полдоллара все еще производятся из медно-никелевого сплава. Совершенно верно, что никелевая монета содержит больше всего никеля — 25 процентов, в то время как другие монеты состоят из 8,33 процента никеля.

Кто знал?

• Многие метеориты состоят из сплава никель-железо. Люди в Древнем Египте считали эти богатые никелем метеориты настолько значительными, что превратили их в прекрасные объекты.Трубчатые бусы из метеоритного материала (около 30 процентов веса никеля) были обнаружены в могильных ямах на кладбище Герзех на западном берегу реки Нил. Считается, что они были похоронены около 3300 г. до н. Э.
• Никель используется в качестве катализатора гидрирования непредельных соединений в некоторых типах масел, в результате чего жидкие вещества превращаются в твердые. Никелевый катализатор можно использовать для производства маргарина, шортенинга и некоторых типов мыла.
• Нитинол — это никелевый сплав, который запоминает свою прежнюю форму, согласно Chemicool.Если вы нагреете проволоку из этого никель-титанового сплава до 500 C (932 F), вы можете согнуть ее в любую форму, какую захотите. Дайте ему остыть и согните его в другую форму. Затем разогрейте проволоку — и наблюдайте, как снова появляется первая форма.
• Взрыв сверхновой звезды 2007bi создал массу никеля в три раза больше, чем наше Солнце, из-за чего расширяющиеся газы светились очень ярко в течение нескольких месяцев.
• Аллергия на никель — одна из наиболее частых причин аллергического контактного дерматита. Распространенным раздражителем являются украшения, содержащие никель, например белое золото.
• Швейцария произвела первую монету из почти чистого никеля в 1881 году, а Канада — крупнейший в мире производитель никеля — также в период с 1922 по 1981 год представила монету из никеля с содержанием никеля 99,9 процента стоимостью пять центов.
• Добавление никеля в стекло придает ему зеленый цвет.
• По данным лаборатории Джефферсона, из одного килограмма никеля можно протянуть 300 километров проволоки.

Магнетизм

Никель — один из четырех металлов, которые являются ферромагнитными, то есть они притягиваются к магнитам и сами являются магнитными.Остальные — железо, кобальт и гадолиний. Согласно Chemicool, магниты Alnico — сочетание алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co) — являются очень сильными постоянными магнитами, которые сохраняют свой магнетизм даже при нагревании до тех пор, пока они не станут светиться красным.

Мю-металл представляет собой магнитно-мягкий сплав, состоящий примерно из 80 процентов никеля и 20 процентов железа (и небольшого количества молибдена). Му-металл имеет очень высокую проницаемость, что позволяет ему защищать чувствительное электронное оборудование от статических или низкочастотных магнитных полей.Если поместить Мю-металл между магнитом и металлом, обычное притяжение фактически исчезнет.

Токсичность

Никель является важным элементом для здорового образа жизни растений, и, по данным Института никеля, следовые количества естественным образом содержатся в большинстве овощей, фруктов, орехов и в несколько больших количествах — в шоколаде и вине.

Но, как и большинство металлов, никель имеет темную сторону, когда его слишком много попадает в организм человека. Когда большое количество никеля — известного канцерогенного вещества — накапливается в почве, воздухе или нашей пище и воде, возникает риск токсичности.

Люди, работающие на рафинировании никеля, гальванике и сварке, подвергаются наибольшему риску проблем со здоровьем. Рабочие, вдыхающие следы никелевой пыли, подвергаются повышенному риску рака легких, фиброза и других заболеваний.

В 2012 году 25 никелировщиков в Египте прошли функциональные пробы печени. Результаты в подавляющем большинстве показали плохую функцию печени у никелевых рабочих по сравнению с контрольной группой. Другое исследование, проведенное в Саудовской Аравии, также выявило токсическое воздействие никеля на легкие и дыхательные пути, но исследователи также обнаружили интересный факт: употребление диетического куркумина, активного ингредиента куркумы, было связано со значительным снижением токсичности и окислительной способности. стресс.

Дополнительные ресурсы

Что такое никель? (с иллюстрациями)

Никель — металлический химический элемент, относящийся к переходным металлам в периодической таблице элементов. Люди использовали этот металл в сплавах в течение тысяч лет, о чем свидетельствуют его следы в древних статуях и оружии, хотя они, возможно, не знали о точных свойствах этого элемента. Никель имеет ряд коммерческих применений, что делает его очень ценным и полезным металлом; несколько корпораций специализируются на добыче и переработке руды, а также других металлических элементов.

Чистый никель имеет серебристо-серый цвет на вид, и его можно полировать до яркого блеска. Металл также ферромагнитен и очень пластичен, что означает, что его легко расплавить и обработать.Он относительно твердый и прочный, что делает его отличным дополнением к сплавам с более мягкими или более хрупкими металлами. В периодической таблице элементов он обозначен символом Ni и имеет атомный номер 28.

Слово происходит от немецкого kupfernickel , что буквально означает «дьявольская медь». Это отсылка к тому факту, что руда может напоминать медную руду, что побуждает некоторых людей сравнивать руду с работой дьявола или уловкой. Эта руда использовалась в глазури для керамики до того, как ее свойства были полностью изучены, поскольку она создавала характерный зеленовато-синий цвет.Элемент был впервые выделен в 1751 году Алексом Фредриком Кронштедтом, который на самом деле пытался получить медь, но вместо этого получил никель.

Поскольку никель устойчив к коррозии и является относительно прочным, многие люди используют его в сплавах; например, нержавеющая сталь часто содержит этот металл.Он также используется для покрытия других металлов, чтобы гарантировать их защиту от коррозии. Металл также традиционно использовался для замены серебра в монетах; американская никелевая монета, например, когда-то содержала много металла, но теперь это уже не так. Иногда его добавляют в стекло, когда требуется характерный зеленый цвет.

Хотя никель в целом не токсичен, этот элемент требует определенных предосторожностей.Многие люди испытывают контактный дерматит при контакте с этим металлом, что делает его плохим выбором для ювелирных сплавов. Его пары и пыль также могут быть очень вредными, вызывая инфекции и раздражение легких. Люди, работающие с металлом, особенно с сульфидом никеля, должны всегда носить надлежащие средства защиты лица и рта, чтобы оставаться здоровыми. Газы, содержащие никель, также чрезвычайно токсичны, и их следует избегать.

Что такое никель?

Что такое никель? Происхождение / значение названия Никель
Название Никель происходит от сокращения немецкого слова «купферникель», означающего «дьявольская медь». На немецком языке «Купфер» означает медь, а «никель» — дьявол. Немецкое слово «никель» было формой имени Николас, термина, обычно ассоциируемого с дьяволом, поэтому «Старый Ник» — знакомое имя для сатаны. Первоначально металл был назван немецкими горняками, которые считали, что дьявол изменил или загрязнил эту странную руду, превратив ее в менее ценный и более сложный в обработке металл, чем ценная медь.Название было дано химиком Акселем фон Кронштедтом (1722-1765), который открыл этот элемент.

Что такое никель? Группа Периодической таблицы и классификация элемента никель
Элементы могут быть классифицированы на основе их физических состояний (состояний вещества), например газ, твердое тело или жидкость. Этот элемент прочный. Никель классифицируется как «переходный металл», который находится в группах 3–12 Периодической таблицы. Элементы, классифицируемые как переходные металлы, обычно характеризуются как пластичные, податливые и способные проводить электричество и тепло.Дополнительные факты и информацию см. В разделе «Свойства никеля». Почти 75% всех элементов Периодической таблицы классифицируются как металлы, которые подробно описаны в Списке металлов.

Факты из истории и Discovery никелевого элемента
Никель начал использоваться в 3500 году до нашей эры, когда он использовался для изготовления монет и оружия. Никель был открыт бароном Акселем Фредериком Кронштедтом в 1751 году. Аксель фон Кронштедт был экспертом по горному делу в Горном бюро и пытался извлечь медь из того, что он считал медной рудой, но вместо меди получил серебристо-белый металл.Он назвал новый металлический никель, что означает «дьявольская медь». Кронштедт также обнаружил минерал вольфрам, что по-шведски означает тяжелый камень.

Аксель фон Кронштедт (1722-1765)

Что такое никель? Элемент никель
Никель редко встречается в природе, обычно в сочетании с мышьяком или с мышьяком и серой. Никель был найден в свободном состоянии в метеоритах. Получается из пентландита

Что такое никель? Использование никеля
Никель широко используется в качестве сплава с другими металлами.Легированный медью, он образует металлическую монету, из которой изготавливаются пятицентовые монеты, из меди и цинка образует немецкое серебро, а при добавлении к стали в небольших количествах образуется никелевая сталь, которая для определенных целей намного превосходит обычную сталь. При осаждении путем электролиза на поверхность других металлов, таких как железо, он образует покрытие, которое приобретает высокий уровень полировки и защищает металл от ржавчины, при этом никель не подвергается воздействию влажного воздуха. Соли никеля обычно зеленого цвета.

Изобилие элемента в различных средах
% во Вселенной 0.006%
% на Солнце 0,008%
% в метеоритах 1,3%
% в земной коре 0,0089%
% в океанах 210 ^-7 %
% в людях 0,00001%

Связанное использование никеля
Чеканка в США Штаты и Канада
Нержавеющая сталь
Коррозионно-стойкие сплавы
Никелирование
Взломостойкие хранилища
Никель-кадмиевые батареи

идиом по The Free Dictionary

деревянный никель

Человек или вещь, которые лишь смутно кажутся имеющими реальную ценность, но в конечном итоге бесполезны. Никель стоит пять центов, то есть уже очень мало. В первую очередь слышно в США. Вся эта схема аккредитации имеет такую ​​же ценность, как деревянный никель, если она не дает вам больше работы в этой области.

принять деревянный никель

принять что-то, что окажется мошенничеством или обманом; быть обманутым или обманутым.В первую очередь слышно в США. Я перестала принимать деревянные монеты — капризные женщины, которые говорят, что любят меня, а потом им становится скучно и они решают, что я не стою их времени. Мой муж замечательный человек, но у него такое же деловое чутье, как у старшеклассника. Если бы я позволил ему принять все деревянные пятаки, предлагаемые ненадежными покупателями, которые пытались продать нам, мы бы обанкротились много лет назад.

не стоит штекер никель

устаревший быть совершенно бесполезным или бесполезным; иметь мало или не иметь никакой ценности.(Вариант «не стоит с пробкой никель».) Относится к монетам (не только никель), которые были «закупорены», то есть те, в центре которых просверлено отверстие и были заполнены более дешевыми металлами, что давало монеты незаконны и бесполезны, если их заметят. В первую очередь слышно в США. Я был так взволнован, когда мой дедушка сказал, что отдаст мне свою машину, но этот старый драндулет не стоит ни цента. За годы работы здесь я понял, что обещания босса не стоят ни копейки.

Деревянные пятаки не берите

Будьте осторожны и, в частности, постарайтесь не быть обманутыми.Считается, что эта фраза возникла в начале 20 века, когда деревенских жителей, посещающих город, легко обмануть. В первую очередь слышно в США. Веселитесь сегодня вечером и не берите никаких деревянных пятак!

двойных никеля

сленг Ограничение скорости 55 миль в час. «Никель» относится к пятицентовой монете США. Охладите с двойными пятаками — ограничение скорости здесь 25!

жарче, чем дверная ручка проститутки в никелевую ночь

грубый сленг Очень жарко.Обычно говорят о температуре воздуха. A: «Я слышал, что сегодня довольно тепло». B: «О да, жарче, чем дверная ручка проститутки в никелевую ночь».

, если бы у меня была (некоторая денежная единица) за каждое (что-то)

клише Используется для обозначения очень большого количества или очень частого появления людей, вещей или действий. Обычно используется в сочетании с некоторым выражением, что можно стать богатым в результате получения денег за все такие случаи. A: «Эй, Пол, послушай! У меня есть отличная идея разбогатеть!» B: «Вот и мы снова.Если бы у меня был пятицентовик за каждую безрассудную схему, которую вы придумывали — черт возьми! »Ой, фу! Если бы у меня был доллар за каждую собачью какашку, которую я нашел на тротуаре в этом районе, я был бы миллионером! Нет, я не могу поднять вам зарплату! Говорю вам, если бы у меня было десять центов на каждого сотрудника, который пришел сюда и просил больше денег, я бы уже вышел на пенсию!

, если бы у меня была (какая-то денежная единица) на каждого (что-то ), Я был бы богат!

клише Используется для обозначения очень большого количества или очень частого появления людей, вещей или действий.«Я был бы миллионером» можно заменить на «Я был бы богат». A: «Эй, Пол, послушай! У меня есть отличная идея разбогатеть!» B: «Ну вот и снова. Если бы у меня был никель за каждую безрассудную схему, которую вы придумали, я был бы богат!» Ой! Если бы у меня был доллар за каждую собачью какашку, которую я нашел на тротуаре в этом районе, я был бы богат! Нет, я не могу тебе повысить зарплату! Говорю вам, если бы у меня было десять центов на каждого сотрудника, который приходил сюда с просьбой побольше денег, я был бы миллионером!

если бы у меня была (некоторая денежная единица) каждый раз (что-то происходило)

клише Используется для обозначения очень частого возникновения того, что что-то происходит.Обычно используется в сочетании с некоторым выражением, что можно стать богатым в результате получения денег за все такие случаи. A: «Эй, Пол, послушай! У меня есть отличная идея разбогатеть!» B: «Ну вот и снова. Я был бы богатым человеком, если бы у меня был никель за каждый раз, когда мне приходилось выслушивать один из ваших безрассудных планов!» Ой! Если бы у меня был доллар за каждый раз, когда люди оставляли собачьи корма на тротуаре в этом районе, я был бы миллионером! Нет, я не могу тебе повысить зарплату! Говорю вам, если бы у меня было десять центов на каждого сотрудника, который приходил сюда и просил больше денег, я бы уже вышел на пенсию!

Я видел лучшие головы на никелевом пиве

сленг Говорят, когда кто-то считает кого-то глупым.«Голова» — это пена, которая образуется, когда пиво наливается в стакан. Здесь он используется как каламбур по отношению к голове, представляющей его мозг или интеллект. О, пожалуйста, я видел лучше никелевое пиво — вы не можете поверить ни одному слову, которое говорит этот дурак. Не могу поверить, что ты так впечатлен ею — честно говоря, я видел лучше никелевое пиво.

никель

сленг Описание чего-то, что стоит пять долларов, особенно наркотиков. Это не была сумасшедшая вечеринка или что-то в этом роде, просто несколько друзей и никелевый мешок травки.

никель и десять центов (один)

Для оценки затрат или сборов в достаточно небольших суммах, которые в сумме составляют значительную сумму. Между повышением налога на имущество, налога с продаж и подоходного налога я чувствую, что правительство постоянно пытается нас обмануть. Моя телефонная компания уже много лет не дает мне покоя.

никель и десять центов (один) до смерти

Для оценки затрат или сборов в достаточно небольших суммах, которые составляют значительную сумму. Между повышением налога на недвижимость, налога с продаж и подоходного налога, я чувствую, что правительство пытается насмерть до пяти центов.Все эти телефонные компании получают прибыль за счет того, что обманывают своих клиентов скрытыми платежами и комиссиями.

медсестра

Человек скупой; пинчер. В первую очередь слышно в США. Раньше я ненавидел ходить в рестораны со своей бывшей девушкой. Она была такой медсестрой, что нам никогда не досталось ничего вкусного, и она всегда отказывалась оставлять чаевые.

никель-тур

Краткая поверхностная экскурсия, осмотр или обзор. В любом случае здесь особо не на что смотреть, так что позвольте мне провести для вас никелевый тур.Нет, я не знаю, где находятся ванные комнаты — мне удалось только осмотреть здание.

никель и дим

Для оценки затрат или сборов в достаточно небольших суммах, которые в сумме составляют значительную сумму. Между повышением налога на имущество, налога с продаж и подоходного налога, я чувствую, что правительство пытается насмерть до смерти. Эта телефонная компания обманывает своих клиентов всеми этими гонорарами.

не надо тереть два цента

Быть очень бедным; иметь очень мало денег или совсем их не тратить.В первую очередь слышно в США. Во время учебы в колледже, когда у меня не было двух пятак, чтобы растереть вместе, я месяцами питался лапшой рамэн. Раньше они были такими зажиточными, но экономика рухнула, их бизнес закрылся, и у них больше нет двух пятак, которые они могли бы потирать.

не надо тереть два гроша

Быть крайне бедным; иметь очень мало денег или совсем их не тратить. Во время учебы в колледже, когда у меня не было двух пенни, которые я мог бы растереть, я месяцами жил за счет лапши рамэн.Раньше они были такими зажиточными, но после того, как экономика рухнула и их бизнес закрылся, у них больше нет двух пенсов, которые можно было бы потирать.

ни черта не стоит

Не имеет ценности или целостности; бесполезный. Компания предлагала своим сотрудникам ваучеры, но они ни черта не стоят. Вы так много раз нарушали свое слово, что ваши обещания ни черта не стоят. Мой брат подарил мне свой старый ноутбук, но он уже ни черта не стоит.

не стоит штекер никель

устаревший Совершенно бесполезный или бесполезный; мало или совсем не ценят.(Вариант «не стоит никель с пробкой».) Относится к монетам (не только никелям), которые были «закупорены», то есть те, в центре которых просверлено отверстие и были заполнены более дешевыми металлами, из которых были сделаны монеты. незаконный и бесполезный, если его заметят. В первую очередь слышно в США. Я был так взволнован, когда мой дедушка сказал, что отдаст мне свою машину, но этот старый драндулет не стоит ни цента. За годы работы здесь я понял, что обещания босса не стоят ни копейки.

не стоит вставленный никель

устаревший Совершенно бесполезный или бесполезный; мало или совсем не ценят.Относится к монетам (не только по пятицентовым монетам), которые были «закупорены», то есть те, в центре которых просверлено отверстие и были заполнены более дешевыми металлами, что делало монеты незаконными и бесполезными в случае обнаружения. В первую очередь слышно в США. Я был так взволнован, когда мой дедушка сказал, что отдаст мне свою машину, но этот старый драндулет не стоит и никеля. За годы работы здесь я понял, что обещания босса не стоят ни копейки.

Словарь идиом Farlex. © 2015 Farlex, Inc, все права защищены.