2010年7月8日 星期四

何謂鎳?www.tool-tool.com

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镍:银白色金属,密度8.9克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃ 。化合价2和3。电离能为7.635电子伏特。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。

镍是一种银白色金属,首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特 (A.F.Cronstedt)分离出来的。由于它具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,在空气中不氧化等特征,因此是一种十分重要的有色金属原料,被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。在民用工业中,镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层,镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域,在化学工业中,镍常用作氢化催化剂。

元素名称:镍
元素原子量:58.69
元素类型:金属
原子体积:(立方厘米/摩尔):6.59
元素在太阳中的含量:(ppm) :80
元素在海水中的含量:(ppm):太平洋表面 0.0001
地壳中含量:(ppm):80

原子序数:28
元素符号:Ni
元素中文名称:镍
元素英文名称:Nickel



镍钴合金

相对原子质量:58.69
核内质子数:28
核外电子数:28
核电核数:28
质子质量:4.6844E-26
质子相对质量:28.196
所属周期:4
所属族数:VIII
摩尔质量:59
氢化物:NiH3
氧化物:NiO
最高价氧化物化学式:Ni2O3

氧化态:Main Ni+2
Other Ni-1, Ni0, Ni+1, Ni+3, Ni+4, Ni+6
密度:8.902
熔点:1453.0
沸点:2732.0
声音在其中的传播速率:(m/S):4900

电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 736.7
M+ - M2+ 1735.0
M2+ - M3+ 3393
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7280
M5+ - M6+ 10400
M6+ - M7+ 12800
M7+ - M8+ 15600
M8+ - M9+ 18600
M9+ - M10+ 21660

外围电子排布:3d8 4s2
核外电子排布:2,8,16,2
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。





晶胞参数:
aa = 352.4 pm
b = 352.4 pm
c = 352.4 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°

莫氏硬度:4
颜色和状态:银白色金属
原子半径:1.62
常见化合价:+2,+3
镍-发现

发现人:克朗斯塔特
发现时间和地点:1751 瑞典
元素来源:镍黄铁矿 [(Ni,Fe)9S8]



镍锌磁芯

发现过程:1751年,瑞典的克郎斯塔特,用红砷镍矿表面风化后的晶粒与木炭共热,而制得镍。
镍在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且镍和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。17世纪末,欧洲人开始注意镍砒(砷)矿。当时德国用它来制造青色玻璃,采矿工人称它为 kupfernickel。“kupfer”在德文中是“铜”;“nickel”是骂人的话,大意是“骗人的小鬼”。因此这一词可以义译为“假铜”。当时人们认为它是铜和砷的混合物。

瑞典化学家克隆斯特研究了这个矿物,他得到了少量与铜不同的金属。他在1751年发表研究报告,认为这是一种新金属,就称它为nickel,这也就是镍的拉丁名称niccolum和符号Ni 的来源。镍在欧洲被发现后,德国人首先把它掺入铜中,制成所谓日耳曼银,或称德国银,也就是中国的白铜。
镍-来源及用途

元素来源:矿石经煅烧成氧化物后,用水煤气或碳还原而制得。
元素用途:主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、铬镍钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。
镍-同位素

最稳定的同位素:
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量 衰变产物
MeV
56Ni 人造 6.077天 电子捕获 2.136 56Co
58Ni 68.077 % 稳定
59Ni 人造 76,000年 电子捕获 1.072 59Co
60Ni 26.233 % 稳定
61Ni 1.14 % 稳定
62Ni 3.634 % 稳定
63Ni 人造 100.1年 β衰变 2.137 63Cu
64Ni 0.926 % 稳定
镍 -基本知识

在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、



镍铬线

又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由 67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬,强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。二价镍离子常用丁二酮肟来鉴定,在氨性溶液中,镍离子(Ni2+) 与丁二酮肟(Dimethylglyoxime)生成鲜红色沉淀(Ni(dmgH)2)。

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