مقاله نیکل

دانلود مقاله نیکل

ژئوشیمی:
نیکل فلز سفید – نقره ای رنگی است که دارای صیقل (جلا) است. این فلز در گروه آهن بوده و سخت، قابل انعطاف ، چکش خوار و شکل پذیر است. دمای ذوب نیکل ۱۴۵۳ درجه سانتی گراد می باشد .
این فلز در جدول تناوبی اولین گروه سه عنصری یا گروه دهم است که پس از آهن و کبالت قرار می گیرد و با آنها نزدیکی و شباهت زیادی دارد. آرایش الکترونی نیکل چنین است: ۱S2,2 S2, 2 P6, 3 S2, 3 P6, 3 d8, 4 S2 .
دلیل استفاده از نیکل ثبات آن در هوا و بی اثری (خنثی شدن)آن در برابر اکسیداسیون است .

خواص فیزیکی:
خواص فیزیکی تا اندازه زیادی به درجه خلوص، حالت فیزیکی فلز و فرآیند قبلی انجام شده بر آن بستگی دارد. فلز کار شده بسیار چکش خوار، نسبتا سخت، مقاوم، شکل پذیر و شدیدا مقاوم در برابر خوردگی در بسیاری از محیط هاست. مقاومت خوب آن و حالت شکل پذیری آن تا زیر صفر نیز دیده می شود.
معمولا نیکل شبکه های بلوری مکعبی لایه مرکز یا صفحه مرکز تشکیل می دهد، هر چند که حالت هگزاگونال آن نیز دیده می شود که در دمای بین C 2500 به شکل مکعبی در می آید. نیکل مکعبی زیر دمای کوری خودش ( C 3570 ) فرومغناطیس است ولی این خاصیت فرومغناطیس کمتر از آهن است. شکل هگزاگونال نیکل فرومغناطیس نیست.

خواص شیمیایی:
نیکل از لحاظ خصوصیات شیمیایی شبیه به آهن، کبالت و مس است. حالت اکسیداسیون ۲+ در شیمی نیکل مهمتر است، هر چند که حالت های اکسیداسیون ۳+ و ۴+ نیز شناخته شده اند. اکسیداسیون محلولهای نمک نیکل (II ) با کلر، برم یا پرسولفات در محلولهای قلیایی آبگون، اکسید نیکل ( III) نامحلول ایجاد می کند. اکسید نیکل ( NH2O . NiO2 (IV از اکسیداسیون پرسولفاتی هیدروکسید نیکل ( II ) تهیه می شود. برخلاف کبالت و آهن، نیکل معمولا در محلولهای آبگون به حالت اکسیداسیونی ۲+ پایدار است.

یون های نیکل ( II) به سادگی تشکیل کمپلکس می دهند. بیشترین عدد کئوردینانسیون ۶ است. رنگ سبز بیشتر نمکهای هیدراته نیکل ( II) و محلولهای آبگون آنها بخاطر کاتیون اکتاهدرال Ni(H2O)+2 است. تمایل شدید یون نیکل ( II ) برای تشکیل کمپلکس با آمونیم مثلا ۲+ (Ni (NH3 یا +(Ni (HPMNH 3 در برخی فرآیندهای استحصالی بکار میرود.

غیر معمول ترین خاصیت نیکل، توانایی آن برای واکنش دادن مستقیم با مونوکسیدکربن است تا کمپلکس کربونیل دوگانه ای را تشکیل دهد. هنگامیکه مونوکسید کربن در C 0 60 با نیکل فلزی واکنش می دهد، تتراکربونیل نیکل ۴ ( CO ) Ni بدست می آید که ماده ای فرار است. این واکنش برگشت پذیر است که در آن ترکیبات کربونیل تجزیه شده، در دمای بالاتر ( C 1800 ) نیکل و مونوکسید کربن می دهد.

این واکنش اساس متالورژی تبخیری برای خالص سازی نیکل است. هیچ فلز دیگری در چنین شرایط نه چندان داغ و فشار اتمسفری، ترکیبات کربنیل مشابهی را ایجاد نمی کند.

در دمای نه چندان زیاد، نیکل مقاومت خوردگی بالایی در برابر هوا، آب دریا و اسیدهای غیر اکسیدان دارد. نیکل نسبت به پتانسیل الکترودی استاندارد نسبتا الکتروپوزیتیو است (۰٫۲۵ – ) که مشابه کبالت ( ۰٫۲۸V) می باشد.

خاصیت جانب توجه نیکل مقاومت در برابر خوردگی آن در مقابل قلیاهاست. بنابراین، از این فلز اغلب در تهیه و کار با سود سوزآور استفاده می شود. ولی نیکل در برابر محلولهای آبگون آمونیوم مقاومت نمیکنند. نیکل هیدروژن را جذب می کند بویژه اگر که پودر شده باشد. با افزایش دما، خاصیت جذب نیکل افزایش می یابد. ترکیبات هیدریدی مشخصی را برای این منظور تعیین نکرده اند. نیتروژن نه با نیکل واکنش و ترکیب مستقیم میدهد و نه جذب نیکل می شود، هر چند که شواهدی از نیترید آن ( NiN3 ) بدست آمده است.