Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

1. Общие сведения

Никель Ni – металл побочной подгруппы VIII группы. Порядковый номер 28, атомный вес равен 58,71. Валентность (I), II, (III), (IV). Массовые числа природных изотопов 58, 60, 62, 61, 64. Массовые числа искусственных изотопов 56, 57, 59, 63, 65, 66.

Электронная структура атома никеля: K·L·3s23p63d8·4s2. Электронная структура атома никеля и катиона Ni=2 для 3d- и 4s- орбиталей:

3d8 4s2

3d8 4s
| | | | | | | | | | | | | | | | | |

Ni

Ni2+

2. Получение

Металлический никель можно получить восстановлением при нагревании окислов никеля NiO, Ni2O3, Ni3O4(Ni2O, Ni4O) водородом, окисью углерода, углеродом, алюминием, кремнием, бором или другими восстановителями. В результате восстановления окиси никеля водородом при 270 - 280° образуется порошкообразный пирофорный никель, а при 350 - 400° - порошкообразный, но довольно усточивый металлический никель. Для ускорения восстановления окиси никеля(II) водородом процесс ведут при 600 - 700°.

Окись углерода восстанавливает NiO, начиная от температуры 250 - 300°.
Процесс протекает быстро и полностью заканчивается к 700 - 900°.

При прокаливании (1250°) брикетов, образованных из NiO в пасты, состоящей из пшеничной муки и древесного угля, образуется порошок металлического никеля, а при сильном прокаливании в электрических печах смеси NiO с древесным углем и известью образуется расплавленный металлический никель. Восстановление окиси никеля (II) твердым углем начинается примерно при 600° и полностью завершается при 1000°.

Алюмо- и кремнетермическое восстановление окиси никеля(II) описывается уравнениями

3NiO +2Al = 3Ni + Al2O3 + 218,10 ккал

2NiO + Si = 2Ni +SiO2 + 91,44 ккал

Алюмо- или кремнетермическим восстановлением, а также восстановлением углем (при нагревании) смеси окиси никеля с окислами железа получают сплавы железо – никель(ферроникель), которые обычно содержат и элемент – восстановитель. Сильно карбидизированные сплавы железо – никель используются непременно для получения сталей.

Металлический никель можно получить восстановлением безводного хлорида никеля NiCl2 водородом при = 600°.

Металлический никель получают также электролитическим путем. Осадки электролитического никеля содержат значительное количество водорода
(поскольку никель осаждается в условиях высокой катодной поляризации) и и образованы из мелких кристаллов, твердость которых превосходит твердость плавленного или отпущенного металла. Электролитическим методом можно получить порошок, чешуйки или хрупкую массу никеля. Для получения порошка электролитического никеля используют электролиты содержащие простые или двойные соли, и аммиачные электролиты, содержащие соединения никеля.Порошкообразный металлический никель получается легче, чем порошкообразное железо, поскольку электролит более устойчив, а порошок никеля обладает меньшей склонностью к окислению. Для электролитического получения металлического никеля можно использовать различные растворы, содержащие соли никеля. Электролиз осуществляется в условиях определенных pH, температуры и катодной плотности тока.

Анодный шлам, образующийся при электролитическом получении или рафинировании никеля, служит, как уже отмечалось, для извлечения химически неактивных металлов, например платины или платиновых металлов.

3. Физические и химические свойства

В компактном состоянии никель – металл блестящего серебристо – серого цвета (после полировки появляется красивый металлический блеск); может существовать в двух модификациях: ?- Ni – структура с плотной гексагональной упаковкой и ?- Ni – с кубической гранецентрированной решеткой.

Никель в коллоидном состоянии получают восстановлением водородом колоидного раствора Ni(OH)2 при каталитическом действии коллоидного паладия, восстановлением различных соединений никеля водородом, гидразином, фенилгидразином, дихлоридом олова и др. в присутствии спирта, бензола, диоксана, эфира или ацетона, а также при образовании электрической дуги между двумя никеливыми электродами в воде в присутствии восстановителя или защитного коллоида, обладающего восстановительными свойствами.

Никель – тяжелый металл, его плотность 8,907 г/см3 при 20?, твердость 5 по шкале Мооса, он ковок, тягуч и может перерабатываться при нагревании под давлением, тугоплавок (т. пл. 1455?, т. кип. 3075?), имеет относительно низкую тепло- и электропроводность.

Плавление металлического никеля осуществляется под защитным слоем флюса
( битое стекло с добавкой извести или флюорита), посколбку многие газы
(пары воды, двуокись или окись углерода, водород, углеводороды, двуокись серы) оказывают вредное действие на расплавленный металл.

Пирофорный порошок металлического никеля может быть быть получен одним из ниже приведенных способов: электролитическим путем, нагреванием амальгамы никеля, восстановлением растворенных в жидком аммиаке дихлорида, дибромида или диодида никеля металлическим натрием, калием, кальцием, а также восстановлением окислов никеля водородом при 270 - 280?.

Кристаллическая модификация ?- Ni, в отличии от модификации ?- Ni, ферромагнита, для нее точка Кюри близка к 350?.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат по истории на тему, курсовики скачать бесплатно, переплет диплома.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата