никель

характеристики
[ Ar ] 3 d 8 4 s 2 [Ar] 3d 9 4s 1 28 Ni Периодическая таблица
В целом
Имя , символ , атомный номер	Никель, Ni, 28
Категория элемента	Переходные металлы
Группа , период , блок	10 , 4 , д
Появление	блестящий, металлик, серебристый
Количество CAS	7440-02-0
Номер ЕС	231-111-4
ECHA InfoCard	100.028.283
Массовая доля земной оболочки	0,015%
Атомный
Атомная масса	58.6934 (4) и др.
Атомный радиус (рассчитанный)	135 (149) вечера
Ковалентный радиус	124 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса	163 вечера
Электронная конфигурация	[ Ar ] 3 d 8 4 s 2 [Ar] 3d 9 4s 1
1. Энергия ионизации	7-е.639 878 (17) эВ ≈ 737.14 кДж / моль
2. Энергия ионизации	18-е.168 838 (25) эВ ≈ 1 753.03 кДж / моль
3. Энергия ионизации	35 год.187 (19) эВ ≈ 3 395 кДж / моль
4. Энергия ионизации	54.92 (25) эВ ≈ 5 299 кДж / моль
5. Энергия ионизации	76.06 (6) эВ ≈ 7 339 кДж / моль
Физически
Физическое состояние	фиксированный
Кристальная структура	Кубическая площадь с центром
плотность	8,908 г / см³ (20 ° C )
Твердость по шкале Мооса	4.0
магнетизм	ферромагнитный
Температура плавления	1728 К (1455 ° С)
точка кипения	3003 К (2730 ° С)
Молярный объем	6.59 10 −6 м 3 моль −1
Теплота испарения	379 кДж / моль
Теплота плавления	17,7 кДж моль -1
Скорость звука	4970 м · с −1
Удельная теплоемкость	444 Дж кг −1 K −1
Рабочая функция	5,15 эВ
Электропроводность	13,9 · 10 6 А · В −1 · м −1
Теплопроводность	91 Вт · м −1 · K −1
Химически
Состояния окисления	2 , реже -1, 0, 1, 3, 4
Нормальный потенциал	−0,257 В (Ni 2+ + 2 e - → Ni)
Электроотрицательность	1,91 ( шкала Полинга )
Изотопы
изотоп NH т 1/2 ZA ZE (M эВ ) ZP 58 Ni 68,077  % Стабильный 59 Ni {син.} 76000 ε 1.072 59 Co 60 Ni 26,233% Стабильный 61 Ni 1,14% Стабильный 62 Ni 3,634% Стабильный 63 Ni {син.} 100,1 β - 0,0669 63 Cu 64 Ni 0,926% Стабильный
Для других изотопов см. Список изотопов
ЯМР свойства
Спиновое квантовое число I γ в рад · T −1 · s −1 E r  ( 1 H) f L при B = 4,7 Тл в МГц 61 Ni 3/2 0−2,395 10 7 3,59 · 10 −3 017,914
правила техники безопасности
Маркировка опасности GHS из  Регламента (ЕС) № 1272/2008 (CLP) , при необходимости расширенная Никель, порошок Опасность H- и P-фразы ЧАС: 228-351-372-317-412 П: 210-302 + 352-201-280-308 + 313
MAK	Швейцария: 0,5 мг м -3 (измеряется как вдыхаемая пыль )
Токсикологические данные	0,0000475–350 мг л -1 ( ЛК 50 ,  рыба , 96 часов ) 1,28–9,28 мг л -1 ( ЛК 50 ,  ракообразные , 48 часов ) 1 мг л -1 ( EC 50 ,  ракообразные , 48 часов )
Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям .

Никель - это химический элемент с символом Ni и атомным номером 28. Это один из переходных металлов , в периодической таблице он находится в 8-й подгруппе или железо-платиновой группе согласно старому методу подсчета и согласно новее в группе 10 или никелевой группе .

история

Никель был впервые представлен в чистом виде Акселем Фредериком Кронштедтом в 1751 году и назван в честь минерала Купферникель ( шведский kopparnickel , сегодня Никелин ), в котором он обнаружил ранее неизвестный металл.

Средневековые горняки использовали название « Купферникель» для руды , которая выглядела как медная руда , но из которой нельзя было извлечь медь, как если бы ее околдовали горные духи («никель»). Похожую гоблиноподобную этимологию можно найти в кобальте .

Первая монета из чистого никеля была отчеканена в 1881 году.

Вхождение

Никель встречается в земной коре с содержанием около 0,008%. Основываясь на геофизических и геохимических данных, считается, что большая часть никеля на Земле и других планетах земной группы находится в ядре, где он образует сплав с железом и некоторыми легкими элементами. Согласно последним моделям, его массовая доля в ядре Земли составляет около 5,2%.

В твердом виде, т.е. в элементарной форме, никель встречается редко. На данный момент зарегистрировано около 50 мест добычи природного никеля (по состоянию на 2018 год), в том числе в Австралии, Китае, Канаде, России и Соединенных Штатах Америки.

Традиционно большая часть производства никеля производится из сульфидных руд, таких как пентландит (около 34% никеля), магнитный никелевый гравий (совокупность пирротина и пентландита) и некоторых других никелевых минералов, таких как миллерит (около 64-65% никеля). и никелевый трубопровод (около 44% никеля). Кроме того, в качестве сырья для производства никеля добываются латеритные никелевые руды, в основном получаемые из гарниерита , смеси непуита (около 46% никеля) и виллемсейта (около 29% никеля). На сегодняшний день известно около 200 никелевых минералов, и некоторые из них имеют гораздо более высокое содержание никеля, чем уже упомянутые, но в отличие от них встречаются гораздо реже. Например, очень редкий бунзенит - это минерал с самым высоким содержанием никеля до 78,58%. Также редкие минералы Хизлвудит и Аваруит содержат от 72 до 73% никеля.

Добыча все больше смещается в сторону латеритных никелевых руд в связи с разработкой классических сульфидных месторождений. Они должны, однако, потребляя (под высоким давлением кислотного выщелачивания английского высокого давления кислотного выщелачивания быть выиграны).

Чтобы добывать никель экономично, содержание никеля в руде должно составлять не менее 0,5%. Наиболее важные проявления обнаружены в Канаде ( бассейн Садбери ), Новой Каледонии , России ( Норильск и Кольский полуостров ), Австралии ( Квинсленд ) и на Кубе ( залив Моа и Никаро ). Обычный спутник никеля - кобальт .

Крупнейшие производители никеля в мире (2018 г.)

классифицировать	страна	Продвижение (в т )
1.	Индонезия	606 000
2.	Филиппины	345 000
3.	Россия	272 000
4-й	Новая Каледония ( Франция )	216 000
5.	Канада	176 000
Шестой	Австралия	170 000
7-е	Китайская Народная Республика	110 000
8-е.	Бразилия	74 400
9.	Куба	51 000

Никель как минерал

Встречающийся в природе никель в его элементарной форме был впервые описан Полом Рамдором в 1967 году и признан Международной минералогической ассоциацией (IMA) как независимый вид минералов ( внутренний регистрационный номер IMA : 1966-039 ).

Согласно систематике минералов по Струнцу (9-е издание) никель классифицируется под номером системы. 1.AA.05 (элементы - металлы и интерметаллических соединений - медь cupalite семьи - медная группа) или в устаревшей 8 - е издание , классифицированных в соответствии с I / A.04b ( никель - серии ). Систематика минералов согласно Дане , которая в основном используется в англоязычных странах , перечисляет элемент минерал под номером системы. 01.01.11.05 ( железоникелевая группа ).

Типовая местность является полуостровом Боготы рядом с Canala в северной провинции в Новой Каледонии , где родной никель был найден в виде идиоморфных кубических зерен или вросших кубов до примерно 0,1 мм в качестве включений в хизлевудите и в качестве «паука как» нерегулярные масса между зернами хизлевудита. В дополнении к хизлевудишь, сопровождающие минералы могут включать в себя халькопирит , халькозин , галенит , годлевскит , твердую медь , миллерит , orcelite , пентландитовый , пирит и пирротин .

Извлечение и представление

Изображение мелкого медно-никелевого камня

Большинство никеля получают из железных руд, содержащих никель и медь, таких как магнитный никелевый гравий . Чтобы сделать добычу рентабельной, никель сначала необходимо обогатить флотацией до содержания никеля около пяти процентов. Затем руда обжигается аналогично производству меди . Руда сначала прокаливают для того , чтобы превратить часть сульфида железа в оксид железа . Затем силикаты и кокс добавляют к оксиду железа в виде силиката железа для шлака . При этом необработанный медно-никелевый камень образуется из сульфида никеля, меди и железа. Так как это конкретно тяжелее , чем железо силикатный шлак, две фазы могут быть похлопал по отдельности.

Затем необработанный камень помещают в конвертер и добавляют диоксид кремния . Это продувается кислородом . В результате оставшийся сульфид железа обжигается до оксида железа, а затем шлаковывается. В результате получается мелкий медно-никелевый камень , который состоит примерно на 80% из меди и никеля и примерно на 20% из серы.

Добыча никеля-сырца

Для извлечения сырого никеля никель необходимо отделить от меди. Для этого мелкозернистый камень плавится с сульфидом натрия Na ₂ S. Слегка плавящийся двойной сульфид образуется только между медью и сульфидом натрия. Образуются две легко разделяемые фазы двойного сульфида меди-натрия (жидкость) и сульфида никеля. После отделения сульфид никеля обжигается до оксида никеля, а затем восстанавливается до никеля с помощью кокса.

Добыча чистого и чистого никеля

Чтобы получить чистый никель, неочищенный никель очищают электролитическим способом . Для этого необработанный никель соединяется в качестве анода и тонкого листа никеля в качестве катода в электролизере . В качестве электролита используется раствор соли никеля. Во время электролиза никель и все менее благородные компоненты растворяются на аноде. Все более благородные компоненты остаются твердыми и попадают под электрод в виде анодного шлама . Это важный источник для производства драгоценных металлов, таких как золото или платина . На катоде ионы никеля восстанавливаются из раствора до никеля, все менее благородные компоненты остаются в растворе. Чистота электролита никеля составляет около 99,9%.

Для извлечения чистого никеля с чистотой 99,99% существует специальный процесс, называемый лунным процессом , названный в честь Людвига Монда , который открыл тетракарбонил никеля в 1890 году . Этот процесс основан на образовании и разложении тетракарбонила никеля. Для этого тонкоизмельченный сырой никелевый порошок помещают в поток окиси углерода при 80 ° C. При этом образуется газообразный тетракарбонил никеля. Его освобождают от летучей пыли и подают в камеру разложения, нагретую до 180 ° C. Внутри маленькие никелевые шарики. На них тетракарбонил никеля снова разлагается на никель и монооксид углерода. В результате получается очень чистый никель.

${\ displaystyle {\ ce {Ni _ {(s)} {+} 4CO _ {(g)} <=> Ni (CO) 4 _ {(g)}}}}$

Лабораторный дисплей

Существуют различные методы получения небольших количеств очень чистого никеля в лаборатории:

• Восстановление оксида водородом при температуре от 150 ° C до 250 ° C:

${\ Displaystyle {\ ce {NiO + H2 -> Ni + H2O}}}$

• Восстановление суспензии хлорида никеля (II) в диэтиловом эфире по реакции Гриньяра

• Термическое разложение оксалата никеля (II) в отсутствие кислорода:

${\ Displaystyle {\ ce {NiC2O4 -> [T] [] Ni + 2 CO2}}}$

• Восстановление хлорида никеля (II) дисперсией натрия:

${\ displaystyle {\ ce {NiCl2 + 2 Na -> Ni + 2 NaCl}}}$

В частности, термолиз оксалата дает мелкодисперсный порошок пирофорного никеля.

характеристики

Физические свойства

Никель - серебристо-белый металл, который при плотности 8,91 г / см³ является одним из тяжелых металлов . Он средней твердости ( твердость по Моосу 3,8), податлив, пластичен и отлично поддается полировке. Подобно железу и кобальту , никель ферромагнитен с температурой Кюри 354 ° C. Металл кристаллизуется в гранецентрированной кубической кристаллической структуре ( тип меди ) в пространственной группе Fm 3 m (пространственная группа № 225) с параметром решетки a = 352,4 пм и четырьмя формульными единицами на элементарную ячейку . Он сохраняет эту структуру даже при высоких давлениях до 70 ГПа. Другая метастабильная модификация с объемноцентрированной кубической сферической упаковкой могла быть получена в тонких слоях на железе или арсениде галлия . При 183 ° C он имеет значительно более низкую температуру Кюри.Шаблон: room group / 225

Предел прочности при растяжении в отожженном никеля составляет 400-450 МПа с удлинением при разрыве от 30 до 45%. Значения твердости составляют около 80 HB. Никель, подвергнутый холодной закалке , с удлинением при разрыве менее 2%, достигает прочности до 750 МПа при значениях твердости около 180 HB. Полуфабрикаты из чистого никеля с содержанием никеля 99% могут сильно закаливаться в холодном состоянии.

Изотоп ⁶² Ni имеет самую высокую энергию связи на нуклон среди всех изотопов всех элементов .

Химические свойства

Никель очень устойчив к воздействию воздуха, воды, соляной кислоты и щелочей при комнатной температуре. Разбавленные кислоты действуют на никель очень медленно. В отличие от концентрированных кислот-окислителей ( азотная кислота ), пассивация происходит аналогично нержавеющей стали . Никель растворим в разбавленной азотной кислоте (примерно от 10 до 15 процентов). Полуконцентрированная азотная кислота (около 30 процентов) также вызывает заметную пассивацию. Наиболее часто встречается степень окисления + II, реже наблюдаются −I, 0, + I, + III и + IV. В тетракарбониле никеля никель имеет степень окисления 0. Соли никеля (II) растворяются в воде с образованием аквакомплексов зеленоватого цвета.

Мелкодисперсный никель реагирует с оксидом углерода при температуре от 50 до 80 ° C с образованием тетракарбонила никеля , Ni (CO) ₄ , бесцветной, очень токсичной жидкости. Он служит промежуточным продуктом для производства чистейшего никеля по лунному процессу . При температуре от 180 до 200 ° C тетракарбонил никеля снова распадается на никель и монооксид углерода.

физиология

Спорная важность никеля контрастирует с существованием нескольких ферментов, которые обычно содержат никель, но не зависят от него, поскольку его роль в качестве катиона может быть взята на себя другими двухвалентными катионами. Известно, что у человека эти три белка связывают никель:

• Альфа-фетопротеин связывает никель, но не зависит от него, так как это не фермент.
• Ациредуктон диоксигеназа , фермент в пути восстановления метионина, который обычно связывает никель или другой двухвалентный катион.
• Полирибонуклеотид 5'-гидроксилкиназа Clp1 , для которой в качестве кофактора требуется магний, марганец или никель.

Для растений и различных микроорганизмов существенность никеля заключается в выделении нескольких ферментов (например, уреаза , Co-F430 ), которые содержат никель в активном центре, а также в обнаружении симптомов дефицита в среде с низким содержанием никеля, которая может быть увеличен добавлением Ni (II) -соли, исправленной, защищенной.

В электрофизиологии ионы никеля используются для блокировки кальциевых каналов, активируемых напряжением .

Проблемы со здоровьем

Наряду с никелевым дерматитом никель является наиболее частой причиной контактной аллергии : по оценкам, от 1,9 до 4,5 миллиона человек в Германии чувствительны к никелю. Из-за изменений в законодательстве металлы и сплавы , контактирующие с кожей , реже никелируют. Около 10% всех детей чувствительны к никелю. Если они снова вступят в контакт с аллергеном , они могут отреагировать контактной аллергией. Кроме того, повышенное содержание никеля в воздухе, которым мы дышим, и в питьевой воде является фактором риска сенсибилизации к никелю у детей.

Допустимая суточная доза (TDI) никель составляет в соответствии с Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов (EFSA) 2,8 мкг (0,0028 мг) на килограмм массы тела. В 2019 году австрийская палата труда имела двенадцать различных соевых напитков рассмотрены в агентства по здравоохранению и продовольственной безопасности. Значения были между 0,25 ( натуральный соевый напиток Dennree ) и 0,69 миллиграмма на литр ( да! Конечно, органический соевый напиток). Что касается соевого молока с самыми высокими показателями, ребенок весом 30 кг уже потребил более чем в два раза больше никеля, чем рекомендовано EFSA, на четверть литра.

Вдыхание неорганических соединений никеля связано с повышенным риском плоскоклеточного рака легких и верхних дыхательных путей. Такие злокачественные новообразования признаются профессиональными заболеваниями в Германии в случае профессионального облучения (BK 4109).

Запреты

Чтобы сдержать риск быть чувствительным к никелю и действовать как аллерген , в 1994 году Европейский Союз потребовал от своих государств-членов нормативные акты, ограничивающие использование и размещение на рынке продуктов, изготовленных из никеля или никелевых соединений, которые поступают в прямую и продолжительный контакт с кожей человека, например, с ушными вкладышами, футлярами для часов, ожерельями, оправами для очков или застежками-молниями как частью одежды; Определенным предельным значением было высвобождение никеля ( высвобождение никеля ) более 0,5 микрограмм на квадратный сантиметр в неделю, которое невозможно было превысить даже для никелевого изделия с покрытием после двух лет использования. В Германии эти запреты были введены Постановлением о потребительских товарах для потребительских товаров , то есть предметов, контактирующих с кожей или с пищевыми продуктами, а позже были дополнены требованиями к маркировке. Использование никеля и размещение на рынке такой продукции прямо и эффективно регулируется в Европейском Союзе с 2009 года. Соответственно, предел (предел миграции ) 0,5 мкг / (см² в неделю) по- прежнему применяется , но теперь 0,2 мкг / (см² в неделю) для палочек, которые втыкаются в кожу (ушные вкладыши, пирсинг). Однако на практике может быть неясно, что на самом деле означает «более длительный» контакт с кожей, например, при оценке игрушек, швейных игл или ручек.

использовать

Никель требуется как металл в небольших количествах; большая часть продукции идет на производство нержавеющих сталей и никелевых сплавов . Никель используется во многих конкретных и узнаваемых промышленных и потребительских применений, в том числе стали , алнико - магнит , монет , перезаряжаемых батарей , E- струны гитары , микрофон капсулы , облицовок на санитарно - технического оборудования и специальных сплавов , таких как пермаллоевой , элинварных и инвара . Используется для покрытия и зеленого оттенка стекла . Запасы никелевых месторождений, которые можно добывать, с сегодняшней точки зрения составляют от 70 до 170 миллионов тонн. В настоящее время ежегодно во всем мире добывается более двух миллионов тонн (2018 год: 2,4 миллиона тонн). Из-за спекуляций на финансовых рынках цена на никель временами подвержена очень сильным колебаниям.

Около 25 процентов мировых запасов никеля находится в Новой Каледонии , заморской территории Франции .

Использовать как металл

Чистый никель - металл используют в тонкодисперсной форме в качестве катализатора в гидрировании ненасыщенных жирных кислот . Из-за своей химической стойкости никель используется в аппаратуре в химических лабораториях и химической промышленности (например, в никелевых тиглях для разложения ). Никелевые сплавы , например Б. для монет .

Никель используется в качестве металлического покрытия для защиты от коррозии («никелирование») металлических предметов: из-за его защитных свойств от окисления металлы (особенно железо ) покрываются слоем никеля с помощью гальванической технологии для определенных технических целей.

Металл был также использован в прошлом для изготовления на кадры из никелевых стекол .

Изотопный никель ⁶³ Ni используется в качестве бета- излучателя в детекторах электронного захвата в газовых хроматографах .

Использовать как сплав

Никель - важный легирующий металл, который в основном используется для чистовой обработки стали . Большая часть никеля идет туда. Это делает сталь устойчивой к коррозии и увеличивает ее твердость , вязкость и пластичность . Стали, высоколегированные никелем , используются в особо агрессивных средах. Из нержавеющей стали V2A (название происходит от «тестовой партии 2 аустенитного » в сталелитейном заводе Круппы, соответствует X12CrNi18-8) содержит 8% никеля , в дополнении к 18% хрому , V4A (торговая марка Cromargan или Нирост ) 11% в дополнении до 18% хрома и 2% молибдена .

Никель является отличным легирующим агентом для некоторых драгоценных металлов и используется в испытании на огнестойкость в качестве коллектора элементов на платиновых металлов . Таким образом, никель может собирать все шесть платиновых металлов, особенно платину и палладий , полностью из руд и частично собирать золото .

Никелевая пена или никелевая сетка используются в газодиффузионных электродах для щелочных топливных элементов .

Никель и его сплавы широко используются в качестве катализаторов для гидрирования реакций. Никель Ренея , мелкодисперсный никель- алюминиевый сплав, является распространенной формой, хотя также используются родственные катализаторы, включая катализаторы типа Ренея.

Около 20% никеля используется (в Германии) для производства других никелевых сплавов :

• Константан , сплав 55% меди и 45% никеля, который имеет почти постоянное удельное электрическое сопротивление в широком диапазоне температур . Он в основном используется для точных сопротивлений .
• Суперсплавы на основе никеля - это сплавы, специально разработанные для использования при высоких температурах и в агрессивных средах. Они используются, например, в авиационных турбинах и газовых турбинах на электростанциях .
• Никель Ренея , A никель- алюминиевого - сплав , который является важным катализатором для гидрирования является органическими соединениями.
• Никель серебра , A меди -Nickel- цинка - сплав с 10-26% -ным содержанием никеля, который является особенно стойким к коррозии и используется в основном для столовых приборов и электрических используют устройства.
• Монель , также медно- никелевый сплав, содержащий около 65% никеля, 33% меди и 2% железа , который отличается особой химической стойкостью , включая фтор . Поэтому он используется для баллонов со сжатым фтором .
• Аустенитный чугун с шаровидным графитом , A сферолитное специальный литоем железо до 20% никеля, для использования в агрессивных средах и при высоких температурах .

доказательство

Реакция обнаружения солей никеля (II), которые обычно являются зелеными в воде, проводится гравиметрически при количественном анализе и качественно в процессе разделения катионов с помощью раствора диметилглиоксима (реагент Чугаева). Соли никеля предварительно осаждают в виде серо-черного сульфида никеля (II), используя при необходимости сульфид аммония, и растворяют в азотной кислоте. Затем возможно специфическое обнаружение путем реакции с диметилглиоксимом в аммиачном растворе. Малиново-красный бис (диметилглиоксимато) никель (II) осаждается в виде комплекса :

${\ Displaystyle {\ ce {Ni ^ 2 + + 2C4H8N2O2 + 2H2O -> Ni (C4H7N2O2) 2 v + 2H3O +}}}$.

Поскольку никель количественно осаждается из аммиачного раствора с диметилглиоксимом, это доказательство также может быть использовано для количественного гравиметрического анализа никеля. Количественное определение можно также произвести из аммиачного раствора с помощью электрогравиметрии на платиновом сетчатом электроде. Как и другие тяжелые металлы, никель в настоящее время в основном определяется количественно с помощью атомной спектроскопии или масс-спектрометрии, также в сверхследном диапазоне. Обратная вольтамперометрия с адсорбционным накоплением комплекса Ni-диметиглиоксим на свисающих каплях ртути или пленочных ртутных электродах чрезвычайно чувствительна .

ссылки

Никель содержится в соединениях в основном со степенью окисления + II. Уровни 0, + I, + III и + IV редки и в основном нестабильны . Никель образует большое количество преимущественно окрашенных комплексов .

Оксиды

Никель оксид (II) , и оксид никеля (III) , зеленые и черные твердые частицы, соответственно, и могут быть использованы в производстве из керамики , стекол и электродов . Они также используются в качестве катализаторов для гидрирования органических соединений . Как и многие другие бинарные оксиды металлов, оксид никеля (II) часто не является стехиометрическим , что означает, что отношение никеля к кислороду отклоняется от 1: 1. Это свойство сопровождается изменением цвета: стехиометрически правильный оксид никеля (II) является зеленым, а нестехиометрический оксид никеля (II) - черным. Оксид никеля (III) обладает сильным окислительным действием и неизвестен как чистое вещество .

Галогениды

Хлорид никеля (II) - это желтое, сильно гигроскопичное твердое вещество , которое используется в качестве красителя для керамики и для производства никелевых катализаторов. Помимо безводной формы, существуют также водные хлориды никеля (II), например Б. гексагидрат хлорида никеля (II) зеленого цвета , который кристаллизуется из водных растворов хлорида никеля. Безводного хлорида никеля (II) , имеет треугольную кристаллическую структуру с кадмий хлорида (II) , типа с пространственной группой R 3 м (пространственная группа нет. 166) . Гексагидрат кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе в пространственной группе C 2 / m (пространственная группа № 12) .Шаблон: room group / 166 Шаблон: группа комнат / 12

Фторид никеля (II) также очень гигроскопичен и образует тетрагональные кристаллы от желтоватого до зеленого цвета . В отличие от многих фторидов устойчив на воздухе. Он кристаллизуется в тетрагональной кристаллической системе с пространственной группой P 4 ₂ / mnm (пространственная группа № 136) . Тетрагидрат кристаллизует в ромбической сингонии с пространственной группой P 2 ₁ из (пространственной группы нет. 29, позиции 3) .Шаблон: room group / 136 Шаблон: группа комнат / 29.3

Другие неорганические соединения никеля

Никель (II) , гидроксид и никеля (III) , оксид - гидроксид используются для хранения электрической энергии в никеле, кадмий и другие никелевые аккумуляторы .

Нитрат никеля (II) используется в керамической промышленности в качестве коричневого пигмента , при крашении как травильный агент , для электролитического никелирования , для получения оксида никеля (II) и для производства чистого никелевого катализатора . Нитрат никеля (II) является сильным окислителем и обычно находится в форме его гексагидрата Ni (NO ₃ ) ₂ · 6H ₂ O.

Никель (II) , сульфат и аммоний никель (II) , сульфат используется в гальваническом ( никелирование ). Сульфат никеля (II) является наиболее важным с технической точки зрения соединением никеля. Он используется для производства других соединений никеля и катализаторов . В водных растворах никеля сульфата (II) и хлорида никеля (II) используются для электроосаждения из металлических слоев никеля. Он также используется при крашении в качестве протравы и при производстве противогазов .

Карбонат никеля (II) встречается в нескольких гидратных формах. Он используется в качестве катализатора при отверждении жира и для производства оксида никеля (II), керамических красителей (пигментов) и глазурей, а также для гальваники . Он образовал тригональную кристаллическую систему с пространственной группой R 3 c (пространственная группа № 161) .Шаблон: room group / 161

Сульфид никеля (II) осаждается из аммиачных , но не из кислых никельсодержащих растворов с сульфидом аммония . Это позволяет отделить никель с сульфидной группой аммония в процессе разделения катионов .

Антимонид никеля, известный как Breithauptit, представляет собой блестящий металлический минерал светлого медно-красного цвета. Антимонид никеля используется в качестве материала в пластинах магнитного поля , где он вставляется между магниточувствительными слоями антимонида индия . Магнитные поля пластины изменить свое электрическое сопротивление в зависимости от плотности магнитного потока и служит в качестве датчика для магнитных полей . Он образует гексагональную кристаллическую структуру в пространственной группе P 6 ₃ / mmc (пространственная группа № 194) . Шаблон: room group / 194

Органические соединения никеля

Тетракарбонил никеля Ni (CO) ₄ - бесцветная, очень токсичная жидкость . Это важный промежуточный продукт в лунном процессе . Тетракарбонил никеля был первым обнаруженным карбонильным соединением металла.

Никелевые комплексы

Никель и v. а. Ионы никеля (II) образуют множество, в основном окрашенных комплексов . В координационные числа 6, 5 или 4 являются наиболее распространенными. В случае слабых монодентатных лигандов , например воды , они обычно присутствуют в виде октаэдрических и парамагнитных высокоспиновых комплексов с координационным числом 6. Сильные лиганды, такие как цианид, образуют плоско-квадратные диамагнитные низкоспиновые комплексы. Диметилглиоксим также образует плоско-квадратный комплекс , так как комплекс дополнительно стабилизирован водородными связями. Последний комплекс бис (диметилглиоксимато) никеля (II) важен для мокрого химического обнаружения никеля. Анионные комплексы никеля оканчиваются «-николятом».

Примерами амминных комплексов являются синий тетраамминникель (II) и пурпурный гексаамминникелевый комплекс (II). Оба соединения получают добавлением аммиака к растворам солей никеля (II):

${\ Displaystyle {\ ce {NiSO4 + 4NH4 + + 4OH- -> [Ni (NH3) 4] SO4 + 4H2O}}}$

При добавлении цианида калия к растворам солей никеля (II) сначала образуется цианид никеля (II) , который в избытке цианида калия растворяется в желтый тетрациановый колат (II) калия:

${\ Displaystyle {\ ce {Ni (CN) 2 + 2KCN -> K2 [Ni (CN) 4]}}}$

Соответствующее соединение образуется с тиоцианатом калия. Гексафторникатат (IV) калия (K ₂ [NiF ₆ ]) - очень чувствительное соединение . С сильным восстановителем биядерный комплекс K ₄ [Ni ₂ (CN) ₆ ] с одновалентным никелем может быть получен из тетрацианового колата (II) калия . Также существует большое количество комплексов с органическими лигандами, такими как этилендиамин или анионы карбоновых кислот .

литература

• Эберхард Ауэр, Зигфрид Мюллер, Райнер Слотта : 250 лет никелю. От «никеля» до «евро». Verlag Deutsches Bergbau-Museum, серия публикаций из Deutsches Bergbau-Museum Bochum, Vol. 95, Bochum 2001, ISBN 3-921533-81-3 .
• А. Ф. Холлеман , Э. Виберг , Н. Виберг : Учебник неорганической химии . 102-е издание. Вальтер де Грюйтер, Берлин 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , стр. 1709-1721.
• Гарри Х. Биндер: Словарь химических элементов - периодическая таблица в фактах, цифрах и данных. Hirzel, Штутгарт 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .

веб ссылки

• Минеральный атлас: никель (Wiki)
• Чистый никель> = 99,9%, как на картинке в коллекции Генриха Пниока
• Цены на никель в виде диаграммы (англ.)
• Медицинский текст о дефиците или избытке никеля в организме, подготовленный eesom AG, Берн (Швейцария).

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Шерри, Эрик Р .: Периодическая таблица: ее история и ее значение . Oxford University Press, 2007, ISBN 0-19-530573-6 , стр. 239-240.
2. ^ Гарри Х. Биндер: Лексикон химических элементов , С. Хирцель Верлаг, Штутгарт 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
3. ↑ Значения свойств (информационное окно) взяты с сайта www.webelements.com (никель) , если не указано иное .
4. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
5. ↑ ^{a b c d e} Запись о никеле в Крамида, А., Ральченко, Ю., Ридер, Дж. И NIST ASD Team (2019): База данных атомных спектров NIST (версия 5.7.1) . Издание: НИСТ , Гейтерсбург, Мэриленд. DOI : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Проверено 11 июня 2020 года.
6. ↑ ^{a b c d e} Запись о никеле на WebElements, https://www.webelements.com , по состоянию на 11 июня 2020 г.
7. ^ Н. Н. Гринвуд и А. Эрншоу: Химия элементов , 1-е издание, VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , стр. 1469.
8. ↑ ^{a b c} Дерек Г. Э. Керфут: Никель в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2005, doi : 10.1002 / 14356007.a17_157
9. ↑ ^{a b} Иминь Чжан, Джулиан Р.Г. Эванс, Шоуфэн Ян: Скорректированные значения точек кипения и энтальпий испарения элементов в справочниках. В: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, стр. 328-337, DOI : 10.1021 / je1011086 .
10. ↑ Рурский университет Бохума, Институт материалов: никель ( памятная записка от 24 сентября 2015 г. в Интернет-архиве ).
11. ↑ Людвиг Бергманн, Клеменс Шефер, Райнер Кассинг: Учебник экспериментальной физики , том 6: твердое тело . 2-е издание, Вальтер де Грюйтер, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4 , стр. 361.
12. ↑ ^{б с д е} запись на никель, порошок в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 18 апреля 2020 года. (Требуется JavaScript)
13. ↑ Вход на никель в классификации и маркировки Перечня в Европейское химическое агентство (ECHA), доступ к 1 августа 2016 г. Производители или дистрибьюторы могут расширить гармонизированной системы классификации и маркировки .
14. ↑ Швейцарский фонд страхования от несчастных случаев (Сува): предельные значения - текущие значения MAK и BAT (поиск 7440-02-0 или никель, металл ), по состоянию на 2 ноября 2015 г.
15. ↑ Ганс Люшен: Названия камней. Минеральное царство в зеркале языка . 2-е издание. Отт Верлаг, Тун 1979, ISBN 3-7225-6265-1 , стр. 104, 260 . 
16. ↑ Список элементов и их содержание в земной коре на сайте uniterra.de
17. ^ Уильям Ф. Макдонаф: Композиционная модель ядра Земли . В: Ричард В. Карлсон (ред.): Трактат по геохимии . Лента 2 . Эльзевир, 2014, стр. 559–577 , doi : 10.1016 / B0-08-043751-6 / 02015-6 (английский, edu.au [PDF; 621 кБ ; по состоянию на 7 февраля 2019 г.]). Ошибка в шаблоне: "Литература" - *** Недействительно: недопустимые скобки в скобках.
18. ↑ Найдите список локаций для никеля в Минералиенатласе и Миндате.
19. ↑ Мартин Окруш, Зигфрид Маттес: Mineralogie. Введение в специальную минералогию, петрологию и геологию . 7-е, полностью переработанное и обновленное издание. Спрингер, Берлин [а. а.] 2005, ISBN 3-540-23812-3 , стр. 37, 242 . 
20. ↑ Webmineral - Минеральные виды, содержащие никель (Ni) (английский).
21. ↑ Гэвин М. Мадд, 2009 г., Сульфид никеля против латерита: серьезная проблема устойчивости остается . Proc. 48-я ежегодная конференция металлургов, Канадское металлургическое общество, Садбери, Онтарио, Канада, август 2009 г.
22. ↑ Сюэ-ий Го, Вэнь-тан ШИ, Дун Ли, Цин-хуа Тянь: Выщелачивание металлов из лимонитовой латеритной руды при кислотном выщелачивании под высоким давлением . В кн . : Сделки Общества цветных металлов Китая . Лента 21 , нет. 1 января 2011 г., стр. 191 , DOI : 10.1016 / S1003-6326 (11) 60698-5 ( на английском языке). 
23. ↑ ^{a b} Геологическая служба США: сводки по минеральным сырьевым товарам - лист данных по никелю, стр. 2
24. ↑ ^{a b} Майкл Флейшер : Новые названия минералов . В кн . : Американский минералог . Лента 53 , 1968, стр. 348–351 ( minsocam.org [PDF; 295 кБ ; по состоянию на 26 января 2018 г.]). 
25. ↑ Список названий минералов IMA / CNMNC; Июль 2019 г. (PDF 1,67 МБ; никель см. Стр. 138)
26. ↑ IMA / CNMNC List of Mineral Names 2009 (английский, PDF 1,8 МБ, никель, стр. 202)
27. ↑ Webmineral - Минералы, упорядоченные по классификации Новой Даны. 01.01.11 Железоникелевая группа
28. ↑ Никель . В: Джон В. Энтони, Ричард А. Бидо, Кеннет В. Блад, Монте К. Николс (ред.): Справочник по минералогии, Минералогическое общество Америки . 2001 (английский, handbookofmineralogy.org [PDF; 57 кБ ; по состоянию на 7 февраля 2019 г.]). 
29. ↑ TP Whaley: Никелевый порошок . В: Теральд Меллер (ред.): Неорганические синтезы . Лента 5 . McGraw-Hill, Inc., 1957, стр. 195–197 (английский). 
30. ^ Чарльз Стейнмец: Теория и расчет электрических цепей . Редактор: МакГроу-Хилл. 1917 г., рис.42 . 
31. ↑ ^{а б} Ин Чжу, Пин Ю, Сяофэн Цзинь, Дин-шэн Ван: Температура Кюри объемно-центрированного тетрагонального Ni. В: Журнал магнетизма и магнитных материалов. 2007, 310, 2, стр. E301-e303, DOI : 10.1016 / y.jmmm.2006.10.240 .
32. ↑ К. Шуберт: Модель кристаллической структуры химических элементов . В: Acta Crystallographica . 1974, B30, стр. 193-204, DOI : 10.1107 / S0567740874002469 .
33. ^ Н.Б. Брукс, А. Кларк, П.Д. Джонсон: Электронная и магнитная структура никеля с ОЦК. В кн . : Phys. Ред. Б. 1992, 46, стр. 237-241, DOI : 10.1103 / PhysRevB.46.237 .
34. ↑ М. П. Фьюэлл: атомный нуклид с самой высокой средней энергией связи . В: Американский журнал физики . 63, No. 7, 1995, pp. 653-658. bibcode : 1995AmJPh..63..653F . DOI : 10.1119 / 1.17828 .
35. ↑ Результат поиска UniProt Nickel / human .
36. ↑ UniProt Q9BV57
37. ↑ UniProt Q92989
38. ↑ A. Schnuch, W. Uter, J. Geier, O. Gefeller: Эпидемиология контактной аллергии. Оценка заболеваемости с использованием подхода клинической эпидемиологии и исследований использования лекарственных средств (CE-DUR). В: Контактный дерматит 47 (1), 2002, стр. 32-39; PMID 12225411 .
39. ↑ BfR : Контактные аллергены в игрушках: Оценка здоровья никеля и ароматизаторов (PDF; 178 kB), обновленное заключение BfR № 010/2012 от 11 апреля 2012 г.
40. ↑ Распространенность сенсибилизации к никелю и содержание никеля в моче у детей увеличивается из-за никеля в окружающем воздухе; PMID 21168833 .
41. ↑ Аллергенный потенциал: никель в питьевой воде .
42. ↑ Соевые напитки: тревожно высокое содержание никеля. В: ooe.arbeiterkammer.at. Проверено 28 мая 2019 года . 
43. ↑ Юрген Штрутц, Олаф Арндт, Вольфганг Манн: Практика ЛОР медицины, хирургия головы и шеи. Тиме, 2001, ISBN 3-13-116971-0 , стр. 386.
44. ↑ Директива 94/27 / EC Европейского парламента и Совета от 30 июня 1994 г. , так называемая Директива по никелю
45. ↑ Когда BedGgstV 1992 вступил в силу, только ушные вкладыши и тому подобное, которые остаются в канале раны до эпителизации, изначально были запрещенными предметами в соответствии с Разделом 3 Приложения 1 № 6. В настоящее время (по состоянию на январь 2020 года) максимум значения выпуска никеля для коммерческого размещения на рынке согласно Приложению 5а к Разделу 6 BedGgstV остаются в силе . Нарушения в отношении этого наказуемы в соответствии с § 12 Abs.3 в связи с § 59 LFGB . Баварское государственное управление здравоохранения и безопасности пищевых продуктов : Никель в потребительских товарах ( памятная записка от 31 марта 2016 г. в Интернет-архиве )
46. ↑ Приложение XVII № 27 к статье 67 Регламента (ЕС) № 1907/2006 Европейского парламента и Совета , также известного как Регламент REACH .
47. ↑ Магдалена Кёлер, шариковые ручки не только временно контактируют с телом , - Управление химических и ветеринарных расследований, Штутгарт, 8 июля 2016 г. Немецкая ассоциация производителей игрушек i. V., информация для участников об аргументах против органов надзора за рынком от 4 августа 2015 г. О практике, особенно о чернилах для тату: Питер Ло: Schmuck & Co, Никель повсюду ... , Федеральный институт оценки рисков , 2014 г.
48. ↑ Американская сантехническая практика: из инженерных записей (до 1887 года - инженер-сантехник). Избранная перепечатка статей, описывающих известные сантехнические установки в Соединенных Штатах, а также вопросы и ответы о проблемах, возникающих в водопроводе и канализации дома. С пятьюстами тридцатью шестью иллюстрациями . Инженерная запись, 1896, стр. 119. Архивировано из оригинала на 1 декабря 2016 года (Проверено 28 мая 2016).
49. ↑ Rohstoff-Welt.de »Аналитика» ЛБМ-Никель отмечает новый минимум за год, волатильность резко выросла .
50. ↑ Хартон, Владислав В.: Электрохимия твердого тела II: электроды, интерфейсы и керамические мембраны . Wiley-VCH, 2011, ISBN 978-3-527-32638-9 , стр. 166-. Архивировано из оригинального 10 сентября 2015 года (Проверено 27 июня 2015).
51. ^ Бидо, Ф., Бретт, DJL, Миддлтон, PH, Брэндон, Н. П.: Новая конструкция катода для щелочных топливных элементов (AFC) . Имперский колледж Лондон. Архивировано из оригинального 20 -го июля 2011 года.
52. ↑ Э. Шведа: Джандер / Блазиус: Неорганическая химия II - Количественный анализ и подготовка . 16-е издание. Hirzel, 2012, ISBN 978-3-7776-2133-3 , стр. 87 . 
53. ^ А. Ф. Holleman , Е. Wiberg , Н. Wiberg : Учебник неорганической химии . 102-е издание. Вальтер де Грюйтер, Берлин 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , стр. 1715.
54. ^ AF Wells: Структурная неорганическая химия , Oxford Press, Oxford , United Kingdom , 1984.
55. ↑ Дж. Мизуно: Кристаллическая структура гексагидрата хлорида никеля, NiCl ₂  · 6 H ₂ O , в: Журнал физического общества Японии , 1961, 16  (8), стр. 1574. bibcode : 1961JPSJ ... 16.1574M .
56. ^ Жан Д'Анс, Эллен Лакс: Карманный справочник для химиков и физиков. 3. Элементы, неорганические соединения и материалы, минералы, Том 3. 4. Издание, Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0 , стр. 640 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске книг Google).
57. ↑ Запись о сульфате никеля (II). В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 5 января 2015 г.
58. ↑ запись на никель (II) , карбонат в базе данных GESTIS вещества в IFA , доступ к 1 февраля 2016 года. (Требуется JavaScript)
59. ↑ Георг Брауэр : Справочник по препаративной неорганической химии.
60. ^ Хьюго Струнц , Эрнест Х. Никель : Минералогические таблицы Струнца. Химико-структурная система классификации минералов . 9-е издание. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele and Obermiller), Штутгарт 2001, ISBN 3-510-65188-X , стр. 85 . 
61. ↑ Вольфганг Глёкнер: Сложные связи, Aulis Verlag Cologne 1962, стр. 103-107.