Химия никеля. Никеля оксиды Оксид никеля 2 какой

Оксид никеля(II)

Оксид никеля(II) - неорганическое бинарное соединение двухвалентного никеля с кислородом. Химическая формула NiO. Встречается в природе в виде редкого минерала бунзенита.

Получение

В природе оксид никеля встречается в виде минерала бунзенита -- октаэдрические кристаллы, цвет от тёмно-зелёного до буровато-чёрного в зависимости от примесей. Химический состав нестехиометрический NiOx, где x = ~1 с примесями Bi, Co, As. Очень редок, встречается в Иогангеоргенштадте, в Саксонии.

Оксид никеля можно синтезировать непосредственно из элементов окислением Ni при нагревании на воздухе или в кислороде:

Оксид никеля(II) может быть получен термическим разложением в гидроксида никеля(II) или некоторых солей двухвалентного никеля (карбоната, нитрата и др.):

Физические свойства

Оксид никеля(II) -- кристаллическое вещество, в зависимости от способа получения и термической обработки имеет цвет от светло- до тёмно-зелёного или чёрного. кобальт никель химический водород

Состояние твёрдое

Молярная масса74,69 г/моль

Плотностьб-NiO 6,67 г/смі

Термические свойства

Температура плавления1682 °C

Температура разложения1230 °C

Молярная теплоёмкость (ст. усл.)44,3 Дж/(моль·К)

Энтальпия образования (ст. усл.)-239,7 кДж

Химические свойства

Термически оксид никеля очень устойчив. Только при температурах выше 1230 °C становится заметна его обратимая диссоциация:

Проявляет амфотерные свойства (основные преобладают), в воде практически не растворим:

Реагирует с кислотами:

При спекании взаимодействует с щелочами и оксидами типичных металлов:

С концентрированным раствором аммиака образует амминокомплексы:

Восстанавливается водородом или другими восстановителями (С, Mg, Al) до металла:

При сплавлении с кислотными оксидами образует соли

Применение

Основное применение оксида никеля -- промежуточный продукт при получении солей никеля(II), никельсодержащих катализаторов и ферритов. Используется NiO как зелёный пигмент для стекла, глазурей и керамики. Объём производства оксида никеля около 4000 тонн/год. Как и все соединения никеля его оксид тоже ядовитый. ПДК в воздухе для рабочей зоны 0,005 мг/мі (в пересчёте на Ni).

Другие названия: Оксид никеля, окись никеля.

Физические свойства:

Оксид никеля(II) — кристаллическое вещество, в зависимости от способа получения и термической обработки имеет цвет от светло- до тёмно-зелёного или чёрного. Имеет две кристаллические модификации:

• α-NiO до Т<252 °C, антиферромагнетик, тригональная сингония, параметры элементарной ячейки a = 0,29549 нм, c = 0,7228 нм, d = 6,67 г/см³;
• β-NiO при Т>252 °C, кубическая сингония, пространственная группа F m3m, a = 0,41768 нм, Z = 4, структура типа NaCl, d = 7,45г/см³.

Получение:

В природе оксид никеля встречается в виде минерала бунзенита — октаэдрические кристаллы, цвет от тёмно-зелёного до буровато-чёрного в зависимости от примесей. Химический состав нестехиометрический NiO x , где x = ~1 с примесями Bi, Co, As. Очень редок, встречается в Иогангеоргенштадте, в Саксонии.

Оксид никеля можно синтезировать непосредственно из элементов окислением Ni при нагревании на воздухе или в кислороде:

Оксид никеля(II) может быть получен термическим разложением в гидроксида никеля(II) или некоторых солей двухвалентного никеля (карбоната, нитрата и др.):

Химические свойства:

Термически оксид никеля очень устойчив. Только при температурах выше 1230 °C становится заметна его обратимая диссоциация:

Проявляет амфотерные свойства (основные преобладают), в воде практически не растворим: p ПР = 15,77

Реагирует с кислотами:

При спекании взаимодействует с щелочами и оксидами типичных металлов:

С концентрированным раствором аммиака образует амминокомплексы:

Восстанавливается водородом или другими восстановителями (С, Mg, Al) до металла:

При сплавлении с кислотными оксидами образует соли:

Применение:

Основное применение оксида никеля — промежуточный продукт при получении солей никеля(II), никельсодержащих катализаторов и ферритов. Используется NiO как зелёный пигмент для стекла, глазурей и керамики. Объём производства оксида никеля около 4000 тонн/год.

Безопасность

Как и все соединения никеля его оксид тоже ядовитый. ПДК в воздухе для рабочей зоны 0,005 мг/м³ (в пересчёте на Ni).

Физические свойства

Химические свойства и методы получения

Список использованной литературы

1. Волков, А.И., Жарский, И.М. Большой химический справочник / А.И. Волков, И.М. Жарский. - Мн.: Современная школа, 2005. - 608 с ISBN 985-6751-04-7.

ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1991 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в августе 1980 г., марте 1983 г., июле 1985 г., июне 1990 г. (ИУС 10-80, 7-83, 10-85, 9-90)


Настоящий стандарт распространяется на порошкообразную закись никеля, применяемую на предприятиях, изготовляющих эмалированные изделия.

Формула NiO.

Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 74,709.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1а. Закись никеля должна быть изготовлена в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

1.1. Закись никеля должна изготовляться в виде порошка с размером частиц не более 0,5 мм.

Таблица 1

Примечание. По согласованию с потребителем допускается массовая доля ковких крупинок закиси никеля не более 0,01%.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

1а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

1а.1. Пыль закиси никеля обладает канцерогенным действием, оказывает влияние на кроветворение, углеводный обмен; класс опасности 1 по ГОСТ 12.1.007-76 ; предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений (в пересчете на никель) 0,05 мг/м по нормам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР.

1а.2. Предельно допустимая концентрация никеля в воде водоемов санитарно-бытового пользования - 0,1 мг/дм по нормам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР.

1а.3. Закись никеля обезвреживанию и уничтожению не подлежит. Просыпавшийся продукт после сухой и последующей влажной уборки утилизируют в технологических процессах производства никеля.

1а.4. Закись никеля при нормальных условиях не горюча, пожаро- и взрывобезопасна, в воздушной среде и сточных водах в присутствии других веществ токсичные соединения не образует.

1а.5. Работающие с закисью никеля должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.103-83 .

Для защиты органов дыхания должны применяться в зависимости от концентрации фильтрующие противоаэрозольные респираторы 2-й и 1-й степени защиты по ГОСТ 12.4.011-89 , ГОСТ 12.4.034-85 *, ГОСТ 12.4.041-89 *.
______________
ГОСТ 12.4.034-2001 ;
*8 На территории Российской Федерации действует ГОСТ 12.4.041-2001

1а.6. Работающие с закисью никеля должны быть обеспечены бытовыми помещениями, снабженными устройствами по группе IIIа производственных процессов по нормам и правилам, утвержденным Госстроем СССР.

Производственные и лабораторные помещения, в которых проводятся работы с закисью никеля, должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75 , обеспечивающей состояние воздуха рабочей зоны в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 .

Контроль за состоянием воздуха рабочей зоны производят в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 и методикам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР и соответствующим ГОСТ 12.1.016-79 .

1а.7. Каждый работающий с закисью никеля должен пройти обучение в соответствии с ГОСТ 12.0.004-79 *.
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 12.0.004-90 . - Примечание изготовителя базы данных.

1а.8. Анализ закиси никеля должен выполняться в соответствии с ГОСТ 12.3.002-75 и нормативно-техническими документами по безопасному выполнению работ в условиях лаборатории, утвержденными в установленном порядке.

1а.9. При нагрузке и разгрузке закиси никеля должны соблюдаться требования безопасности по ГОСТ 12.3.009-76 .

Разд.1а. (Измененная редакция, Изм. N 3).

1.2. По физико-химическим показателям закись никеля должна соответствовать нормам, указанным в табл.1.

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Закись никеля принимают партиями. В партию включают продукт, однородный по своим качественным показателям, в количестве не более 10 т, одновременно отправляемом в один адрес и сопровождаемом одним документом о качестве, содержащим:



наименование продукта;

результаты проведенных анализов;

номер партии и дату изготовления;

массу партии брутто и нетто;

число упаковочных единиц партии;

2.2. Объединенную пробу закиси никеля отбирают по массе не менее 1% от партии. Количество упаковочных единиц, из которых должны быть взяты пробы, указаны в табл.2.

Допускается отбирать пробы непосредственно с потока через равные промежутки времени в течение всей погрузки, разгрузки партии готового продукта.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.3. При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному из показателей проводят повторный анализ удвоенного количества проб, взятых от той же партии. Результаты повторных анализов считаются окончательными и распространяются на всю партию.

3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

3.1. Точечную пробу закиси никеля отбирают при помощи щупа, состоящего из двух трубок - наружной и внутренней. Наружная трубка должна иметь закрытый торец и снабжена щелеобразной шлицей по всей длине погружения щупа.

Внутренняя трубка должна иметь одну или несколько шлиц, расположенных так, чтобы при вращении трубок в разные стороны по отношению друг к другу шлицы могли открываться и закрываться. Трубки должны свободно входить одна в другую так, чтобы попадание между ними даже самых крупных частиц не мешало вращению.

В барабан, мешок или бочку щуп вводят на глубины упаковочной единицы при закрытых шлицах. Когда щуп достигает глубины упаковочной единицы, шлицы нужно открывать так, чтобы щуп заполнялся порошком по всей длине шлицы, после чего шлицы закрывают и содержимое его высыпают в сборник для объединенной пробы.

Отобранную объединенную пробу сокращают с помощью делителя. В этом случае закись никеля из засыпного устройства ссыпают равномерно в камеры левого и правого сборников.

Объединенную пробу сокращают до массы не менее 0,5 кг. Полученную среднюю лабораторную пробу делят на две части, из них одну часть растирают до 0,15 мм и направляют на химический анализ, вторую часть - на качественное определение содержания сплошных зерен металлического никеля.

3.2. Приготовление анализируемого раствора для определения никеля, кобальта, железа, меди, алюминия, магния

3.2.1. Применяемые реактивы и растворы:

кислота соляная по ГОСТ 3118-77 ;

кислота азотная по ГОСТ 4461-77 , плотностью 1,38 г/см;

кислота серная по ГОСТ 4204-77 , разбавленная 1:1;

калий кислый сернокислый по ГОСТ 4223-75 ;

кислота фтористоводородная (плавиковая кислота) по ГОСТ 10484-78 ;

вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72 ;

кислота хлорная плотностью 1,60 г/см.

3.2.2. Химическая обработка пробы

Для определения массовой доли никеля и кобальта берут отдельные навески пробы соответственно по 1 г. Для определения массовой доли железа, меди, алюминия берут общую навеску, равную 1 г. Полученные навески разлагают следующим образом: пробу, взвешенную с точностью до 0,0002 г, растворяют в стакане вместимостью 200-300 см в 30 см соляной кислоты при нагревании в течение 10-15 мин. Затем приливают 10-20 см азотной кислоты и продолжают нагревание, закрыв стакан часовым стеклом. После растворения основной массы стекло снимают и обмывают его 3-5 см воды. Осторожно к пробе приливают 20 см серной кислоты и упаривают раствор до начала выделения паров серного ангидрида. Охлаждают, обмывают стенки стакана 3-5 см воды и снова упаривают до начала выделения паров серного ангидрида. После охлаждения приливают около 50 см воды. Если остался нерастворимый остаток, его отфильтровывают через беззольный фильтр и доплавляют с кислым сернокислым калием. Для этого остаток на фильтре промывают горячей водой, подсушивают, переносят с фильтром в платиновый тигель, фильтр озоляют и прокаливают. Осадок смачивают несколькими каплями воды, приливают 2-3 капли серной кислоты, 2-3 см плавиковой кислоты, нагревают и выпаривают досуха. Сухой остаток сплавляют с небольшим количеством кислого сернокислого калия (0,2-0,3 г). Плав растворяют в теплой воде, подкисленной серной кислотой, и присоединяют к основному раствору - раствор А.

При определении железа, меди, алюминия раствор А, полученный из отдельной навески, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см и объем раствора доводят до метки водой - раствор

3.3. Определение массовой доли никеля проводят по ГОСТ 13047.1-81 * (разд.2). При этом для анализа берут раствор А (п.3.2), переводят в стакан для электролиза, прибавляют 3 г сернокислого аммония и подвергают электролизу.
______________
* На территории Российской Федерации действуют ГОСТ 13047.1-2002 и ГОСТ 13047.2-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.4. Определение массовой доли кобальта проводят по ГОСТ 13047.6-81 * (разд.4). При этом для анализа берут раствор А (п.3.2).
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.4-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.2.1-3.4. (Измененная редакция, Изм. N 4).

3.5. Определение массовой доли железа проводят по ГОСТ 13047.14-81 * (разд.3). При этом для анализа берут аликвотную часть раствора Б (п.3.2), равную 20 см, для колориметрирования отбирают аликвотную часть, содержащую 10-100 мкг железа.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.17-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.6. Определение массовой доли меди проводят по ГОСТ 13047.7-81 * (разд.2). При этом для анализа берут аликвотную часть раствора Б (п.3.2), равную 20 см; для колориметрирования отбирают аликвотную часть, содержащую 10-100 мкг меди.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.10-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.7. Определение массовой доли серы проводят по ГОСТ 13047.3-81 * (разд.3).
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.7-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.8. Определение массовой доли алюминия проводят по ГОСТ 13047.16-81 * (разд.2). При этом для анализа берут аликвотную часть раствора Б (п.3.2), равную 10 см, и проводят электролиз с ртутным катодом; для колориметрирования отбирают аликвотную часть, содержащую 10-100 мкг алюминия.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.19-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

3.9. Определение массовой доли кремния проводят по ГОСТ 13047.4-81 * (разд.3). При этом 1,0000-2,0000 г пробы разлагают в 30 см соляной кислоты и 20 см хлорной кислоты. Нерастворимый остаток сплавляют с 0,3-0,5 г смеси углекислого калия-натрия и выщелачивают водой. Объединенные растворы упаривают до появления белых паров (в течение 15 мин).
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.8-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

Допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (), и результатов основного и повторного анализов, характеризующие воспроизводимость метода (), не должны превышать значений, приведенных в табл.3.

3.10. Определение массовой доли магния проводят по ГОСТ 13047.17-81 * (разд.2). При этом 1,0000 г пробы растворяют при нагревании в 30 см соляной кислоты. После прекращения реакции растворения приливают 10 см азотной кислоты и продолжают растворение, добавляют 5 см фтористоводородной кислоты, кипятят 5 мин, приливают 5 см хлорной кислоты и упаривают до обильных паров.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 13047.20-2002 . - Примечание изготовителя базы данных.

Допускаемые расхождения результатов параллельных определений, характеризующие сходимость метода (), и результатов основного и повторного анализов, характеризующие воспроизводимость метода (), не должны превышать значений, приведенных в табл.3.

Таблица 3

3.11. Определение массовой доли ковких крупинок закиси никеля

Для проверки присутствия ковких крупинок закиси никеля, свидетельствующих о наличии сплошных, сплавленных частиц металлического никеля, берут от одной из частей сокращенной общей пробы навеску 15 г, помещают ее в фарфоровую, агатовую или металлическую ступку, растирают в течение 5 мин и просеивают через сито с сеткой N 025К ГОСТ 6613-86 . Если на сетке остаются крупинки, притягивающиеся к магниту, то результат анализа считают отрицательным.

По согласованию с потребителем допускается наличие ковких крупинок закиси никеля. Их массовая доля () в процентах вычисляется по формуле

где - масса крупинок, притягивающихся к магниту с сетки после просеивания, г;

Масса навески, пробы, г.

3.8-3.11. (Измененная редакция, Изм. N 4).

3.12. Допускается проводить анализы другими методами, обеспечивающими точность определения в пределах, установленных стандартом.

При разногласиях в оценке результатов анализы проводят по пп.3.3-3.11.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).
или стальные барабаны по, класс 9, подкласс 9.2, классификационный шифр 923.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 14192-96 . - Примечание изготовителя базы данных.

Кроме того, на транспортную тару наносят маркировку, содержащую следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;

номер партии;

обозначение настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

4.3. (Исключен, Изм. N 2).

4.4. Закись никеля транспортируют транспортом всех видов в соответствии с правилами перевозок (опасных) грузов, действующими на транспорте данного вида.

Продукт, упакованный в специализированные контейнеры, транспортируют по железной дороге на открытом подвижном составе; погрузка и крепление контейнеров осуществляется по условиям погрузки и крепления грузов, утвержденным Министерством путей сообщения СССР.

Закись никеля, упакованная в бочки и барабаны, должна транспортироваться грузовыми пакетами в соответствии с правилами перевозки грузов МПС СССР, ГОСТ 26663-85 с применением поддонов по ГОСТ 9078-84 . Средства скрепления грузов в транспортные пакеты - по ГОСТ 21650-76 .

(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).

4.5. Закись никеля должна храниться в упакованном виде в сухом закрытом помещении склада изготовителя, потребителя.

Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1992

Задолго до открытия никеля саксонские горняки знали минерал, который походил на медную руду и применялся в стекловарении для окраски стёкол в зелёный цвет. Все попытки получить из него медь оказались неудачными, в связи с чем он получил название "купферникель", что приблизительно означает "Медный дьявол" (ср. нем. Nickel - озорник). Этот минерал (красный никелевый колчедан NiAs) в 1751 г. исследовал шведский минералог и химик Кронштедт. Ему удалось получить зелёный оксид и путём восстановления последнего - новый металл, названный никелем.

Нахождение в природе, получение:

Никель довольно распространён в природе - его содержание в земной коре составляет 0,01 %(масс.). В железных метеоритах (до 8 %). В растениях в среднем 5*10 -5 весовых процентов, в морских животных - 1,6*10 -4 , в наземных - 1*10 -6 , в человеческом организме - 1…2*10 -6
Основную массу никеля получают из гарниерита и магнитного колчедана несколькими способами:
1. Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах до железо-никелевых окатышей (5-8% Ni), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора из него электролитически получают металл.
2. Карбонильный способ (метод Монда). Вначале из сульфидной руды получают медно-никелевый штейн, над которым пропускают СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонилникель , термическим разложением, которого выделяют особо чистый металл.
3. Алюминотермический способ. Восстановления никеля из оксидной руды алюминием: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3 .

Физические свойства:

Металлический никель имеет серебристый цвет с желтоватым оттенком, очень твёрд, вязкий и ковкий, хорошо полируется, притягивается магнитом. Плотность простого вещества при н.у. 8,902 г/см 3 , Тпл.=1726К, Ткип.=3005К.

Химические свойства:

При обычных температурах никель характеризуется высокой коррозионной стойкостью - устойчив на воздухе, в воде, в щелочах, в ряде кислот. Реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат никеля(II) Ni(NO 3) 2 и соответствующий оксид азота.
При нагревании никель взоимодействует со многими неметаллами: галогенами, серой, фосфором, углеродом. С кислородом воздуха при 800°С никель образует оксид NiO.
Никель способен поглощать большие объемы водорода, причем в результате образуются твердые растворы водорода в никеле.
С оксидом углерода(II) никель легко образует летучий и весьма ядовитый карбонил Ni(CO) 4 .

Важнейшие соединения:

В соединениях кобальт проявляет степень окисления +3, +2, 0.
Оксид никеля(II), NiO - твердое вещество от светло- до тёмно-зелёного или чёрного цвета. Преобладают основные свойства, водородом и другими восстановителями восстанавливается до металла.
Гидроксид никеля(II), Ni(OH) 2 - зеленого цвета, мало растворим в воде, и щелочах, хорошо во многих кислотах, преобладают основные свойства. При нагревании разлагается, образуя NiO.
Соли никеля(II) - обычно получают взаимодействием NiO или Ni(OH) 2 с различными кислотами. Растворимые в воде соли никеля обычно образуют кристаллогидраты, например, NiSO 4 *7Н 2 О, Ni(NO 3) 2 *6Н 2 О. К числу нерастворимых соединений никеля относятся фосфат Ni 3 (PO 4) 2 и силикат Ni 2 SiO 4 . Кристаллогидраты и растворы окрашены обычно в зелёный цвет, а безводные соли - жёлтые или коричнево-жёлтые.
Комплексные соединения никеля(II) весьма многочислены (к.ч.=6). Их образованием объясняется например растворение оксида никеля в растворе аммиака. Диметилглиоксимат никеля Ni(C 4 H 6 N 2 O 2) 2 , дающий чёткую красную окраску в кислой среде, используется как качественная реакция на ионы никеля (II).
Соединения никеля(III) - менее характерны. Известен, напиример оксид Ni 2 O 3 *H 2 O , вещество чёрного цвета, получается при окислении гидроксида никеля(II) в щелочной среде гипохлоритом или галогенами:
2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O
Сильный окислитель.
Существуют также комплексные соединения никеля(III) , например, K 3 .
Карбонил никеля, Ni(CO) 4 . Диамагнитная бесцветная жидкость, очень летучая и токсичная. Затвердевает при -23°С, при нагревании до 180-200°С разлагается на металлический никель и оксид углерода(II). Ni(CO) 4 мало растворим в воде, хорошо в органических растворителях, не реагирует с разбавленными кислотами и щелочами.

Применение:

Никель является компонентом многих сплавов - жаропрочных, сплавов сопротивления (нихром: 60% Ni + 40% Cr), ювелирных (белое золото, мельхиор), монетных.
Никель используется также для никелирования - создания корозионностойкого покрытия на поверхности другого металла. Еще используют также для производства аккумуляторов, обмотки струн музыкальных инструментов...
Никель относится к числу микроэлементов, необходимых для нормального развития живых организмов. Известно, что он принимает участие в ферментативных реакциях у животных и растений.
Никель может служить причиной аллергии (контактного дерматита) на металлы, контактирующие с кожей (украшения, часы, джинсовые заклепки). В Евросоюзе ограничено содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека.

Рудагина Ольга
ХФ ТюмГУ, 581гр., 2011 г.

Источники: Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki/Ni и др.,
Популярная библиотека химических элементов. Никель. http://n-t.ru/ri/ps/pb028.htm
Сайт кафедры общей и неорганической химии РХТУ им. Д.И. Менделеева. Таблица Д.И. Менделеева: Никель

Природная смесь содержит пять стабильных изотопов никеля с массовыми числами 58, 60, 61, 63 и 64. Содержание в литосфере никеля около 0,02% (мас.). Важнейшие руды – никелевый колчедан NiS и мышьяково-никелевый блеск NiAsS.

Физические свойства

Чистый никель – желтовато-белый, пластичный, ковкий и тягучий металл, хорошо полируется, ферромагнитен.

Химические свойства

В компактном состоянии никель устойчив к действию воздуха и воды, менее активен, чем железо, хуже растворяется в разбавленных кислотах и вовсе нерастворим в щелочах. Концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют никель:

2Ni + O 2 → 2NiO

Ni + Cl 2 NiCl 2

Ni + 2HCl (разб.) NiCl 2 + H 2

3Ni + 8HNO 3 (разб.) → 3Ni(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

Соединения никеля

У никеля два оксида – оксид никеля (II) NiO и оксид никеля (III) Ni 2 O 3 и соответственно два ряда соединений. Наиболее устойчивы соединения никеля (II); соединения никеля (III) проявляют окислительные свойства, они нестойки.

Оксид никеля ( II ) NiO – проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами, при спекании со щелочами и оксидами типичных металлов:

NiО + 2HCl (разб.) → NiCl 2 + H 2 О

NiО + 2NaOH Na 2 NiO 2 + H 2 О

NiО + BaO (BaNi)O 2

Гидроксид никеля ( II ) Ni ( OH ) 2 – проявляет амфотерные свойства, реагирует с разбавленными кислотами, щелочами при спекании, является слабым восстановителем:

Ni(OH) 2 NiО + H 2 О

Ni(OH) 2 + 2HCl (разб.) → NiCl 2 + 2H 2 О

Ni(OH) 2 тв. + 2NaOH тв. Na 2

Гидроксид никеля (II) Ni(OH) 2 осаждают, действуя щелочами на соли:

NiSO 4 + 2NaOH → Ni(OH) 2 + Na 2 SО 4

зеленый осадок гидроксида никеля (II) Ni(OH) 2 растворяется в кислотах.

Гидроксид никеля (III) Ni (OH) 3 получается в виде черно-бурого осадка при действии окислителей на гидроксид никеля (II).

Известны соли никеля (II) практически со всеми обычными анионами. Безводные соли в отличие от зеленых кристаллогидратов часто имеют желтый цвет с разными оттенками. Таковы, например, фторид NiF 2 , хлорид NiCl 2 , бромид NiBr 2 и цианид Ni(CN) 2 никеля. Иодид никеля NiI 2 черного цвета. Большинство солей никеля хорошо растворимо в воде. Практически нерастворимы карбонат NiCO 3 ·6Н 2 О, сульфид NiS и ортофосфат никеля Ni 3 (PO 4) 2 · 8Н 2 О.

Подобно железу и кобальту, никель образует комплексные соединения. Например, действием избытка гидроксида аммония на сульфат никеля (II) получают аммиакаты:

NiSO 4 + 6NH 4 OH → SO 4 + 6H 2 O

эта соль растворима в воде, сообщает раствору интенсивно-синюю окраску.

Биологические функции никеля

Катион Ni 2+ активирует растительный фермент уреазу. Совместно с другими катионами металлов он активирует также определенные ферменты в организмах животных. В теле человека содержится около 10 мг Ni 2+ и это содержание поддерживается постоянным в результате гомеостаза.

Применение никеля и его соединений

Основная масса никеля в промышленности расходуется на производство сплавов для электротехники: инвара, платинита, нихрома, никелина. Никелевые сплавы применяют также в химической и авиационной промышленности в судостроении. Как легирующий металл никель сообщает сталям вязкость, механическую прочность, жаростойкость, устойчивость к коррозии. Хромоникелевые стали (1-4% (маc.) никеля и 0,5-2% (маc.) хрома) идут на изготовление брони, бронебойных снарядов, артиллерийских орудий. Никель используют в щелочных аккумуляторах. Давно известен никель как катализатор.

Деятельность человека (извлечение и переработка содержащих никель руд, использование никеля и его соединений в производственных процессах и в быту, сжигание угля и нефти, применение для удобрения полей осадков из сточных вод и некоторых фосфорных удобрений) приводит к существенному поступлению никеля в почвы. Техногенное загрязнение сильно влияет на концентрации никеля в растениях.

Никель и его соединения – сильные аллергены. Они также способны поощрять возникновение опухолей при действии органических канцерогенов. Наиболее токсичное из соединений никеля тетракарбонилникель , который при вдыхании поражает легкие. Поскольку соединения никеля в больших концентрациях представляют серьезную опасность для здоровья людей, необходим контроль за их перераспределением в окружающей среде.