نیکل(Ni)
پیغام مدیر :
با سلام خدمت شما بازديدكننده گرامي ، خوش آمدید به سایت من . لطفا براي هرچه بهتر شدن مطالب اين وب سایت ، ما را از نظرات و پيشنهادات خود آگاه سازيد و به ما را در بهتر شدن كيفيت مطالب ياري کنید.
نیکل(Ni)
نوشته شده در دو شنبه 25 آذر 1392
بازدید : 1381
نویسنده : امیرحسین رمضانخانی

 

Cobalt - Nickel - Copper
Ni
Pd 

img/daneshnameh_up/9/91/Ni_TableImage.png
جدول کامل
عمومی
نامعلامت اختصاریشماره Nickel, Ni, 28
گروه شیمیایی فلز واسطه
گروهتناوببلوک 10 4 , d
جرم حجمیسختی 8908 kg/m3, 4.0
رنگ فلزی درخشان
img/daneshnameh_up/6/69/125pxNi2C28.jpg
خواص اتمی
وزن اتمی 58.6934 amu
شعاع اتمی (calc.) 135 «149» pm
شعاع کووالانسی 121 pm
شعاع وندروالس 163 pm
ساختار الکترونی Ar]3d84s2]
e- بازای هر سطح انرژی 2, 8, 16, 2
درجه اکسیداسیون ( اکسید ) 2,3 (بازی ضعیف  
ساختار کریستالی مکعبی, face-centered
خواص فیزیکی
حالت ماده جامد (فرومغناطیس)
نقطه ذوب 1728 K (2651 °F)
نقطه جوش 3186 K (5275 °F)
حجم مولی 6.59 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 370.4 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 17.47 kJ/mol
فشار بخار 237 Pa at 1726 K
سرعت صوت 4970 m/s at 293.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته 1.91 (درجه پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 440 J/kg*K
رسانائی الکتریکی 14.3 106/m اهم
رسانائی گرمایی 90.7 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 737.1 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 1753 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 3395 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون 5300 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
iso NA نیمه عمر DM DE MeV DP
56Ni {syn.} 6.077روز ε 2.136 56Co
58Ni 68.077% Ni با30 نوترون پایدار است.
59Ni {syn.} 76000 سال ε 1.072 59Co
60Ni 26.233% Ni با32 نوترون پایدار است
61Ni 1.14% Ni با 33 نوترون پایدار است
62Ni 3.634% Ni با 34 نوترون پایدار است
63Ni {syn.} 100.1سال β- 2.137 63Cu
64Ni 0.926% Ni با 36 نوترون پایدار است
واحدهای SI & STP استفاده شده، مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

نیکل ، عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن ، 28 است. 

تاریخچه

استفاده از نیکل ، قدمت باستانی داشته ، به 3500 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد. برنزهایی که از سوریه امروزی یافت شده‌اند، حاوی حدودا 2% نیکل بوده و دست‌نوشته‌های چینی اشاره بر این دارند که مس سفید در 1400 تا 1700 سال قبل از میلاد مسیح در مشرق زمین استفاده می‌شد. اما از آنجا که معادن نیکل و مس در آن روزگار به‌راحتی مورد اشتباه قرار می‌گرفتند، تمام دانستنیهای دقیقتر به دوران معاصر باز می‌گردد.

کانی‌هایی که حاوی نیکل هستند، از جهت رنگ‌دهی به شیشه کاربرد داشتند و از ارزشی فراوان بر خوردار بودند. در سال 1751 شخصی به نام "Baron Axel Fredrik" تلاشهایی را برای استخراج مس از معدن نیکل انجام داد و که در نتیجه فلزی سفید بدست آورد که آن را نیکل نامید.

اولین سکه خالص نیکلی در سال 1881 ساخته شد. 

پیدایش

اکثر نیکلهای بدست آمده از دو نوع معدن بدست آمده‌اند، اولی خاکهای آجری رنگ بوده که مهمترین معدن سنگ نیکل هستند و دومی سولفید موجود در ماگمای زمین می‌باشد. منطقه Sudbury در Ontario کانادا 30% نیکل جهان را تولید می‌کند. معادن دیگر در روسیه استرالیا کوبا و اندونزی می‌باشند. با این وجود این باور وجود دارد که بیشتر نیکل موجود در زمین در هسته این سیاره تمرکز یافته است. 

خصوصیات قابل توجه

نیکل یک فلز سفید نقره‌ای است که به‌خوبی جلا می‌گیرد. از گروه آهن‌ها است که سخت و قابل انعطاف بوده ، هادی جریان الکتریسیته می‌باشد و به‌راحتی با گوگرد وآرسنیک ترکیب می‌شود.

با توجه به اینکه نیکل ، دوام زیادی در هوا داشته ، اکسیده نمی‌شود، برای تولید سکه‌های پول فلز کاری برنج و 
آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیایی در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولا با کبالت همراه هست که هر دوی آنها در آهن‌های شهاب سنگی یافت می‌شوند. نیکل برای آلیاژهایی که بوجود می‌آورد، بسیار با ارزش می‌باشد.

معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل ، 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز به‌ندرت مشاهده می‌شوند. 

کاربردها

تقریبا 65% نیکل مصرفی در دنیای غرب برای تولید لوازم فولاد ضد زنگ بکار می‌رود. 12% دیگر آن به مصرف آلیاژهای عالی می‌رسد. 23% باقی مانده نیز در مصارفی مانند تولید آلیاژ فلزات ، باطری‌های قابل شارژ ، کاتالیزورها ، سکه‌ها و ابزار ریخته‌گری و فلزکاری تقسیم می‌شود.

مصارف کلی نیکل به صورت زیر است:


  • فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ.
  • فولاد نیکل برای تولید فلز سلاح‌ها و گاو صندوق‌ها کاربرد دارد.
  • آلیاژ آلنیکو برای تولید آهن‌ربا
  • فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایشهای مغناطیسی استفاده می‌شود.
  • آلیاژ کابلهای انتقال حافظه که در ساخت ربات‌ها کاربرد دارد.
  • باطری‌های قابل شارژ ، مانند باطریهای نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادمیوم.
  • ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا ، نیکل برای سکه‌های 5 سنتی استفاده می‌شود که آنها نیز نیکل نامیده می‌شوند.
  • آبکاری الکتریکی
  • ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاه‌های شیمی
  • نیکل مشتق شده ، یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات بکار می‌رود.

نقش بیولوژیکی

اکثر مواد هیدروژنی ، حاوی نیکل و مجموعه های گوگرد-آهنی هستند. هسته نیکل یک عنصر اصلی در تمام مواد هیدروژنی بوده که عملکرد آنها بیشتر اکسیداسیون است تا آزاد کردن هیدروژن. هسته نیکل به این دلیل وجود دارد که بتواند تغییرات ناشی از عمل اکسیداسیون را تحمل کند. همچنین شواهد چنان نشان می‌دهند که هسته نیکل قسمت فعال این آنزیمها هستند. همچنین منوکسید کربنهایی در عمل جدا سازیهیدروژن وجود دارند که حاوی نیکل هستند. درباره ساختار نیکل اطلاعات زیادی در دست نیست. 

ایزوتوپها

نیکلی که در طبیعت به وجود می آید از 5 ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است که عبارتند از Ni-58 ، Ni-59 ، Ni-60 ، Ni-61 ، Ni-62 از بقیه فراوانتر می‌باشد و 59-Ni از بقیه پایدارتر بوده و نیمه عمر تجزیه آن حدودا 76000 سال می‌باشد. نیمه عمر تجزیه نیکل 63-Ni صد سال و نیکل Ni-56 ، در حدود 6.077 روز می‌باشد. تمامی ایزوتوپهای رادیواکتیوی ، نیمه عمر تجزیه‌ای کمتر از 60 ساعت دارند و عمر تجزیه بیشتر آنها کمتر از سی ثانیه می‌باشد. Ni-56 در مقیاس و حجمهای بزرگ در ستاره‌های بسیار بزرگ تولید شده و انحنای نور این ستاره‌های بزرگ با تجزیه نیکل و کبالت و بعد از به آهن مرتبط است.

نیکل -59 یک عنصر هسته با عمر طولانی و نیمه عمر 76000 سال است. نیکل کاربردهای زیادی در زمین شناسی ایزوتوپی دارد. نیکل -59 برای تعیین تاریخ دوره‌های زمین شناسی کاربرد داشته و میزان غبار ته‌نشین شده در یخهای فرا زمینی را تعیین می‌کند. نیکل -60 محصول منقرض شده Fe می‌باشد، چرا که Fe-60 منقرض شده عمر زیادی داشته و پایداری آن در مواد سیستم خورشیدی که تمرکز بالایی دارند، گوناگونی زیادی را در ترکیبات ایزوتوپی Ni- 60 ایجاد می کند. بنابراین میزان Ni-60 موجود در مواد فرا زمینی می‌تواند ما را به حقیقت اصلی سیستم خورشیدی و تاریخچه اولیه آن رهنمون سازد. 

هشدارها

نیکل را نباید بیشتر از 0.05 mg/cm3 در مجاورت ترکیبات حلال قرار داد. همچنین به نظر می‌رسد که دود و سولفید نیکل ، سرطان زا باشد. نیکل کربنیک یک گاز بسیار سمی است. تماس نیکل با پوست افراد حساس ممکن است ایجاد آلرژی کند. مقداری مجاز نیکل مصرفی در محصولاتی که با دست انسان تماس دارد، مطابق اتحادیه اروپایی می‌باشد. بر اساس یک گزارش منتشر شده در مجله Nature در سال 2002 ، محققین دریافته‌اند که مقدار نیکل موجود در سکه‌های یک و دو Euro بیشتر از حد استاندارد است. به نظر می‌رسد که این عمل بدلیل واکنشهای گالوانیک رخ می‌دهد. 



:: موضوعات مرتبط: شیمی , ,
:: برچسب‌ها: نیکل , ,



مطالب مرتبط با این پست
.



می توانید دیدگاه خود را بنویسید


نام
آدرس ایمیل
وب سایت/بلاگ
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

آپلود عکس دلخواه: