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Qu'est-ce que le nickel. Nickel - qu'est-ce que c'est? Propriétés du nickel




sur le thème : Le nickel et ses propriétés

Le travail a été compilé par les étudiants de 2e année du groupe 5202

Nikitin Dmitry et Sharhemullin Emil.

Kazan 2013

Propriétés physiques du nickel.

L'élément a été découvert en 1761. Le nickel est un élément du dixième groupe, la quatrième période du système périodique des éléments chimiques. I. Mendeleïev, de numéro atomique 28. Métal blanc argenté qui ne ternit pas à l'air. Dans sa forme pure, il est très plastique et peut être traité par pression. C'est un ferromagnétique, c'est-à-dire lorsqu'il est traversé par un courant, il a des propriétés magnétiques prononcées. Les atomes de nickel ont une configuration électronique externe 3d 8 4s 2 . C'est un métal malléable et malléable, ce qui permet d'en fabriquer les tôles et les tubes les plus fins.

Propriétés chimiques du nickel

Chimiquement, Ni est similaire à Fe et Co, mais aussi à Cu et aux métaux nobles. Dans les composés, il présente une valence variable (le plus souvent bivalente). Le nickel est un métal d'activité moyenne. Absorbe (surtout à l'état finement divisé) de grandes quantités de gaz

Le nickel ne brûle que sous forme de poudre. Dans ce cas, il se forme deux oxydes NiO et Ni 2 O 3 et, par conséquent, deux hydroxydes Ni(OH) 2 et Ni(OH) 3 . Les sels de nickel solubles les plus importants sont l'acétate, le chlorure, le nitrate et le sulfate. Les solutions aqueuses de sels sont généralement colorées en vert et les sels anhydres sont jaunes ou brun-jaune. qui est souvent utilisé en chimie analytique.

La saturation de N. en gaz aggrave ses propriétés mécaniques. L'interaction avec l'oxygène commence à 500 °C ; à l'état finement dispersé, N. est pyrophorique - il s'enflamme spontanément dans l'air. Parmi les oxydes, l'oxyde le plus important est NiO - cristaux verdâtres, pratiquement insolubles dans l'eau (le minéral bunsenite). L'hydroxyde précipite à partir de solutions de sels de nickel lorsque des alcalis sont ajoutés sous la forme d'un volumineux précipité vert pomme. Lorsqu'il est chauffé, H. se combine avec des halogènes, formant NiX 2 . La combustion dans la vapeur de soufre donne un sulfure de composition similaire à Ni 3 S 2 . Le monosulfure NiS peut être obtenu en chauffant NiO avec du soufre. N. ne réagit pas avec l'azote même à des températures élevées (jusqu'à 1400 ° C)

A l'état liquide, N. dissout une quantité appréciable de C, qui se précipite en refroidissant sous forme de graphite. Lorsque le graphite est isolé, N. perd sa malléabilité et sa capacité à être traité par pression.

Le nickel est résistant à l'eau. Les acides organiques n'agissent sur N. qu'après un contact prolongé avec celui-ci. Les acides sulfurique et chlorhydrique dissolvent lentement N.; acide nitrique dilué - très facile; HNO 3 concentré passive N., mais dans une moindre mesure que le fer. Lors de l'interaction avec des acides, des sels de Ni 2-valent se forment. Presque tous les sels de Ni (II) et les acides forts sont très solubles dans l'eau, leurs solutions sont acides en raison de l'hydrolyse.

Composés complexes de Nickel.

La liaison du nickel en complexes est un processus de diagnostic important pour la chimie analytique.

Le nickel se caractérise par la formation de complexes. Ainsi, le cation Ni 2+ forme avec l'ammoniac un complexe hexaammine 2+ et un complexe diquatétraammine 2+ . Ces complexes avec des anions forment des composés bleus ou violets.

Les sels insolubles comprennent l'oxalate et le phosphate (couleur verte), trois sulfures : NiS (noir), Ni 3 S 2 (bronze jaunâtre) et Ni 3 S 4 (blanc argenté). Soit, le diméthylglyoximate de nickel Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2 , donnant une couleur rouge clair en milieu acide, largement utilisé en analyse qualitative pour la détection du nickel.

Les solutions aqueuses de sels de nickel(II) contiennent l'ion hexaaquanickel(II) 2+. Lorsqu'une solution d'ammoniac est ajoutée à une solution contenant ces ions, l'hydroxyde de nickel (II), une substance gélatineuse verte, précipite. Ce précipité se dissout lorsqu'une quantité excessive d'ammoniac est ajoutée en raison de la formation d'ions hexamminenickel(II) 2+.

Le nickel forme des complexes avec des structures carrées tétraédriques et plates. Par exemple, le complexe tétrachloronickelate(II) 2- a une structure tétraédrique, tandis que le complexe tétracyanonickelate(II) 2- a une structure carrée plane.

La réaction des ions Ni 2+ avec le diméthylglyoxime est caractéristique, conduisant à la formation de diméthylglyoximate de nickel rose-rouge. Cette réaction est utilisée dans la détermination quantitative du nickel et le produit de la réaction est utilisé comme pigment dans les matériaux cosmétiques et à d'autres fins.

Quantification de l'élément.

Elle est réalisée principalement par les méthodes suivantes :

1) Précipitation sous forme de diméthoiglioximate de nickel, comme déjà mentionné.

2) précipitation sous forme d'énickel-alpha-benzyldioxime.

3) Précipitation sous forme d'hydroxyde de nickel (3) . Cette réaction est effectuée à l'aide de potasse caustique et d'eau bromée.

4) Précipitation sous forme de sulfure. Où l'oxyde de nickel sera utilisé comme forme pondérale2.

5) Méthode électrolytique

6) Méthode volumétrique - c'est-à-dire titrage du cyanure de potassium jusqu'à la formation de cyanure complexe (Potassium 2 nickel ce en quatre fois)

7) Une méthode colorimétrique basée sur un changement de la couleur de l'ion nickel hexammine, ou la couleur rouge d'un composé complexe soluble, qui est formé par la réaction des ions nickel 3 avec le diméthylglyoxime dans une solution alcaline en présence d'un agent oxydant agent.

8) Méthode complexométrique.

MÉTHODE GRAVIMÉTRIQUE POUR LE DOSAGE DU NICKEL La méthode est basée sur la précipitation du nickel dans une solution d'ammoniac avec du diméthylglyoxime comme composé intercomplexe peu soluble en présence d'acide citrique ou tartrique.

METHODE TITRIMETRIQUE POUR LE DOSAGE DU NICKEL

La méthode est basée sur la précipitation du nickel dans une solution d'ammoniac avec du diméthylglyoxime comme composé intracomplexe peu soluble en présence d'acide citrique ou tartrique et le dosage du nickel par titrage complexométrique avec le noir d'ériochrome T comme indicateur.

Ce métal gris argenté est un métal de transition - il possède à la fois des propriétés alcalines et acides. Les principaux avantages du métal sont la malléabilité, la ductilité, ainsi que des performances anti-corrosion élevées. Où et comment le nickel est utilisé - lire ci-dessous.

Du fait de la présence d'un film d'oxyde en surface, le métal est doté de la capacité de résister parfaitement à la corrosion. De plus, le revêtement de ce métal protège de manière fiable les pièces et objets fabriqués à partir d'autres matériaux contre l'oxydation. C'est pourquoi le nickel est largement utilisé dans l'industrie moderne.

De plus, l'élément n'a pas que des propriétés anti-corrosion. Il résiste parfaitement aux effets de divers alcalis. De ce fait, il est utilisé pour protéger toutes sortes de pièces en aluminium, fer et fonte destinées à être utilisées dans des environnements agressifs. Y compris pour la fabrication de pales d'avions, de réservoirs pour le transport de substances dangereuses et d'autres équipements pour l'industrie chimique.

Si nous parlons d'autres domaines de notre vie, où l'utilisation du nickel est maintenant à grande échelle, il convient de mentionner la production :

  • prothèses et appareils orthopédiques pour les besoins de la médecine;
  • piles;
  • réactifs chimiques;
  • "l'or blanc" dans l'industrie de la joaillerie ;
  • enroulements pour cordes d'instruments de musique.

Alliages

En raison de ses propriétés anti-corrosion, l'élément est largement utilisé pour la production de divers alliages à base de fer, de cuivre, de titane, d'étain, de molybdène, etc. Cela consomme plus de 80% du volume total de Ni extrait dans le monde, dont les gisements sont situés sur le territoire de la Russie (régions de l'Oural, de Mourmansk et de Voronej, région de Norilsk) de l'Afrique du Sud, du Canada, de la Grèce, de l'Albanie et d'autres États. Ni est utilisé pour fabriquer de l'acier inoxydable. Les alliages avec du fer sont utilisés dans presque toutes les branches de l'industrie moderne, ainsi que dans la construction de toutes les installations civiles ou industrielles.

À la suite de diverses combinaisons de pourcentages avec du cuivre, des alliages de monel, constantin et autres sont obtenus. Ils sont utilisés pour la fabrication de pièces de monnaie, de réservoirs de stockage d'acide sulfurique, perchlorique ou phosphorique, de pièces de rechange et de pièces de machine (vannes, échangeurs de chaleur, bagues, ressorts, aubes de roue) destinées à être utilisées dans des conditions de forte charge.

Les alliages avec addition de chrome - nichrome - sont résistants à la chaleur, ils sont donc utilisés pour la fabrication d'éléments structurels de turbines à gaz, de pièces de moteurs à réaction et d'équipements pour réacteurs nucléaires.

Lors du processus d'ajout de molybdène, on obtient des alliages résistants aux acides et autres composés agressifs (chlore sec).

Les alliages contenant de l'aluminium, du fer, du cuivre et du cobalt - alnico et magnico - ont les propriétés des aimants permanents et sont utilisés dans la fabrication de divers instruments de mesure radio et de l'électrotechnique.

Les produits Invar - un alliage additionné de fer (Ni - 35%, Fe - 65%) ont la propriété de ne pratiquement pas s'étirer lorsqu'ils sont chauffés.

Autres applications

L'un des domaines les plus courants où le nickel est utilisé dans l'industrie aujourd'hui est le nickelage, c'est-à-dire l'application d'une fine couche de nickel (l'épaisseur varie de 12 à 36 micromètres) sur la surface d'autres métaux en utilisant une méthode de galvanoplastie. De cette manière, un traitement anti-corrosion a lieu :

  • tuyaux métalliques;
  • vaisselle;
  • coutellerie;
  • robinets et mitigeurs pour la cuisine ou la salle de bain;
  • garnitures de meubles et autres produits décoratifs.

Les objets ainsi traités seront protégés de manière fiable contre l'humidité pendant une longue période et, grâce au revêtement argenté qui ne s'estompe pas avec le temps, ils conserveront un aspect présentable.

Nickel

NICKEL-JE; M.[Allemand] Nickel] Élément chimique (Ni), métal réfractaire blanc argenté à fort lustre (utilisé dans l'industrie).

◁ Nickel, th, th. N. le mien. N-ième minerai. alliages H. Couverture N.

nickel

(lat. Niccolum), un élément chimique du groupe VIII du système périodique. Le nom vient du nickel allemand - le nom d'un esprit maléfique qui aurait interféré avec les mineurs. Métal blanc argenté; densité 8,90 g/cm 3 , t pl 1455°C; ferromagnétique (point de Curie 358°C). Très résistant à l'air et à l'eau. Les principaux minéraux sont la nickeline, la millerite, la pentlandite. Environ 80% du nickel va aux alliages de nickel. Il est également utilisé pour la production de batteries, d'équipements chimiques, pour les revêtements anti-corrosion (placage au nickel), comme catalyseur pour de nombreux procédés chimiques.

NICKEL

NICKEL (lat. Niсolum), Ni, un élément chimique de numéro atomique 28, masse atomique 58,69. Le symbole chimique de l'élément Ni se prononce de la même manière que le nom de l'élément lui-même. Le nickel naturel est composé de cinq nucléides stables (cm. NUCLÉIDE): 58 Ni (67,88 % en masse), 60 Ni (26,23 %), 61 Ni (1,19 %), 62 Ni (3,66 %) et 64 Ni (1,04 %). Dans le système périodique de D. I. Mendeleev, le nickel est inclus dans le groupe VIIIB et, avec le fer (cm. LE FER) et cobalt (cm. COBALT) forme dans la 4ème période de ce groupe une triade de métaux de transition aux propriétés similaires. La configuration des deux couches électroniques externes de l'atome de nickel 3 s 2 p 6 ré 8 4s 2 . Forme des composés le plus souvent à l'état d'oxydation +2 (valence II), moins souvent à l'état d'oxydation +3 (valence III) et très rarement aux états d'oxydation +1 et +4 (valence I et IV, respectivement).
Le rayon de l'atome de nickel neutre est de 0,124 nm, le rayon de l'ion Ni 2+ est de 0,069 nm (numéro de coordination 4) à 0,083 nm (numéro de coordination 6). Les énergies d'ionisation séquentielle de l'atome de nickel sont de 7,635, 18,15, 35,17, 56,0 et 79 eV. Sur l'échelle de Pauling, l'électronégativité du nickel est de 1,91. Potentiel d'électrode standard Ni 0 /Ni 2+ -0,23 V.
La substance simple nickel sous forme compacte est un métal blanc argenté brillant.
Historique de la découverte
Depuis le 17ème siècle les mineurs de Saxe (Allemagne) connaissaient le minerai, qui ressemblait en apparence aux minerais de cuivre, mais ne donnait pas de cuivre lorsqu'il était fondu. Il s'appelait Kupfernikel (Kupfer en allemand est le cuivre et Nickel est le nom d'un nain qui a glissé de la roche vide aux mineurs au lieu du minerai de cuivre). Comme il s'est avéré plus tard, le kupfernickel est un composé de nickel et d'arsenic, NiAs. L'histoire de la découverte du nickel s'étend sur près d'un demi-siècle. La première conclusion sur la présence d'un nouveau "semi-métal" dans le kupfernickel (c'est-à-dire, dans la terminologie de l'époque, une simple substance intermédiaire dans les propriétés entre les métaux et les non-métaux) a été faite par le métallurgiste suédois A.F. Kronstedt (cm. KRONSTEDT Axel Fredrik) en 1751. Cependant, pendant plus de vingt ans, cette découverte a été contestée et le point de vue a prévalu que Cronstedt n'avait pas reçu une nouvelle substance simple, mais une sorte de composé avec du soufre, soit du fer, soit du bismuth, soit du cobalt, soit un autre métal.
Ce n'est qu'en 1775, 10 ans après la mort de Cronstedt, que le Suédois T. Bergman a mené des études qui ont permis de conclure que le nickel est une substance simple. Mais finalement, le nickel en tant qu'élément n'a été établi qu'au début du XIXe siècle, en 1804, après des recherches scrupuleuses du chimiste allemand I. Richter. (cm. RICHTER Jérémie Benjamin), qui a passé 32 recristallisations de vitriol de nickel (sulfate de nickel) pour la purification et, à la suite de la réduction, a reçu du métal pur.
Être dans la nature
Dans la croûte terrestre, la teneur en nickel est d'environ 8·10 -3 % en poids. Il est possible que d'énormes quantités de nickel - environ 17·10 19 tonnes - soient enfermées dans le noyau terrestre, qui, selon l'une des hypothèses les plus répandues, est constitué d'un alliage fer-nickel. Si cela est vrai, alors la Terre contient environ 3% de nickel, et parmi les éléments qui composent la planète, le nickel se classe au cinquième rang - après le fer, l'oxygène, le silicium et le magnésium. Le nickel se trouve dans certaines météorites, dont la composition est un alliage de nickel et de fer (les météorites dites fer-nickel). Bien entendu, ces météorites n'ont aucune importance en tant que source pratique de nickel. Les minéraux de nickel les plus importants : la nickeline (cm. NICKELIN)(nom moderne du kupfernickel) NiAs, pentlandite (cm. PENTLANDITE)[composition nickel et sulfure de fer (Fe,Ni) 9 S 8], millerite (cm. MILLERITE) NiS, garniérite (cm. GARNIERITE)(Ni, Mg) 6 Si 4 O 10 (OH) 2 et autres silicates contenant du nickel. Dans l'eau de mer, la teneur en nickel est d'environ 1 10 -8 -5 10 -8 %
Le reçu
Une partie importante du nickel est obtenue à partir de minerais de sulfure de cuivre-nickel. À partir de matières premières enrichies, la matte est d'abord préparée - un matériau sulfuré contenant, en plus du nickel, également des impuretés de fer, de cobalt, de cuivre et un certain nombre d'autres métaux. méthode de flottation (cm. FLOTTATION) recevoir du concentré de nickel. Ensuite, la matte est généralement traitée pour séparer les impuretés de fer et de cuivre, puis cuite et l'oxyde résultant est réduit en métal. Il existe également des méthodes hydrométallurgiques d'obtention de nickel, dans lesquelles une solution d'ammoniac est utilisée pour l'extraire du minerai. (cm. AMMONIAC) ou acide sulfurique (cm. ACIDE SULFURIQUE). Pour une purification supplémentaire, le nickel noir est soumis à un affinage électrochimique.
Proprietes physiques et chimiques
Le nickel est un métal malléable et ductile. Il possède un réseau cristallin cubique à faces centrées (paramètre a = 0,35238 nm). Point de fusion 1455°C, point d'ébullition environ 2900°C, densité 8,90 kg/dm 3 . Le nickel est un ferromagnétique (cm. FERROMAGNÉTIQUE), Point de Curie (cm. POINT DE CURIE) autour de 358°C
Dans l'air, le nickel compact est stable, tandis que le nickel hautement dispersé est pyrophorique. (cm. MÉTAUX PYROPHORIQUES). La surface du nickel est recouverte d'une fine pellicule d'oxyde NiO, qui protège fortement le métal d'une oxydation supplémentaire. Le nickel ne réagit pas non plus avec l'eau et la vapeur d'eau contenues dans l'air. Le nickel n'interagit pratiquement pas avec des acides tels que sulfurique, phosphorique, fluorhydrique et quelques autres.
Le nickel métallique réagit avec l'acide nitrique, entraînant la formation de nitrate de nickel (II) Ni (NO 3) 2 et la libération de l'oxyde nitrique correspondant, par exemple :
3Ni + 8HNO 3 \u003d 3Ni (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
Ce n'est que lorsqu'il est chauffé dans l'air à des températures supérieures à 800°C que le nickel métallique commence à réagir avec l'oxygène pour former de l'oxyde NiO.
L'oxyde de nickel a des propriétés basiques. Il existe sous deux formes polymorphes : basse température (réseau hexagonal) et haute température (réseau cubique, stable à des températures supérieures à 252°C). Il existe des rapports sur la synthèse de phases d'oxyde de nickel avec la composition NiO 1,33-2,0.
Lorsqu'il est chauffé, le nickel réagit avec tous les halogènes. (cm. HALOGÈNES) avec formation de dihalogénures NiHal 2 . Le chauffage des poudres de nickel et de soufre entraîne la formation de sulfure de nickel NiS. Les dihalogénures de nickel solubles dans l'eau et le sulfure de nickel insoluble dans l'eau peuvent être obtenus non seulement "secs", mais également "humides" à partir de solutions aqueuses.
Avec le graphite, le nickel forme du carbure Ni 3 C, avec du phosphore - phosphures des compositions Ni 5 P 2, Ni 2 P, Ni 3 P. Le nickel réagit également avec d'autres non-métaux, y compris (dans des conditions particulières) avec l'azote. Fait intéressant, le nickel est capable d'absorber de grands volumes d'hydrogène, ce qui entraîne la formation de solutions solides d'hydrogène dans le nickel.
Des sels de nickel solubles dans l'eau tels que le sulfate de NiSO 4 , le nitrate de Ni(NO 3 ) 2 et bien d'autres sont connus. La plupart de ces sels, lorsqu'ils sont cristallisés à partir de solutions aqueuses, forment des hydrates cristallins, par exemple, NiSO 4 .7H 2 O, Ni (NO 3) 2 .6H 2 O. Les composés de nickel insolubles comprennent le phosphate Ni 3 (PO 4) 2 et le silicate Ni 2 SiO 4 .
Lorsqu'un alcali est ajouté à une solution de sel de nickel (II), un précipité vert d'hydroxyde de nickel se précipite :
Ni (NO 3) 2 + 2NaOH \u003d Ni (OH) 2 + 2NaNO 3
Ni(OH) 2 a des propriétés faiblement basiques. Si une suspension de Ni(OH)2 en milieu alcalin est exposée à un agent oxydant fort, par exemple le brome, alors de l'hydroxyde de nickel(III) apparaît :
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = 2Ni(OH) 3 + 2NaBr
Le nickel se caractérise par la formation de complexes. Ainsi, le cation Ni 2+ forme avec l'ammoniac un complexe hexaammine 2+ et un complexe diquatétraammine 2+ . Ces complexes avec des anions forment des composés bleus ou violets.
Sous l'action du fluor F 2 sur un mélange de NiCl 2 et de KCl, apparaissent des composés complexes contenant du nickel à des états d'oxydation élevés : +3 - (K 3 ) et +4 - (K 2 ).
La poudre de nickel réagit avec le monoxyde de carbone (II) CO, et il se forme du tétracarbonyl Ni (CO) 4 facilement volatil, qui trouve une grande application pratique dans l'application de revêtements de nickel, la préparation de nickel dispersé de haute pureté, etc.
La réaction des ions Ni 2+ avec le diméthylglyoxime est caractéristique, conduisant à la formation de diméthylglyoximate de nickel rose-rouge. Cette réaction est utilisée dans la détermination quantitative du nickel et le produit de la réaction est utilisé comme pigment dans les matériaux cosmétiques et à d'autres fins.
Application
La majeure partie du nickel fondu est consacrée à la préparation de divers alliages. Ainsi, l'ajout de nickel à l'acier permet d'augmenter la résistance chimique de l'alliage, et tous les aciers inoxydables contiennent nécessairement du nickel. De plus, les alliages de nickel se caractérisent par une grande ténacité et sont utilisés dans la fabrication d'armures durables. Un alliage de fer et de nickel, contenant 36 à 38% de nickel, a un coefficient de dilatation thermique étonnamment bas (c'est ce qu'on appelle l'alliage Invar), et il est utilisé dans la fabrication de pièces critiques de divers appareils.
Dans la fabrication des noyaux d'électroaimants, les alliages sous le nom général de permalloy sont largement utilisés. (cm. PERMALLOY). Ces alliages, en plus du fer, contiennent de 40 à 80 % de nickel. Les spirales en nichrome utilisées dans divers appareils de chauffage sont bien connues et sont constituées de chrome (10 à 30 %) et de nickel. Les pièces sont frappées à partir d'alliages de nickel. Le nombre total de divers alliages de nickel qui trouvent une application pratique atteint plusieurs milliers.
La haute résistance à la corrosion des revêtements de nickel permet d'utiliser de fines couches de nickel pour protéger divers métaux de la corrosion par nickelage. Dans le même temps, le nickelage donne aux produits une belle apparence. Dans ce cas, une solution aqueuse de sulfate double d'ammonium et de nickel (NH 4) 2 Ni(SO 4) 2 est utilisée pour l'électrolyse.
Le nickel est largement utilisé dans la fabrication de divers équipements chimiques, dans la construction navale, en génie électrique, dans la fabrication de piles alcalines et à de nombreuses autres fins.
Le nickel dispersé spécialement préparé (appelé nickel de Raney) est largement utilisé comme catalyseur pour une grande variété de réactions chimiques. Les oxydes de nickel sont utilisés dans la production de matériaux ferritiques et comme pigment pour le verre, les émaux et la céramique ; les oxydes et certains sels servent de catalyseurs pour divers procédés.
Rôle biologique
Le nickel fait partie des oligo-éléments (cm. MICROÉLÉMENTS) nécessaire au développement normal des organismes vivants. Cependant, on sait peu de choses sur son rôle dans les organismes vivants. Le nickel est connu pour participer à des réactions enzymatiques chez les animaux et les plantes. Chez les animaux, il s'accumule dans les tissus kératinisés, en particulier dans les plumes. L'augmentation de la teneur en nickel des sols entraîne des maladies endémiques - des formes laides apparaissent chez les plantes et des maladies oculaires chez les animaux associées à l'accumulation de nickel dans la cornée. Dose toxique (pour les rats) - 50 mg. Les composés volatils du nickel sont particulièrement nocifs, en particulier son tétracarbonyle Ni(CO) 4 . Le CPM des composés de nickel dans l'air varie de 0,0002 à 0,001 mg/m 3 (pour divers composés).


Dictionnaire encyclopédique. 2009 .

Synonymes:

Voyez ce que "nickel" est dans d'autres dictionnaires :

    NICKEL- (symbole Ni), métal de masse atomique 58,69, numéro de série 28, appartient, avec le cobalt et le fer, au groupe VIII et à la 4e rangée du système périodique de Mendeleïev. Oud. dans. 8,8, point de fusion 1452°. Dans leurs relations habituelles, N. ... ... Grande encyclopédie médicale

    - (symbole Ni), métal blanc argenté, ÉLÉMENT DE TRANSITION, découvert en 1751. Ses principaux minerais sont les minerais sulfurés de nickel-fer (pentlandite) et l'arséniure de nickel (nickel). Le nickel a un processus de purification complexe, y compris une décomposition différenciée ... ... Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

    - (Nickel allemand). Le métal est de couleur blanc argenté et ne se trouve pas sous sa forme pure. Récemment, il a été utilisé pour habiller la vaisselle et les ustensiles de cuisine. Dictionnaire des mots étrangers inclus dans la langue russe. Chudinov A.N., 1910. NICKEL Allemand. Nickel… Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

    Nickel- est un métal blanc grisâtre relativement dur avec un point de fusion de 1453 degrés. C. C'est un ferromagnétique, malléable, ductile, solide et résistant à la corrosion et à l'oxydation. Le nickel est principalement... ... Terminologie officielle

L'année était 1751. Dans la petite Suède, grâce au scientifique Axel Frederik Krondstedt, est apparu l'élément numéro 17. À cette époque, il n'y avait que 12 métaux connus, plus le soufre, le phosphore, le carbone et l'arsenic. Ils ont accepté un nouveau venu dans leur entreprise, son nom est nickel.

Un peu d'histoire

Pendant de nombreuses années avant cette découverte miraculeuse, les mineurs de Saxe connaissaient un minerai qui pouvait être confondu avec du cuivre et les tentatives d'extraction du cuivre de ce matériau étaient vaines. Se sentant trompé, le minerai a commencé à s'appeler "kupfernikel" (en russe - "diable de cuivre").

L'expert en minéraux Krondstedt s'est intéressé à ce minerai. Après de nombreux travaux, un nouveau métal a été obtenu, appelé nickel. Bergman a pris le relais de la recherche. Il a ensuite affiné le métal et est arrivé à la conclusion que cet élément ressemblait au fer.

Propriétés physiques du nickel

Le nickel est inclus dans le dixième groupe d'éléments et se trouve dans la quatrième période du tableau périodique sous le numéro atomique 28. Si vous enlevez le symbole Ni dans le tableau, il s'agit de nickel. Il a une nuance de jaune, sur une base argentée. Même dans l'air, le métal ne se décolore pas. Solide et assez visqueux. Il se prête bien au forgeage, ce qui permet de fabriquer des produits très fins. Parfaitement poli. Le nickel peut être attiré par un aimant. Même à une température de 340 degrés avec un signe moins, les caractéristiques magnétiques du nickel sont visibles. Le nickel est un métal résistant à la corrosion. Il présente une faible activité chimique. Que peut-on dire des propriétés chimiques du nickel ?

Propriétés chimiques

Que faut-il pour déterminer la composition qualitative du nickel ? Ici, il est nécessaire d'énumérer de quels atomes (à savoir leur nombre) se compose notre métal. La masse molaire (on l'appelle aussi la masse atomique) est de 58,6934 (g/mol). Les mesures ont évolué. Le rayon de l'atome de notre métal est de 124 pm. Lors de la mesure du rayon de l'ion, le résultat a montré (+2e) 69 pm, et le nombre 115 pm est le rayon covalent. Selon l'échelle du célèbre cristallographe et grand chimiste Pauling, l'électronégativité est de 1,91 et le potentiel électronique de 0,25 V.

L'action de l'air et de l'eau sur le nickel est pratiquement négligeable. La même chose peut être dite à propos de l'alcali. Pourquoi ce métal réagit-il ainsi ? NiO est créé à sa surface. Il s'agit d'un revêtement sous forme de film qui empêche l'oxydation. Si le nickel est chauffé à très haute température, il commence à réagir avec l'oxygène et agit également avec les halogènes, et avec tous.

Si le nickel pénètre dans l'acide nitrique, la réaction ne prendra pas longtemps. Il est également facilement activé dans des solutions contenant de l'ammoniac.

Mais tous les acides n'agissent pas sur le nickel. Les acides tels que le chlorhydrique et le sulfurique le dissolvent très lentement mais sûrement. Et les tentatives de faire la même chose avec du nickel dans l'acide phosphorique n'ont pas du tout réussi.

Nickel dans la nature

Les conjectures des scientifiques sont que le noyau de notre planète est un alliage dans lequel le fer contient 90% et le nickel 10 fois moins. Il y a la présence de cobalt - 0,6%. Au cours de la rotation, des atomes de nickel sont sortis dans la couche de la couverture terrestre. Ils sont les fondateurs des minerais de sulfure de cuivre-nickel, ainsi que du cuivre et du soufre. Certains des atomes de nickel les plus audacieux ne se sont pas arrêtés là et ont poussé leur chemin plus loin. Les atomes se sont précipités à la surface en compagnie du chrome, du magnésium et du fer. De plus, les compagnons de route de notre métal se sont oxydés et détachés.

A la surface du globe on trouve des roches acides et des roches ultramafiques. Selon les scientifiques, la teneur en nickel des roches acides est bien inférieure à celle des roches ultramafiques. Le sol et la végétation y sont donc assez bien enrichis en nickel. Mais le voyage du héros en discussion dans la biosphère et l'eau n'était pas si perceptible.

Minerais de nickel

Les minerais de nickel industriels sont divisés en deux types.

  1. Sulfure de cuivre-nickel. Minéraux : magnésium, pyrrhotite, cubanite, milerite, petlandite, sperrylite - c'est ce qui est contenu dans ces minerais. Grâce au magma qui les a formés. À partir de minerais sulfurés, vous pouvez également obtenir du palladium, de l'or et bien plus encore.
  2. Minerais de nickel silicatés. Ils sont lâches, comme de l'argile. Les minerais de ce type sont ferrugineux, siliceux, magnésiens.

Où est utilisé le nickel ?

Le nickel est largement utilisé dans une industrie aussi puissante que la métallurgie. À savoir, dans la fabrication d'une grande variété d'alliages. Fondamentalement, l'alliage comprend du fer, du nickel et du cobalt. Il existe de nombreux alliages à base de nickel. Notre métal est combiné dans un alliage, par exemple, avec du titane, du chrome, du molybdène. Le nickel est également utilisé pour protéger les produits qui se corrodent rapidement. Ces produits sont nickelés, c'est-à-dire qu'ils créent un revêtement de nickel spécial qui empêche la corrosion de faire son contraire.

Le nickel est un très bon catalyseur. Par conséquent, il est activement utilisé dans l'industrie chimique. Ce sont des appareils, des plats chimiques, des appareils pour diverses applications. Pour les produits chimiques, les aliments, la livraison d'alcalis, le stockage d'huiles essentielles, des réservoirs et des réservoirs en nickel sont utilisés. Ce métal est indispensable dans la technologie nucléaire, la télévision, dans une multitude d'appareils dont la liste est très longue.

Si vous regardez dans un domaine tel que la fabrication d'instruments, puis dans le domaine de l'ingénierie mécanique, vous remarquerez que les anodes et les cathodes sont des feuilles de nickel. Et ce n'est pas toute la liste des applications d'un métal aussi simplement merveilleux. L'importance du nickel en médecine ne doit pas être sous-estimée.

Nickel en médecine

Le nickel est largement utilisé en médecine. Prenons d'abord les outils nécessaires à l'opération. Le résultat de l'opération dépend non seulement du médecin lui-même, mais également de la qualité de l'instrument avec lequel il travaille. Les instruments subissent de nombreuses stérilisations, et s'ils sont faits d'un alliage qui ne contient pas de nickel, la corrosion ne prendra pas longtemps. Et les outils en acier, qui contiennent du nickel, durent beaucoup plus longtemps.

Si nous parlons d'implants, des alliages de nickel sont utilisés pour leur fabrication. L'acier contenant du nickel a un haut degré de résistance. Dispositifs de fixation des os, prothèses, vis - tout est fait de cet acier. En dentisterie, les implants ont également pris leur position de force. Bugels, appareils orthopédiques en acier inoxydable sont utilisés par les orthodontistes.

Nickel dans les organismes vivants

Si vous regardez le monde de bas en haut, alors l'image émerge quelque chose comme ça. Nous avons de la terre sous nos pieds. La teneur en nickel y est plus élevée que dans la végétation. Mais si l'on considère cette végétation sous le prisme qui nous intéresse, alors une forte teneur en nickel se retrouve dans les légumineuses. Et dans les cultures céréalières, le pourcentage de nickel augmente.

Considérons brièvement la teneur moyenne en nickel des plantes, des animaux marins et terrestres. Et, bien sûr, chez l'homme. La mesure est en pourcentage de poids. Ainsi, la masse de nickel dans les plantes est de 5*10 -5. Animaux terrestres 1*10 -6, animaux marins 1,6*10 -4. Et chez l'homme, la teneur en nickel est de 1-2 * 10 -6.

Le rôle du nickel dans le corps humain

Je veux toujours être une personne saine et belle. Le nickel est l'un des oligo-éléments importants du corps humain. Le nickel s'accumule habituellement dans les poumons, les reins et le foie. Les accumulations de nickel chez l'homme se trouvent dans les cheveux, la thyroïde et le pancréas. Et ce n'est pas tout. Que fait le métal dans le corps ? Ici, nous pouvons dire en toute sécurité qu'il est un Suisse, un faucheur et un joueur de pipe. À savoir:

  • tente non sans succès d'aider à fournir de l'oxygène aux cellules;
  • le travail redox dans les tissus incombe également au nickel ;
  • n'hésite pas à participer à la régulation du fond hormonal de l'organisme ;
  • oxyde en toute sécurité la vitamine C;
  • on peut noter son implication dans le métabolisme des graisses ;
  • Le nickel a un excellent effet sur la formation du sang.

Je tiens à souligner la grande importance du nickel dans la cellule. Cet oligo-élément protège la membrane cellulaire et les acides nucléiques, à savoir leur conception.

Bien que la liste des œuvres dignes de nickel puisse être poursuivie. De ce qui précède, nous notons que le corps a besoin de nickel. Cet oligo-élément pénètre dans notre corps par la nourriture. Habituellement, il y a assez de nickel dans le corps, car il en faut très peu. Les cloches alarmantes du manque de notre métal sont l'apparition d'une dermatite. C'est la valeur du nickel dans le corps humain.

Alliages de nickel

Il existe de nombreux alliages de nickel différents. Examinons trois groupes principaux.

Le premier groupe comprend les alliages de nickel et de cuivre. Ils sont appelés alliages nickel-cuivre. Quelles que soient les proportions de ces deux éléments fusionnés, le résultat est étonnant et, surtout, sans surprises. Alliage homogène garanti. S'il contient plus de cuivre que de nickel, alors les propriétés du cuivre sont plus prononcées, et si le nickel prédomine, l'alliage présente le caractère du nickel.

Les alliages nickel-cuivre sont populaires dans la production de pièces de monnaie et de pièces de machines. L'alliage Constantine, dans lequel près de 60% de cuivre et le reste de nickel, est utilisé afin de créer des équipements de plus grande précision.

Prenons un alliage avec du nickel et du chrome. Nichromes. Résistant à la corrosion, aux acides, résistant à la chaleur. De tels alliages sont utilisés pour les moteurs à réaction, les réacteurs nucléaires, mais uniquement s'ils contiennent jusqu'à 80% de nickel.

Passons au troisième groupe avec le fer. Ils sont divisés en 4 types.

  1. Résistant à la chaleur - résistant aux températures élevées. Cet alliage contient près de 50 % de nickel. Ici, la combinaison peut être avec du molybdène, du titane, de l'aluminium.
  2. Magnétique - augmente la perméabilité magnétique, souvent utilisée en génie électrique.
  3. Anti-corrosion - cet alliage est indispensable dans la production d'équipements chimiques, ainsi que lors de travaux dans un environnement agressif. L'alliage contient du molybdène.
  4. Un alliage qui conserve ses dimensions et son élasticité. Thermocouple au four. C'est là que l'alliage entre en jeu. Lorsqu'il est chauffé, les dimensions des dimensions sont conservées et l'élasticité n'est pas perdue. Quelle quantité de nickel faut-il pour fabriquer un alliage avec de telles propriétés ? Le métal dans l'alliage doit être d'environ 40 %.

Le nickel au quotidien

Si vous regardez autour de vous, vous pouvez comprendre que les alliages de nickel entourent une personne partout. Commençons par les meubles. L'alliage protège la base du meuble contre les dommages et les effets nocifs. Jetons un coup d'œil aux accessoires. Bien que sur la fenêtre, bien que sur les meubles. Il peut être utilisé pendant longtemps et est très joli. Continuons notre tour vers la salle de bain. Pas de nickel ici. Pommeaux de douche, robinet, robinet - tous nickelés. Grâce à cela, vous pouvez oublier ce qu'est la corrosion. Et ce n'est pas gênant de regarder le produit, car il a l'air mignon et soutient le décor. Les pièces nickelées se trouvent dans les bâtiments décoratifs.

Le nickel n'est en aucun cas un métal mineur. Divers minéraux et minerais peuvent se vanter de la présence de nickel. Je suis heureux qu'un tel élément soit présent sur notre planète et même dans le corps humain. Ici, il ne joue pas le dernier violon dans les processus hématopoïétiques et même dans l'ADN. Largement utilisé dans la technologie. Le nickel a gagné sa domination en raison de sa résistance chimique dans la protection des revêtements.

Le nickel est un métal d'avenir. En effet, dans certains domaines, il est indispensable.

Le métal impur a été obtenu pour la première fois en 1751 par le chimiste suédois A. Kronstedt, qui a également proposé le nom de l'élément. Un métal beaucoup plus pur a été obtenu en 1804 par le chimiste allemand I. Richter. Le nom "Nickel" vient du minéral kupfernickel (NiAs), déjà connu au 17ème siècle et trompe souvent les mineurs par sa ressemblance extérieure avec les minerais de cuivre (en allemand : Kupfer - cuivre, Nickel - esprit de la montagne, prétendument des mineurs glissants au lieu de déchets de minerai rock). Depuis le milieu du XVIIIe siècle, le nickel n'est utilisé que comme partie intégrante d'alliages d'apparence similaire à l'argent. Le développement généralisé de l'industrie du nickel à la fin du XIXe siècle est associé à la découverte d'importants gisements de minerais de nickel en Nouvelle-Calédonie et au Canada et à la découverte de son effet "ennoblissant" sur les propriétés des aciers.

Répartition du nickel dans la nature. Le nickel est un élément des profondeurs terrestres (dans les roches ultrabasiques du manteau, il est de 0,2% en poids). Il existe une hypothèse selon laquelle le noyau terrestre est constitué de nickel-fer; conformément à cela, la teneur moyenne en nickel de la terre dans son ensemble est estimée à environ 3 %. Dans la croûte terrestre, où le nickel est à 5,8·10 -3 %, il tend également vers une coquille plus profonde, dite de basalte. Ni dans la croûte terrestre est un satellite de Fe et Mg, ce qui s'explique par la similitude de leur valence (II) et de leurs rayons ioniques ; dans les minéraux de fer divalent et de magnésium, le nickel est présent sous forme d'impureté isomorphe. Les propres minerais du nickel sont connus pour être 53 ; la plupart d'entre eux se sont formés à des températures et pressions élevées, lors de la solidification du magma ou à partir de solutions aqueuses chaudes. Les gisements de nickel sont associés à des processus dans le magma et la croûte d'altération. Les gisements commerciaux de nickel (minerais sulfurés) sont généralement composés de minéraux de nickel et de cuivre. A la surface de la Terre, dans la biosphère, le Nickel est un migrant relativement faible. Elle est relativement faible dans les eaux de surface, dans la matière vivante. Dans les zones dominées par les roches ultramafiques, le sol et les végétaux sont enrichis en nickel.

Propriétés physiques du nickel. Dans des conditions normales, le nickel existe sous la forme d'une modification β ayant un réseau cubique à faces centrées (a = 3,5236 Å). Mais le nickel, soumis à une pulvérisation cathodique dans une atmosphère de H 2 , forme une modification α, qui a un réseau hexagonal compact (a = 2,65 Å, c = 4,32 Å), qui, lorsqu'il est chauffé au-dessus de 200 °C, se transforme en un cubique. Le nickel cubique compact a une densité de 8,9 g/cm 3 (20 °C), un rayon atomique de 1,24 Å, des rayons ioniques : Ni 2+ 0,79 Å, Ni 3+ 0,72 Å ; t pl 1453 °C; point d'ébullition d'environ 3000 °C ; capacité calorifique spécifique à 20°C 0,440 kJ/(kg K); coefficient de température de dilatation linéaire 13,3 10 -6 (0-100 °C); conductivité thermique à 25°C 90,1 W/(m K) ; également à 500 °C 60,01 W/(m·K) . Résistivité électrique à 20°C 68,4 nom m, soit 6,84 microhm cm; coefficient de température de la résistance électrique 6,8 10 -3 (0-100 °C). Le nickel est un métal malléable et malléable qui peut être utilisé pour fabriquer les tôles et les tubes les plus fins. Résistance à la traction 400-500 MN/m 2 (soit 40-50 kgf/mm 2) ; limite élastique 80 MN/m 2 , limite d'élasticité 120 MN/m 2 ; allongement 40 % ; module d'élasticité normal 205 Gn/m 2 ; Dureté Brinell 600-800 MN/m 2 . Dans la gamme de température de 0 à 631 K (la limite supérieure correspond au point de Curie) le nickel est ferromagnétique. Le ferromagnétisme du nickel est dû aux caractéristiques structurelles des couches électroniques externes (3d 8 4s 2) de ses atomes. Le nickel, avec Fe (3d 6 4s 2) et Co (3d 7 4s 2), également des ferromagnétiques, appartient aux éléments avec une couche électronique 3d inachevée (aux métaux de transition 3d). Les électrons de la coque inachevée créent un moment magnétique de spin non compensé, dont la valeur effective pour les atomes de nickel est de 6 μ B, où μ B est le magnéton de Bohr. La valeur positive de l'interaction d'échange dans les cristaux de nickel conduit à une orientation parallèle des moments magnétiques atomiques, c'est-à-dire au ferromagnétisme. Pour la même raison, les alliages de nickel et un certain nombre de composés (oxydes, halogénures et autres) sont magnétiquement ordonnés (ont une structure ferro-, moins souvent ferrimagnétique). Le nickel est un composant des matériaux et alliages magnétiques les plus importants avec un coefficient de dilatation thermique minimum (permalloy, monel métal, invar et autres).

Propriétés chimiques du nickel. Chimiquement, Ni est similaire à Fe et Co, mais aussi à Cu et aux métaux nobles. Dans les composés, il présente une valence variable (le plus souvent bivalente). Le nickel est un métal d'activité moyenne. Absorbe (surtout à l'état finement divisé) de grandes quantités de gaz (H 2 , CO et autres); La saturation du nickel en gaz détériore ses propriétés mécaniques. L'interaction avec l'oxygène commence à 500 °C ; à l'état finement dispersé, le nickel est pyrophorique - s'enflamme spontanément dans l'air. Parmi les oxydes, NiO est le plus important - cristaux verdâtres, pratiquement insolubles dans l'eau (le minéral bunsenite). L'hydroxyde précipite à partir de solutions de sels de nickel avec addition d'alcalis sous la forme d'un volumineux précipité vert pomme. Lorsqu'il est chauffé, le nickel se combine avec les halogènes pour former NiX 2 . La combustion dans la vapeur de soufre donne un sulfure de composition similaire à Ni 3 S 2 . Le monosulfure NiS peut être obtenu en chauffant NiO avec du soufre.

Le nickel ne réagit pas avec l'azote même à des températures élevées (jusqu'à 1400 °C). La solubilité de l'azote dans le nickel solide est d'environ 0,07 % en poids (à 445 °C). Le nitrure de Ni 3 N peut être obtenu en faisant passer NH 3 sur NiF 2 , NiBr 2 ou une poudre métallique à 445°C. Sous l'action des vapeurs de phosphore à haute température, le phosphure Ni 3 P 2 se forme sous la forme d'une masse grise. Dans le système Ni - As, l'existence de trois arséniures a été établie : Ni 5 As 2 , Ni 3 As (le minéral maucherite) et NiAs. De nombreux métallides ont une structure de type nickel-arséniure (dans laquelle les atomes d'As forment le garnissage hexagonal le plus dense, dont tous les vides octaédriques sont occupés par des atomes de Ni). Le carbure Ni 3 C instable peut être obtenu par carburation (cémentation) lente (des centaines d'heures) de poudre de nickel dans une atmosphère de CO à 300°C. A l'état liquide, le nickel dissout une quantité appréciable de C, qui précipite sous forme de graphite lors du refroidissement. Lorsque le graphite est isolé, le nickel perd sa malléabilité et sa capacité à être traité par pression.

Dans la série de tensions, Ni est à droite de Fe (leurs potentiels normaux sont respectivement de -0,44 V et -0,24 V) et se dissout donc plus lentement que Fe dans les acides dilués. Le nickel est résistant à l'eau. Les acides organiques n'agissent sur le nickel qu'après un contact prolongé avec celui-ci. Les acides sulfurique et chlorhydrique dissolvent lentement le nickel ; acide nitrique dilué - très facile; Le HNO 3 concentré passive le nickel, mais dans une moindre mesure que le fer.

Lors de l'interaction avec des acides, des sels de Ni 2-valent se forment. Presque tous les sels de Ni (II) et les acides forts sont très solubles dans l'eau, leurs solutions sont acides en raison de l'hydrolyse. Sels peu solubles d'acides relativement faibles tels que carbonique et phosphorique. La plupart des sels de nickel se décomposent lors de la calcination (600-800°C). L'un des sels les plus couramment utilisés, le sulfate de NiSO 4 , cristallise à partir de solutions sous forme de cristaux vert émeraude de NiSO 4 ·7H 2 O - vitriol de nickel. Les alcalis forts n'affectent pas le nickel, mais il se dissout dans les solutions d'ammoniac en présence de (NH 4) 2 CO 3 avec formation d'ammoniacs solubles, colorés en bleu intense ; la plupart d'entre eux sont caractérisés par la présence de complexes 2+ et . Les méthodes hydrométallurgiques d'extraction du nickel des minerais reposent sur la formation sélective d'ammoniates. NaOCl et NaOBr sont précipités à partir de solutions de sels de Ni(II), hydroxyde Ni(OH) 3 noir. Dans les composés complexes, Ni, contrairement à Co, est généralement bivalent. Le composé complexe de Ni avec le diméthylglyoxime (C 4 H 7 O 2 N) 2 Ni est utilisé pour la détermination analytique de Ni.

À des températures élevées, le nickel interagit avec les oxydes d'azote, SO 2 et NH 3 . Sous l'action du CO sur sa poudre finement divisée, le carbonyle Ni(CO) 4 se forme lors du chauffage. La dissociation thermique du carbonyle produit le nickel le plus pur.

Obtenir du nickel. Environ 80% du nickel de sa production totale est obtenu à partir de minerais de sulfure de cuivre-nickel. Après enrichissement sélectif par flottation, des concentrés de cuivre, de nickel et de pyrrhotite sont isolés du minerai. Le concentré de minerai de nickel mélangé à des fondants est fondu dans des puits électriques ou des fours à réverbère afin de séparer les stériles et d'extraire le nickel en un sulfure fondu (matte) contenant 10 à 15 % de Ni. Typiquement, l'électrofusion est précédée d'un grillage oxydant partiel et d'une agglomération du concentré. Avec Ni, une partie de Fe, Co et presque entièrement Cu et métaux nobles passent dans la matte. Après séparation du Fe par oxydation (en soufflant de la matte liquide dans des convertisseurs), on obtient un alliage de sulfures de Cu et Ni - la matte, qui est lentement refroidi, finement broyé et envoyé en flottation pour séparer Cu et Ni. Le concentré de nickel est calciné dans un lit fluidisé en NiO. Le métal est obtenu par réduction de NiO dans des fours à arc électrique. Les anodes sont coulées à partir de nickel brut et raffinées électrolytiquement. La teneur en impuretés dans le nickel électrolytique (grade 110) 0,01 %.

Pour séparer Cu et Ni, on utilise également le procédé dit carbonylé, basé sur la réversibilité de la réaction : Ni + 4CO = Ni(CO) 4 . La préparation du carbonyle est effectuée à 100–200 atm et à 200–250 °C, et sa décomposition est effectuée sans air à atm. pression et environ 200 °C. La décomposition de Ni(CO) 4 est également utilisée pour obtenir des revêtements de nickel et la fabrication de divers produits (décomposition sur matrice chauffée).

Dans les procédés "autogènes" modernes, la fusion est effectuée en raison de la chaleur dégagée lors de l'oxydation des sulfures avec de l'air enrichi en oxygène. Cela permet de refuser les combustibles carbonés, d'obtenir des gaz riches en SO 2 adaptés à la production d'acide sulfurique ou de soufre élémentaire, et aussi d'augmenter considérablement l'efficacité du procédé. La plus parfaite et la plus prometteuse est l'oxydation des sulfures liquides. Les procédés basés sur le traitement de concentrés de nickel avec des solutions d'acides ou d'ammoniac en présence d'oxygène à des températures et pressions élevées (procédés autoclave) se généralisent de plus en plus. Le nickel est généralement mis en solution, à partir duquel il est isolé sous forme de concentré de sulfure riche ou de poudre métallique (par réduction avec de l'hydrogène sous pression).

Parmi les minerais de silicate (oxydés), le nickel peut également être concentré dans la matte lorsque des fondants - gypse ou pyrite - sont introduits dans la charge de fusion. La fusion par sulfuration par réduction est généralement effectuée dans des fours à cuve; la matte résultante contient 16-20% Ni, 16-18% S, le reste est Fe. La technologie d'extraction du Nickel de la matte est similaire à celle décrite ci-dessus, sauf que l'opération de séparation du Cu échoue souvent. Avec une faible teneur en Co dans les minerais oxydés, il est conseillé de les soumettre à une fusion par réduction pour obtenir du ferronickel, qui est destiné à la production d'acier. Pour extraire le nickel des minerais oxydés, des méthodes hydrométallurgiques sont également utilisées - lixiviation à l'ammoniac du minerai pré-réduit, lixiviation en autoclave à l'acide sulfurique, etc.

Demande de nickel. La grande majorité du Ni est utilisée pour obtenir des alliages avec d'autres métaux (Fe, Cr, Cu, et autres), qui se distinguent par des propriétés mécaniques, anticorrosives, magnétiques ou électriques et thermoélectriques élevées. Dans le cadre du développement de la technologie des jets et de la création d'installations de turbines à gaz, les alliages chrome-nickel résistants à la chaleur et résistants à la chaleur sont particulièrement importants. Les alliages de nickel sont utilisés dans la construction de réacteurs nucléaires.

Cela signifie que la quantité de nickel est consommée pour la production de piles alcalines et de revêtements anticorrosion. Le nickel malléable sous sa forme pure est utilisé pour la fabrication de tôles, de tuyaux, etc. Il est également utilisé dans l'industrie chimique pour la fabrication d'équipements chimiques spéciaux et comme catalyseur de nombreux procédés chimiques. Le nickel est un métal très rare et, si possible, devrait être remplacé par d'autres matériaux moins chers et plus courants.

Le traitement des minerais de nickel s'accompagne du dégagement de gaz toxiques contenant du SO 2 et souvent de l'As 2 O 3 . Très toxique est le CO utilisé dans le raffinage du nickel par la méthode carbonyle ; Ni(CO) 4 hautement toxique et facilement volatil. Son mélange avec l'air explose à 60 °C. Mesures de contrôle : étanchéité des équipements, ventilation renforcée.

Le nickel est un oligo-élément essentiel dans l'organisme. Sa teneur moyenne dans les plantes est de 5,0 10 -5% par substance brute, dans le corps des animaux terrestres 1,0 10 -6%, chez les animaux marins - 1,6 10 -4%. Dans l'organisme animal, le nickel se trouve dans le foie, la peau et les glandes endocrines ; s'accumule dans les tissus kératinisés (surtout dans les plumes). Il a été établi que le nickel active l'enzyme arginase et influence les processus oxydatifs ; chez les plantes, il participe à de nombreuses réactions enzymatiques (carboxylation, hydrolyse des liaisons peptidiques, etc.). Sur les sols enrichis en Nickel, sa teneur dans les plantes peut être multipliée par 30 ou plus, ce qui entraîne des maladies endémiques (chez les plantes - formes laides, chez les animaux - maladies oculaires associées à une accumulation accrue de Nickel dans la cornée : kératite, kératoconjonctivite).