Ilikuwa 1751. Katika Uswidi mdogo, shukrani kwa mwanasayansi Axel Frederik Krondstedt, kipengele namba 17 kilionekana. Wakati huo, kulikuwa na metali 12 tu zilizojulikana, pamoja na sulfuri, fosforasi, kaboni na arseniki. Walimkubali mgeni katika kampuni yao, jina lake ni nikeli.
Historia kidogo
Miaka mingi kabla ya ugunduzi huu wa ajabu, wachimba migodi kutoka Saxony walifahamu madini ambayo yangeweza kudhaniwa kimakosa kuwa shaba. Majaribio ya kuchimba shaba kutoka kwa nyenzo hii hayakufaulu. Kwa kuhisi kudanganywa, madini hayo yalianza kuitwa "Kupfernikel" (kwa Kirusi - "shetani wa shaba").
Krondstedt, mtaalamu wa madini, alivutiwa na madini haya. Baada ya kazi nyingi, chuma kipya kilipatikana, ambacho kiliitwa nikeli. Bergman alichukua kijiti cha utafiti. Alisafisha zaidi chuma na kufikia hitimisho kwamba kipengele hiki kinafanana na chuma.
Sifa za kimwili za nikeli
Nikeli imejumuishwa katika kundi la kumi la vipengele na iko katika kipindi cha nne cha jedwali la upimaji chini ya nambari ya atomiki 28. Ukiondoa alama ya Ni kwenye jedwali, hii ni nikeli. Ina kivuli cha njano, kwenye msingi wa fedha. Hata katika chuma cha hewahaififu. Imara na mnato kabisa. Inajitolea vizuri kwa kutengeneza, ili bidhaa nyembamba sana ziweze kufanywa. Imeng'olewa kikamilifu. Nickel inaweza kuvutia na sumaku. Hata kwa joto la digrii 340 na ishara ya minus, vipengele vya magnetic vya nickel vinaonekana. Nickel ni chuma sugu kwa kutu. Inaonyesha shughuli za chini za kemikali. Je, tunaweza kusema nini kuhusu sifa za kemikali za nikeli?
Sifa za kemikali
Ni nini kinahitajika ili kubainisha utungo wa ubora wa nikeli? Hapa ni muhimu kuorodhesha ni atomi gani (yaani idadi yao) chuma chetu kinajumuisha. Uzito wa molar (pia huitwa misa ya atomiki) ni 58.6934 (g / mol). Vipimo vimesonga mbele. Radi ya atomi ya chuma chetu ni 124 pm. Wakati wa kupima radius ya ioni, matokeo yalionyesha (+2e) 69 pm, na nambari 115 pm ni radius covalent. Kulingana na ukubwa wa mtaalamu wa fuwele na mwanakemia mkuu Pauling, uwezo wa kielektroniki ni 1.91, na uwezo wa kielektroniki ni 0.25 V.
Athari za hewa na maji kwenye nikeli zinakaribia kusahaulika. Vile vile vinaweza kusemwa kuhusu alkali. Kwa nini chuma hiki kinajibu hivi? NiO imeundwa juu ya uso wake. Hii ni mipako kwa namna ya filamu ambayo inazuia oxidation. Ikiwa nikeli inapokanzwa kwa joto la juu sana, basi huanza kuguswa na oksijeni, na pia hufanya kazi na halojeni, na kwa wote.
Nikeli ikiingia kwenye asidi ya nitriki, majibu hayatachukua muda mrefu. Pia huwashwa kwa urahisi katika miyeyusho iliyo na amonia.
Lakini si asidi yote hufanya kazi kwenye nikeli. Asidi kama vile hidrokloriki na sulfuriki,kuyeyusha polepole sana lakini kwa hakika. Na majaribio ya kufanya vivyo hivyo na nikeli katika asidi ya fosforasi hayakufaulu hata kidogo.
Nikeli asilia
Dhana za wanasayansi ni kwamba kiini cha sayari yetu ni aloi ambayo chuma ina 90%, na nikeli ni mara 10 chini. Kuna uwepo wa cob alt - 0.6%. Katika mchakato wa kuzunguka, atomi za nikeli zilitoka kwenye safu ya kifuniko cha dunia. Wao ndio waanzilishi wa ores ya sulfidi ya shaba-nickel, pamoja na shaba na sulfuri. Baadhi ya atomi za nikeli zenye ujasiri zaidi hazikuishia hapo na zilisukuma njia yao zaidi. Atomi zilikimbilia juu ya uso pamoja na chromium, magnesiamu na chuma. Zaidi ya hayo, wasafiri wenzetu wa chuma chetu walitiwa oksidi na kutengwa.
Miamba yenye nguvu na isiyo na kifani hutokea kwenye uso wa dunia. Kulingana na wanasayansi, maudhui ya nikeli katika miamba ya asidi ni ya chini sana kuliko yale ya ultramafic. Kwa hiyo, udongo na mimea huko ni uungwana vizuri utajiri katika nikeli. Lakini safari ya shujaa iliyokuwa ikijadiliwa katika ulimwengu wa viumbe na maji haikuonekana sana.
Nickel ores
Madini ya nikeli ya viwandani yamegawanywa katika aina mbili.
- Nikeli ya shaba ya Sulfidi. Madini: magnesiamu, pyrrhotite, cubanite, milerite, petlandite, sperrylite - ndivyo vilivyomo katika ores hizi. Shukrani kwa magma iliyowaunda. Madini ya sulfidi pia yanaweza kutoa paladiamu, dhahabu na zaidi.
- Madini ya nikeli silicate. Wao ni huru, kama udongo. Madini ya aina hii ni feri, siliceous, magnesian.
Nikeli inapotumika
Nikeli inatumika sana katika tasnia yenye nguvu kama vile madini. Yaani, katika utengenezaji wa aina mbalimbali za aloi. Kimsingi, aloi ni pamoja na chuma, nickel na cob alt. Kuna aloi nyingi kulingana na nikeli. Chuma chetu kinajumuishwa katika aloi, kwa mfano, na titani, chromium, molybdenum. Nickel pia hutumiwa kulinda bidhaa zinazoharibika haraka. Bidhaa hizi zimewekwa nikeli, yaani, huunda mipako maalum ya nikeli ambayo hairuhusu kutu kufanya kinyume chake.
Nickel ni kichocheo kizuri sana. Kwa hiyo, hutumiwa kikamilifu katika sekta ya kemikali. Hizi ni vifaa, sahani za kemikali, vifaa vya matumizi mbalimbali. Kwa kemikali, chakula, utoaji wa alkali, uhifadhi wa mafuta muhimu, mizinga na hifadhi zilizofanywa kwa vifaa vya nickel hutumiwa. Teknolojia ya nyuklia, televisheni, vifaa mbalimbali, ambavyo orodha yake ni ndefu sana, haiwezi kufanya bila chuma hiki.
Ukiangalia katika nyanja kama vile kutengeneza ala, na kisha katika uga wa uhandisi wa mitambo, utagundua kuwa anodi na kathodi ni laha za nikeli. Na hii sio orodha nzima ya matumizi ya chuma cha ajabu kama hicho. Umuhimu wa nikeli katika dawa pia haupaswi kupuuzwa.
Nikeli katika dawa
Nikeli hutumika sana katika dawa. Kwanza, hebu tuchukue zana zinazohitajika kwa operesheni. Matokeo ya operesheni hutegemea tu daktari mwenyewe, bali pia juu ya ubora wa chombo ambacho anafanya kazi. Vyombo hupitia sterilizations nyingi, na ikiwa zinafanywa kwa alloy ambayo haijumuishi nickel, basi kutu haitachukua muda mrefu. Na zana zinazotengenezwa kwa chuma zilizo na nikeli hudumu kwa muda mrefu zaidi.
Kwa upande wa vipandikizi, aloi za nikeli hutumika kuzitengeneza. Chuma kilicho na nikeli kina kiwango cha juu cha nguvu. Vifaa vya kurekebisha mifupa, prostheses, screws - kila kitu kinafanywa kwa chuma hiki. Katika meno, implantat pia imechukua nafasi yao ya nguvu. Bugels, brashi za chuma cha pua hutumiwa na madaktari wa meno.
Nikeli katika viumbe hai
Ukiutazama ulimwengu kutoka chini kwenda juu, picha inatokea hivi. Tuna udongo chini ya miguu yetu. Maudhui ya nikeli ndani yake ni ya juu zaidi kuliko kwenye mimea. Lakini ikiwa tunazingatia mimea hii chini ya prism ambayo inatupendeza, basi maudhui makubwa ya nikeli hupatikana katika kunde. Na katika nafaka, asilimia ya nikeli inaongezeka.
Hebu tuzingatie kwa ufupi wastani wa maudhui ya nikeli katika mimea, wanyama wa baharini na wa nchi kavu. Na, kwa kweli, kwa wanadamu. Kipimo ni katika asilimia ya uzito. Kwa hivyo, wingi wa nikeli katika mimea ni 510-5. Wanyama wa nchi kavu 110-6, wanyama wa baharini 1, 610-4. Na binadamu ana maudhui ya nikeli ya 1-210-6.
Jukumu la nikeli katika mwili wa binadamu
Daima unataka kuwa mtu mwenye afya na mrembo. Nickel ni moja ya vipengele muhimu vya kufuatilia katika mwili wa binadamu. Nickel kawaida hujilimbikiza kwenye mapafu, figo na ini. Mkusanyiko wa nikeli kwa wanadamuhupatikana kwenye nywele, tezi na kongosho. Na si kwamba wote. Je, chuma hufanya nini katika mwili? Hapa tunaweza kusema kwa usalama kwamba yeye ni Uswisi, mvunaji, na mchezaji kwenye bomba. Yaani:
- inajaribu kusaidia oksijeni kwenye seli, bila mafanikio;
- kazi ya kupunguza oksidi kwenye tishu pia huangukia kwenye mabega ya nikeli;
- hasiti kuhusika katika udhibiti wa asili ya homoni ya mwili;
- huoksidisha vitamini C kwa usalama;
- inaweza kujulikana ushiriki wake katika kimetaboliki ya mafuta;
- nikeli bora huathiri uundaji wa damu.
Ningependa kutambua umuhimu mkubwa wa nikeli kwenye seli. Kipengele hiki cha ufuatiliaji hulinda utando wa seli na asidi nukleiki, yaani muundo wake.
Ingawa orodha ya kazi zinazofaa za nikeli inaweza kuendelea. Kutoka hapo juu, tunaona kwamba mwili unahitaji nickel. Kipengele hiki cha ufuatiliaji huingia kwenye mwili wetu kupitia chakula. Kawaida kuna nickel ya kutosha katika mwili, kwa sababu inahitaji kidogo sana. Kengele za kutisha za ukosefu wa chuma wetu ni kuonekana kwa ugonjwa wa ngozi. Hii hapa thamani ya nikeli katika mwili wa binadamu.
Aloi za nikeli
Kuna aloi nyingi tofauti za nikeli. Hebu tuzingatie vikundi vitatu kuu.
Kundi la kwanza linajumuisha aloi za nikeli na shaba. Wanaitwa aloi za nickel-shaba. Kwa uwiano wowote vipengele hivi viwili vimeunganishwa, matokeo yake ni ya kushangaza na, muhimu zaidi, bila mshangao. Aloi ya homogeneous imehakikishwa. Ikiwa ina shaba zaidi kuliko nickel, basi mali zinajulikana zaidishaba, na ikiwa nikeli itatawala, aloi hiyo inaonyesha herufi ya nikeli.
Aloi za nikeli-shaba ni maarufu katika utengenezaji wa sarafu, sehemu za mashine. Aloi ya Constantine, ambayo ni karibu 60% ya shaba na nikeli iliyosalia, hutumika kuunda vifaa vya usahihi zaidi.
Zingatia aloi iliyo na nikeli na chromium. Nichromes. Sugu kwa kutu, asidi, sugu ya joto. Aloi kama hizo hutumika kwa injini za ndege, vinu vya nyuklia, lakini tu ikiwa vina hadi 80% ya nikeli.
Hebu tuendelee kwenye kundi la tatu la aloi. Hizi ni aloi za chuma. Wamegawanywa katika aina 4.
- Inastahimili joto - inayostahimili halijoto ya juu. Aloi hii ina karibu 50% ya nikeli. Hapa mchanganyiko unaweza kuwa na molybdenum, titanium, alumini.
- Magnetiki - ongeza upenyezaji wa sumaku, mara nyingi hutumika katika uhandisi wa umeme.
- Kuzuia kutu - aloi hii ni muhimu sana katika utengenezaji wa vifaa vya kemikali, na vile vile wakati wa kufanya kazi katika mazingira ya fujo. Aloi ina molybdenum.
- Aloi inayohifadhi ukubwa na unyumbufu wake. Thermocouple katika tanuri. Hapa ndipo aloi inapoingia. Inapokanzwa, vipimo vya vipimo vinahifadhiwa, na elasticity haipotei. Ni nikeli ngapi inahitajika kutengeneza aloi na mali kama hizo? Chuma kwenye aloi lazima iwe takriban 40%.
Nikeli katika maisha ya kila siku
Ukitazama pande zote, unaweza kuelewa kuwa aloi za nikeli humzunguka mtu kila mahali. Hebu tuanze na samani. Aloi inalinda msingi wa samani kutokana na uharibifu, madhara mabaya. Hebu tuangalie vifaa. Ingawa kwenye dirisha, kwenye fanicha. Yeye anawezaInadumu kwa muda mrefu na inaonekana nzuri sana. Wacha tuendelee na ziara yetu kwenye bafu. Hakuna nikeli hapa. Vichwa vya kuoga, bomba, bomba - yote ya nickel-plated. Shukrani kwa hili, unaweza kusahau kutu ni nini. Na sio aibu kutazama bidhaa, kwa sababu inaonekana nzuri na inasaidia mapambo. Sehemu zenye nikeli zinapatikana katika majengo ya mapambo.
Nikeli si chuma kidogo. Madini na ores mbalimbali zinaweza kujivunia uwepo wa nikeli. Ninafurahi kuwa kitu kama hicho kipo kwenye sayari yetu na hata kwenye mwili wa mwanadamu. Hapa haicheza violin ya mwisho katika michakato ya hematopoietic na hata kwenye DNA. Inatumika sana katika teknolojia. Nickel imeshinda utawala wake kutokana na upinzani wake wa kemikali katika kulinda mipako.
Nikeli ni chuma chenye mustakabali mzuri. Hakika, katika baadhi ya maeneo ni muhimu sana.
