มัน 1751. ในสวีเดนเล็ก ๆ ขอบคุณนักวิทยาศาสตร์ Axel Frederik Krondstedt องค์ประกอบหมายเลข 17 ปรากฏขึ้น ในเวลานั้นมีโลหะที่รู้จักเพียง 12 ชนิดเท่านั้นรวมถึงกำมะถันฟอสฟอรัสคาร์บอนและสารหนู พวกเขารับน้องใหม่เข้าบริษัท เขาชื่อนิกเกิ้ล
ประวัติศาสตร์เล็กน้อย
เมื่อหลายปีก่อนการค้นพบอันน่าอัศจรรย์นี้ คนงานเหมืองจากแซกโซนีคุ้นเคยกับแร่ที่อาจเข้าใจผิดว่าเป็นแร่ทองแดง ความพยายามในการสกัดทองแดงจากวัสดุนี้ไร้ประโยชน์ รู้สึกว่าถูกโกง แร่จึงถูกเรียกว่า "Kupfernikel" (ในภาษารัสเซีย - "ปิศาจทองแดง")
Krondstedt ผู้เชี่ยวชาญด้านแร่ธาตุเริ่มให้ความสนใจในแร่นี้ หลังจากทำงานอย่างหนัก ก็ได้โลหะใหม่ซึ่งเรียกว่านิกเกิล เบิร์กแมนเข้ารับช่วงต่อจากกระบองวิจัย เขาขัดเกลาโลหะเพิ่มเติมและได้ข้อสรุปว่าองค์ประกอบนี้คล้ายกับเหล็ก
คุณสมบัติทางกายภาพของนิกเกิล
นิกเกิลรวมอยู่ในกลุ่มธาตุที่สิบและอยู่ในคาบที่สี่ของตารางธาตุภายใต้เลขอะตอม 28 หากคุณนำสัญลักษณ์ Ni ในตารางออกไป แสดงว่าเป็นนิกเกิล มีสีเหลืองบนฐานสีเงิน แม้แต่ในอากาศโลหะไม่จางหาย แข็งและค่อนข้างหนืด มันยืมตัวเองได้ดีกับการปลอมเพื่อให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่บางมากได้ ขัดอย่างสมบูรณ์แบบ แม่เหล็กสามารถดึงดูดนิกเกิลได้ แม้ที่อุณหภูมิ 340 องศาโดยมีเครื่องหมายลบ ก็ยังมองเห็นคุณสมบัติแม่เหล็กของนิกเกิล นิกเกิลเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อน มันแสดงกิจกรรมทางเคมีต่ำ คุณสมบัติทางเคมีของนิกเกิลสามารถพูดได้อย่างไร
คุณสมบัติทางเคมี
อะไรที่จำเป็นในการพิจารณาองค์ประกอบเชิงคุณภาพของนิกเกิล? ที่นี่จำเป็นต้องระบุอะตอม (คือหมายเลข) ที่โลหะของเราประกอบด้วย มวลโมลาร์ (เรียกอีกอย่างว่ามวลอะตอม) คือ 58.6934 (g / mol) การวัดได้ย้ายไปแล้ว รัศมีของอะตอมของโลหะของเราคือ 124 น. เมื่อวัดรัศมีไอออน ผลลัพธ์แสดง (+2e) 69 pm และหมายเลข 115 pm คือรัศมีโควาเลนต์ ตามสเกลของนักผลึกศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและนักเคมีผู้ยิ่งใหญ่ Pauling อิเล็กโตรเนกาติวีตี้คือ 1.91 และศักย์ไฟฟ้าคือ 0.25 V
ผลกระทบของอากาศและน้ำที่มีต่อนิกเกิลนั้นแทบไม่มีความสำคัญ สามารถพูดได้เช่นเดียวกันเกี่ยวกับด่าง ทำไมโลหะนี้ถึงทำปฏิกิริยาเช่นนี้? NiO ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของมัน เป็นการเคลือบในรูปแบบของฟิล์มที่ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน หากนิกเกิลถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงมาก นิกเกิลจะเริ่มทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและทำหน้าที่เป็นฮาโลเจนด้วย
ถ้านิกเกิลกลายเป็นกรดไนตริก ปฏิกิริยาจะใช้เวลาไม่นาน นอกจากนี้ยังเปิดใช้งานได้อย่างง่ายดายในสารละลายที่มีแอมโมเนีย
แต่กรดบางชนิดใช้ไม่ได้กับนิกเกิล กรดเช่นไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริกละลายช้ามากแต่ชัวร์ และความพยายามที่จะทำเช่นเดียวกันกับนิกเกิลในกรดฟอสฟอริกก็ไม่ประสบความสำเร็จเลย
นิกเกิลในธรรมชาติ
การคาดเดาของนักวิทยาศาสตร์ก็คือแกนกลางของโลกของเราคือโลหะผสมซึ่งธาตุเหล็กประกอบด้วย 90% และนิกเกิลมีน้อยกว่า 10 เท่า มีโคบอลต์อยู่ - 0.6% ในกระบวนการหมุน อะตอมของนิกเกิลจะเข้าไปในชั้นของเปลือกโลก พวกเขาเป็นผู้ก่อตั้งแร่ทองแดง - นิกเกิลซัลไฟด์พร้อมกับทองแดงและกำมะถัน อะตอมของนิกเกิลที่กล้าหาญกว่าบางอะตอมไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้นและผลักดันไปสู่อีกขั้น อะตอมพุ่งขึ้นสู่พื้นผิวพร้อมกับโครเมียม แมกนีเซียม และเหล็ก นอกจากนี้ เพื่อนนักเดินทางของโลหะของเราถูกออกซิไดซ์และแยกออก
หินเฟลซิกและอัลตราเบสิกเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าปริมาณนิกเกิลในหินที่เป็นกรดนั้นต่ำกว่าในหินอุลตรามาฟิคมาก ดังนั้นดินและพืชพรรณจึงอุดมไปด้วยนิกเกิลค่อนข้างดี แต่การเดินทางของฮีโร่ภายใต้การสนทนาในชีวมณฑลและน้ำนั้นไม่เด่นชัดนัก
แร่นิกเกิล
แร่นิกเกิลอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นสองประเภท
- ทองแดงนิกเกิลซัลไฟด์. แร่ธาตุ: แมกนีเซียม, ไพร์โรไทต์, คิวบาไนต์, ไมไรต์, เพตแลนไดต์, สเปอร์รีไลต์ - นั่นคือสิ่งที่มีอยู่ในแร่เหล่านี้ ขอบคุณหินหนืดที่ก่อตัวขึ้น แร่ซัลไฟด์ยังสามารถผลิตแพลเลเดียม ทองคำ และอื่นๆ
- แร่นิเกิลซิลิเกต. มันหลวมเหมือนดินเหนียว แร่ประเภทนี้เป็นแร่เฟอรูจินัส ซิลิเชียส แมกนีเซียน
ที่ที่ใช้นิกเกิล
นิกเกิลถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ทรงพลัง เช่น โลหะวิทยา กล่าวคือในการผลิตโลหะผสมหลายชนิด โดยพื้นฐานแล้ว โลหะผสมนั้นรวมถึงเหล็ก นิกเกิล และโคบอลต์ มีโลหะผสมหลายชนิดที่มีส่วนผสมของนิกเกิล โลหะของเรารวมกันเป็นโลหะผสม เช่น ไททาเนียม โครเมียม โมลิบดีนัม นิกเกิลยังใช้ปกป้องผลิตภัณฑ์ที่สึกกร่อนอย่างรวดเร็ว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ชุบนิกเกิล กล่าวคือ สร้างการเคลือบนิกเกิลพิเศษที่ไม่ยอมให้การกัดกร่อนทำตรงกันข้าม
นิกเกิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีมาก ดังนั้นจึงมีการใช้งานอย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมเคมี เหล่านี้คืออุปกรณ์ จานเคมี อุปกรณ์สำหรับการใช้งานต่างๆ สำหรับสารเคมี, อาหาร, การนำส่งอัลคาไล, การจัดเก็บน้ำมันหอมระเหย, ถังและอ่างเก็บน้ำที่ทำจากวัสดุนิกเกิล เทคโนโลยีนิวเคลียร์ โทรทัศน์ อุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งรายการยาวมาก ขาดโลหะนี้ไม่ได้
หากคุณมองเข้าไปในสาขาเช่น การผลิตเครื่องมือ แล้วเมื่อมองเข้าไปในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล คุณจะสังเกตเห็นว่าแอโนดและแคโทดเป็นแผ่นนิกเกิล และนี่ไม่ใช่รายการการใช้งานทั้งหมดของโลหะที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้ ไม่ควรมองข้ามความสำคัญของนิกเกิลในยา
นิกเกิลในยา
นิเกิลใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ ขั้นแรก มาใช้เครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการกันก่อน ผลลัพธ์ของการผ่าตัดไม่เพียงขึ้นอยู่กับตัวแพทย์เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณภาพของเครื่องมือที่เขาใช้ด้วยเครื่องมือได้รับการฆ่าเชื้อหลายครั้ง และหากทำจากโลหะผสมที่ไม่มีนิกเกิล การกัดกร่อนก็จะใช้เวลาไม่นาน และเครื่องมือทำจากเหล็กที่มีนิกเกิลมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามาก
ในส่วนของรากฟันเทียมนั้นใช้โลหะผสมนิกเกิลทำ เหล็กที่มีนิกเกิลมีความแข็งแรงสูง อุปกรณ์สำหรับยึดกระดูก ขาเทียม สกรู ทุกอย่างทำด้วยเหล็กนี้ ในทางทันตกรรม รากฟันเทียมก็มีจุดแข็งเช่นกัน Bugels เหล็กจัดฟันสแตนเลสถูกใช้โดยทันตแพทย์จัดฟัน
นิกเกิลในสิ่งมีชีวิต
ถ้าคุณมองโลกจากล่างขึ้นบน รูปภาพจะออกมาประมาณนี้ เรามีดินอยู่ใต้ฝ่าเท้าของเรา ปริมาณนิกเกิลในนั้นสูงกว่าในพืช แต่ถ้าเราพิจารณาพืชพันธุ์นี้ภายใต้ปริซึมที่เราสนใจ ก็จะพบปริมาณนิกเกิลจำนวนมากในพืชตระกูลถั่ว และในซีเรียล เปอร์เซ็นต์ของนิกเกิลก็เพิ่มขึ้น
ลองพิจารณาเนื้อหาโดยเฉลี่ยของนิเกิลในพืช สัตว์ทะเล และสัตว์บกโดยสังเขปกัน และแน่นอนในมนุษย์ การวัดเป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก ดังนั้นมวลของนิกเกิลในพืชคือ 510-5 สัตว์บก 110-6 สัตว์ทะเล 1, 610-4 และมนุษย์มีปริมาณนิกเกิล 1-210-6.
บทบาทของนิกเกิลในร่างกายมนุษย์
คุณอยากเป็นคนสวยสุขภาพดีอยู่เสมอ นิกเกิลเป็นหนึ่งในองค์ประกอบการติดตามที่สำคัญในร่างกายมนุษย์ นิกเกิลมักจะสะสมในปอด ไต และตับ การสะสมของนิกเกิลในมนุษย์พบในเส้นผม ไทรอยด์ และตับอ่อน และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด โลหะทำหน้าที่อะไรในร่างกาย? ที่นี่เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าเขาเป็นชาวสวิส คนเกี่ยวข้าว และผู้เล่นที่ตกเป็นเหยื่อ กล่าวคือ:
- พยายามช่วยให้เซลล์ออกซิเจนไม่ประสบความสำเร็จ
- งานลดการเกิดออกซิเดชันในเนื้อเยื่อก็ตกลงบนไหล่ของนิกเกิลเช่นกัน
- อย่าลังเลที่จะมีส่วนร่วมในการควบคุมภูมิหลังของฮอร์โมนของร่างกาย
- ออกซิไดซ์วิตามินซีอย่างปลอดภัย;
- สังเกตได้ว่าเขามีส่วนร่วมในการเผาผลาญไขมัน
- นิกเกิลชั้นดีมีผลต่อการสร้างเม็ดเลือด
ฉันต้องการทราบความสำคัญอย่างยิ่งของนิกเกิลในเซลล์ ธาตุติดตามนี้ปกป้องเยื่อหุ้มเซลล์และกรดนิวคลีอิก กล่าวคือ การออกแบบ
ถึงแม้รายชื่อผลงานที่คู่ควรของนิเกิลจะยังดำเนินต่อไป จากที่กล่าวมาเราสังเกตว่าร่างกายต้องการนิกเกิล ธาตุนี้เข้าสู่ร่างกายของเราผ่านทางอาหาร โดยปกติร่างกายจะมีนิกเกิลเพียงพอเพราะต้องการเพียงเล็กน้อย ระฆังที่น่าตกใจของการขาดโลหะของเราคือลักษณะของโรคผิวหนัง นี่คือคุณค่าของนิกเกิลในร่างกายมนุษย์
โลหะผสมนิกเกิล
นิกเกิลอัลลอยด์มีมากมายหลายแบบ มาดูสามกลุ่มหลักกัน
กลุ่มแรกเป็นโลหะผสมนิกเกิลและทองแดง พวกเขาเรียกว่าโลหะผสมนิกเกิล - ทองแดง องค์ประกอบทั้งสองนี้จะหลอมรวมกันในสัดส่วนใดก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าทึ่ง และที่สำคัญที่สุดคือไม่ต้องแปลกใจเลย รับประกันโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน หากมีทองแดงมากกว่านิกเกิลแสดงว่ามีคุณสมบัติเด่นชัดกว่าทองแดง และถ้านิกเกิลมีมากกว่า โลหะผสมจะแสดงอักขระนิกเกิล
โลหะผสมนิกเกิล-ทองแดง เป็นที่นิยมในการผลิตเหรียญ ชิ้นส่วนเครื่องจักร โลหะผสมคอนสแตนตินซึ่งเป็นทองแดงเกือบ 60% และนิกเกิลที่เหลือใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงขึ้น
พิจารณาโลหะผสมที่มีนิกเกิลและโครเมียม นิโครมส์. ทนต่อการกัดกร่อน กรด ทนความร้อน โลหะผสมดังกล่าวใช้สำหรับเครื่องยนต์ไอพ่น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แต่มีนิกเกิลมากถึง 80% เท่านั้น
มาต่อกันที่โลหะผสมกลุ่มที่สามกัน เหล่านี้เป็นโลหะผสมเหล็ก แบ่งออกเป็น 4 ประเภท
- ทนความร้อน-ทนอุณหภูมิสูง โลหะผสมนี้มีนิกเกิลเกือบ 50% ส่วนผสมนี้สามารถใช้ได้กับโมลิบดีนัม ไททาเนียม อะลูมิเนียม
- แม่เหล็ก - เพิ่มการซึมผ่านของแม่เหล็ก มักใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า
- ป้องกันการกัดกร่อน - โลหะผสมนี้ขาดไม่ได้ในการผลิตอุปกรณ์เคมี เช่นเดียวกับเมื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว โลหะผสมมีโมลิบดีนัม
- โลหะผสมที่คงขนาดและความยืดหยุ่นไว้ เทอร์โมคัปเปิลในเตาอบ นี่คือที่มาของโลหะผสม เมื่อถูกความร้อน ขนาดของมิติจะยังคงอยู่ และความยืดหยุ่นจะไม่สูญหาย ต้องใช้นิกเกิลมากแค่ไหนในการทำโลหะผสมที่มีคุณสมบัติดังกล่าว? โลหะในโลหะผสมควรอยู่ที่ประมาณ 40%
นิกเกิลในชีวิตประจำวัน
ถ้ามองไปรอบๆ จะเข้าใจได้ว่าโลหะผสมนิกเกิลล้อมรอบคนทุกที่ เริ่มจากเฟอร์นิเจอร์กันก่อน โลหะผสมปกป้องฐานของเฟอร์นิเจอร์จากความเสียหายอันตราย มาดูอุปกรณ์เสริมกัน แม้ว่าบนหน้าต่าง แม้ว่าจะอยู่บนเฟอร์นิเจอร์ เธอสามารถติดทนนานและดูดีมาก ไปต่อกันที่ห้องน้ำของเรา ไม่มีนิกเกิลที่นี่ หัวฝักบัว ก๊อกน้ำ ก๊อก - ชุบนิกเกิลทั้งหมด ด้วยเหตุนี้คุณจึงลืมไปเลยว่าการกัดกร่อนคืออะไร และไม่อายที่จะดูสินค้าเพราะดูน่ารักและรองรับการตกแต่ง ชิ้นส่วนชุบนิกเกิลพบได้ในอาคารตกแต่ง
นิกเกิลไม่ใช่โลหะย่อย แร่ธาตุและแร่ต่าง ๆ สามารถอวดการปรากฏตัวของนิกเกิลได้ ฉันดีใจที่มีองค์ประกอบดังกล่าวบนโลกของเราและแม้กระทั่งในร่างกายมนุษย์ ที่นี่เขาไม่ได้เล่นไวโอลินตัวสุดท้ายในกระบวนการสร้างเม็ดเลือดและแม้แต่ใน DNA ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยี นิกเกิลได้รับชัยชนะเนื่องจากความทนทานต่อสารเคมีในการปกป้องสารเคลือบ
นิกเกิลเป็นโลหะที่มีอนาคตที่ดี แน่นอนว่าในบางพื้นที่ก็ขาดไม่ได้