Nichelatura domiciliare (chimica e galvanica). Rottami di nichel Dove trovare il nichel a casa

La nichelatura, un'operazione tecnologica abbastanza comune, viene eseguita per applicare un sottile strato di nichel sulla superficie di un prodotto metallico. Lo spessore di tale strato, la cui dimensione può essere regolata mediante varie tecniche, può variare da 0,8 a 55 micron.

La nichelatura viene utilizzata come rivestimento protettivo e decorativo, nonché per ottenere uno strato sottostante durante la cromatura

Con l'aiuto della nichelatura del metallo, è possibile formare un film che fornisce una protezione affidabile contro fenomeni negativi come l'ossidazione, lo sviluppo di processi di corrosione e le reazioni causate dall'interazione con ambienti salini, alcalini e acidi. In particolare, sono diventati molto diffusi i tubi nichelati, utilizzati attivamente per la produzione di prodotti sanitari.

I tipi più comuni di nichelatura sono:

• prodotti in metallo che verranno utilizzati all'aperto;
• parti della carrozzeria di motocicli e autoveicoli, compresi quelli per la fabbricazione dei quali è stata utilizzata la lega di alluminio;
• apparecchiature e strumenti utilizzati in medicina generale e in odontoiatria;
• prodotti metallici che vengono utilizzati a lungo nell'acqua;
• strutture di recinzione in acciaio o leghe di alluminio;
• prodotti metallici esposti a sostanze chimiche forti.

Esistono diversi metodi di nichelatura dei prodotti metallici utilizzati sia nella produzione che a casa. Di grande interesse pratico sono i metodi per la nichelatura delle parti metalliche che non richiedono l'uso di apparecchiature tecnologiche complesse e possono essere implementati a casa. Questi metodi includono la nichelatura elettrolitica e chimica.

Nichelatura elettrolitica

L'essenza della tecnologia di nichelatura elettrolitica delle parti metalliche, che ha anche un altro nome: "nichelatura galvanica", può essere considerata usando l'esempio di come viene eseguita la ramatura della superficie di un prodotto metallico. Questa procedura può essere eseguita sia con che senza l'uso di una soluzione elettrolitica.

La parte che verrà ulteriormente lavorata in soluzione elettrolitica viene sottoposta ad un'accurata lavorazione, per la quale la pellicola di ossido viene rimossa dalla sua superficie mediante carta vetrata. Successivamente il prodotto da trattare viene lavato in acqua tiepida e trattato con una soluzione di soda, dopodiché viene nuovamente lavato con acqua.

Il processo di nichelatura stessa viene eseguito in un contenitore di vetro in cui viene versata una soluzione acquosa (elettrolita). Questa soluzione contiene il 20% di solfato di rame e il 2% di acido solforico. Il pezzo, sulla cui superficie è necessario applicare un sottile strato di rame, viene posto in una soluzione elettrolitica tra due anodi di rame. Per avviare il processo di ramatura, è necessario applicare corrente elettrica agli anodi di rame e al pezzo, il cui valore viene calcolato in base all'indicatore 10-15 mA per centimetro quadrato dell'area della parte. Un sottile strato di rame sulla superficie del prodotto appare dopo mezz'ora dalla sua presenza nella soluzione elettrolitica, e tale strato diventerà più spesso quanto più a lungo dura il processo.

È possibile applicare uno strato di rame sulla superficie del prodotto utilizzando un'altra tecnologia. Per fare questo, è necessario realizzare una spazzola di rame (è possibile utilizzare un filo a trefolo, dopo aver rimosso da esso lo strato isolante). Un pennello così fatto a mano deve essere fissato su un bastoncino di legno, che fungerà da maniglia.

Il prodotto, la cui superficie è stata preventivamente pulita e sgrassata, viene posto in un contenitore realizzato in materiale dielettrico e riempito con un elettrolita, che può essere una soluzione acquosa satura di solfato di rame. Una spazzola fatta in casa è collegata al contatto positivo della fonte di corrente elettrica e il pezzo è collegato al suo meno. Successivamente inizia la procedura di ramatura. Consiste nel passare un pennello, precedentemente immerso nell'elettrolita, sulla superficie del prodotto senza toccarlo. Utilizzando questa tecnica, il rivestimento può essere applicato in più strati, che consentiranno la formazione di uno strato di rame sulla superficie del prodotto, sul quale praticamente non sono presenti pori.

La nichelatura elettrolitica viene eseguita utilizzando una tecnologia simile: utilizza anche una soluzione elettrolitica. Proprio come nel caso della ramatura, il pezzo viene posto tra due anodi, solo che in questo caso sono di nichel. Gli anodi posti nella soluzione di nichelatura sono collegati al contatto positivo della sorgente di corrente, e il prodotto sospeso tra loro su un filo metallico è collegato a quello negativo.

Per effettuare la nichelatura, anche fai da te, si utilizzano soluzioni elettrolitiche di due tipologie principali:

• una soluzione acquosa contenente solfato di nichel, sodio e magnesio (14:5:3), acido borico 2%, sale da cucina 0,5%;
• una soluzione a base di acqua neutra contenente 30% solfato di nichel, 4% cloruro di nichel, 3% acido borico.

Elettrolita di nichelatura brillante con aggiunta di brillantanti organici (sali di sodio)

Elettrolita equalizzante nichelato brillante. Adatto per superfici con bassa classe di pulizia

Per preparare una soluzione elettrolitica, aggiungere alla miscela secca dei suddetti elementi un litro di acqua neutra e mescolare accuratamente. Se nella soluzione risultante si è formato un precipitato, eliminarlo. Solo successivamente la soluzione può essere utilizzata per eseguire la nichelatura.

Il trattamento con questa tecnologia dura solitamente mezz'ora, utilizzando una sorgente di corrente con una tensione di 5,8–6 V. Il risultato è una superficie ricoperta da un colore grigio opaco irregolare. Per renderlo bello e brillante, è necessario pulirlo e lucidarlo. Va tenuto presente che questa tecnologia non può essere utilizzata per pezzi con elevata rugosità superficiale o con fori stretti e profondi. In questi casi, il rivestimento della superficie di un prodotto metallico con uno strato di nichel dovrebbe essere effettuato utilizzando la tecnologia chimica, chiamata anche annerimento.

L'essenza dell'operazione tecnologica di annerimento è che sulla superficie del prodotto viene prima applicato un rivestimento intermedio, la cui base può essere zinco o nichel, e sopra tale rivestimento uno strato di nichel nero non più di 2 si formano micron di spessore. La placcatura in nichel, realizzata con la tecnologia dell'annerimento, sembra molto bella e fornisce una protezione affidabile del metallo dagli effetti negativi di vari fattori ambientali.

In alcuni casi, un prodotto metallico viene sottoposto contemporaneamente a due operazioni tecnologiche, come la nichelatura e la cromatura.

Nichelatura chimica

La procedura per la nichelatura chimica dei prodotti metallici viene eseguita secondo il seguente schema: il pezzo viene immerso per qualche tempo in una soluzione bollente, a seguito della quale le particelle di nichel si depositano sulla sua superficie. Quando si utilizza questa tecnologia, non si verifica alcun effetto elettrochimico sul metallo di cui è composta la parte.

Il risultato dell'utilizzo di questa tecnologia di nichelatura è la formazione di uno strato di nichel sulla superficie del pezzo, che è saldamente legato al metallo base. Questo metodo di nichelatura può raggiungere la massima efficienza nei casi in cui viene utilizzato per lavorare oggetti realizzati con leghe di acciaio.

Non è difficile eseguire tale nichelatura a casa o anche in garage. In questo caso il procedimento di nichelatura avviene in più fasi.

• I reagenti secchi da cui verrà preparata la soluzione elettrolitica vengono miscelati con acqua in una ciotola smaltata.
• La soluzione risultante viene portata a ebollizione e quindi viene aggiunto ipofosfito di sodio.
• Il prodotto da lavorare viene posto in una soluzione elettrolitica, e questo viene fatto in modo che non tocchi le pareti laterali e il fondo del contenitore. È infatti necessario realizzare un apparecchio domestico per la nichelatura, la cui struttura consisterà in un contenitore smaltato di volume appropriato, nonché una staffa dielettrica su cui verrà fissato il pezzo.
• La durata dell'ebollizione della soluzione elettrolitica, a seconda della sua composizione chimica, può variare da un'ora a tre.
• Dopo il completamento dell'operazione tecnologica, la parte nichelata viene rimossa dalla soluzione. Viene poi lavato in acqua contenente grassello di calce. Dopo un accurato lavaggio la superficie del prodotto risulta lucida.

Le soluzioni elettrolitiche per la nichelatura, che possono essere applicate non solo all'acciaio, ma anche all'ottone, all'alluminio e ad altri metalli, contengono necessariamente i seguenti elementi nella loro composizione chimica: cloruro di nichel o solfato di nichel, ipofosfito di sodio di varia acidità o uno qualsiasi di gli acidi.

Per aumentare la velocità di nichelatura dei prodotti metallici, alla composizione per eseguire questa operazione tecnologica viene aggiunto piombo. Di norma, in un litro di soluzione elettrolitica, il rivestimento di nichel viene eseguito su una superficie la cui area è di 20 cm 2. Nelle soluzioni elettrolitiche con maggiore acidità, viene eseguita la nichelatura dei prodotti metallici ferrosi e nelle soluzioni alcaline viene lavorato l'ottone, le parti in alluminio o acciaio inossidabile sono nichelate.

Alcune sfumature della tecnologia

Quando si esegue la nichelatura di ottone, prodotti in acciaio di vari gradi e altri metalli, è necessario tenere conto di alcune sfumature di questa operazione tecnologica.

• Il film di nichel risulterà più stabile se applicato su una superficie precedentemente ramata. La superficie nichelata risulterà ancora più stabile se il prodotto finito verrà sottoposto al trattamento termico, che consiste nel mantenerlo ad una temperatura superiore a 450°.
• Se le parti in acciaio temprato vengono sottoposte a nichelatura, possono essere riscaldate e mantenute ad una temperatura non superiore a 250–300°, altrimenti potrebbero perdere la loro durezza.
• Quando si nichelano prodotti di grandi dimensioni, è necessario agitare costantemente e filtrare regolarmente la soluzione elettrolitica. Questa complessità è particolarmente tipica dei processi di nichelatura eseguiti non in condizioni industriali, ma a casa.

Utilizzando una tecnologia simile alla nichelatura, è possibile rivestire ottone, acciaio e altri metalli con uno strato di argento. Un rivestimento di questo metallo viene applicato, in particolare, agli attrezzi da pesca e ad altri prodotti per impedirne l'ossidazione.

La procedura per applicare uno strato di argento su acciaio, ottone e altri metalli differisce dalla tradizionale nichelatura non solo per la temperatura di applicazione e il tempo di permanenza, ma anche per il fatto che per essa viene utilizzata una soluzione elettrolitica di una certa composizione. In questo caso l'operazione viene eseguita in una soluzione la cui temperatura è di 90°.

Per preparare con le proprie mani una soluzione con l'aiuto della quale viene applicato uno strato d'argento su acciaio, ottone e altri metalli, è sufficiente seguire una serie di semplici passaggi.

• Il lapislazzuli farmaceutico viene aggiunto a una soluzione salina acquosa al 10%.
• Il precipitato d'argento precipitato nella soluzione viene lavato, miscelato con iposolfito al 2% e filtrato.
• La miscela risultante viene mescolata con polvere di gesso e portata allo stato cremoso.

Questa miscela, che può essere conservata solo per pochi giorni, viene strofinata sulla superficie di un prodotto metallico fino a formare un sottile strato d'argento.

Puoi preparare una polvere per argentatura che non perderà le sue caratteristiche per sei mesi. Per ottenere una tale polvere è necessario mescolare 15 grammi di lapislazzuli, 55 grammi di acido citrico e 30 grammi di cloruro di ammonio. Dopo la miscelazione, tutti i componenti devono essere ridotti in polvere. La polvere risultante viene conservata in forma secca.

La nichelatura di un metallo come l'alluminio è piuttosto difficile. I componenti inclusi nella soluzione elettrolitica per la nichelatura dei prodotti realizzati con questo metallo sono costosi, ma anche il loro utilizzo non garantisce che lo strato di nichel formato sul prodotto non formi bolle. La nichelatura lucida, se applicata all'alluminio, può strappare il rivestimento finito, quindi a casa questo trattamento viene eseguito in condizioni di debole adesione.

Utilizzo del nichel nelle leghe

Il nichel è la base della maggior parte dei materiali resistenti al calore utilizzati nell'industria aerospaziale per le parti delle centrali elettriche.

• Metallo monel (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), resistente al calore fino a 500 °C, molto resistente alla corrosione;
• nichelcromo, lega resistente (60% Ni + 40% Cr);
• permalloy (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), ha un'elevata suscettibilità magnetica con perdite per isteresi molto basse;
• invar (65% Fe + 35% Ni), quasi non si allunga se riscaldato.
• Inoltre, le leghe di nichel comprendono acciai al nichel e cromo-nichel, alpacca e varie leghe resistenti come costantana, nichel e manganina.

Tutti gli acciai inossidabili contengono necessariamente nichel, perché... Il nichel aumenta la resistenza chimica della lega. Le leghe di nichel sono inoltre caratterizzate da un'elevata tenacità e vengono utilizzate nella produzione di armature durevoli. Nella produzione delle parti più importanti di vari dispositivi, viene utilizzata una lega di nichel-ferro (36-38% di nichel), che ha un basso coefficiente di dilatazione termica.

Nella produzione di nuclei elettromagnetici, sono ampiamente utilizzate le leghe con il nome generale di permalloy. Queste leghe, oltre al ferro, contengono dal 40 all'80% di nichel. Le monete sono coniate da leghe di nichel. Il numero totale di diverse leghe di nichel nell'uso pratico raggiunge diverse migliaia.

Il nichel nella sua forma pura viene utilizzato principalmente come rivestimenti protettivi contro la corrosione in vari ambienti chimici. I rivestimenti protettivi su ferro e altri metalli si ottengono mediante due metodi ben noti: placcatura e galvanica. Nel primo metodo, lo strato rivestito viene creato laminando a caldo insieme una sottile piastra di nichel con una spessa lamiera di ferro. Il rapporto tra lo spessore del nichel e quello del metallo da rivestire è di circa 1:10. Nel processo di laminazione dei giunti, a causa della diffusione reciproca, questi fogli vengono saldati e si ottiene un metallo monolitico a due strati o anche a tre strati, la cui superficie in nichel protegge questo materiale dalla corrosione.

Questo tipo di metodo a caldo per creare rivestimenti protettivi di nichel è ampiamente utilizzato per proteggere il ferro e gli acciai non legati dalla corrosione. Ciò riduce significativamente il costo di molti prodotti e dispositivi realizzati non con nichel puro, ma con ferro o acciaio relativamente economico, ma rivestiti con un sottile strato protettivo di nichel. Grandi serbatoi sono realizzati con lamiere di ferro nichelate per il trasporto e lo stoccaggio, ad esempio, degli alcali caustici, utilizzati anche in varie industrie chimiche.

Il metodo galvanico per creare rivestimenti protettivi con nichel è uno dei metodi più antichi dei processi elettrochimici. Questa operazione, ampiamente conosciuta nella tecnologia come nichelatura, è in linea di principio un processo tecnologico relativamente semplice. Implica alcuni lavori preparatori per pulire molto accuratamente la superficie del metallo da rivestire e preparare un bagno elettrolitico costituito da una soluzione acidificata di un sale di nichel, solitamente solfato di nichel. Nella placcatura elettrolitica, il materiale da rivestire funge da catodo e una piastra di nichel funge da anodo. In un circuito galvanico il nichel si deposita sul catodo con transizione equivalente dall'anodo alla soluzione. Il metodo di nichelatura è ampiamente utilizzato in ingegneria e per questo scopo vengono consumate grandi quantità di nichel.

Recentemente, il metodo della nichelatura elettrolitica è stato utilizzato per creare rivestimenti protettivi su alluminio, magnesio, zinco e ghisa. L'articolo descrive l'utilizzo del metodo di nichelatura delle leghe di alluminio e magnesio, in particolare per la protezione delle pale in duralluminio di aerei ad elica. Un altro articolo descrive l'uso di tamburi di essiccazione in ghisa nichelata nella produzione della carta; È stato riscontrato un aumento significativo della resistenza alla corrosione dei tamburi e un aumento della qualità della carta sui tamburi nichelati rispetto ai tamburi convenzionali in ghisa senza nichelatura.

La nichelatura viene effettuata mediante elettrodeposizione utilizzando elettroliti contenenti solfato di nichel (II), cloruro di sodio, idrossido di boro, tensioattivi e agenti brillantanti e anodi di nichel solubili. Lo spessore dello strato di nichel risultante è di 12-36 micron. La brillantezza superficiale stabile può essere garantita mediante successiva cromatura (spessore dello strato di cromo 0,3 micron).

La nichelatura senza corrente viene effettuata in una soluzione di una miscela di cloruro di nichel (II) e ipofosfito di sodio in presenza di citrato di sodio:

NiCl2 + NaH2 PO2 + H2O = Ni + NaH2 PO3 + 2HCl

Il processo viene effettuato a pH 4 - 6 e 95 °C.

Produzione di batterie ferro-nichel, nichel-cadmio, nichel-zinco, nichel-idrogeno.

I “contro” più comuni nelle fonti di corrente chimica sono zinco, cadmio, ferro, mentre i “pro” più comuni sono gli ossidi di argento, piombo, manganese e nichel. I composti del nichel vengono utilizzati nella produzione di batterie alcaline. A proposito, la batteria ferro-nichel fu inventata nel 1900 da Thomas Alva Edison.

Gli elettrodi positivi a base di ossidi di nichel hanno una carica positiva sufficientemente grande, sono stabili nell'elettrolita, sono facili da lavorare, sono relativamente economici, durano a lungo e non richiedono cure particolari. Questo insieme di proprietà ha reso gli elettrodi di nichel i più comuni. Alcune batterie, in particolare le batterie zinco-argento, hanno caratteristiche specifiche migliori rispetto alle batterie ferro-nichel o nichel-cadmio. Ma il nichel è molto più economico dell’argento e le batterie costose durano molto meno.

Gli elettrodi all'ossido di nichel per batterie alcaline sono costituiti da una pasta contenente ossido di nichel idrato e polvere di grafite. A volte, invece della grafite, le funzioni di additivo conduttivo vengono eseguite da sottili petali di nichel distribuiti uniformemente nell'idrossido di nichel. Questa massa attiva è racchiusa in piastre conduttrici di vari design.

Negli ultimi anni si è diffuso un altro metodo per produrre elettrodi di nichel. Le lastre vengono pressate da una polvere finissima di ossidi di nichel con i necessari additivi. La seconda fase della produzione prevede la sinterizzazione della massa in atmosfera di idrogeno. Questo metodo produce elettrodi porosi con una superficie molto sviluppata e maggiore è la superficie, maggiore è la corrente. Le batterie con elettrodi realizzate con questo metodo sono più potenti, più affidabili, più leggere, ma anche più costose. Pertanto, vengono utilizzati negli oggetti più critici: circuiti radioelettronici, sorgenti di corrente nei veicoli spaziali, ecc.

Gli elettrodi di nichel, realizzati con le polveri più fini, vengono utilizzati anche nelle celle a combustibile. Qui acquistano particolare importanza le proprietà catalitiche del nichel e dei suoi composti. Il nichel è un eccellente catalizzatore per i processi complessi che si verificano in queste fonti attuali. A proposito, nelle celle a combustibile, il nichel e i suoi composti possono essere utilizzati per creare sia il “più” che il “meno”. L'unica differenza sta negli additivi.

Il nuclide 63 Ni, che emette particelle β+, ha un tempo di dimezzamento di 100,1 anni e viene utilizzato nei krytron. Recentemente sono state utilizzate piastre di nichel al posto di piastre di cadmio negli interruttori meccanici di fasci di neutroni per ottenere impulsi di neutroni con elevati valori di energia.

• Utilizzato nella produzione di sistemi di staffe.
• Protesi

La formazione di un precipitato scarlatto quando si aggiunge dimetilgliossima ad una soluzione di ammoniaca della miscela analizzata è la migliore reazione per la determinazione qualitativa e quantitativa del nichel. Ma il dimetilgliossimato di nichel non è necessario solo agli analisti. Il bel colore profondo di questo composto complesso ha attirato l'attenzione dei profumieri: nella composizione del rossetto viene introdotto il dimetilgliossimato di nichel. Alcuni composti come il dimetilgliossimato di nichel sono la base di vernici molto resistenti alla luce.

Ci sono indicazioni interessanti sull'uso delle piastre di nichel negli impianti a ultrasuoni, sia elettrici che meccanici, nonché nella moderna progettazione di apparecchi telefonici.

Esistono alcuni settori della tecnologia in cui il nichel puro viene utilizzato direttamente sotto forma di polvere o sotto forma di vari prodotti ottenuti da polveri di nichel puro.

Uno dei campi di applicazione del nichel in polvere sono i processi catalitici nelle reazioni di idrogenazione di idrocarburi insaturi, aldeidi cicliche, alcoli e idrocarburi aromatici.

Le proprietà catalitiche del nichel sono simili a quelle del platino e del palladio. Pertanto, qui si riflette l'analogia chimica degli elementi dello stesso gruppo della tavola periodica. Il nichel, essendo un metallo più economico del palladio e del platino, è ampiamente utilizzato come catalizzatore nei processi di idrogenazione.

Per questi scopi è consigliabile utilizzare il nichel sotto forma di polvere molto fine. Si ottiene mediante una speciale modalità di riduzione dell'ossido di nichel con idrogeno nell'intervallo di temperature di 300-350°.

– metallo grigio argento, duttile, malleabile. Appartiene ai metalli di transizione, cioè può presentare proprietà sia acide che alcaline. In condizioni normali il nichel è ricoperto da una pellicola di ossido ed è quindi inattivo. La differenza rispetto ad altri elementi simili è che la sua pellicola di ossido non riduce la brillantezza. E oggi vi parleremo dell'uso del nichel nell'industria, dell'uso delle sue leghe nell'edilizia e in altri ambiti della vita.

La pellicola di ossido protegge il metallo, conferendogli un'elevata resistenza alla corrosione. Inoltre, il suo effetto è così forte che non solo il nichel stesso risulta inattivo, ma anche qualsiasi altro oggetto rivestito con lo strato più sottile di nichel. È questa qualità che determina uno dei metodi di applicazione più comuni.

Questo video ti parlerà dell'uso del nichel nella vita di tutti i giorni:

Placcatura al nichel

La nichelatura è la produzione di un rivestimento di nichel mediante metodo galvanico sulla superficie di altri metalli - leghe di ferro, di norma, al fine di proteggere quest'ultimo dalla corrosione. Nel 2015, il 7% del metallo estratto è stato utilizzato per la nichelatura. Tale “lavorazione” si incontra ovunque: stoviglie, posate, tubi metallici utilizzati nella fabbricazione di mobili o per scopi decorativi. Oltre a proteggere la lega base, il metallo conferisce anche una bellissima lucentezza argentata che non sbiadisce nel tempo.

Il nichel viene utilizzato per proteggere la ghisa, il ferro, il magnesio e persino l'alluminio, che a loro volta sono considerati abbastanza resistenti alla corrosione. Tuttavia, il nichel ha un'altra proprietà speciale: l'eccezionale resistenza agli alcali. La nichelatura dei prodotti metallici viene utilizzata attivamente nell'industria chimica, ad esempio per la produzione di serbatoi per lo stoccaggio e il trasporto di sostanze chimicamente aggressive, nonché per la produzione di parti destinate a funzionare nelle condizioni più pericolose: ad esempio per proteggere le pale degli aerei in duralluminio dalla corrosione.

Altre aree

• Il metallo viene utilizzato nella produzione di batterie: nichel-cadmio, ferro-nichel, nichel-zinco, nichel-idrogeno. Gli elettrodi di nichel sono stabili nell'elettrolita, hanno una lunga durata e sono convenienti. Pertanto, una batteria zinco-argento offre prestazioni più elevate, ma è molto più costosa.
• Il metallo viene utilizzato nell'industria chimica per produrre una varietà di reagenti.
• In medicina, il nichel viene utilizzato nella produzione di protesi e sistemi di tutori, poiché il metallo è completamente inerte e sicuro. La stessa proprietà consente l'utilizzo della sostanza nella fabbricazione di attrezzature per l'industria alimentare.
• Tuttavia, una quota molto maggiore del nichel viene spesa per la produzione di varie leghe. Le leghe di ferro rappresentano il 67% della sostanza estratta e le leghe non ferrose rappresentano il 17%.

Ciò è dovuto al fatto che il nichel conferisce alle leghe quasi la stessa resistenza anticorrosione che possiede esso stesso. Di conseguenza, la maggior parte del metallo viene utilizzata per produrre un’ampia varietà di acciai inossidabili. Le stesse leghe di ferro che non sono legate al nichel vengono sottoposte a nichelatura per protezione. Elencare i campi di applicazione degli acciai inossidabili e strutturali è semplicemente irrealistico: non esiste area dell’economia nazionale in cui questi prodotti non vengano utilizzati.

Non meno interessanti sono altre composizioni di leghe di nichel, ad esempio una lega di nichel con ferro, rame, stagno, alluminio, titanio, cromo e altri metalli.

Leghe basate su di esso

Le leghe di nichel sono estremamente diverse e le loro proprietà sono così importanti per vari settori dell'economia nazionale che quasi tutte le composizioni formano gruppi separati.

Con rame

Leghe di nichel-rame: una caratteristica rara inerente a una soluzione così solida è la completa solubilità reciproca dei metalli l'uno nell'altro. Quando si lega in qualsiasi proporzione, si ottiene una lega omogenea monofase che cambia le sue proprietà in modo naturale e prevedibile. Le proprietà di corrosione di tali leghe sono determinate solo dalle proporzioni delle sostanze: con una quota superiore al 50%, le proprietà sono più vicine alle qualità del rame stesso, con una quota di nichel superiore al 50%, la lega presenta qualità inerenti al nichel.

Le leghe di nichel-rame sono resistenti sia agli acidi che agli alcali. Sono utilizzati nella produzione di parti e contenitori per apparecchiature che operano in ambienti con acido fosforico, solforico e perclorico, nonché parti di macchine soggette a carichi di carico elevati.

• Le composizioni più note di questo tipo includono Monels: 70% nichel e 1,5–2% ferro.

I monel sono caratterizzati da eccellente resistenza meccanica e durezza, durabilità, resistenza all'usura e insensibilità agli acidi e agli alcali. Vengono utilizzati per produrre valvole, pompe, assi di giranti, molle, boccole, scambiatori di calore, ecc.

• Le monete sono realizzate con leghe di rame-nichel.
• La costantana è una lega composta al 40% di nichel e al 59% di rame, utilizzata nella produzione di apparecchiature di alta precisione, poiché è resistente all'usura e può sopportare carichi elevati.

L'uso del nichel nella tecnologia moderna è presentato in questo video:

Con cromo

• Leghe di nichel e cromo– i nichelcromi sono noti per la loro resistenza al calore, ma allo stesso tempo si distinguono anche per l’elevata resistenza alla corrosione, anche agli acidi. Questo insieme di qualità ne determina anche l'utilizzo: nella fabbricazione di forni a muffola, per la produzione di scambiatori di calore e condutture, come parti di turbine a gas. Le leghe con un contenuto di nichel fino all'80% vengono utilizzate per la produzione di parti di camere di combustione nei motori a reazione e nei reattori nucleari. I più famosi sono nimonic, incoloy di varie marche e inconel. Le leghe vengono utilizzate per la produzione di parti in cui è richiesta un'elevata resistenza alle alte temperature: involucri di elementi riscaldanti, tubi di frantumazione e così via.
• Leghe temprate nichel-cromo-ferro, sono giustamente chiamate leghe super resistenti. Combinano una robustezza estrema con la resistenza alla corrosione ad alta temperatura e alla resistenza allo scorrimento viscoso. Vengono utilizzati per realizzare parti di turbine a gas, pale e parti di motori, parti di forni, materiale per forgiatura e così via. Le leghe sono progettate per “funzionare” a temperature fino a 600–850 C. Le più famose sono nimonic, così come inconel e udimet.

Con molibdeno e altri metalli

La composizione di nichel-molibdeno - ad esempio Hastelloy - è resistente agli acidi solforico, fosforico, cloridrico e così via, e alle alte temperature fino all'ebollizione. Parti di apparecchiature resistenti agli acidi sono realizzate in lega. Allo stesso tempo, è caratterizzato da un'elevata resistenza, tanto da fungere da materiale strutturale a tutti gli effetti nell'industria chimica.

Le leghe di nichel-cromo-molibdeno sono resistenti a una gamma ancora più ampia di acidi e altri ambienti aggressivi, ad esempio il cloro secco.

• Anche il metallo ha il suo posto nella gioielleria. La lega "oro bianco" contiene il 58% di oro e una legatura di nichel e argento.
• Il nichel stesso è ferromagnetico. Le sue leghe, alnico e magnico, sono magneti permanenti.

Parleremo della lega di ferro e nichel e dei suoi vantaggi di seguito.

Con ferro

Questo si riferisce a soluzioni solide in cui il nichel non è un additivo legante, come negli acciai inossidabili, ma un componente più “pesante” - fino al 65%. Esistono 4 tipi di tali leghe.

• Resistente al calore– la loro peculiarità non è solo la resistenza alle temperature, ma la capacità di sopportare carichi elevati ad alte temperature. La quota di nichel qui è solitamente del 44-46% e può includere anche cromo, alluminio, titanio, molibdeno e così via. La resistenza meccanica delle leghe in condizioni normali è di 600–850 MPa e a temperature di 800–900 C – da 45 a 177 MPa.

La resistenza al calore senza carico raggiunge i 1000–1350 C, mentre il funzionamento a temperature elevate non influisce sulle proprietà fisiche dei prodotti. La lega viene utilizzata per realizzare parti di reattori nucleari, motori a reazione, turbine a gas e così via.

• Leghe magnetiche– permalleghe, mostrano un'elevata permeabilità magnetica in un campo debole. Sono utilizzati nell'ingegneria elettrica per produrre parti con elevata magnetizzazione.
• Leghe che mantengono elasticità e ingombro– elinvar, ad esempio, contenente il 36% di nichel. Mantiene una maggiore elasticità alle alte temperature, poiché questa qualità della lega è dovuta alle sue proprietà magnetiche. Utilizzato per la fabbricazione di termocoppie nei forni.
• Leghe anticorrosione– di norma contengono oltre al nichel anche molibdeno o cromo. Sono utilizzati attivamente nella produzione di apparecchiature chimiche.

Utilizzo del materiale in edilizia

Il valore mondiale nel 1887 era di sole 600 tonnellate. Il metallo veniva utilizzato per coniare monete. Ma già dagli anni '80 l'industria del nichel iniziò a svilupparsi attivamente. L'impulso è stata l'elevata resistenza alla corrosione del metallo e, soprattutto, delle sue leghe.

• Anche la nichelatura come metodo per “nobilitare” un prodotto cominciò ad essere utilizzata dalla fine del XIX secolo e fu sostituita dalla cromatura solo negli anni '30 del XX secolo. In edilizia, le parti nichelate vengono ancora utilizzate nella costruzione di un'ampia varietà di strutture decorative.
• Per gli stessi motivi le parti nichelate vengono utilizzate nella produzione di mobili. Lo strato di metallo non solo conferisce al prodotto lucentezza e bel colore, ma protegge anche la montatura da qualsiasi influsso esterno.
• Le qualità decorative determinano un'altra area di applicazione: accessori per mobili, finestre, porte, elettrodomestici e così via. Maniglie, cerniere e finiture in metallo hanno un bell'aspetto e durano a lungo.
• Rubinetti, rubinetteria, soffioni doccia e altri accessori per il bagno nichelati non passano mai di moda, poiché lo strato di nichel conferisce ai prodotti un aspetto eccellente e un'eccezionale resistenza alla corrosione di qualsiasi tipo. Naturalmente, questa opzione è inferiore in termini di decoratività, perché qui la base è l'acciaio e non è malleabile. Ma anche il colore argento e la brillantezza costante sono attraenti.
• Le leghe con nichel sono utilizzate molto più ampiamente, in particolare vari acciai inossidabili e strutturali. Non è realistico immaginare la costruzione moderna senza la partecipazione del metallo laminato.

Il nichel è un metallo altamente resistente alla corrosione ed è in grado di raggiungere questo obiettivo. Questa qualità è molto spesso la ragione per l'utilizzo del metallo.

Questo video ti parlerà della nichelatura chimica:

Continuiamo l'argomento sui giovani chimici.

Molti chimici principianti (e non principianti) pongono la domanda: "Dove posso trovare i reagenti?" Guardati intorno! Sono tutti intorno a te! Non mi credi? Quindi continua a leggere

Quindi, cominciamo. (Questo non è un elenco completo dei reagenti che è possibile trovare)

DOVE TROVARE I METALLI

Alluminio Al - filo di alluminio, fili della linea elettrica

Polvere di alluminio - argento. A volte vengono venduti nei negozi di ferramenta (lo stesso posto dove si vendono le vernici)

Litio Li - presente nelle batterie ENERGIZER Litio AA

Sodio Na - nelle valvole di scarico dei motori a combustione interna ZIL

Zinco Zn - in alcune batterie A o AA (vetro di zinco)

Fai attenzione allo zinco delle batterie perché ad esso vengono aggiunti piombo e antimonio

Rame Cu - filo di rame. Spesso utilizzato nei trasformatori e nei motori (negli avviatori delle automobili, ad esempio, è possibile trovare filo di rame spesso (diametro superiore a un millimetro))

Succede che viene venduto sotto forma di polvere di bronzo nello stesso posto dell'alluminio

Nichel Ni - in alcune batterie (tazza di nichel)

Piombo Pb: venduto nei negozi di pesca come piombino o come proiettili per pistole ad aria compressa(Non palle!) .
Puoi anche usare piastre di piombo o di piombo delle batterie (ovunque contengono impurità!)

Stagno Sn - venduto in prodotti radiofonici (saldatura), ma è una lega. Puoi anche cercare lo stagno puro (il suo prezzo è alto) negli stessi negozi di radio o prodotti chimici.

Magnesio Mg - nel negozio chiamato anodi di magnesio sul baller. Inoltre, i basamenti delle auto ZAZ sono realizzati con questo metallo, o meglio con una lega di elettroni.

Silver Ag - sotto forma di rottame d'argento (cucchiaio, anello, ecc.) Nella quasi totalità dei casi è una lega necessaria per ottenere l'argento puro;

DOVE TROVARE GLI ACIDI

Acido solforico H2SO4 - venduto nei concessionari di automobili come elettrolita acido per batterie (soluzione al 25-30%)

Acido fosforico H3PO4 - venduto come convertitore di ruggine o flusso di saldatura (leggi la composizione!)

Acido acetico CH3COOH - essenza di aceto ordinaria (70%), venduta in qualsiasi negozio di alimentari

Acido silicico H2SiO3 - facile da preparare: aggiungi qualsiasi acido al silicato di sodio o di potassio (colla antitumorale) - un precipitato di forme di acido silicico insolubili in acqua

Acido borico H3BO3 - venduto in farmacia

Acido citrico (HOOCCH2)2C(OH)COOH - venduto nei negozi di alimentari

Acido cloridrico HCl - può essere ottenuto sul mercato, ma è improbabile (precursore nella Federazione Russa)

DOVE TROVARE LE BASI

L'idrossido di sodio NaOH viene venduto mescolato con sostanze estranee nel reparto prodotti chimici domestici come detergente "talpa" (evitare il contatto prolungato con l'aria, poiché l'idrossido di sodio si trasforma in carbonato nell'aria! Inoltre, si gonfia e offusca)

L'idrossido di alluminio Al(OH)3 è facile da ottenere da soli: una soluzione di idrossido di sodio viene aggiunta a una soluzione di solfato di alluminio (evitare l'idrossido di sodio in eccesso, poiché l'idrossido di alluminio è una base anfotera e si dissolve in eccesso di alcali, tetraidrossialluminato di sodio (Na) Per lo stesso motivo l'alluminio si scioglie negli alcali caustici con formazione degli stessi tetraidrossialluminati.)

L'idrossido di zinco Zn(OH)2 si ottiene allo stesso modo, si prende solo una soluzione di solfato di zinco (anche l'idrossido di zinco è una base anfotera)

L'idrossido di rame Cu(OH)2 si ottiene allo stesso modo, si prende solo una soluzione di solfato di rame

Idrossido di calcio Ca(OH)2 - venduto alle famiglie. negozi come calce spenta. (Evitare il contatto prolungato con l'aria, poiché l'idrossido di calcio si trasforma in carbonato nell'aria!)

Può essere ottenuto dalla calce viva (CaO) versandovi sopra acqua bollente e mescolando. La miscela inizia a bollire e a bollire vigorosamente.

Una soluzione di ammoniaca in acqua NH4OH - (base debole) viene venduta in farmacia come ammoniaca o nei negozi di articoli casalinghi. conserva la soluzione al 25% (ora è abbastanza difficile da trovare - è rimasto il 10% in bottiglie di vetro)

VARIE

Perossido di idrogeno (perossido) H2O2 - venduto in farmacia sotto forma di soluzione e compresse di idroperite - un composto di urea con perossido forte

Ossido di calcio (CaO) - calce viva, può essere venduto nei negozi di ferramenta.

Acetone (CH3)2CO - venduto nei negozi di ferramenta come solvente. (Leggi gli ingredienti!)

Cherosene - nel negozio di ferramenta, usato come solvente

L'urea (o carbammide) (NH2)2CO - viene venduta nei negozi di ferramenta come fertilizzante azotato. Recentemente, molti fertilizzanti sono stati ritrovati umificati (molto sporchi: una piccola quantità della sostanza bersaglio mescolata al terreno)

L'esammina ((CH2)6(NH2)4 o C6H12N4) viene venduta contaminata sotto forma di combustibile secco (compresse spesse) nei negozi di ferramenta o di caccia.

Zolfo S - nei negozi di ferramenta come mezzo per fumigare serre, scantinati, ecc. (zolfo grumoso) Contaminato con tutti i tipi di impurità, come lo zolfo colloidale per preparare una sospensione contro gli acari dei fiori - ho preso l'azienda Green Belt in sacchetti da 30 g - è più costoso dello zolfo grumoso, ma molto più pulito.

Toluene C6H5CH3 - venduto nei negozi di ferramenta come solvente 646. La distillazione è necessaria perché è un solvente multicomponente con un contenuto di toluene pari a circa il 50%

DOVE TROVARE IL SALE

KMnO4 - il permanganato di potassio, comunemente indicato come permanganato di potassio, è venduto in farmacia.

NaOCl - ipoclorito di sodio, venduto in manufatti come detergente chiamato "Bianchezza" sotto forma di soluzione (spesso con una concentrazione non superiore al 10%)

NITRATI

È meglio conservare tutti i nitrati in imballaggi ben chiusi a causa della loro igroscopicità (umidità). Di quelli elencati di seguito, solo i nitrati di argento, bario e potassio quasi non si inumidiscono. Il resto: dopo una settimana di esposizione all'aria umida, possono trasformarsi in soluzione

Alcuni nitrati possono essere trovati negli articoli domestici. negozi (dove vengono venduti con il nome di nitrato).

La cosa più importante è il nitrato di ammonio. Puoi ottenerne il sodio riscaldando una soluzione di nitrato di ammonio con soda (con bicarbonato di sodio o no, non importa). Puoi ottenere il calcio riscaldando il nitrato di ammonio con calce spenta (o fondendolo con il gesso). È possibile utilizzare il potassio riscaldando una soluzione di nitrato di ammonio con carbonato di potassio o mescolando solfato di potassio con nitrato di calcio. Tutte le reazioni con nitrato di ammonio fornite in questa sezione rilasciano molta ammoniaca!

Nitrato di ammonio NH4NO3 - nitrato di ammonio.

Nitrato di potassio KNO3 - nitrato di potassio.

Nitrato di sodio NaNO3 - nitrato di sodio.

Nitrato di calcio Ca(NO3)2 - nitrato di calcio.

Nitrato di bario Ba(NO3)2. può essere estratto dalle stelle filanti - tagliare con cura la crema spalmabile, macinarla, aggiungere acqua, mescolare accuratamente e filtrare - filtrare la soluzione di nitrato di bario

Il nitrato d'argento AgNO3 era precedentemente venduto in farmacia con il nome lapis, ma ora è stato interrotto.

Nitrato di piombo Pb(NO3)2 - ottenuto fondendo il nitrato di ammonio con l'ossido di piombo (vengono rilasciati molti gas, aggiungere l'ossido gradualmente agitando attivamente)

CLORURI

Il cloruro di sodio NaCl è un normale sale da cucina, venduto in qualsiasi negozio di alimentari.

Cloruro di potassio KCl - per uso domestico. si conserva come concime, ma sono presenti molte impurità (sarebbe utile filtrare).

Cloruro di ammonio NH4Cl - agente di saldatura (flusso) Leggi la composizione! (ammonio nel linguaggio comune)

Cloruro di calcio (CaCl2) - venduto in farmacia (soluzione in fiale). Può essere ottenuto riscaldando una miscela di ammoniaca e calce

IODURI

Ioduro di potassio KI - venduto in farmacia come rimedio contro la carenza di iodio (Leggi l'etichetta del prodotto prima di acquistare, perché la composizione potrebbe essere diversa!)

SOLFATI

Solfato di potassio K2SO4 - venduto alle famiglie. conservare come fertilizzante (ci sono anche molte impurità)

Solfato di rame o solfato di rame CuSO4 - venduto alle famiglie. negozi (cristalli blu)

Il solfato di magnesio o magnesia (sale amaro) MgSO4 viene venduto in farmacia come lassativo o nei negozi di ferramenta come fertilizzante

Il solfato di ammonio (NH4)2SO4 può essere venduto alle famiglie. si conserva come fertilizzante, ma è facile realizzarlo da soli: una soluzione di acido solforico viene aggiunta a una soluzione di ammoniaca (la soluzione di ammoniaca viene presa in leggero eccesso) (la miscela viene riscaldata). Se il contenitore in cui è avvenuta la reazione viene lasciato all'aria per un giorno, l'ammoniaca in eccesso evaporerà: si ottiene una soluzione di solfato di ammonio. Se volete ottenerlo in forma solida potete (come ho fatto io) versarlo su un coperchio di formaggio o burro e lasciarlo asciugare per circa 2-3 giorni (questo metodo è più delicato dell'evaporazione)

Il solfato di bario BaSO4 può essere ottenuto dalla reazione Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4+2HNO3 La soluzione viene filtrata, il sedimento sul filtro è solfato di bario

Oppure tramite una farmacia. A volte le farmacie vendono solfato di bario. Circa 25r/100g

Solfato di calcio o gesso CaSO4 - può essere ottenuto dalla reazione H2SO4 + Ca(NO3)2 = CaSO4 + 2HNO3 La soluzione deve riposare per un giorno (preferibilmente in un luogo freddo) affinché la reazione si completi e il solfato di calcio cristallizzi fuori dalla soluzione quasi completamente

Il solfato di alluminio Al2(SO4)3 può essere ottenuto dalla reazione 3CuSO4+2Al=3Cu+Al2(SO4)3 Il solfato di rame è sciolto in acqua (NON SCIOLGERE IN FERRO, ALLUMINIO, COSTANTI ZINCATE, PREFERIBILMENTE IN VETRO!!!) ( preferibilmente vicino alla saturazione), un filo di alluminio viene calato in un contenitore con una soluzione di solfato di rame viene rilasciato sulla superficie dell'alluminio e gli ioni di alluminio passano nella soluzione; Affinché la reazione si completi, è necessario attendere 1-3 giorni (a seconda del volume del contenitore), la soluzione viene filtrata, il filtrato è una soluzione di solfato di alluminio

Solfato di ferro (II) (solfato di ferro) FeSO4 - venduto nei negozi di ferramenta (cristalli verdastri)

Il solfato di ferro(III) Fe2(SO4)3 può, in linea di principio, essere ottenuto nello stesso modo sopra indicato, si prende solo un chiodo di ferro/rischio. graffetta (in questo caso il contenitore si sporca - si ricopre di uno strato giallo) o ossidazione del solfato ferroso (solfato di ferro (II)) con acqua ossigenata

Il solfato di nichel NiSO4 si ottiene nello stesso modo sopra indicato, viene presa solo una piastra di nichel.

Il solfato di zinco ZnSO4 si ottiene nello stesso modo sopra indicato, viene presa solo una lastra di zinco.

CARBONATI

Bicarbonato di sodio NaHCO3 - bicarbonato di sodio normale

Il carbonato di sodio Na2CO3 viene venduto come bicarbonato di sodio, ma è facile prepararlo da soli: è necessario riscaldare il bicarbonato di sodio (ATTENZIONE!!! CALDO!!!) (circa 20-30 minuti), avviene la reazione: 2NaHCO3=Na2CO3 +CO2+H2O

Oppure fai sobbollire per un po' finché non smette di schiumare.

Carbonato di calcio CaCO3 - gesso ordinario (impurità di talco, ecc.) o marmo

ACETATI

L'acetato di piombo Pb(CH3COO)2 è venduto in farmacia come lozioni al piombo.
Puoi anche ottenerlo sciogliendo il piombo (o il suo ossido) nell'acido acetico (quando aggiungi il perossido, la reazione sarà più veloce)

L'acetato di sodio CH3COONa si ottiene aggiungendo acido acetico al carbonato di sodio (non importa quale). La soluzione, che difficilmente fa schiuma dopo l'aggiunta della porzione successiva di acido acetico, viene riscaldata o lasciata per diversi giorni in un contenitore aperto (in modo che l'acido acetico in eccesso venga evaporato) e, se possibile, evaporata prima che inizi la cristallizzazione.

SILICATI

Silicato di sodio Na2SiO3 o potassio K2SiO3 (molto spesso silicato di sodio) - vetro liquido, venduto nei negozi di articoli per ufficio come colla ai silicati di cancelleria.

Materiale modificato con la partecipazione dell'utente mastersam

L'anno era il 1751. Nella piccola Svezia, grazie allo scienziato Axel Frederik Krondstedt, apparve l'elemento numero 17. A quel tempo c'erano solo 12 metalli conosciuti, più zolfo, fosforo, carbonio e arsenico. Hanno accettato un nuovo ragazzo nella loro azienda, il suo nome era Nickel.

Un po' di storia

Molti anni prima di questa miracolosa scoperta, i minatori della Sassonia conoscevano un minerale che poteva essere scambiato per rame. I tentativi di estrarre il rame da questo materiale furono vani. Sentendosi ingannato, il minerale cominciò a chiamarsi "kupfernickel" (in russo - "diavolo di rame").

L'esperto di minerali Krondstedt si interessò a questo minerale. Dopo tanto lavoro si ottenne un nuovo metallo, che venne chiamato nichel. Bergman ha assunto il testimone della ricerca. Purificò ulteriormente il metallo e concluse che l'elemento somigliava al ferro.

Proprietà fisiche del nichel

Il nichel fa parte del decimo gruppo di elementi e si trova nel quarto periodo della tavola periodica con il numero atomico 28. Se inserisci il simbolo Ni nella tabella, questo è nichel. Ha una tinta gialla con una base argentata. Anche nell'aria, il metallo non sbiadisce. Duro e piuttosto viscoso. Si presta bene alla forgiatura, consentendo di realizzare prodotti molto sottili. Perfettamente lucidato. Il nichel può essere attratto usando un magnete. Anche a una temperatura di 340 gradi con segno meno sono visibili le proprietà magnetiche del nichel. Il nichel è un metallo resistente alla corrosione. Presenta una debole attività chimica. Cosa puoi dire sulle proprietà chimiche del nichel?

Proprietà chimiche

Cosa è necessario per determinare la composizione qualitativa del nichel? Qui dovremmo elencare di quali atomi (cioè il loro numero) è composto il nostro metallo. La massa molare (chiamata anche massa atomica) è 58,6934 (g/mol). Siamo andati avanti con le misurazioni. Il raggio dell'atomo del nostro metallo è 124 pm. Quando si misura il raggio dello ione, il risultato mostra (+2e) 69 pm e il numero 115 pm è il raggio covalente. Secondo la scala del famoso cristallografo e grande chimico Pauling, l'elettronegatività è 1,91 e il potenziale elettronico è 0,25 V.

Gli effetti dell'aria e dell'acqua sul nichel sono praticamente trascurabili. Lo stesso si può dire degli alcali. Perché questo metallo reagisce in questo modo? NiO viene creato sulla sua superficie. Questo è un rivestimento sotto forma di pellicola che impedisce l'ossidazione. Se il nichel viene riscaldato a una temperatura molto elevata, inizia a reagire con l'ossigeno e reagisce anche con gli alogeni e con tutti loro.

Se il nichel entra nell'acido nitrico, la reazione non richiederà molto tempo. Si attiva facilmente anche in soluzioni contenenti ammoniaca.

Ma non tutti gli acidi influiscono sul nichel. Acidi come l'acido cloridrico e solforico lo dissolvono molto lentamente ma inesorabilmente. E i tentativi di fare lo stesso con il nichel nell’acido fosforico non hanno avuto successo.

Nichel in natura

Le ipotesi degli scienziati sono che il nucleo del nostro pianeta sia una lega che contiene il 90% di ferro e 10 volte meno di nichel. C'è la presenza di cobalto - 0,6%. Durante il processo di rotazione, gli atomi di nichel venivano rilasciati nello strato di copertura terrestre. Sono i fondatori dei minerali di solfuro di rame-nichel, insieme a rame e zolfo. Alcuni atomi di nichel più audaci non si fermarono qui e si fecero strada oltre. Gli atomi si sforzarono di risalire in superficie insieme al cromo, al magnesio e al ferro. Successivamente, i compagni del nostro metallo si ossidarono e si disconnessero.

Sulla superficie del globo ci sono rocce acide e ultrabasiche. Secondo gli scienziati, il contenuto di nichel nelle rocce acide è molto inferiore rispetto alle rocce ultrabasiche. Pertanto, il suolo e la vegetazione sono abbastanza ben arricchiti di nichel. Ma il viaggio dell'eroe in discussione nella biosfera e nell'acqua si è rivelato non così evidente.

Minerali di nichel

I minerali di nichel industriale sono divisi in due tipi.

1. Solfuro di rame-nichel. Minerali: magnesio, pirrotite, cubanite, milerite, petlandite, sperrylite: questo è ciò che è contenuto in questi minerali. Grazie al magma che li ha formati. I minerali di solfuro possono anche produrre palladio, oro e altro ancora.
2. Minerali di nichel silicato. Sono sciolti, simili a argilla. I minerali di questo tipo sono ferruginosi, silicei e magnesiaci.

Dove viene utilizzato il nichel?

Il nichel è ampiamente utilizzato in un settore così potente come la metallurgia. Vale a dire, nella produzione di un'ampia varietà di leghe. La lega contiene principalmente ferro, nichel e cobalto. Esistono molte leghe a base di nichel. Il nostro metallo è combinato in una lega, ad esempio con titanio, cromo, molibdeno. Il nichel viene utilizzato anche per proteggere i prodotti che si corrodono rapidamente. Questi prodotti sono nichelati, ovvero creano uno speciale rivestimento di nichel che impedisce alla corrosione di svolgere il suo lavoro dannoso.

Il nichel è un ottimo catalizzatore. Pertanto, viene utilizzato attivamente nell'industria chimica. Si tratta di strumenti, utensili chimici, dispositivi per varie applicazioni. Per i prodotti chimici, alimentari, consegna di alcali, stoccaggio di oli essenziali, vengono utilizzati serbatoi e serbatoi realizzati con materiali di nichel. Senza questo metallo non è possibile utilizzare la tecnologia nucleare, la televisione e una serie di dispositivi, la cui lista è molto lunga.

Se osservi un campo come la costruzione di strumenti, e poi nel campo dell'ingegneria meccanica, noterai che anodi e catodi sono fogli di nichel. E questo non è l'intero elenco degli usi di un metallo così semplicemente meraviglioso. L'importanza del nichel in medicina non deve essere sottovalutata.

Nichel in medicina

Il nichel è ampiamente utilizzato in medicina. Per prima cosa prendiamo gli strumenti necessari per effettuare l'operazione. Il risultato dell'operazione dipende non solo dal medico stesso, ma anche dalla qualità dello strumento che utilizza. Gli strumenti vengono sottoposti a numerose sterilizzazioni e, se sono realizzati con una lega che non contiene nichel, la corrosione non tarderà a verificarsi. E gli utensili in acciaio, che contiene nichel, durano molto più a lungo.

Se parliamo di impianti, per la loro fabbricazione vengono utilizzate le leghe di nichel. L'acciaio contenente nichel ha un alto grado di resistenza. Dispositivi per il fissaggio di ossa, protesi, viti: tutto è realizzato con questo acciaio. Anche in odontoiatria gli impianti hanno assunto una posizione forte. Gli ortodontisti utilizzano ganci e apparecchi ortodontici in acciaio inossidabile.

Nichel negli organismi viventi

Se si guarda il mondo dal basso verso l’alto, il quadro emerge più o meno così. C'è terra sotto i nostri piedi. Il contenuto di nichel in esso è superiore a quello della vegetazione. Ma se consideriamo questa vegetazione sotto il prisma che ci interessa, allora nei legumi si trova un grande contenuto di nichel. E nelle colture di cereali aumenta la percentuale di nichel.

Consideriamo brevemente il contenuto medio di nichel nelle piante, negli animali marini e terrestri. E, naturalmente, in una persona. La misurazione è in percentuale del peso. Quindi, la massa del nichel nelle piante è 5*10 -5. Animali terrestri 1*10 -6, animali marini 1,6*10 -4. E negli esseri umani il contenuto di nichel è 1-2*10 -6.

Il ruolo del nichel nel corpo umano

Voglio sempre essere una persona sana e bella. Il nichel è uno degli oligoelementi importanti nel corpo umano. Il nichel di solito si accumula nei polmoni, nei reni e nel fegato. Negli esseri umani gli accumuli di nichel si trovano nei capelli, nella tiroide e nel pancreas. E non è tutto. Cosa fa il metallo nel corpo? Qui possiamo tranquillamente dire che è uno svedese, un mietitore e un trombettista. Vale a dire:

• cerca, non senza successo, di contribuire a fornire ossigeno alle cellule;
• Anche il lavoro redox nei tessuti ricade sulle spalle del nichel;
• non esita a partecipare alla regolazione dei livelli ormonali del corpo;
• ossida in modo sicuro la vitamina C;
• si nota il suo coinvolgimento nel metabolismo dei grassi;
• Il nichel ha un eccellente effetto sull'ematopoiesi.

Vorrei sottolineare l'enorme importanza del nichel nella cellula. Questo microelemento protegge la membrana cellulare e gli acidi nucleici, ovvero la loro struttura.

Sebbene l'elenco delle opere degne di nichel possa essere continuato. Da quanto sopra, notiamo che il corpo ha bisogno di nichel. Questo oligoelemento entra nel nostro corpo attraverso il cibo. Di solito c'è abbastanza nichel nel corpo, perché ne serve pochissimo. Campanello d'allarme di una carenza del nostro metallo è la comparsa di dermatiti. Questa è l'importanza del nichel nel corpo umano.

Leghe di nichel

Esistono molte leghe di nichel diverse. Notiamo i tre gruppi principali.

Il primo gruppo comprende le leghe di nichel e rame. Si chiamano leghe nichel-rame. Qualunque siano i rapporti in cui questi due elementi si fondono, il risultato è sorprendente e, soprattutto, senza sorprese. La lega omogenea è garantita. Se contiene più rame che nichel, le proprietà del rame sono più pronunciate e se predomina il nichel, la lega mostra le caratteristiche del nichel.

Le leghe di nichel-rame sono popolari nella produzione di monete e parti di macchine. La lega Konstantin, che contiene quasi il 60% di rame e il resto di nichel, viene utilizzata per creare apparecchiature di maggiore precisione.

Considera una lega con nichel e cromo. Nicromi. Resistente alla corrosione, agli acidi, resistente al calore. Tali leghe vengono utilizzate per motori a reazione e reattori nucleari, ma solo se contengono fino all'80% di nichel.

Passiamo al terzo gruppo con il ferro. Si dividono in 4 tipologie.

1. Resistente al calore - resistente alle alte temperature. Questa lega contiene quasi il 50% di nichel. Qui l'abbinamento può essere con molibdeno, titanio, alluminio.
2. Magnetico: aumenta la permeabilità magnetica, spesso utilizzato nell'ingegneria elettrica.
3. Anticorrosione: questa lega non può essere evitata nella produzione di apparecchiature chimiche, nonché quando si lavora in un ambiente aggressivo. La lega contiene molibdeno.
4. Una lega che mantiene le sue dimensioni ed elasticità. Termocoppia nel forno. È qui che entra in gioco una lega del genere. Una volta riscaldato, le dimensioni vengono mantenute e l'elasticità non viene persa. Quanto nichel è necessario affinché la lega abbia tali proprietà? La lega dovrebbe contenere circa il 40% di metallo.

Il nichel nella vita di tutti i giorni

Se ti guardi intorno, puoi capire che le leghe di nichel circondano le persone ovunque. Cominciamo con i mobili. La lega protegge la base del mobile da danni e influssi dannosi. Prestiamo attenzione agli accessori. Che si tratti di una finestra o di un mobile. Può essere utilizzato a lungo e sembra molto bello. Continuiamo la nostra escursione in bagno. Non c'è modo di fare a meno del nichel qui. Soffioni doccia, rubinetti, miscelatori: tutti nichelati. Grazie a questo, puoi dimenticare cos'è la corrosione. E non c'è da vergognarsi nel guardare il prodotto perché sembra carino e supporta l'arredamento. Le parti nichelate si trovano nelle strutture decorative.

Il nichel non può essere definito un metallo minore. Vari minerali e minerali vantano la presenza di nichel. Sono contento che un tale elemento sia presente sul nostro pianeta e persino nel corpo umano. Qui gioca un ruolo importante nei processi ematopoietici e persino nel DNA. Ampiamente utilizzato nella tecnologia. Il nichel ha guadagnato la sua posizione dominante grazie alla sua resistenza chimica nella protezione dei rivestimenti.

Il nichel è un metallo che ha un grande futuro. Dopotutto, in alcune aree è indispensabile.