بایگانی برچسب برای: خواص فیزیکی و شیمیایی فلز نیکل

نیکل (Nickel) یک عنصر شیمیایی با نماد Ni و عدد اتمی ۲۸ با درخشش براق سفید- نقره ای است. نیکل متعلق به گروه فلزات انتقالی و یک فلز سخت و انعطاف پذیر به رنگ طلایی کمرنگ است.

این فلز به صورت خالص فقط در مقادیر اندک معمولاً در سنگ‌های اولترامافیک در پوسته زمین و در داخل شهاب سنگ های نیکل- آهن که در خارج از جو زمین در معرض اکسیژن نیستند ، یافت می شود. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک در رابطه با این فلز توضیحات بیشتری ارائه می شود.

حقایقی در رابطه با فلز نیکل

نیکل یکی از چهار عنصری است (آهن ، کبالت و گادولینیوم) که تقریباً در دمای اتاق فرومغناطیسی هستند. این فلز در دوران مدرن خصوصاً در آلیاژها بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. حدود 68٪ از تولید جهانی فلز برای تولید فولاد ضد زنگ استفاده می شود و استفاده از آن در سایر برنامه ها از جمله تولید باتری به سرعت در حال رشد است.

این فلز کاربردهای مختلفی مانند کاتالیزور هیدروژناسیون ، کاتد باتری ، رنگدانه ها و پوشش سطوح فلزی دارد. نیکل یک ماده مغذی ضروری برای برخی از میکروارگانیسم ها و گیاهانی است که حاوی آنزیم های حاوی Ni به عنوان محل فعال هستند.

خواص فیزیکی و شیمیایی فلز نیکل

دمای هسته نیکل 355 درجه سانتیگراد (671 درجه فارنهایت) است ، به این معنی که در دمای بالاتر از این دما نیکل مغناطیسی نیست. این فلز با ساختار بلوری در برابر فشارهای حداقل 70 GPa پایدار است. نیکل یک فلز سخت است و از هدایت الکتریکی و حرارتی نسبتاً بالایی در بین فلزات انتقالی برخوردار است.

نیکل پودر خالص برای به حداکثر رساندن سطح واکنش ، فعالیت شیمیایی قابل توجهی نشان می دهد ، اما قطعات بزرگتر در شرایط استاندارد به آرامی با هوا واکنش نشان می دهند زیرا یک لایه اکسید روی سطح فلز تشکیل می شود و از خوردگی بیشتر جلوگیری می کند.

کاربردهای فلز نیکل

محصولات حاوی این فلز نقش مهمی در زندگی روزمره ما دارند. در مقایسه با سایر مواد ، محصولات حاوی نیکل دارای مقاومت در برابر خوردگی ، سختی بالا ، مقاومت در برابر دمای بالا و پایین و طیف وسیعی از خاصیت های خاص مغناطیسی و الکترونیکی هستند. بنابراین ، بیشتر نیکل تولید شده برای آلیاژها ، روکش ها ، باتری ها و برخی موارد دیگر مانند لوازم آشپزخانه ، تلفن های همراه ، تجهیزات پزشکی ، حمل و نقل ، ساختمان ها ، تولید برق و جواهرات استفاده می شود. این فلز را می توان با فولاد ، آهن ، ایجاد آلیاژهای مس ، کروم ، آلومینیوم ، سرب ، کبالت ، نقره ، طلا و سایر عناصر استفاده کرد.

آلیاژهای آهنی مبتنی بر نیکل شامل فولادهای ضد زنگ ، فولادهای آلیاژی سبک ، چدن و ​​برخی از فولادهای خاص هستند. این محصولات در توربین های گازی ، برخی از کارخانه های شیمیایی ، سکه سازی و مهندسی دریا مورد استفاده قرار می گیرند.

آلیاژهای نیکل غیر آهنی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند شامل آلیاژهای مس مانند مونل ، برنج نیکل و برنز هستند. از این محصولات در ساخت ملخ ، میل لنگ و بدنه قایق های موتوری ، قایق های ماهیگیری و دیگر قایق ها استفاده می شود.

ابر آلیاژهای مبتنی بر نیکل شامل آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی ، آلیاژ مقاوم در برابر سایش ، آلیاژ دقیق بر پایه نیکل ، آلیاژ حافظه ای شکل و آلیاژ ذخیره هیدروژن هستند. آلیاژهای فوق به طور گسترده ای در صنایع هواپیمایی ، کشتی سازی ، شیمیایی ، الکترونیکی ، دارویی و انرژی مورد استفاده قرار می گیرند.

بهتر است بدانید

از آنجا که این فلز در برابر خوردگی مقاوم است ، گاهی از آن به عنوان جایگزین نقره تزئینی استفاده می شد. همچنین بعد از سال 1859 در بعضی از کشورها به عنوان فلز کم هزینه ساخت سکه مورد استفاده قرار گرفت ، اما در سالهای آخر قرن بیستم با آلیاژ ارزان تری از فولاد ضد زنگ ، آهن جایگزین شد.

این ترکیب یک آلیاژ عالی برای برخی فلزات گرانبها است و در سنجش آتش به عنوان جمع کننده عناصر گروه پلاتین (PGE) استفاده می شود. به این ترتیب Ni قادر به جمع آوری هر شش عنصر PGE از سنگ معدن و جمع آوری بخشی از طلا است. سنگ معدن های نیکل با مقاومت بالا نیز ممکن است در بازیابی PGE (در درجه اول پلاتین و پالادیوم) نقش داشته باشند. علاوه بر این ، در الکترودهای انتشار گاز برای سلولهای سوختی قلیایی از کف نیکل یا مش نیکل استفاده می شود.

نیکل یک ماده مغناطیسی طبیعی است ، به این معنی که اگر یک میدان مغناطیسی وجود داشته باشد ، طول آن کمی تغییر می کند.

جالب است بدانید

Ni از کاربید تنگستن یا فلز سخت به عنوان چسب در صنعت سیمان استفاده می شود در نسبت های 6 تا 12٪ از نظر وزنی استفاده می شود. این فلز کاربید تنگستن را مغناطیسی می کند و به قطعات سیمانی مقاومت در برابر خوردگی می بخشد ، اگرچه سختی آن نسبت به قطعات پیوند کبالت کمتر است.

اگرچه این فلز تا دهه 1970 شناخته شده نبود ، اما در زیست شناسی برخی گیاهان ، اوباکتری ها ، باستان باکتری ها و قارچ ها نقش مهمی دارد. آنزیم های حاوی نیکل مانند اوره آز در برخی ارگانیسم ها تشدید می شوند. اوره در این موجودات ، هیدرولیز اوره به آمونیاک و کاربامات را کاتالیز می کند.

سمیت و خطرات نیکل برای انسان

منبع اصلی قرار گرفتن در معرض نیکل مصرف خوراکی است زیرا این فلز برای گیاهان ضروری است. این فلز به طور طبیعی در آب و غذا یافت می شود و ممکن است با آلودگی فعالیت های انسانی افزایش یابد. به عنوان مثال شیرهای ساخته شده از این فلز ممکن است آب و خاک را آلوده کند. استخراج و ذوب همچنین ممکن است نیکل را به فاضلاب وارد کند. ظروف آلیاژی فولاد نیکل و ظروف حاوی رنگدانه های نیکل نیز ممکن است این فلز را در مواد غذایی آزاد کند.

جو ممکن است با تصفیه سنگ معدن نیکل و احتراق سوخت های فسیلی آلوده شود. انسان ها ممکن است نیکل را مستقیماً از دود توتون و تماس پوست با جواهرات ، شامپوها ، مواد شوینده و سکه ها جذب کنند. شکل کمتری از قرار گرفتن در معرض مزمن از طریق همودیالیز اتفاق می افتد زیرا یونهای Ni می توانند پس از کلات شدن آلبومین به پلاسما جذب شوند.

البته قرار گرفتن در معرض متوسط ​​روزانه در معرض این فلز تهدیدی برای سلامت انسان نیست زیرا روزانه از طریق کلیه و از طریق ادرار دفع می شود یا بدون جذب از طریق دستگاه گوارش دفع می شود. این یک سم تجمعی نیست ، اما دوزهای بالا یا استنشاق مزمن ممکن است سمی ، حتی سرطان زا و یک خطر شغلی باشد.