निकल के भौतिक गुण. उद्योग में निकेल का उपयोग कहाँ किया जाता है? निकेल किससे बनता है?

यह सिल्वर-ग्रे धातु संक्रमण धातु से संबंधित है - इसमें क्षारीय और अम्लीय दोनों गुण हैं। धातु के मुख्य लाभ लचीलापन, लचीलापन और उच्च संक्षारण रोधी गुण हैं। निकेल का उपयोग कहाँ और कैसे किया जाता है - नीचे पढ़ें।

सतह पर ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति के कारण, धातु पूरी तरह से संक्षारण प्रतिरोध करने की क्षमता से संपन्न है। इसके अलावा, इस धातु की कोटिंग अन्य सामग्रियों से बने हिस्सों और वस्तुओं को ऑक्सीकरण से विश्वसनीय रूप से बचाती है। यही कारण है कि आधुनिक उद्योग में निकल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, तत्व में न केवल जंग-रोधी गुण होते हैं। यह विभिन्न क्षारों के प्रभावों का पूरी तरह से प्रतिरोध करता है। इसके कारण, इसका उपयोग आक्रामक वातावरण में उपयोग के लिए इच्छित सभी प्रकार के एल्यूमीनियम, लोहा और कच्चा लोहा भागों की सुरक्षा के लिए किया जाता है। जिसमें विमान के ब्लेड, खतरनाक पदार्थों के परिवहन के लिए टैंक और रासायनिक उद्योग के लिए अन्य उपकरण शामिल हैं।

यदि हम अपने जीवन के अन्य क्षेत्रों के बारे में बात करें जहाँ आज निकल का उपयोग बड़े पैमाने पर होता है, तो उत्पादन का उल्लेख करना उचित है:

• चिकित्सा आवश्यकताओं के लिए कृत्रिम अंग और ब्रेसिज़;
• बैटरियां;
• रासायनिक अभिकर्मक;
• आभूषण उद्योग में "सफेद सोना";
• संगीत वाद्ययंत्रों के तारों के लिए वाइंडिंग।

मिश्र

इसके संक्षारणरोधी गुणों के कारण, इस तत्व का व्यापक रूप से लोहा, तांबा, टाइटेनियम, टिन, मोलिब्डेनम आदि से विभिन्न मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। दुनिया भर में खनन किए गए Ni की कुल मात्रा का 80 प्रतिशत से अधिक इसी, जमा के लिए उपयोग किया जाता है। जिनमें से रूस (यूराल, मरमंस्क और वोरोनिश क्षेत्र, नोरिल्स्क क्षेत्र), दक्षिण अफ्रीका, कनाडा, ग्रीस, अल्बानिया और अन्य देशों में स्थित हैं। Ni का उपयोग स्टेनलेस स्टील बनाने में किया जाता है। लोहे के साथ मिश्रधातु का उपयोग आधुनिक उद्योग की लगभग सभी शाखाओं के साथ-साथ किसी भी नागरिक या औद्योगिक सुविधाओं के निर्माण में किया जाता है।

तांबे के साथ विभिन्न प्रतिशत संयोजनों के परिणामस्वरूप, मिश्र धातु मोनेल, कॉन्स्टेंटाइन और अन्य प्राप्त होते हैं। इनका उपयोग सिक्कों के निर्माण, सल्फ्यूरिक, परक्लोरिक या फॉस्फोरिक एसिड के भंडारण टैंक, स्पेयर पार्ट्स और मशीन पार्ट्स (वाल्व, हीट एक्सचेंजर्स, बुशिंग, स्प्रिंग्स, इम्पेलर ब्लेड) के निर्माण के लिए किया जाता है, जो उच्च भार के तहत उपयोग के लिए होते हैं।

क्रोमियम - नाइक्रोम - के साथ मिश्र धातुएं गर्मी प्रतिरोधी होती हैं और इसलिए गैस टरबाइन के संरचनात्मक तत्वों, जेट इंजन के हिस्सों और परमाणु रिएक्टरों के लिए उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग की जाती हैं।

मोलिब्डेनम मिलाने से मिश्र धातुएँ प्राप्त होती हैं जो एसिड और अन्य आक्रामक यौगिकों (शुष्क क्लोरीन) के प्रति प्रतिरोधी होती हैं।

एल्युमीनियम, लोहा, तांबा और कोबाल्ट युक्त मिश्र धातु - अलनिक और मैग्नेटो - में स्थायी चुंबक के गुण होते हैं और इनका उपयोग विभिन्न रेडियो माप उपकरणों और विद्युत उपकरणों के निर्माण में किया जाता है।

इन्वार से बने उत्पाद - लोहे (नी - 35 प्रतिशत, फ़े - 65%) के साथ एक मिश्र धातु में गर्म होने पर व्यावहारिक रूप से खिंचाव न करने का गुण होता है।

अन्य अनुप्रयोगों

आज उद्योग में निकल के सबसे आम उपयोगों में से एक निकल चढ़ाना है, जो इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि का उपयोग करके अन्य धातुओं की सतह पर निकल की एक पतली परत (12 से 36 माइक्रोमीटर तक की मोटाई) का अनुप्रयोग है। जंग रोधी उपचार इस प्रकार किया जाता है:

• धातु के पाइप;
• व्यंजन;
• टेबलवेयर;
• रसोई या बाथरूम के लिए मिक्सर और नल;
• फर्नीचर फिटिंग और अन्य सजावटी उत्पाद।

इस तरह से उपचारित वस्तुओं को लंबे समय तक नमी से विश्वसनीय रूप से संरक्षित किया जाएगा, और साथ ही, चांदी की कोटिंग के लिए धन्यवाद जो समय के साथ फीका नहीं होगा, एक प्रस्तुत करने योग्य उपस्थिति बनाए रखेगा।

निकेल, परमाणु संख्या 28 के साथ मेंडेलीव की आवर्त सारणी का 17वां रासायनिक तत्व है। यह पदार्थ एक संक्रमण धातु है, जो अपनी लचीलेपन से प्रतिष्ठित है और इसमें एक विशिष्ट चांदी-सफेद रंग है। मजबूत रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित नहीं करता. जर्मन से अनुवादित पदार्थ के नाम का अर्थ है "पर्वत आत्मा"। 17वीं शताब्दी में लोग निकेल से परिचित थे, लेकिन इसे अभी तक एक अलग पदार्थ के रूप में अलग नहीं किया गया था। यह तांबे के खनन के दौरान तांबे के अयस्कों में पाया गया था और पहाड़ों की भावना से इसे नकली तांबा (कुफर्निकेल) कहा जाता था। इस पदार्थ को 1751 में एक्सल क्रॉस्टेड द्वारा एक अलग धातु के रूप में अलग किया गया था और इसे "निकल" नाम दिया गया था।

18वीं शताब्दी के मध्य में, लोग 12 धातुओं के साथ-साथ सल्फर, फॉस्फोरस, कार्बन और आर्सेनिक को भी जानते थे। उसी समय, उनमें निकेल मिलाया गया, जिसे 17वां नंबर दिया गया।

निकेल विशेषताएँ

नए खोजे गए तत्व को तुरंत अपना अनुप्रयोग नहीं मिला। केवल दो शताब्दियों के बाद लोगों ने सक्रिय रूप से धातु का उपयोग करना शुरू कर दिया। यह धातुकर्म में विशेष रूप से लोकप्रिय हो गया। जैसा कि यह पता चला है, निकल स्टील और लोहे के लिए एक उत्कृष्ट मिश्रधातु तत्व है। इस प्रकार, निकल के साथ मिश्र धातु विभिन्न रासायनिक प्रभावों के प्रति बहुत प्रतिरोधी हैं, संक्षारण क्षति के अधीन नहीं हैं, और बहुत उच्च तापमान का भी सामना कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, निकल और लोहे का एक मिश्र धातु, जिसे धातु विज्ञान में इन्वार कहा जाता है, उच्च तापमान के संपर्क में आने पर विस्तार करने में असमर्थ होता है, जो मुख्य कारणों में से एक है कि इन्वार का उपयोग रेलवे और कई अन्य तत्वों के लिए रेल बनाने के लिए किया जाता है।

निकल के भौतिक गुण

निकेल एक धातु है जिसमें एक विशिष्ट पीला-चांदी रंग होता है। खुली हवा में इसका रंग और चमक बरकरार रहती है और फीका नहीं पड़ता। धातु की ब्रिनेल कठोरता 600-800 Mn/m2 है। अपनी काफी उच्च कठोरता के बावजूद, धातु फोर्जिंग और पॉलिशिंग सहित विभिन्न भौतिक प्रभावों और उपचारों के लिए अच्छी तरह से उधार देती है। इससे निकेल का उपयोग बहुत पतले और नाजुक उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

धातु में काफी कम तापमान (-340 0 C से नीचे) पर भी चुंबकीय गुण होते हैं। संक्षारण क्षति के प्रति प्रतिरोधी।

निकल के रासायनिक गुण

निकेल का परमाणु क्रमांक 28 है और इसे रासायनिक नामकरण में प्रतीक Ni द्वारा निर्दिष्ट किया गया है। इसका मोलर द्रव्यमान 58.6934 g/mol है। निकल परमाणु की त्रिज्या 124 pm है। पॉलिंग स्केल पर इसकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी 1.94 है, और इसकी इलेक्ट्रॉनिक क्षमता 0.25 V है।

धातु पर हवा और पानी का नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है। ऐसा इसकी सतह पर निकल ऑक्साइड (NiO) के रूप में एक फिल्म के निर्माण के कारण होता है, जो इसके आगे ऑक्सीकरण को रोकता है।

केवल कुछ परिस्थितियों में, विशेष रूप से उच्च ताप पर, ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। उच्च तापमान पर यह बिल्कुल सभी हैलोजन के साथ बातचीत करने में भी सक्षम है।

नाइट्रिक एसिड के साथ-साथ अमोनिया के घोल में भी तीव्र प्रतिक्रिया दर्शाता है। हालाँकि, कुछ लवण, उदाहरण के लिए हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड, धातु को काफी धीरे-धीरे घोलते हैं। लेकिन यह फॉस्फोरिक एसिड में बिल्कुल भी नहीं घुलता है।

निकल उत्पादन

निकल खनन के लिए मुख्य सामग्री सल्फाइड कॉपर-निकल अयस्क हैं। इस प्रकार, ऐसे अयस्कों से ही रूस को छोड़कर दुनिया में कुल उत्पादन का लगभग 80% निकल प्राप्त होता है। अयस्कों को प्लवन द्वारा चयनात्मक संवर्धन के अधीन किया जाता है, जिसके बाद तांबा, निकल और पाइरोटाइट सांद्रणों को अयस्क से अलग किया जाता है।

शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए, निकल अयस्क सांद्रण का उपयोग किया जाता है, जिसे फ्लक्स के साथ, विद्युत शाफ्ट या प्रतिध्वनि भट्टियों में पिघलाया जाता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, अपशिष्ट चट्टान को अलग किया जाता है और मैट के रूप में निकल निकाला जाता है, जिसमें 15% तक निकल होता है।

कभी-कभी, सांद्रण को गलाने के लिए भेजे जाने से पहले, इसे भूना जाता है और गोली बनाई जाती है। गलाने की प्रक्रिया के बाद सल्फाइड पिघल (मैट) की संरचना में Fe, Co और लगभग पूरी तरह से Cu, साथ ही उत्कृष्ट धातुएं भी शामिल हैं। इसके बाद, लोहे को अलग कर दिया जाता है, जिसके बाद एक मिश्र धातु बच जाती है, जिसमें तांबा और निकल होता है। मिश्रधातु को धीमी गति से ठंडा किया जाता है, जिसके बाद इसे बारीक पीस लिया जाता है और दोनों तत्वों को अलग करने के लिए आगे तैरने के लिए भेजा जाता है। Cu और Ni को तथाकथित कार्बोनिल प्रक्रिया द्वारा भी अलग किया जा सकता है, जो प्रतिक्रिया की उत्क्रमणीयता पर आधारित है।

निकल प्राप्त करने की तीन सबसे सामान्य विधियाँ हैं:

1. पुनर्स्थापनात्मक। आधार सिलिकेट अयस्क है, जिससे कोयले की धूल की भागीदारी से 5% से 8% निकल युक्त लौह-निकल छर्रों का निर्माण होता है। इस प्रक्रिया के लिए रोटरी ट्यूब भट्ठों का उपयोग किया जाता है। इसके बाद, छर्रों को सल्फर से साफ किया जाता है, कैल्सीन किया जाता है और अमोनिया घोल से उपचारित किया जाता है, जिससे अम्लीकरण के बाद निकल प्राप्त होता है।
2. कार्बोनिल। इस विधि को मॉन्ड विधि भी कहा जाता है। सल्फाइड अयस्क से कॉपर-निकल मैट के उत्पादन पर आधारित। उच्च दबाव में मैट के ऊपर CO प्रवाहित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप टेट्राकार्बोनिलनिकेल बनता है, जिसमें से, उच्च तापमान के प्रभाव में, अत्यधिक शुद्ध निकल निकलता है।
3. एल्युमिनोथर्मिक। यह विधि ऑक्साइड अयस्क से निकल की प्राप्ति पर आधारित है: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3

निकल यौगिक

निकेल कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों तरह के कई अलग-अलग यौगिक बनाता है, जिनमें से प्रत्येक का उपयोग मानव गतिविधि के कुछ क्षेत्रों में किया जाता है।

अकार्बनिक निकल यौगिक

इनमें से ऑक्साइड ध्यान देने योग्य है। विशेष रूप से, इसका मोनोऑक्साइड, जिसका निर्माण 500 0 C से अधिक के काफी उच्च तापमान पर धातु और ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप होता है, का उपयोग उस सामग्री के रूप में किया जाता है जिससे सिरेमिक और कांच के उत्पादन में पेंट और एनामेल बनाए जाते हैं। और क्षारीय बैटरियों में उपयोग किए जाने वाले एनोड के उत्पादन में, निकल सेस्क्यूऑक्साइड Ni 2 O 3 का उपयोग किया जाता है। इसे प्राप्त करने के लिए, निकल नाइट्रेट या निकल क्लोरेट को बहुत धीमी गति से गर्म किया जाता है।

निकेल हाइड्रॉक्साइड्स को कम से कम स्थान नहीं दिया गया है। उदाहरण के लिए, निकेल लवण के जलीय घोल पर क्षार की क्रिया के परिणामस्वरूप Ni(OH) 2 बनता है। इस हाइड्रॉक्साइड की विशेषता हल्का हरा रंग है। निकल हाइड्रॉक्साइड से, क्षारीय वातावरण में ऑक्सीकरण एजेंट के प्रभाव में, एक हाइड्रेटेड ऑक्साइड बनता है, जिसके आधार पर एडिसन क्षारीय बैटरी संचालित होती है। इस बैटरी का लाभ इसकी लंबे समय तक बिना चार्ज किए रहने की क्षमता है, जबकि एक पारंपरिक लीड बैटरी लंबे समय तक बिना चार्ज नहीं रह सकती है।

निकेल (II) लवण आमतौर पर विभिन्न अम्लों के साथ NiO या Ni(OH) 2 की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप बनते हैं। घुलनशील निकल लवण, ज्यादातर मामलों में, क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाते हैं। अघुलनशील लवण Ni 3 (PO 4) 2 फॉस्फेट और Ni 2 SiO 4 सिलिकेट हैं। क्रिस्टल हाइड्रेट्स और समाधानों की विशेषता हरे रंग की होती है, और निर्जल लवणों की विशेषता पीले या भूरे-पीले रंग की होती है।

निकेल(II) जटिल यौगिक भी मौजूद हैं। इन्हें बनाने के लिए निकेल ऑक्साइड को अमोनिया के घोल में घोला जाता है। निकेल डाइमिथाइलग्लॉक्सीमेट नी(सी 4 एच 6 एन 2 ओ 2) 2 का उपयोग निकल आयनों की प्रतिक्रिया के रूप में किया जाता है। इसकी विशेषता अम्लीय वातावरण का रंग लाल होना है।

सबसे कम विशेषता वाले निकल यौगिक निकल (III) यौगिक हैं। इनमें से एक काला पदार्थ ज्ञात है, जो हाइपोक्लोराइट या हैलोजन के साथ क्षारीय माध्यम में निकल (II) हाइड्रॉक्साइड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है:

2Ni(OH) 2 + 2NaOH + Br 2 = Ni 2 O 3 *H 2 O + 2NaBr + H 2 O

कार्बनिक निकल यौगिक

Ni-C बॉन्डिंग दो तरह से होती है:

1. वाई-प्रकार। ऐसे यौगिकों को y-कॉम्प्लेक्स कहा जाता है। इनमें निम्नलिखित रूप वाले यौगिक शामिल हैं: और, जहां R=Alk या Ar, L=PR3, जहां X एक एसिडोलिगैंड है।
2. पी-प्रकार द्वारा. इन्हें पी-कॉम्प्लेक्स कहा जाता है। इनमें एल्केन और पॉलीन ऑर्गेनो-निकल यौगिक शामिल हैं, जिनमें शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में निकेल होता है। ऐसे यौगिकों की विशेषता आमतौर पर त्रिकोणीय या चतुष्फलकीय संरचना होती है।

(समन्वय संख्या कोष्ठकों में दर्शाया गया है) नी 2+ 0.069 एनएम (4), 0.077 एनएम (5), 0.083 एनएम (6)।

पृथ्वी की पपड़ी में औसत निकल सामग्री द्रव्यमान के अनुसार 8-10 -3% है, महासागरों में 0.002 मिलीग्राम/लीटर है। लगभग ज्ञात। 50 निकेल, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: पेंटलैंडाइट (Fe,Ni) 9 S 8, मिलराइट NiS, गार्नियराइट (Ni, Mg) 3 Si 4 O 10 (OH) 10। 4H 2 O, रेवडिंस्काइट (नॉन-प्यूइट) (Ni, Mg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4, निकल NiAs, एनाबर्गाइट Ni 3 (AsO 4) 2 8H 2 O. निकेल मुख्य रूप से सल्फाइड कॉपर-निकल से खनन किया जाता है ( कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, दक्षिण अफ्रीका) और सिलिकेट-ऑक्सीडाइज्ड (न्यू कैलेडोनिया, क्यूबा, ​​​​फिलीपींस, इंडोनेशिया, आदि) से। विश्व तटवर्ती निकल भंडार का अनुमान 70 मिलियन टन है।

गुण।निकल-चांदी-सफ़ेद। क्रिस्टलीय. मुख-केन्द्रित जाली घन, ए = 0.35238 एनएम, जेड = 4, स्थान। समूह RT3t. टी. पी.एल. 1455 डिग्री सेल्सियस. टी. गठरी 2900 डिग्री सेल्सियस; बेड़ा 8.90 ग्राम/सेमी3; सी 0 पी 26.एल जे/( . के); डीएच 0 पीएल 17.5 केजे/, डीएच 0 आईएसपी 370 केजे/; एस 0 298 29.9 जेडएमओएल के); ठोस निकेल lgp(hPa) के लिए तापमान निर्भरता का स्तर = 13.369-23013/T+0.520lgT+0.395T (298-1728K), तरल lgp(hPa) के लिए=11.742-20830/T+ 0.618 lgT (1728-3170 के); तापमान गुणांक रैखिक विस्तार 13.5. 10 -6 के -1 (273-373 के); 273 K पर 94.1 W/(m x x K), 298 K पर 90.9 W/(m x K); जी 1.74 एन/एम (1520 डिग्री सेल्सियस); आर 7.5 10 -8 ओम मी, तापमान गुणांक। आर 6.75. 10 -3 के -1 (298-398 के); , 631 के. लोचदार मापांक 196-210 जीपीए; एस वृद्धि 280-720 एमपीए; संबंधित बढ़ाव 40-50%; ब्रिनेल के अनुसार (एनील्ड) 700-1000 एमपीए। शुद्ध निकल बहुत लचीला होता है, इसे ठंड और गर्म स्थितियों में अच्छी तरह से संसाधित किया जा सकता है, रोल किया जा सकता है, खींचा जा सकता है और जाली बनाई जा सकती है।

एन निकेल रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, लेकिन कम तापमान पर प्राप्त बारीक रूप से फैले हुए निकेल यौगिक पायरोफोरिक होते हैं। मानक Ni 0 /Ni 2+ - 0.23 V. सामान्य तापमान पर, निकल एक पतली परत से ढका नहीं होता है। इंटरेक्शन नहीं. और नमी के साथ. गर्म होने पर निकेल का उत्पादन ~ 800 डिग्री सेल्सियस पर शुरू होता है। निकेल हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ बहुत धीमी गति से प्रतिक्रिया करता है। सिरका और अन्य ऑर्गन का इस पर वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। आपके लिए, विशेषकर के अभाव में। दिल के साथ अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करता है। HNO3, सांद्र. HNO3 निष्क्रिय है। समाधान और और, साथ ही तरल NH 3, का निकल पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। जलीय घोल NH 3 मौजूद है। निकेल को सहसंबद्ध करें।

एन बिखरी हुई अवस्था में आइकेल में महान उत्प्रेरक गुण होते हैं। जिलों में, . वे या तो कंकाल निकल (रेनी निकल) का उपयोग करते हैं, जो अंतिम के साथ अल या सी के साथ मिश्रधातु द्वारा प्राप्त किया जाता है। , या निकल पर .

एन निकेल H2 को अवशोषित करता है और इसके साथ ठोस घोल बनाता है। NiH 2 (0°C से नीचे स्थिर) और अधिक स्थिर NiH अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किए गए। यह लगभग 1400 डिग्री सेल्सियस तक निकल द्वारा अवशोषित नहीं होता है, एन 2 का पीएच मान 450 डिग्री सेल्सियस पर 0.07% है। कॉम्पैक्ट निकल NH 3 के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है; फैला हुआ निकल 300-450 डिग्री सेल्सियस पर इसके साथ Ni 3 N नाइट्राइड बनाता है।

पिघला हुआ निकल C को घोलकर कार्बाइड Ni 3 C बनाता है, जो निकलने के साथ विघटित हो जाता है; Ni 3 C भूरे-काले रंग के रूप में (~ 450 ° C पर विघटित होता है) 250-400 ° C पर CO में निकल कार्बराइजिंग करके प्राप्त किया जाता है। CO के साथ परिक्षिप्त निकेल अस्थिर Ni(CO) 4 उत्पन्न करता है। जब सी के साथ मिश्रित किया जाता है, तो यह सिलिका बनाता है; Ni 5 Si 2, Ni 2 Si और NiSi क्रमशः पिघलते हैं। 1282, 1318 और 992 डिग्री सेल्सियस पर, Ni 3 Si और NiSi 2 - क्रमशः असंगत। 1165 और 1125°C पर, Ni 3 Si 2 845°C पर पिघले बिना विघटित हो जाता है। B के साथ संलयन करने पर यह बोराइड देता है: Ni 3 B (mp 1175°C), Ni 2 B (1240°C), Ni 3 B 2 (1163°C), Ni 4 B 3 (1580°C), NiB 12 ( 2320 डिग्री सेल्सियस), NiB (1600 डिग्री सेल्सियस पर विघटित होता है)। Se के साथ, निकेल सेलेनाइड्स बनाता है: NiSe (mp 980 °C), Ni 3 Se 2 और NiSe 2 (क्रमशः 800 और 850 ° C पर विघटित), Ni 6 Se 5 और Ni 21 Se 20 (केवल ठोस अवस्था में मौजूद) . जब निकेल को Te के साथ मिश्रित किया जाता है, तो टेल्यूराइड्स प्राप्त होते हैं: NiTe और NiTe 2 (स्पष्ट रूप से उनके बीच ठोस समाधानों का एक विस्तृत क्षेत्र बनता है), आदि।

आर्सेनेट Ni 3 (AsO 4) 2. 8एच 2 ओ-हरा; पी-दर 0.022%; तो-तमी विघटित हो जाती है; 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर यह निर्जलित हो जाता है, ~ 1000 डिग्री सेल्सियस पर यह विघटित हो जाता है; ठोस प्राप्त करना.

सिलिकेट Ni 2 SiO 4 - समचतुर्भुज पैटर्न के साथ हल्का हरा। कद्दूकस करना; घना 4.85 ग्राम/सेमी3; 1545°C पर पिघले बिना विघटित हो जाता है; अघुलनशील में; खान में काम करनेवाला गर्म करने पर के-तमी धीरे-धीरे विघटित हो जाती है। एल्यूमिनेट NiAl 2 O 4 (निकल स्पिनेल) - घन के साथ नीला। कद्दूकस करना; एमपी। 2110°सेल्सियस; घना 4.50 ग्राम/सेमी3; सोल नहीं. वी ; धीरे-धीरे विघटित हो जाता है to-tami; .

सबसे महत्वपूर्ण जटिल कनेक्शन. निकेल-ए एम एम आई एन एस। नायब. विशेषताएँ क्रमशः हेक्सामाइन्स और एक्वाटेट्रामाइन्स हैं। 2+ और 2+. ये नीले या बैंगनी रंग के क्रिस्टल होते हैं। इन-वा, आमतौर पर सोल। में, चमकीले नीले रंग के घोल में; जब घोल को उबाला जाता है और घोल के संपर्क में आने पर, वे विघटित हो जाते हैं; निकेल और कोबाल्ट के अमोनिया प्रसंस्करण के दौरान घोल में बनते हैं।

Ni(III) और Ni(IV) परिसरों में, समन्वय निकेल की संख्या 6 है। उदाहरण बैंगनी K 3 और लाल K 2 हैं, जो NiCl 2 और KCl के मिश्रण पर F 2 की क्रिया से बनते हैं; मज़बूत। उदाहरण के लिए, अन्य प्रकार के हेटेरो-पॉलीएसिड ज्ञात हैं। (एनएच 4) 6 एच 7. 5H 2 O, बड़ी संख्या में अंतर-जटिल यौगिक। नी(द्वितीय). ऑर्गेनो-निकल यौगिक भी देखें।

रसीद।पायरो- और हाइड्रोमेटल-लर्जिकल सामग्री की प्रक्रिया करें। रास्ता। सिलिकेट-ऑक्सीडाइज़्ड (समृद्ध नहीं किया जा सकता) के लिए या तो रेड्यूसर का उपयोग करें। फेरोनिकेल का उत्पादन करने के लिए गलाना, जिसे संवर्धन के उद्देश्य से एक कनवर्टर में शुद्ध किया जाता है, या सल्फर युक्त मैट (FeS 2 या CaSO 4) के लिए गलाना होता है। परिणामी मैट को Fe को हटाने के लिए एक कनवर्टर में उड़ाया जाता है, और फिर परिणामी सामग्री से NiO को कम करने के लिए कुचल दिया जाता है और निकाल दिया जाता है। धात्विक निकल गलाने से प्राप्त होता है। सल्फाइड सांद्रणों के संवर्धन से प्राप्त निकेल सांद्रणों को बाद में मैट में पिघलाया जाता है। कनवर्टर में शुद्धिकरण. कॉपर-निकल मैट से, धीमी गति से ठंडा होने के बाद, Ni 3 S 2 सांद्रण को अलग किया जाता है, जो ऑक्सीकृत मैट के समान, निकाल दिया जाता है और कम कर दिया जाता है।

ऑक्सीकृत अयस्कों के हाइड्रोप्रोसेसिंग के तरीकों में से एक एच 2 और एन 2 को बाद वाले के साथ कम करना या मिश्रण करना है। शुद्धिकरण के साथ एनएच 3 और सीओ 2 का समाधान। घोल को कंपनी से शुद्ध किया जाता है। एनएच 3 के आसवन के साथ समाधान के अपघटन के दौरान, निकल हाइड्रोक्सोकार्बोनेट अवक्षेपित होता है, जिसे या तो कैलक्लाइंड किया जाता है और परिणामी NiO से कम किया जाता है। निकेल को गलाने या फिर से घोलने से प्राप्त किया जाता है। एनएच 3 समाधान में और एच 2 लुगदी से एनएच 3 को आसवित करने के बाद, निकल प्राप्त होता है। डॉ। रास्ता - ऑक्सीकृत सल्फ्यूरिक एसिड। परिणामी घोल से, इसके शुद्धिकरण के बाद, निकल को नीचे जमा किया जाता है और परिणामी NiS सांद्रण को मैट की तरह संसाधित किया जाता है।

निकल सल्फाइड सामग्री (सांद्रित, मैट) की हाइड्रोप्रोसेसिंग को ऑटोक्लेव्ड ऑक्सीकरण में कम किया जाता है। या तो एनएच 3 का समाधान (कम सीओ सामग्री पर) या एच 2 एसओ 4। अमोनिया विलयन से CuS पृथक् होने के बाद निकेल अवक्षेपित हो जाता है। नी पृथक्करण के लिए,अमोनिया विलयन से प्राप्त Co और Cu का उपयोग निष्कर्षक के रूप में भी किया जाता है। सबसे पहले, चेलेटिंग एक्सट्रैक्टेंट्स का उपयोग करने वाली विधियाँ।

सल्फेट समाधान का उत्पादन करने के लिए आटोक्लेव ऑक्सीकरण का उपयोग समृद्ध सामग्री (मैट्स) के लिए निकल आदि के समाधान में स्थानांतरण के लिए और खराब पाइरोटियम Fe 7 S 8 सांद्रता के लिए किया जाता है। बाद वाले मामले में, प्रीइम ऑक्सीकृत हो जाता है। पाइरोटाइट, जो मौलिक एस और सल्फाइड सांद्रण को अलग करना संभव बनाता है, जिसे आगे निकल मैट में पिघलाया जाता है।

मिश्रधातुओं में निकेल का उपयोग

निकल बिजली संयंत्र भागों के लिए एयरोस्पेस उद्योग में उपयोग की जाने वाली अधिकांश गर्मी प्रतिरोधी सामग्रियों का आधार है।

• मोनेल धातु (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), 500 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी प्रतिरोधी, बहुत संक्षारण प्रतिरोधी;
• नाइक्रोम, प्रतिरोध मिश्र धातु (60% Ni + 40% Cr);
• पर्मालोय (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), में बहुत कम हिस्टैरिसीस हानि के साथ उच्च चुंबकीय संवेदनशीलता है;
• इन्वार (65% Fe + 35% Ni), गर्म करने पर लगभग लंबा नहीं होता है।
• इसके अलावा, निकल मिश्र धातुओं में निकल और क्रोमियम-निकल स्टील्स, निकल चांदी और विभिन्न प्रतिरोधी मिश्र धातुएं जैसे कॉन्स्टेंटन, निकल और मैंगनीन शामिल हैं।

सभी स्टेनलेस स्टील्स में आवश्यक रूप से निकेल होता है, क्योंकि... निकेल मिश्र धातु के रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाता है। निकेल मिश्र धातु में भी उच्च कठोरता होती है और इसका उपयोग टिकाऊ कवच के निर्माण में किया जाता है। विभिन्न उपकरणों के सबसे महत्वपूर्ण भागों के निर्माण में, निकल-लौह मिश्र धातु (36-38% निकल) का उपयोग किया जाता है, जिसमें थर्मल विस्तार का कम गुणांक होता है।

इलेक्ट्रोमैग्नेट कोर के निर्माण में, सामान्य नाम पर्मलॉय के तहत मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इन मिश्र धातुओं में लोहे के अलावा 40 से 80% तक निकेल होता है। सिक्के निकल मिश्र धातु से बनाये जाते हैं। व्यावहारिक उपयोग में विभिन्न निकल मिश्र धातुओं की कुल संख्या कई हजार तक पहुँच जाती है।

अपने शुद्ध रूप में निकेल का उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न रासायनिक वातावरणों में जंग के खिलाफ सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में किया जाता है। लोहे और अन्य धातुओं पर सुरक्षात्मक कोटिंग्स दो प्रसिद्ध तरीकों से प्राप्त की जाती हैं: क्लैडिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग। पहली विधि में, एक मोटी लोहे की शीट के साथ एक पतली निकल प्लेट को गर्म रोल करके क्लैड परत बनाई जाती है। निकल की मोटाई और लेपित धातु का अनुपात लगभग 1:10 है। संयुक्त रोलिंग की प्रक्रिया में, आपसी प्रसार के कारण, इन शीटों को वेल्ड किया जाता है, और एक अखंड दो-परत या यहां तक ​​कि तीन-परत धातु प्राप्त की जाती है, जिसकी निकल सतह इस सामग्री को जंग से बचाती है।

सुरक्षात्मक निकल कोटिंग्स बनाने की इस तरह की गर्म विधि का उपयोग व्यापक रूप से लोहे और बिना मिश्र धातु वाले स्टील्स को जंग से बचाने के लिए किया जाता है। यह शुद्ध निकल से नहीं, बल्कि अपेक्षाकृत सस्ते लोहे या स्टील से बने, लेकिन निकल की एक पतली सुरक्षात्मक परत से लेपित कई उत्पादों और उपकरणों की लागत को काफी कम कर देता है। परिवहन और भंडारण के लिए निकल-प्लेटेड लोहे की चादरों से बड़े टैंक बनाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, कास्टिक क्षार, जिनका उपयोग विभिन्न रासायनिक उद्योगों में भी किया जाता है।

निकल के साथ सुरक्षात्मक कोटिंग्स बनाने की इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं के सबसे पुराने तरीकों में से एक है। यह ऑपरेशन, जिसे प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से निकल चढ़ाना के रूप में जाना जाता है, सिद्धांत रूप में एक अपेक्षाकृत सरल तकनीकी प्रक्रिया है। इसमें लेपित की जाने वाली धातु की सतह को बहुत अच्छी तरह से साफ करने और निकल नमक, आमतौर पर निकल सल्फेट के अम्लीकृत घोल से युक्त इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान तैयार करने में कुछ प्रारंभिक कार्य शामिल होते हैं। इलेक्ट्रोलाइटिक प्लेटिंग में, लेपित की जाने वाली सामग्री कैथोड के रूप में कार्य करती है, और निकल प्लेट एनोड के रूप में कार्य करती है। गैल्वेनिक सर्किट में, निकल को एनोड से समाधान तक समतुल्य संक्रमण के साथ कैथोड पर जमा किया जाता है। इंजीनियरिंग में निकल चढ़ाना विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और इस उद्देश्य के लिए बड़ी मात्रा में निकल की खपत होती है।

हाल ही में, एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, जस्ता और कच्चा लोहा पर सुरक्षात्मक कोटिंग बनाने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक निकल चढ़ाना की विधि का उपयोग किया गया है। पेपर एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के लिए निकल चढ़ाना विधि के उपयोग का वर्णन करता है, विशेष रूप से प्रोपेलर-चालित विमानों के ड्यूरालुमिन ब्लेड की सुरक्षा के लिए। एक अन्य पेपर में कागज बनाने में निकल-प्लेटेड कच्चा लोहा सुखाने वाले ड्रम के उपयोग का वर्णन किया गया है; ड्रमों के संक्षारण प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि और निकल चढ़ाना के बिना पारंपरिक कच्चा लोहा ड्रमों की तुलना में निकल-प्लेटेड ड्रमों पर कागज की गुणवत्ता में वृद्धि स्थापित की गई है।

निकल चढ़ाना इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा निकल (II) सल्फेट, सोडियम क्लोराइड, बोरान हाइड्रॉक्साइड, सर्फेक्टेंट और ब्राइटनिंग एजेंटों और घुलनशील निकल एनोड युक्त इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके किया जाता है। परिणामी निकल परत की मोटाई 12 - 36 माइक्रोन है। बाद में क्रोम प्लेटिंग (क्रोम परत की मोटाई 0.3 माइक्रोन) द्वारा स्थिर सतह चमक सुनिश्चित की जा सकती है।

सोडियम साइट्रेट की उपस्थिति में निकेल (II) क्लोराइड और सोडियम हाइपोफॉस्फाइट के मिश्रण के घोल में करंट रहित निकल चढ़ाना किया जाता है:

NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O = Ni + NaH 2 PO 3 + 2HCl

यह प्रक्रिया पीएच 4 - 6 और 95 डिग्री सेल्सियस पर की जाती है।

लौह-निकल, निकल-कैडमियम, निकल-जस्ता, निकल-हाइड्रोजन बैटरी का उत्पादन।

रासायनिक वर्तमान स्रोतों में सबसे आम "नुकसान" जस्ता, कैडमियम, लोहा हैं, और सबसे आम "पेशेवर" चांदी, सीसा, मैंगनीज और निकल के ऑक्साइड हैं। निकेल यौगिकों का उपयोग क्षारीय बैटरियों के उत्पादन में किया जाता है। वैसे आयरन-निकल बैटरी का आविष्कार थॉमस अल्वा एडिसन ने 1900 में किया था।

निकल ऑक्साइड पर आधारित सकारात्मक इलेक्ट्रोड में काफी बड़ा सकारात्मक चार्ज होता है, वे इलेक्ट्रोलाइट में स्थिर होते हैं, प्रक्रिया में आसान होते हैं, अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं, लंबे समय तक चलते हैं और विशेष देखभाल की आवश्यकता नहीं होती है। गुणों के इस सेट ने निकल इलेक्ट्रोड को सबसे आम बना दिया है। कुछ बैटरियों, विशेष रूप से जिंक-सिल्वर बैटरियों में लौह-निकल या निकल-कैडमियम बैटरियों की तुलना में बेहतर विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। लेकिन निकेल चांदी की तुलना में बहुत सस्ता है, और महंगी बैटरियां बहुत कम चलती हैं।

क्षारीय बैटरियों के लिए निकल ऑक्साइड इलेक्ट्रोड निकल ऑक्साइड हाइड्रेट और ग्रेफाइट पाउडर युक्त पेस्ट से बनाए जाते हैं। कभी-कभी, ग्रेफाइट के बजाय, एक प्रवाहकीय योजक के कार्य निकल हाइड्रॉक्साइड में समान रूप से वितरित पतली निकल पंखुड़ियों द्वारा किए जाते हैं। यह सक्रिय द्रव्यमान विभिन्न डिज़ाइनों की प्रवाहकीय प्लेटों में पैक किया जाता है।

हाल के वर्षों में, निकल इलेक्ट्रोड के उत्पादन की एक और विधि व्यापक हो गई है। प्लेटों को आवश्यक एडिटिव्स के साथ निकल ऑक्साइड के बहुत महीन पाउडर से दबाया जाता है। उत्पादन का दूसरा चरण हाइड्रोजन वातावरण में द्रव्यमान का सिंटरिंग करना है। यह विधि अत्यधिक विकसित सतह के साथ छिद्रपूर्ण इलेक्ट्रोड का उत्पादन करती है, और सतह जितनी बड़ी होगी, धारा उतनी ही अधिक होगी। इस विधि से बनी इलेक्ट्रोड युक्त बैटरियां अधिक शक्तिशाली, अधिक विश्वसनीय, हल्की होने के साथ-साथ अधिक महंगी भी होती हैं। इसलिए, उनका उपयोग सबसे महत्वपूर्ण वस्तुओं में किया जाता है - रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक सर्किट, अंतरिक्ष यान में वर्तमान स्रोत, आदि।

बेहतरीन पाउडर से बने निकेल इलेक्ट्रोड का उपयोग ईंधन कोशिकाओं में भी किया जाता है। यहां निकल और उसके यौगिकों के उत्प्रेरक गुण विशेष महत्व प्राप्त करते हैं। निकेल इन मौजूदा स्रोतों में होने वाली जटिल प्रक्रियाओं के लिए एक उत्कृष्ट उत्प्रेरक है। वैसे, ईंधन कोशिकाओं में, निकल और उसके यौगिकों का उपयोग "प्लस" और "माइनस" दोनों बनाने के लिए किया जा सकता है। एकमात्र अंतर एडिटिव्स में है।

न्यूक्लाइड 63 Ni, जो β+ कणों का उत्सर्जन करता है, का आधा जीवन 100.1 वर्ष है और इसका उपयोग क्रिट्रॉन में किया जाता है। उच्च ऊर्जा मूल्यों के साथ न्यूट्रॉन दालों को प्राप्त करने के लिए हाल ही में यांत्रिक न्यूट्रॉन बीम इंटरप्टर्स में कैडमियम प्लेटों के बजाय निकेल प्लेटों का उपयोग किया गया है।

• ब्रैकेट सिस्टम के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
• कृत्रिम अंग

विश्लेषण किए गए मिश्रण के अमोनिया घोल में डाइमिथाइलग्लॉक्सिम मिलाने पर स्कार्लेट अवक्षेप का निर्माण निकल के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण के लिए सबसे अच्छी प्रतिक्रिया है। लेकिन निकेल डाइमिथाइलग्लॉक्सीमेट की आवश्यकता केवल विश्लेषकों को ही नहीं है। इस जटिल यौगिक के सुंदर गहरे रंग ने इत्र निर्माताओं का ध्यान आकर्षित किया है: निकल डाइमिथाइलग्लॉक्सीमेट को लिपस्टिक की संरचना में पेश किया जाता है। निकेल डाइमिथाइलग्लॉक्सीमेट जैसे कुछ यौगिक बहुत हल्के प्रतिरोधी पेंट का आधार हैं।

विद्युत और यांत्रिक दोनों, साथ ही टेलीफोन सेटों के आधुनिक डिजाइनों में अल्ट्रासोनिक प्रतिष्ठानों में निकल प्लेटों के उपयोग के बारे में दिलचस्प संकेत हैं।

प्रौद्योगिकी के कुछ क्षेत्र ऐसे हैं जहां शुद्ध निकल का उपयोग या तो सीधे पाउडर के रूप में या शुद्ध निकल पाउडर से प्राप्त विभिन्न उत्पादों के रूप में किया जाता है।

पाउडर निकल के अनुप्रयोग के क्षेत्रों में से एक असंतृप्त हाइड्रोकार्बन, चक्रीय एल्डिहाइड, अल्कोहल और सुगंधित हाइड्रोकार्बन की हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक प्रक्रियाएं हैं।

निकल के उत्प्रेरक गुण प्लैटिनम और पैलेडियम के समान हैं। इस प्रकार, आवर्त सारणी के एक ही समूह के तत्वों की रासायनिक सादृश्यता यहाँ परिलक्षित होती है। निकेल, पैलेडियम और प्लैटिनम से सस्ती धातु के रूप में, हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

इन उद्देश्यों के लिए, बहुत महीन पाउडर के रूप में निकल का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। इसे 300-350° के तापमान रेंज में हाइड्रोजन के साथ निकल ऑक्साइड की कमी की एक विशेष विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है।

निकेल डी.आई. तालिका के समूह 10 का एक तत्व है। मेंडेलीव। अपेक्षाकृत हाल ही में ज्ञात, हाल ही में उद्योग में भी उपयोग किया गया। निकेल को इसका नाम दुष्ट बौने के नाम से मिला, जिसने खनिकों को खनिज निकल, जिसमें निकल और आर्सेनिक शामिल हैं, फेंक दिया। उन प्राचीन समय में वे निकल का उपयोग करना नहीं जानते थे, इसलिए "नकली" धातु को जर्मन निकल से "शरारत" कहा जाने लगा।

और आज हम निकल के भौतिक और रासायनिक गुणों और उपयोगों को देखेंगे, इसका सामान्य विवरण देंगे, और निकल मिश्र धातुओं और ग्रेडों का अध्ययन करेंगे।

यह एक संक्रमण धातु है, अर्थात यह अम्लीय और क्षारीय दोनों गुण प्रदर्शित करती है। इसमें चांदी जैसी सफेद चमक है, यह लचीला, लचीला, लेकिन कठोर है। आणविक भार छोटा है - 28, इसलिए इसे हल्के पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

यह वीडियो आपको धातु के रूप में निकल की विशेषताओं के बारे में बताएगा:

संकल्पना एवं विशेषताएं

रासायनिक दृष्टि से निकेल एक बहुत ही रोचक और असामान्य धातु है। एक ओर, यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है, लेकिन दूसरी ओर, यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और यहां तक ​​कि केंद्रित क्षार और एसिड के साथ प्रतिक्रिया करने से भी इनकार करता है। इसके अलावा, यह गुण इतना स्पष्ट है कि निकल का उपयोग क्षार के लिए विभिन्न एसिड-प्रतिरोधी उपकरणों और टैंकों के निर्माण में किया जाता है।

धातु को गलाया जाता है और फिर छड़ों, चादरों आदि के रूप में उपयोग किया जाता है। और इस अवस्था में यह एक कम सक्रिय पदार्थ के सामान्य धात्विक गुण प्रदर्शित करता है। लेकिन निकेल बहुत महीन पाउडर में परिवर्तित होकर ज्वलनशील हो जाता है और हवा में स्वतः प्रज्वलित होने में सक्षम हो जाता है।

रहस्य यह है कि हवा में एक सामान्य पदार्थ, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम, एक ऑक्साइड फिल्म से ढका होता है, और यह फिल्म एक बहुत मजबूत सुरक्षात्मक परत के रूप में कार्य करती है।

यह गुण धातु-निकल चढ़ाना के सबसे पुराने उपयोगों में से एक को निर्धारित करता है, अर्थात वस्तुओं की सतह पर निकल की सबसे पतली परत लगाना। यह परत स्टील, कच्चा लोहा, मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम आदि को जंग से पूरी तरह बचाती है।

शुद्ध निकल से बने उत्पाद दुर्लभ हैं और केवल विशेष रूप से महत्वपूर्ण क्षेत्रों में ही उपयोग किए जाते हैं। उद्योग में इसका उपयोग एक और अनूठी गुणवत्ता के कारण होता है: मिश्र धातु में, निकल सामग्री को वही उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है जो उसके पास होता है। अधिकांश स्टेनलेस और संरचनात्मक स्टील्स में मिश्र धातु घटक के रूप में निकल शामिल होता है। यह वह है जो स्टील की मजबूती और उसके स्थायित्व को सुनिश्चित करता है।

निकेल-आधारित मिश्र धातुएं बहुत विविध हैं और उनमें उल्लेखनीय गुण हैं: ताकत, गर्मी प्रतिरोध, उच्च तापमान पर उच्च बल भार का सामना करने की क्षमता, पहनने के प्रतिरोध, रासायनिक रूप से आक्रामक पदार्थों के प्रति असंवेदनशीलता, और इसी तरह। निकाले गए पदार्थ की कुल मात्रा में से लगभग 9% का उपयोग शुद्ध रूप में किया जाता है। अन्य 7% निकल चढ़ाना पर खर्च किया जाता है, और शेष मिश्र धातु के उत्पादन पर खर्च किया जाता है।

निकेल लोहे और कोबाल्ट के साथ लौह त्रय बनाता है। समूह में प्लैटिनम - ऑस्मियम, प्लैटिनम, रोडियम भी शामिल है। हालाँकि, उनकी सापेक्ष निकटता के बावजूद, धातुओं के गुण स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। ताकत के मामले में, निकल लोहे से बहुत कम नहीं है, इसका घनत्व भी अधिक है, लेकिन बाद वाले के विपरीत यह संक्षारण के लिए बहुत प्रतिरोधी है, जबकि लोहा हवा में और विशेष रूप से पानी के संपर्क में आने पर जल्दी से संक्षारण करता है।

प्लैटिनम धातुओं की तुलना में, निकल बहुत हल्का, बहुत सस्ता और बहुत अधिक सक्रिय है: प्लैटिनम, ऑस्मियम और अन्य उत्कृष्ट धातुएं हैं जिनमें सकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता होती है और ये बेहद निष्क्रिय होती हैं।

फायदे और नुकसान

राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के संबंध में निकेल के लगभग सभी गुण लाभकारी हैं। धातु का एकमात्र नुकसान प्रकृति में इसकी उपस्थिति है। निकेल को एक सामान्य तत्व माना जाता है, लेकिन यह केवल बंधे हुए रूप में ही पाया जाता है। देशी निकेल उल्कापिंडों के भाग के रूप में ही पृथ्वी पर पहुंचता है। तदनुसार, धातु अधिक महंगी तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त की जाती है।

• निकेल में अच्छी ताकत और कठोरता होती है, जबकि फोर्जिंग की क्षमता और उच्च क्रूरता बरकरार रहती है: इसका उपयोग सबसे पतली चादरें और छड़ें बनाने के लिए किया जा सकता है।
• धातु में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है। इसके अलावा, यह इस गुण को मिश्रधातुओं में स्थानांतरित करता है, जो इसमें मिश्रधातु तत्व के रूप में मौजूद होता है।
• निकल-आधारित मिश्र धातुएँ बहुत विविध हैं और उनमें असाधारण गुण हैं। इस प्रकार, गर्मी प्रतिरोधी लौह-निकल मिश्र धातुओं का उपयोग परमाणु रिएक्टरों और जेट इंजनों के भागों के निर्माण में किया जाता है। आज तक, लगभग 3,000 विभिन्न निकल मिश्र धातुओं का वर्णन और उपयोग किया गया है।
• निकेल कोटिंग अभी भी न केवल उपकरण और मशीन उपकरण निर्माण में, बल्कि रोजमर्रा की जिंदगी और निर्माण में भी सक्रिय रूप से उपयोग की जाती है। निकेल-प्लेटेड व्यंजन, कटलरी, सहायक उपकरण आदि न केवल सौंदर्य की दृष्टि से आकर्षक हैं, बल्कि बिल्कुल स्वच्छ, हानिरहित और बेहद टिकाऊ भी हैं। धातु की जड़ता और स्वच्छता खाद्य उद्योग में इसके उपयोग को निर्धारित करती है।
• निकेल एक लौहचुम्बक है, यानी सहज चुम्बकत्व से ग्रस्त पदार्थ है। यह गुण धातु को स्थायी चुम्बक बनाने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।
• धातु प्राप्त करना अपेक्षाकृत सस्ता है और इसमें अच्छी विद्युत चालकता विशेषताएँ हैं। बैटरी के उत्पादन में निकेल महंगी चांदी की जगह लेता है।

निकल की संरचना और रासायनिक संरचना पर नीचे चर्चा की गई है।

संरचना और रचना

निकल, अन्य शुद्ध धातुओं की तरह, एक सजातीय, सुव्यवस्थित संरचना होती है, जो इन पदार्थों को धारा संचालित करने की क्षमता प्रदान करती है। हालाँकि, सामग्री की चरण संरचना भिन्न हो सकती है, जो इसके गुणों को प्रभावित करती है।

• सामान्य परिस्थितियों में, वे निकल के β-संशोधन से निपटते हैं। यह एक फलक-केंद्रित घनीय जाली की विशेषता है और धातु के सामान्य गुणों को निर्धारित करता है - लचीलापन, लचीलापन, मशीनीकरण, लौहचुंबकत्व, इत्यादि।
• एक अन्य प्रकार की सामग्री भी है. हाइड्रोजन वायुमंडल में कैथोड स्पटरिंग के अधीन निकेल प्रतिक्रिया नहीं करता है, बल्कि इसकी संरचना को भी बदलता है, α-संशोधन में बदल जाता है। उत्तरार्द्ध में घनी षट्कोणीय जाली है। 200 C तक गर्म करने पर α-चरण β-चरण में परिवर्तित हो जाता है। उद्योग में, वे निकल के β-संशोधन से निपटते हैं।

यह वीडियो आपको बताएगा कि निकेल-कैडमियम बैटरी को लिथियम-आयन बैटरी में कैसे परिवर्तित किया जाए:

गुण और विशेषताएं

β-चरण की विशेषताएं, मुख्य के रूप में, अधिक रुचि की हैं, क्योंकि α-चरण का अस्तित्व ही सीमित है। धातु के गुण हैं:

• सामान्य तापमान पर घनत्व - 8.9 ग्राम/घन। सेमी;
• गलनांक - 1453 C;
• क्वथनांक - 3000 C;
• थर्मल विस्तार का बहुत कम गुणांक - 13.5∙10 −6 K −1
• लोचदार मापांक - 196-210 जीपीए;
• इलास्टिक सीमा 80 एमएन/वर्ग है। एम;
• उपज शक्ति - 120 एमएन/वर्ग। एम:
• तन्यता सीमा 40-50 किग्रा/वर्ग। मिमी;
• पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता - 0.440 kJ/(kg K);
• तापीय चालकता - 90.1 W/(m K);
• विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध - 0.0684 µओम∙m।

निकेल लौहचुम्बकीय है, इसका क्यूरी बिंदु 358 C है।

हम नीचे निकल मिश्र धातुओं के निर्माण और निर्माता के बारे में बात करेंगे।

उत्पादन

निकेल को काफी सामान्य माना जाता है - धातुओं में 13वां। हालाँकि, इसका वितरण कुछ हद तक विशिष्ट है। यह अकारण नहीं है कि धातु को पृथ्वी की गहराई का तत्व कहा जाता है, क्योंकि अल्ट्रामैफिक चट्टानों में यह अम्लीय चट्टानों की तुलना में 200 गुना अधिक प्रचुर मात्रा में होता है। एक सामान्य सिद्धांत के अनुसार, पृथ्वी की कोर में निकल लोहा है।

देशी निकेल पृथ्वी पर नहीं पाया जाता है।बाध्य रूप में, यह तांबा-निकल अयस्कों में मौजूद है - आर्सेनिक युक्त और सल्फाइड। यह निकेल - लाल निकल पाइराइट है, वही जिसे खनिकों ने पाइराइट, क्लोएंटाइट - सफेद निकल पाइराइट, गार्नियराइट, कॉपर पाइराइट, इत्यादि के लिए लिया था।

फीडस्टॉक अक्सर सल्फाइड अयस्क होता है, जिसमें निकल और निकेल दोनों शामिल होते हैं, इसलिए धातुओं को अलग करने के लिए अतिरिक्त कदम शामिल किए जाते हैं।

• सल्फाइड अयस्कों में आमतौर पर बहुत अधिक नमी और मिट्टी के पदार्थ होते हैं। इनसे छुटकारा पाने के लिए अयस्क को कुचला जाता है, सुखाया जाता है और ब्रिकेट किया जाता है। यदि अयस्क में सल्फर की मात्रा बहुत अधिक हो तो उसे भून लिया जाता है।
• मैट गलाने का काम शाफ्ट या रिवरबेरेटरी भट्टियों में किया जाता है। निकल और लौह सल्फाइड का एक मिश्र धातु प्राप्त होता है, जिसमें थोड़ी मात्रा में तांबा भी शामिल होता है।
• निकल और तांबे का पृथक्करण.
• निकल सांद्रण को भूनना, गलाना कम करना और इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा परिष्कृत करना।

ऑक्सीकृत अयस्क से निकल प्राप्त करने की विधि कुछ अलग दिखती है।

• अयस्क को आंशिक कमी के साथ सल्फाइडाइजिंग प्रगलन के अधीन किया जाता है।
• मैट प्राप्त करें - पिघले हुए मैट को कन्वर्टर्स में हवा के साथ उड़ाया जाता है।
• फीनस्टीन को जलाकर तांबे को साफ किया जाता है;
• फिर निकेल को कम कर दिया जाता है या जले हुए निकेल को पिघलाकर फेरोनिकेल बना दिया जाता है।

1 किलो निकेल की कीमत कितनी है? ऐसी धातु की कीमतें काफी हद तक जमा के दोहन की सफलता से निर्धारित होती हैं। इस प्रकार, 2013 में, चीन ने निकल युक्त पिग आयरन का उत्पादन बढ़ा दिया, जिससे धातु की कीमतों में उल्लेखनीय गिरावट आई। शरद ऋतु 2016 में, एक टन धातु की कीमत $10,045 थी।

आवेदन क्षेत्र

निकेल का प्रयोग बहुत ही कम किया जाता है। क्षेत्र काफी विस्तृत है.

• रोजमर्रा की जिंदगी में, लोगों का सामना अक्सर निकल-प्लेटेड उत्पादों से होता है - नल, मिक्सर, फर्नीचर फिटिंग। फर्नीचर के धातु भागों को अक्सर चांदी जैसी, धूमिल न करने वाली धातु की परत से लेपित किया जाता है। यही बात कटलरी और क्रॉकरी पर भी लागू होती है।
• एक अन्य ज्ञात उपयोग सफेद सोना है। इसमें एक निश्चित मानक का सोना और निकल मिश्र धातु शामिल है।
• निकेल कैथोड का व्यापक रूप से इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। कई बैटरियां निकेल-कैडमियम हैं। निकेल, आयरन-निकल आदि बैटरी से प्रतिस्पर्धा करते हैं और अधिक सुरक्षित हैं।

हालाँकि, निकल का मुख्य उपभोक्ता अलौह और लौह धातु विज्ञान है: सभी खनन धातु का 67% स्टेनलेस स्टील का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। और 17% - अन्य, गैर-लौह मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए।

• संरचनात्मक और स्टेनलेस स्टील का उपयोग वस्तुतः हर जगह किया जाता है: निर्माण और मैकेनिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और पाइपलाइन निर्माण, उपकरण बनाना और लोड-बेयरिंग फ्रेम का निर्माण। यह निकेल है जो स्टील्स को संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।
• निकेल-कॉपर मिश्रधातुओं का उपयोग अक्सर एसिड-प्रतिरोधी उपकरणों और विभिन्न भागों के निर्माण में किया जाता है जिन्हें आक्रामक रासायनिक वातावरण में काम करना चाहिए।
• निकेल और क्रोमियम मिश्र धातुएँ अपने ताप प्रतिरोध और क्षार और अम्ल के प्रतिरोध के लिए प्रसिद्ध हैं। इनका उपयोग भट्टियों, परमाणु रिएक्टरों, इंजनों आदि में किया जाता है।
• इसके अलावा, निकल, क्रोमियम और लोहे की मिश्र धातुएं बहुत उच्च तापमान - 900 C तक - पर उच्च भार के प्रति प्रतिरोधी रहती हैं। यह गैस टर्बाइनों के लिए एक अनिवार्य सामग्री है।

निकेल एक धातु है। टिकाऊ, लचीला, एसिड और क्षार के प्रति प्रतिरोधी और लगभग किसी भी मिश्र धातु में ये गुण प्रदान करने में सक्षम। यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि निकल का उपयोग इतने व्यापक रूप से किया जाता है।

निकेल-कैडमियम बैटरियों को पुनर्स्थापित करने का एक सरल और विश्वसनीय तरीका नीचे दिए गए वीडियो में चर्चा किया गया है: