apie metala

NIKELIS
Ni

1781 metais A. Kronstetas atrado šį elementą. Nikelis yra VIII grupės cheminis elementas. Šis elementas yra metalas. Gamtoje randamas mineralų pavidalu, dažniausiai jis būna nikelio rūdose arba grynas.Atomo numeris yra 28. Oksidacijos laipsnis junginiuose nuo +1 iki +4, tačiau dažniausiai būna +2. Šis metalas sudaro 8•10 -3% Žemės plutos masės.

Nikelis yra sidabriškai baltas, kietas, kalus, tąsus. Lydymosi temperatūra yra 1453oC, o virimo 2730 oC Metalo tankis yra 8900 kg/m3 . Normaliose sąlygose nikelis atsparus oro, vandens ir šarmų poveikiui. Tirpsta praskiestose oksiduojančiose rūgštyse. Koncentruota azoto rūgštis pasyvina nikelį. Aukštesnėje negu 5000 0C temperatūroje reaguoja su deguonimi, sudarydamas oksidą NiO – žalsvus kristalus. Kaitinamas reaguoja su halogenais, siera, selenu, telūru, fosforu. Iš Nikelio junginių praktinę reikšmę turi nikelio sulfatas ir nikelio chloridas, kurie yra svarbūs nikeliuojant. Nikelis gaunamas iš rūdų hidrometalurginiu arba pirometalurginiu būdu. Gryninamas elektrolize. Iš gryno nikelio gaminama tigliai, laboratorinės mentelės, akumuliatorių elektrodai ir t.t. Smulkiadispersis nikelis vartojamas kaip katalizatorius ir antikorozinių dažų pigmentas.

Nikelis yra visuose organizmuose: augaluose vidutiniškai 5•10-5% žaliosios masės, sausumos gyvūnuose1•10-6%, jūrų gyvūnuose – 1,6•10-4%. Daugiausia nikelio yra lapinėse daržovėse. Augaluose joo funkcija menkai ištirta. Žmogaus ir gyvūnų organizme nikelis svarbus kraujodarai. Jo perteklius pašaruose sukelia avių ligą keratitą.

Nikelio rūdos, mineralų sankaupos, iš kurių gaunamas nikelis. Skiriamos sulfidinės vario-nikelio rūdos ir silikatinės. Sulfidinėse vario-nikelio rūdose svarbiausi mineralai yra pentlanditas, mileritas, kubanitas, pi

irotinas ir t.t. Jų telkiniai susiformuoja iš bazines magmos. Nikelio kiekis rūdose nuo 0,3% iki 4%. Be nikelio ir vario, iš šių rūdų gaunamas kobaltas, auksas, platina, paladis, rodis, siera. Silikatinių nikelio rūdų telkiniai susidaro iš ultrabazinių uolienų dūlėjimo plutoje. Jų pagrindiniai mineralai (silikatai ir oksidai):nontronitas, kerolitas, serpentinas. Kai kuriose telkiniuose silikatinės nikelio rūdos turi daug geležies 50-60%, o nikelio 1-1,5%.

Nikelis yra svarbiausias nikelio lydinių komponentas. Dažniausiai vartojami nikeliniai lydiniai su variu, chromu, molibdenu, kobaltu, aliuminiu, titanu. Jie plastiški, stiprūs, atsparūs korozijai. Skiriami liejamieji ir deformuojamieji nikeliniai lydiniai. Pagal paskirtį ir vieni, ir kiti būna konstrukciniai, elektrotechniniai, kaitrai atsparūs ir specialieji. Būdingiausi konstrukciniai nikelio lydiniai-monelis. Jame yra 68% nikelio, 28% vario, 2,5 % geležies , 1,5% mangano. Iš jo daromos stiprios, atsparios korozijai detalės, vartojamos chemijos, naftos pramonėje medicinos, laaivų statyboje. Iš elektrotechninių nikelio lydinių-aliumelio, chromelio, konstanto, kopelio, nichromo gaminamos termoporos, reostatai, varžymų ritės, kaitinimo elementai. Kaitrai atsparūs – nimonikai ir hastelojai. Iš jų daromos durų dujų turbinų ir kitų jėgos įrenginių detalės, kurioms tinka dirbti iki 12500C temperatūros chemiškai agresyvioje aplinkoje. Specialiesiems nikelio lydiniams priklauso ryškių magnetinių savybių lydiniai: perminvaras, vartojami matavimo prietaisų, telefono ir radijo technikos detalėms gaminti; alniai ir alnikai- nuolatiniams magnetams gaminti; invaras, turintis pastovų šiluminio plėtimosi koeficientą, iš jo daromos matavimo ir kitų tiksliųjų prietaisų de
etalės; elinvaras, jis turi pastovų tamprumo modulį, todėl iš jo galima daryti laikrodžių spyruokles.

Nikelis priklauso feromagnetikams. Feromagnetikai, tai kristalinės medžiagos, kurių atomai priešpaskutiniuose elektriniuose sluoksniuose turi nesukompensuotus sakinius. Feromagnetikus sudaro šie elementai:geležis, nikelis, kobaltas, gadolinis, disprozis, erbis, tulis, holmis, terbis. Feromagnetikams būdinga įmagnetėjimo sotis. Kiekvienas feromagnetikas turi Kiuri temperatūrą. Nikelio Kiuri temperatūra yra 3580C.

Dažnai mes girdime, kad koks nors daiktas yra nikeliuotas. Nikeliavimas, tai elektrocheminis ir cheminis nikelio nusodinimas ant metalinių ir nemetalinių dirbinių paviršiaus. Būna dviejų rūšių nikeliuojama, elektrolizuojant nikelio sulfato, chlorido ir kitų druskų tirpalus su įvariais priedais, o antras būdas yra redukuojant tuos tirpalus su įvariais reduktoriais, pvz.: natrio hiposfitu.
Tačiau dažniausiai nikeliuojam elektrocheminiu būdų. Nikelio danga yra atspari šarmų, neoksiduojančių rūgščių, nekarštų ir neturinčių ištirpusio deguonies druskų tirpalų, halogenų, sieros ir jos dioksido poveikiui.Gaunamos matinės, pusiau blizgios ir blizgiosios, vienasluoksnės, dvisluoksnės ir trisluoksnės nikelio dangos. Visa tai priklauso nuo elektrolizės rėžimo ir elektrolito sudėties. Norint gauti nikelio dangą, atspariasnę korozijai, kaitrai, atmosferos poveikiui, kietesnę už kitas nikelio dangas arba turinčių specifinių savybių, pvz: veliūro tipo arba matinė juoda nikelio danga gaunama į elektrolizuojamą tirpalą pridėjus organinių emulsijų arba neorganinių medžiagų.Dažniausiai nikeliavimas komponuojamas su kitais elektrocheminiais nusodinimais, pvz.:plienas, cinko lydiniai iš pradžių variuojami, o paskui nikeliuojami, aliuminio ly
ydiniai- bronzuojami, nikeliuojami ir chromuojami. Nikeliavimas vartojamas plieno gaminių, cinko, aliuminio, magnio ir kitų lydinių, keramikos, plastikų, stiklo apsaugai nuo korozijos, apdailai, gaminių paviršiaus savybių gerinimui.

Leave a Comment