Nikeliavimas namuose (cheminis ir galvaninis). Nikelio laužas Kur gauti nikelio namuose

Nikeliavimas, kuris yra gana įprasta technologinė operacija, atliekama siekiant plonu nikelio sluoksniu padengti metalo gaminio paviršių. Tokio sluoksnio storis, kurio dydį galima reguliuoti įvairiomis technikomis, gali svyruoti nuo 0,8 iki 55 mikronų.

Nikeliavimas naudojamas kaip apsauginė ir dekoratyvinė danga, taip pat norint gauti apatinį sluoksnį chromuojant

Nikeliuojant metalą, galima suformuoti plėvelę, kuri patikimai apsaugotų nuo tokių neigiamų reiškinių kaip oksidacija, korozijos procesų vystymasis, reakcijos, kurias sukelia sąveika su druska, šarmine ir rūgštine aplinka. Visų pirma, labai išplito nikeliuoti vamzdžiai, kurie aktyviai naudojami sanitarinių gaminių gamybai.

Dažniausiai pasitaikantys nikeliavimo tipai yra šie:

• metalo gaminiai, kurie bus naudojami lauke;
• motociklų ir variklinių transporto priemonių kėbulų dalys, įskaitant tas, kurių gamybai buvo naudojamas aliuminio lydinys;
• įranga ir instrumentai, naudojami bendrojoje medicinoje ir odontologijoje;
• metalo gaminiai, kurie ilgą laiką naudojami vandenyje;
• atitvarinės konstrukcijos iš plieno arba aliuminio lydinių;
• metalo gaminiai, veikiami stiprių cheminių medžiagų.

Tiek gamyboje, tiek namuose naudojami keli metalo gaminių nikeliavimo būdai. Didžiausią praktinį susidomėjimą kelia metalinių dalių nikeliavimo metodai, kuriems nereikia naudoti sudėtingos technologinės įrangos ir kuriuos galima pritaikyti namuose. Šie metodai apima elektrolitinį ir cheminį nikeliavimą.

Elektrolitinis nikeliavimas

Metalinių detalių elektrolitinio nikeliavimo technologijos, turinčios ir kitą pavadinimą – „galvaninis nikeliavimas“, esmę galima nagrinėti naudojant pavyzdį, kaip atliekamas metalo gaminio paviršiaus padengimas variu. Šią procedūrą galima atlikti tiek naudojant elektrolitinį tirpalą, tiek be jo.

Dalis, kuri bus toliau apdorojama elektrolitiniame tirpale, yra kruopščiai apdorojama, o oksido plėvelė pašalinama nuo jos paviršiaus naudojant švitrinį popierių. Tada apdorotas produktas nuplaunamas šiltu vandeniu ir apdorojamas sodos tirpalu, po to vėl nuplaunamas vandeniu.

Pats nikeliavimo procesas atliekamas stikliniame inde, į kurį pilamas vandeninis tirpalas (elektrolitas). Šiame tirpale yra 20% vario sulfato ir 2% sieros rūgšties. Ruošinys, ant kurio paviršiaus būtina užtepti ploną vario sluoksnį, dedamas į elektrolito tirpalą tarp dviejų vario anodų. Norint pradėti vario dengimo procesą, varinius anodus ir ruošinį reikia paleisti elektros srove, kurios vertė apskaičiuojama pagal indikatorių 10–15 mA detalės ploto kvadratiniam centimetrui. Jau po pusvalandžio jo buvimo elektrolito tirpale ant gaminio paviršiaus atsiranda plonas vario sluoksnis, ir toks sluoksnis, kuo ilgiau vyks procesas, taps storesnis.

Vario sluoksnį ant gaminio paviršiaus galite padengti naudodami kitą technologiją. Norėdami tai padaryti, turite pagaminti šepetį iš vario (galite naudoti suvytą vielą, prieš tai pašalinę iš jo izoliacinį sluoksnį). Tokį rankų darbo šepetį reikia pritvirtinti ant medinio pagaliuko, kuris pasitarnaus kaip rankena.

Produktas, kurio paviršius buvo iš anksto nuvalytas ir nuriebalintas, dedamas į indą iš dielektrinės medžiagos ir pripildomas elektrolitu, kuris gali būti sotus vandeninis vario sulfato tirpalas. Naminis šepetys yra prijungtas prie teigiamo elektros srovės šaltinio kontakto, o ruošinys prijungtas prie jo minuso. Po to prasideda vario dengimo procedūra. Jį sudaro tai, kad šepetys, kuris anksčiau buvo panardintas į elektrolitą, perleidžiamas per gaminio paviršių jo neliečiant. Naudojant šią techniką, danga gali būti dengiama keliais sluoksniais, todėl gaminio paviršiuje susidarys vario sluoksnis, ant kurio praktiškai nėra porų.

Elektrolitinis nikeliavimas atliekamas naudojant panašią technologiją: taip pat naudojamas elektrolito tirpalas. Kaip ir dengiant variu, ruošinys dedamas tarp dviejų anodų, tik šiuo atveju jie pagaminti iš nikelio. Nikeliavimo tirpale dedami anodai prijungiami prie teigiamo srovės šaltinio kontakto, o tarp jų ant metalinės vielos pakabintas gaminys – su neigiamu.

Nikeliavimui atlikti, įskaitant „pasidaryk pats“, naudojami dviejų pagrindinių tipų elektrolitiniai tirpalai:

• vandeninis tirpalas, kuriame yra nikelio sulfato, natrio ir magnio (14:5:3), 2% boro rūgšties, 0,5% valgomosios druskos;
• neutralaus vandens pagrindu pagamintas tirpalas, kuriame yra 30% nikelio sulfato, 4% nikelio chlorido, 3% boro rūgšties.

Ryškus nikeliavimo elektrolitas, pridedant organinių baliklių (natrio druskų)

Ryškus nikeliuotas išlyginamasis elektrolitas. Tinka žemos valymo klasės paviršiams

Norėdami paruošti elektrolitinį tirpalą, į sausą minėtų elementų mišinį įpilkite vieną litrą neutralaus vandens ir gerai išmaišykite. Jei gautame tirpale susidarė nuosėdų, jų pašalinkite. Tik po to tirpalas gali būti naudojamas nikeliavimui.

Apdorojimas šia technologija dažniausiai trunka pusvalandį, naudojant 5,8–6 V įtampos srovės šaltinį. Rezultatas – paviršius padengtas nelygia matinės pilkos spalvos spalva. Kad būtų gražus ir blizgus, reikia nuvalyti ir nublizginti. Reikėtų nepamiršti, kad ši technologija negali būti naudojama detalėms su dideliu paviršiaus šiurkštumu arba siauromis ir giliomis skylėmis. Tokiais atvejais metalo gaminio paviršiaus padengimas nikelio sluoksniu turėtų būti atliekamas naudojant cheminę technologiją, kuri dar vadinama juodinimu.

Juodinimo technologinės operacijos esmė yra ta, kad ant gaminio paviršiaus pirmiausia padengiama tarpinė danga, kurios pagrindas gali būti cinkas arba nikelis, o ant tokios dangos viršaus juodojo nikelio sluoksnis ne daugiau kaip 2 mikronų storio susidaro. Nikeliavimas, pagamintas naudojant juodinimo technologiją, atrodo labai gražiai ir užtikrina patikimą metalo apsaugą nuo neigiamo įvairių aplinkos veiksnių poveikio.

Kai kuriais atvejais metalo gaminiui vienu metu atliekamos dvi technologinės operacijos, tokios kaip nikeliavimas ir chromavimas.

Beelektrinis nikeliavimas

Metalo gaminių cheminio nikeliavimo procedūra atliekama pagal šią schemą: ruošinys kuriam laikui panardinamas į verdantį tirpalą, dėl kurio ant jo paviršiaus nusėda nikelio dalelės. Naudojant šią technologiją metalui, iš kurio pagaminta detalė, nėra elektrocheminio poveikio.

Naudojant šią nikeliavimo technologiją, ant ruošinio paviršiaus susidaro nikelio sluoksnis, kuris yra tvirtai surištas su netauriuoju metalu. Šis nikeliavimo būdas gali pasiekti didžiausią efektyvumą tais atvejais, kai jis naudojamas objektams, pagamintiems iš plieno lydinių, apdoroti.

Tokį nikeliavimą nėra sunku atlikti namuose ar net garaže. Šiuo atveju nikeliavimo procedūra vyksta keliais etapais.

• Sausi reagentai, iš kurių bus ruošiamas elektrolitinis tirpalas, sumaišomi su vandeniu emaliuotame dubenyje.
• Gautas tirpalas užvirinamas, tada į jį įpilama natrio hipofosfito.
• Produktas, kurį reikia apdoroti, dedamas į elektrolitinį tirpalą, ir tai daroma taip, kad jis nesiliestų su indo sienelėmis ir dugnu. Tiesą sakant, būtina pagaminti buitinį nikeliavimo aparatą, kurio konstrukciją sudarys atitinkamo tūrio emaliuotas indas, taip pat dielektrinis laikiklis, ant kurio bus pritvirtintas ruošinys.
• Elektrolitinio tirpalo virimo trukmė, priklausomai nuo jo cheminės sudėties, gali svyruoti nuo vienos valandos iki trijų.
• Baigus technologinę operaciją, nikeliuota dalis pašalinama iš tirpalo. Tada jis nuplaunamas vandenyje, kuriame yra gesintų kalkių. Po kruopštaus plovimo gaminio paviršius nupoliruojamas.

Nikeliavimo elektrolitiniai tirpalai, kurie gali būti naudojami ne tik plienui, bet ir žalvariui, aliuminiui ir kitiems metalams, savo cheminėje sudėtyje būtinai turi šiuos elementus - nikelio chloridą arba nikelio sulfatą, įvairaus rūgštingumo natrio hipofosfitą arba bet kurį iš rūgštys.

Norint padidinti metalo gaminių nikeliavimo greitį, šiai technologinei operacijai atlikti į kompoziciją pridedama švino. Paprastai viename litre elektrolitinio tirpalo nikeliu padengiamas paviršius, kurio plotas yra 20 cm 2. Didesnio rūgštingumo elektrolitiniuose tirpaluose atliekamas juodųjų metalų gaminių nikeliavimas, o šarminiuose tirpaluose apdirbamas žalvaris, nikeliuojamos aliuminio arba nerūdijančio plieno detalės.

Kai kurie technologijos niuansai

Atliekant žalvario, įvairių rūšių plieno gaminių ir kitų metalų nikeliavimą, reikėtų atsižvelgti į kai kuriuos šios technologinės operacijos niuansus.

• Nikelio plėvelė bus stabilesnė, jei ji bus dedama ant anksčiau vario padengto paviršiaus. Nikeliuotas paviršius bus dar stabilesnis, jei gatavas produktas bus termiškai apdorojamas, t. y. jį išlaikant aukštesnėje nei 450° temperatūroje.
• Jei detalės, pagamintos iš grūdinto plieno, yra nikeliuojamos, jas galima kaitinti ir laikyti ne aukštesnėje kaip 250–300° temperatūroje, kitaip jos gali prarasti kietumą.
• Nikeliuojant didelio dydžio gaminius, reikia nuolat maišyti ir reguliariai filtruoti elektrolitinį tirpalą. Toks sudėtingumas ypač būdingas nikeliavimo procesams, atliekamiems ne pramoninėmis sąlygomis, o namuose.

Naudojant technologiją, panašią į nikeliavimą, galima padengti žalvarį, plieną ir kitus metalus sidabro sluoksniu. Šio metalo danga ypač padengiama žvejybos įrankiais ir kitais gaminiais, kad jie nesuteptų.

Sidabro sluoksnio dengimo ant plieno, žalvario ir kitų metalų procedūra skiriasi nuo tradicinio nikeliavimo ne tik dengimo temperatūra ir laikymo laiku, bet ir tuo, kad tam naudojamas tam tikros sudėties elektrolitinis tirpalas. Šiuo atveju ši operacija atliekama tirpale, kurio temperatūra yra 90°.

Norėdami savo rankomis paruošti tirpalą, kuriuo sidabro sluoksnis padengiamas plienui, žalvariui ir kitiems metalams, tereikia atlikti keletą paprastų veiksmų.

• Farmacinis lapis dedamas į 10% vandeninį druskos tirpalą.
• Tirpale nusėdusios sidabro nuosėdos nuplaunamos, sumaišomos su 2% hiposulfitu ir filtruojamos.
• Gautas mišinys sumaišomas su kreidos dulkėmis ir sumaišomas iki kreminės būsenos.

Šiuo mišiniu, kurį galima laikyti tik kelias dienas, trinamas metalo gaminio paviršius, kol ant jo susidaro plonas sidabro sluoksnis.

Sidabravimui galite paruošti pudrą, kuri nepraras savo savybių šešis mėnesius. Norint gauti tokius miltelius, reikia sumaišyti 15 gramų lapis, 55 gramus citrinos rūgšties ir 30 gramų amonio chlorido. Sumaišius visus komponentus reikia sumalti į dulkes. Gauti milteliai laikomi sausoje formoje.

Metalo, pavyzdžiui, aliuminio, padengimas nikeliu yra gana sudėtingas. Iš šio metalo pagamintų gaminių nikeliavimo elektrolitiniame tirpale esantys komponentai yra brangūs, tačiau net ir jų naudojimas negarantuoja, kad ant gaminio susidaręs nikelio sluoksnis neburbuliuos. Šviesus nikeliavimas, jei padengtas aliuminiu, gali suplėšyti gatavą dangą, todėl namuose šis apdorojimas atliekamas silpno sukibimo sąlygomis.

Nikelio naudojimas lydiniuose

Nikelis yra daugumos karščiui atsparių medžiagų, naudojamų aviacijos ir kosmoso pramonėje jėgainių dalims, pagrindas.

• Monel metalas (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), atsparus karščiui iki 500 °C, labai atsparus korozijai;
• nichromas, atsparus lydinys (60% Ni + 40% Cr);
• permalloy (76% Ni + 17% Fe + 5% Cu + 2% Cr), pasižymi dideliu magnetiniu jautrumu ir labai mažais histerezės nuostoliais;
• invar (65% Fe + 35% Ni), kaitinant beveik nepailgėja.
• Be to, nikelio lydiniai apima nikelio ir chromo-nikelio plienus, nikelio sidabrą ir įvairius atsparumo lydinius, tokius kaip konstantanas, nikelis ir manganinas.

Visi nerūdijantys plienai būtinai turi nikelio, nes... Nikelis padidina lydinio cheminį atsparumą. Nikelio lydiniai taip pat pasižymi dideliu tvirtumu ir naudojami patvariems šarvams gaminti. Įvairių prietaisų svarbiausių dalių gamyboje naudojamas nikelio-geležies lydinys (36-38% nikelio), kuris turi mažą šiluminio plėtimosi koeficientą.

Gaminant elektromagnetines šerdis, plačiai naudojami lydiniai bendriniu pavadinimu permalloy. Šiuose lydiniuose, be geležies, yra nuo 40 iki 80% nikelio. Monetos kaldinamos iš nikelio lydinių. Bendras įvairių nikelio lydinių skaičius praktikoje siekia kelis tūkstančius.

Nikelis gryna forma daugiausia naudojamas kaip apsauginė danga nuo korozijos įvairiose cheminėse aplinkose. Geležies ir kitų metalų apsauginės dangos gaunamos dviem gerai žinomais būdais: apvalkalu ir galvanizavimu. Pirmuoju būdu plakiruotas sluoksnis sukuriamas karštai valcuojant ploną nikelio plokštę su storu geležies lakštu. Nikelio ir dengiamo metalo storio santykis yra maždaug 1:10. Siūlių valcavimo procese dėl abipusės difuzijos šie lakštai suvirinami ir gaunamas monolitinis dvisluoksnis ar net trisluoksnis metalas, kurio nikelio paviršius apsaugo šią medžiagą nuo korozijos.

Šis karštas apsauginių nikelio dangų kūrimo būdas yra plačiai naudojamas geležies ir nelegiruoto plieno apsaugai nuo korozijos. Tai žymiai sumažina daugelio gaminių ir prietaisų, pagamintų ne iš gryno nikelio, o iš palyginti pigios geležies ar plieno, bet padengtų plonu apsauginiu nikelio sluoksniu, savikainą. Didelės talpyklos gaminamos iš nikeliuotų geležies lakštų, skirtų transportuoti ir laikyti, pavyzdžiui, šarminius šarmus, kurie taip pat naudojami įvairiose chemijos pramonės šakose.

Galvanizacijos metodas, skirtas apsauginėms dangoms su nikeliu sukurti, yra vienas iš seniausių elektrocheminių procesų metodų. Ši operacija, technologijoje plačiai žinoma kaip nikeliavimas, iš esmės yra gana paprastas technologinis procesas. Tai apima tam tikrą parengiamąjį darbą, kai labai kruopščiai nuvalomas padengto metalo paviršius ir paruošiama elektrolitinė vonia, susidedanti iš parūgštinto nikelio druskos, dažniausiai nikelio sulfato, tirpalo. Dengiant elektrolitiniu būdu, dengiama medžiaga yra katodas, o nikelio plokštė – anodas. Galvaninėje grandinėje nikelis nusėda ant katodo lygiaverčiu perėjimu nuo anodo iki tirpalo. Nikeliavimo metodas plačiai naudojamas inžinerijoje ir šiam tikslui sunaudojama daug nikelio.

Pastaruoju metu elektrolitinio nikeliavimo metodas buvo naudojamas apsauginėms aliuminio, magnio, cinko ir ketaus dangoms sukurti. Straipsnyje aprašomas nikeliavimo metodas aliuminio ir magnio lydiniams, ypač sraigtu varomų orlaivių duraliuminio menčių apsaugai. Kitame straipsnyje aprašomas nikeliuotų ketaus džiovinimo būgnų naudojimas popieriaus gamyboje; Nustatyta, kad žymiai padidėjo būgnų atsparumas korozijai ir pagerėjo popieriaus kokybė ant nikeliuotų būgnų, palyginti su įprastais ketaus būgnais be nikeliavimo.

Nikeliavimas atliekamas galvanizuojant naudojant elektrolitus, kurių sudėtyje yra nikelio (II) sulfato, natrio chlorido, boro hidroksido, paviršiaus aktyviųjų medžiagų ir baliklių bei tirpių nikelio anodų. Susidariusio nikelio sluoksnio storis yra 12 - 36 mikronai. Stabilų paviršiaus blizgesį galima užtikrinti vėliau chromuojant (chromo sluoksnio storis 0,3 mikrono).

Besrovės nikeliavimas atliekamas nikelio(II) chlorido ir natrio hipofosfito mišinio tirpale, esant natrio citratui:

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

Procesas atliekamas esant pH 4 - 6 ir 95 °C temperatūrai.

Geležies-nikelio, nikelio-kadmio, nikelio-cinko, nikelio-vandenilio baterijų gamyba.

Dažniausi cheminių srovės šaltinių „trūkumai“ yra cinkas, kadmis, geležis, o labiausiai paplitę „už“ yra sidabro, švino, mangano ir nikelio oksidai. Nikelio junginiai naudojami šarminių baterijų gamyboje. Beje, geležies-nikelio bateriją 1900 metais išrado Thomas Alva Edison.

Teigiami elektrodai nikelio oksidų pagrindu turi gana didelį teigiamą krūvį, jie yra stabilūs elektrolite, yra lengvai apdorojami, yra palyginti nebrangūs, tarnauja ilgai ir nereikalauja ypatingos priežiūros. Dėl šio savybių rinkinio nikelio elektrodai tapo labiausiai paplitę. Kai kurios baterijos, ypač cinko-sidabro baterijos, pasižymi geresnėmis specifinėmis savybėmis nei geležies-nikelio arba nikelio-kadmio baterijos. Tačiau nikelis yra daug pigesnis nei sidabras, o brangios baterijos tarnauja daug mažiau.

Šarminių baterijų nikelio oksido elektrodai yra pagaminti iš pastos, kurioje yra nikelio oksido hidrato ir grafito miltelių. Kartais vietoj grafito laidžiojo priedo funkcijas atlieka ploni nikelio žiedlapiai, tolygiai paskirstyti nikelio hidrokside. Ši aktyvi masė supakuota į įvairios konstrukcijos laidžias plokštes.

Pastaraisiais metais plačiai paplito kitas nikelio elektrodų gamybos būdas. Plokštės presuojamos iš labai smulkių nikelio oksidų miltelių su reikalingais priedais. Antrasis gamybos etapas – masės sukepinimas vandenilio atmosferoje. Šiuo metodu gaunami porėti elektrodai su labai išvystytu paviršiumi, ir kuo didesnis paviršius, tuo didesnė srovė. Šiuo būdu pagamintos baterijos su elektrodais yra galingesnės, patikimesnės, lengvesnės, bet ir brangesnės. Todėl jie naudojami svarbiausiuose objektuose – radioelektroninėse grandinėse, srovės šaltiniuose erdvėlaiviuose ir kt.

Nikelio elektrodai, pagaminti iš geriausių miltelių, taip pat naudojami kuro elementuose. Čia ypatingą reikšmę įgyja katalizinės nikelio ir jo junginių savybės. Nikelis yra puikus katalizatorius sudėtingiems procesams, vykstantiems šiuose dabartiniuose šaltiniuose. Beje, kuro elementuose iš nikelio ir jo junginių galima padaryti ir „pliusą“, ir „minusą“. Vienintelis skirtumas yra prieduose.

Nuklido 63 Ni, išskiriančio β+ daleles, pusinės eliminacijos laikas yra 100,1 metų ir jis naudojamas kritronuose. Neseniai mechaniniuose neutronų pluošto pertraukikliuose vietoj kadmio plokščių buvo naudojamos nikelio plokštės, siekiant gauti didelės energijos vertės neutronų impulsus.

• Naudojamas kronšteinų sistemų gamyboje.
• Protezavimas

Raudonų nuosėdų susidarymas, kai į analizuojamo mišinio amoniako tirpalą pridedama dimetilglioksimo, yra geriausia reakcija kokybiniam ir kiekybiniam nikelio nustatymui. Tačiau nikelio dimetilglioksimatas reikalingas ne tik analitikams. Graži gili šio sudėtingo junginio spalva patraukė kvepalų kūrėjų dėmesį: į lūpų dažus įterpiamas nikelio dimetilglioksimatas. Kai kurie junginiai, tokie kaip nikelio dimetilglioksimatas, yra labai šviesai atsparių dažų pagrindas.

Yra įdomių nuorodų apie nikelio plokščių naudojimą ultragarso įrenginiuose, tiek elektriniuose, tiek mechaniniuose, taip pat šiuolaikiniuose telefonų aparatų konstrukcijoje.

Kai kuriose technologijos srityse grynas nikelis naudojamas arba tiesiogiai miltelių pavidalu, arba įvairių produktų, gaunamų iš gryno nikelio miltelių, pavidalu.

Viena iš miltelių pavidalo nikelio panaudojimo sričių yra kataliziniai procesai nesočiųjų angliavandenilių, ciklinių aldehidų, alkoholių ir aromatinių angliavandenilių hidrinimo reakcijose.

Nikelio katalizinės savybės yra panašios į platinos ir paladžio. Taigi čia atsispindi tos pačios periodinės lentelės grupės elementų cheminė analogija. Nikelis, kaip metalas, pigesnis už paladį ir platiną, plačiai naudojamas kaip katalizatorius hidrinimo procesuose.

Šiems tikslams patartina naudoti labai smulkių miltelių pavidalo nikelį. Jis gaunamas specialiu nikelio oksido redukcijos vandeniliu režimu 300-350° temperatūros diapazone.

– sidabro pilkumo, kaliojo, kaliojo metalo. Jis priklauso pereinamiesiems metalams, tai yra, gali pasižymėti ir rūgštinėmis, ir šarminėmis savybėmis. Įprastomis sąlygomis nikelis yra padengtas oksido plėvele, todėl yra neaktyvus. Skirtumas nuo kitų panašių elementų yra tas, kad jo oksido plėvelė nesumažina blizgesio. O šiandien papasakosime apie nikelio panaudojimą pramonėje, jo lydinių panaudojimą statybose ir kitose gyvenimo srityse.

Oksido plėvelė apsaugo metalą, suteikdama jam didelį atsparumą korozijai. Be to, jo poveikis toks stiprus, kad neaktyvus pasirodo ne tik pats nikelis, bet ir visi kiti ploniausiu nikelio sluoksniu padengti objektai. Būtent ši kokybė lemia vieną iš labiausiai paplitusių taikymo būdų.

Šis vaizdo įrašas jums pasakys apie nikelio naudojimą kasdieniame gyvenime:

Nikeliavimas

Nikeliavimas – tai nikelio dangos gamyba galvaniniu būdu ant kitų metalų – geležies lydinių paviršiaus, kaip taisyklė, siekiant apsaugoti pastarąjį nuo korozijos.

2015 metais nikeliavimui panaudota 7% iškasamo metalo. Su tokiu „apdirbimu“ susiduriama visur: indai, stalo įrankiai, metaliniai vamzdžiai, naudojami baldų gamyboje ar dekoratyviniais tikslais. Metalas ne tik apsaugo pagrindinį lydinį, bet ir suteikia gražų sidabrinį blizgesį, kuris laikui bėgant neišblunka.

Nikelis naudojamas ketaus, geležies, magnio ir net aliuminio apsaugai, kurie patys laikomi gana atspariais korozijai. Tačiau nikelis turi dar vieną ypatingą savybę – išskirtinį atsparumą šarmams. Metalo gaminių nikeliavimas aktyviai naudojamas chemijos pramonėje - cisternų, skirtų, pavyzdžiui, chemiškai agresyvioms medžiagoms laikyti ir transportuoti, gamybai, taip pat dalių, skirtų dirbti pačiomis pavojingiausiomis sąlygomis, gamybai: pvz. apsaugoti duraliuminio orlaivių mentes nuo korozijos.

• Metalas naudojamas baterijų gamyboje – nikelio-kadmio, geležies-nikelio, nikelio-cinko, nikelio-vandenilio. Nikelio elektrodai yra stabilūs elektrolite, ilgai tarnauja ir yra prieinami. Taigi, cinko-sidabro baterija demonstruoja didesnį našumą, tačiau yra daug brangesnė.
• Metalas naudojamas chemijos pramonėje įvairiems reagentams gaminti.
• Medicinoje nikelis naudojamas protezų ir breketų gamyboje, nes metalas yra visiškai inertiškas ir saugus. Ta pati savybė leidžia medžiagą naudoti gaminant maisto pramonės įrangą.
• Tačiau daug didesnė nikelio dalis išleidžiama įvairių lydinių gamybai. Geležies lydiniai sudaro 67% iškasamos medžiagos, o ne geležies lydiniai - 17%.

Taip yra dėl to, kad nikelis suteikia lydiniams beveik tokį patį atsparumą korozijai, kokį jis pats turi. Dėl to didžioji dalis metalo naudojama įvairiems nerūdijantiems plienams gaminti. Tie patys geležies lydiniai, kurie nėra legiruoti nikeliu, yra padengiami nikeliu apsaugai. Išvardinti nerūdijančiojo ir konstrukcinio plieno panaudojimo sritis yra tiesiog nerealu: nėra šalies ekonomikos srities, kurioje šie gaminiai nebūtų naudojami.

Ne mažiau įdomios yra ir kitos nikelio lydinių kompozicijos, pavyzdžiui, nikelio lydinys su geležimi, variu, alavu, aliuminiu, titanu, chromu ir kitais metalais.

Jo pagrindu pagaminti lydiniai

Nikelio lydiniai yra labai įvairūs, o jų savybės yra tokios svarbios įvairiems šalies ūkio sektoriams, kad beveik visos kompozicijos sudaro atskiras grupes.

Su variu

Nikelio-vario lydiniai - reta tokiam kietam tirpalui būdinga savybė yra abipusis visiškas metalų tirpumas vienas kitame. Kai legiruojamas bet kokia proporcija, gaunamas vienfazis vienalytis lydinys, kuris natūraliai ir nuspėjamai keičia savo savybes. Tokių lydinių korozijos savybes lemia tik medžiagų proporcijos: turint daugiau nei 50%, savybės yra artimesnės paties vario savybėms, o nikelio dalis yra daugiau nei 50%, lydinys rodo. nikeliui būdingos savybės.

Nikelio-vario lydiniai yra atsparūs tiek rūgštims, tiek šarmams. Jie naudojami fosforo, sieros, perchloro rūgšties aplinkoje veikiančių įrenginių, taip pat mašinų dalių, patiriančių dideles apkrovas, dalių ir konteinerių gamyboje.

• Labiausiai žinomos tokio pobūdžio kompozicijos apima monelius: 70% nikelio ir 1,5–2% geležies.

Moneliams būdingas puikus mechaninis stiprumas ir kietumas, ilgaamžiškumas, atsparumas dilimui ir nejautrumas rūgštims ir šarmams. Iš jų gaminami vožtuvai, siurbliai, sparnuotės ašys, spyruoklės, įvorės, šilumokaičiai ir kt.

• Monetos gaminamos iš vario-nikelio lydinių.
• Constantan yra 40% nikelio ir 59% vario lydinys, naudojamas didelio tikslumo įrangos gamyboje, nes yra atsparus dilimui ir gali atlaikyti dideles apkrovas.

Nikelio naudojimas šiuolaikinėse technologijose pristatomas šiame vaizdo įraše:

Su chromu

• Nikelio ir chromo lydiniai– nichromai yra žinomi dėl savo atsparumo karščiui, tačiau tuo pat metu jie pasižymi dideliu atsparumu korozijai, įskaitant rūgštims. Šis savybių rinkinys taip pat lemia jo naudojimą: mufelinių krosnių gamyboje, šilumokaičių ir vamzdynų gamyboje, kaip dujų turbinų dalis. Lydiniai, kuriuose nikelio yra iki 80 %, naudojami reaktyvinių variklių ir branduolinių reaktorių degimo kamerų dalims gaminti. Žymiausi iš jų – nimonikas, įvairių prekinių ženklų incoloy, inconel. Lydiniai naudojami gaminant detales, kur reikalingas didelis stiprumas aukštoje temperatūroje – kaitinimo elementų korpusai, trupintuvų vamzdžiai ir pan.
• Grūdinti lydiniai nikelis-chromas-geležis, teisingai vadinami itin stipriais lydiniais. Juose ypatingas stiprumas derinamas su atsparumu aukštų temperatūrų korozijai ir atsparumu valkšnumui. Iš jų gaminamos dujų turbinų dalys, menčių ir variklių dalys, krosnių dalys, kalimo medžiaga ir kt. Lydiniai skirti „dirbti“ iki 600–850 C temperatūroje. Žymiausi yra nimoniniai, taip pat inkonelis ir udimetas.

Su molibdenu ir kitais metalais

Nikelio-molibdeno kompozicija, pavyzdžiui, Hastelloy, yra atspari sieros, fosforo, druskos ir tt rūgštims, taip pat aukštoje temperatūroje iki virimo. Iš lydinio gaminamos rūgštims atsparios įrangos dalys. Tuo pačiu metu jis pasižymi dideliu stiprumu, todėl jis yra visavertė konstrukcinė medžiaga chemijos pramonėje.

Nikelio-chromo-molibdeno lydiniai yra atsparūs dar įvairesniam rūgščių spektrui ir kitai agresyviai aplinkai – pavyzdžiui, sausam chlorui.

• Metalas taip pat turi savo vietą papuošaluose. Lydinyje „baltasis auksas“ yra 58% aukso ir nikelio bei sidabro ligatūros.
• Pats nikelis yra feromagnetinis. Jo lydiniai, alnico ir magnico, yra nuolatiniai magnetai.

Toliau kalbėsime apie geležies ir nikelio lydinį bei jo naudą.

Su geležimi

Tai reiškia kietus tirpalus, kuriuose nikelis nėra legiravimo priedas, kaip nerūdijančiame pliene, o „svaresnis“ komponentas - iki 65%. Yra 4 tokių lydinių tipai.

• Atsparus karščiui– jų ypatumas yra ne tik atsparumas temperatūroms, bet gebėjimas atlaikyti dideles apkrovas esant aukštai temperatūrai. Nikelio dalis čia paprastai yra 44–46%, taip pat gali būti chromo, aliuminio, titano, molibdeno ir kt. Lydinių mechaninis stipris normaliomis sąlygomis yra 600–850 MPa, o esant 800–900 C temperatūrai – nuo ​​45 iki 177 MPa.

Atsparumas karščiui be apkrovos siekia 1000–1350 C, o veikimas aukštoje temperatūroje neturi įtakos gaminių fizikinėms savybėms. Iš lydinio gaminamos branduolinių reaktorių, reaktyvinių variklių, dujų turbinų ir kt.

• Magnetiniai lydiniai– permalojus, pasižymi dideliu magnetiniu pralaidumu silpname lauke. Jie naudojami elektrotechnikoje gaminant dalis su dideliu įmagnetinimu.
• Lydiniai, išlaikantys elastingumą ir bendrus matmenis– Elinvaras, pavyzdžiui, turintis 36 % nikelio. Jis išlaiko padidintą elastingumą aukštoje temperatūroje, nes tokia lydinio kokybė yra dėl jo magnetinių savybių. Naudojamas termoporų gamybai krosnyse.
• Antikoroziniai lydiniai– kaip taisyklė, be nikelio, juose yra ir molibdeno arba chromo. Jie aktyviai naudojami cheminės įrangos gamyboje.

Medžiagos naudojimas statybose

Pasaulio vertė 1887 metais buvo tik 600 tonų. Metalas buvo naudojamas monetoms gaminti. Tačiau jau nuo devintojo dešimtmečio nikelio pramonė pradėjo aktyviai vystytis. Paskata buvo didelis metalo, o svarbiausia, jo lydinių atsparumas korozijai.

• Nikeliavimas, kaip būdas „patobulinti“ gaminį, taip pat pradėtas naudoti nuo XIX amžiaus pabaigos, o chromavimas buvo pakeistas tik XX amžiaus 30-ajame dešimtmetyje. Statyboje nikeliuotos detalės vis dar naudojamos statant įvairiausias dekoratyvines konstrukcijas.
• Dėl tų pačių priežasčių baldų gamyboje naudojamos nikeliuotos detalės. Metalo sluoksnis ne tik suteikia gaminiui blizgesio ir gražios spalvos, bet ir apsaugo rėmą nuo bet kokio išorinio poveikio.
• Dekoratyvinės savybės nulemia kitą pritaikymo sritį – baldų, langų, durų, buitinės technikos furnitūra ir pan. Rankenos, vyriai ir metalinės perdangos puikiai atrodo ir tarnauja labai ilgai.
• Nikeliuoti čiaupai, maišytuvai, dušo galvutės ir kiti vonios reikmenys niekada neišeina iš mados, nes nikelio sluoksnis gaminiams suteikia puikią išvaizdą ir išskirtinį atsparumą bet kokiai korozijai. Žinoma, šis variantas yra prastesnis dekoratyvumo požiūriu, nes čia pagrindas yra plienas ir jis nėra kalus. Tačiau patraukli ir sidabrinė spalva bei neblėstantis blizgesys.
• Daug plačiau naudojami lydiniai su nikeliu, ypač įvairūs nerūdijantys ir konstrukciniai plienai. Nerealu įsivaizduoti šiuolaikinę statybą be valcuoto metalo dalyvavimo.

Nikelis yra metalas, kuris yra labai atsparus korozijai ir gali tai pasiekti. Ši kokybė dažniausiai yra metalo naudojimo priežastis.

Šis vaizdo įrašas jums pasakys apie cheminį nikeliavimą:

Tęsiant temą apie jaunuosius chemikus.

Daugelis pradedančiųjų (ir ne naujokų) chemikų užduoda klausimą: „Kur galiu gauti reagentų? Apsidairykite! Jie yra visur aplink jus! Netikite manimi? Tada skaitykite toliau

Taigi pradėkime. (Tai nėra visas reagentų, kuriuos galima rasti, sąrašas)

KUR GAUTI METALŲ

Aliuminis Al - aliuminio viela, elektros linijų laidai

Aliuminio milteliai – sidabras. Kartais jie parduodami techninės įrangos parduotuvėse (toje pačioje vietoje, kur parduodami dažai)

Lithium Li – randama ENERGIZER ličio AA baterijose

Natrio Na - ZIL vidaus degimo variklių išmetimo vožtuvuose

Cinko Zn - kai kuriose A arba AA baterijose (cinko stiklas)

Būkite atsargūs su cinku iš baterijų, nes į jį pridedama švino ir stibio

Varis Cu – varinė viela. Dažnai naudojamas transformatoriuose ir varikliuose (pavyzdžiui, automobilių starteriuose galite rasti storos varinės vielos (skersmuo didesnis nei milimetras))

Būna, kad jis parduodamas bronzos miltelių pavidalu toje pačioje vietoje kaip ir aliuminis

Nikelio Ni – kai kuriose baterijose (nikelio puodelis)

Švinas Pb - parduodamas žvejybos parduotuvėse kaip grimzlė arba kaip pneumatinių ginklų kulkos(Ne kamuoliukai!) .
Taip pat galite naudoti šratų arba švino plokštes iš baterijų (visur yra priemaišų!)

Alavas Sn - parduodamas radijo gaminiuose (litmetalis), tačiau tai yra lydinys. Taip pat grynos skardos (jo kaina didelė) galite ieškoti tose pačiose radijo parduotuvėse ar chemijos parduotuvėse.

Magnesium Mg - parduotuvėje vadinami magnio anodai ant balerio. Taip pat iš šio metalo, tiksliau iš elektronų lydinio, gaminami ir ZAZ automobilių karteriai.

Sidabras Ag - sidabro laužo pavidalu (šaukštas, žiedas ir kt.) Beveik visais atvejais tai yra lydinys, reikalingas grynam sidabrui gauti

KUR GAUTI RŪGŠČIŲ

Sieros rūgštis H2SO4 - parduodama automobilių salonuose kaip rūgštinis elektrolitas akumuliatoriams (25-30% tirpalas)

Fosforo rūgštis H3PO4 - parduodama kaip rūdžių konverteris arba litavimo srautas (skaitykite kompoziciją!)

Acto rūgštis CH3COOH - paprasta acto esencija (70%), parduodama bet kurioje bakalėjos parduotuvėje

Silicio rūgštis H2SiO3 – lengva pasigaminti patiems: į natrio arba kalio silikatą (vėžio klijai) įpilkite bet kokios rūgšties – susidaro vandenyje netirpios silicio rūgšties nuosėdos

Boro rūgštis H3BO3 – parduodama vaistinėse

Citrinų rūgštis (HOOCCH2)2C(OH)COOH – parduodama bakalėjos parduotuvėse

Vandenilio chlorido rūgštis HCl - galima gauti rinkoje, bet mažai tikėtina (pirmtakas Rusijos Federacijoje)

KUR GAUTI BAZIŲ

Natrio hidroksidas NaOH parduodamas sumaišytas su pašalinėmis medžiagomis buitinės chemijos skyriuje kaip „molinė“ valymo priemonė (Venkite ilgalaikio kontakto su oru, nes natrio hidroksidas ore virsta karbonatu! Be to, išsipučia ir išsilieja)

Aliuminio hidroksido Al(OH)3 nesunku gauti patiems: į aliuminio sulfato tirpalą įpilama natrio hidroksido tirpalo (venkite natrio hidroksido pertekliaus, nes aliuminio hidroksidas yra amfoterinė bazė ir ištirpsta šarmo perteklyje, natrio tetrahidroksialiuminatas (Na) susidaro dėl tos pačios priežasties aliuminis tirpsta šarminiuose šarmuose, susidarant tiems patiems tetrahidroksoaliuminatams.)

Cinko hidroksidas Zn(OH)2 gaunamas tokiu pat būdu, tik imamas cinko sulfato tirpalas (cinko hidroksidas taip pat yra amfoterinė bazė)

Vario hidroksidas Cu(OH)2 gaunamas tokiu pat būdu, tik imamas vario sulfato tirpalas

Kalcio hidroksidas Ca(OH)2 – parduodamas namų ūkiams. parduotuvėse kaip gesintos kalkės. (Venkite ilgalaikio kontakto su oru, nes kalcio hidroksidas ore virsta karbonatu!)

Jį galima gauti iš negesintų kalkių (CaO), užpylus verdančiu vandeniu ir maišant. Mišinys pradeda burbuliuoti ir stipriai virti.

Amoniako tirpalas vandenyje NH4OH - (silpna bazė) parduodamas vaistinėse kaip amoniakas arba buitinėse parduotuvėse. parduotuvėse 25% tirpalas (dabar gana sunku rasti - stikliniuose buteliuose liko 10%)

ĮVAIRUS

Vandenilio peroksidas (peroksidas) H2O2 - parduodamas vaistinėje tirpalo ir hidroperito tablečių pavidalu - karbamido junginys su stipriu peroksidu

Kalcio oksidas (CaO) – negesintos kalkės, gali būti parduodamos ūkinių prekių parduotuvėse.

Acetonas (CH3)2CO – parduodamas statybinių prekių parduotuvėse kaip tirpiklis. (Perskaitykite ingredientus!)

Žibalas – statybinių prekių parduotuvėje, naudojamas kaip tirpiklis

Karbamidas (arba karbamidas) (NH2)2CO – parduodamas statybinių prekių parduotuvėse kaip azoto trąša. Pastaruoju metu daugelis trąšų aptinkamos sudrėkintos (labai nešvarios: nedidelis kiekis tikslinės medžiagos sumaišytas su žeme)

Heksaminas ((CH2)6(NH2)4 arba C6H12N4) parduodamas užterštas sauso kuro (storų tablečių) pavidalu ūkinių prekių parduotuvėse arba medžioklės parduotuvėse.

Sulphur S - ūkinės įrangos parduotuvėse kaip priemonė fumiguoti šiltnamius, rūsius ir kt. (gabalinė siera) Užterštos visokiomis priemaišomis, kaip koloidinė siera suspensijai nuo gėlių erkučių ruošti - ėmiau Green Belt firmą 30g maišeliuose - brangesnė už vienkartinę, bet daug švaresnė.

Toluenas C6H5CH3 - parduodamas ūkinių prekių parduotuvėse kaip tirpiklis 646. Distiliuoti būtina, nes tai daugiakomponentis tirpiklis, kurio tolueno kiekis yra apie 50 %

KUR GAUTI DRUSKOS

KMnO4 – kalio permanganatas, paprastai vadinamas kalio permanganatu, parduodamas vaistinėse.

NaOCl - natrio hipochloritas, parduodamas pramoninėse prekėse kaip valymo priemonė, vadinama "baltumu" tirpalo pavidalu (dažnai ne daugiau kaip 10%).

NITRATAI

Visus nitratus dėl jų higroskopiškumo (drėgnumo) geriau laikyti sandariai uždarytoje pakuotėje. Iš toliau išvardytų tik sidabro, bario ir kalio nitratai beveik nesudrėksta. Likusi dalis - po savaitės drėgno oro poveikio jie gali virsti tirpalu

Kai kurių nitratų galima rasti namų apyvokos daiktuose. parduotuvėse (kur jos parduodamos pavadinimu nitratas).

Svarbiausias dalykas yra amonio nitratas. Natrio iš jo galite gauti kaitindami amonio salietros tirpalą su soda (su soda ar ne, nesvarbu). Kalcio galite gauti kaitindami amonio salietrą su gesintomis kalkėmis (arba sulydydami jį su kreida). Kalį galite naudoti kaitindami amonio nitrato tirpalą su kalio karbonatu arba sumaišę kalio sulfatą su kalcio nitratu. Visos šiame skyriuje nurodytos reakcijos su amonio nitratu išskiria daug amoniako!

Amonio nitratas NH4NO3 – amonio nitratas.

Kalio nitratas KNO3 – kalio nitratas.

Natrio nitratas NaNO3 – natrio nitratas.

Kalcio nitratas Ca(NO3)2 – kalcio nitratas.

Bario nitratas Ba(NO3)2. galima išimti iš kibirkščių - užtepėlę atsargiai nupjaukite, sumalkite, įpilkite vandens, gerai išmaišykite ir filtruokite - nufiltruokite bario nitrato tirpalą

Sidabro nitratas AgNO3 anksčiau buvo parduodamas vaistinėse lapis pavadinimu, tačiau dabar jo gamyba nutraukta.

Švino nitratas Pb(NO3)2 – gaunamas sulydant amonio nitratą su švino oksidu (išsiskiria daug dujų, oksidą pilkite palaipsniui, aktyviai maišant)

CHLORIDAI

Natrio chloridas NaCl yra įprasta valgomoji druska, parduodama bet kurioje bakalėjos parduotuvėje.

Kalio chloridas KCl – buitiniam naudojimui. laikyti kaip trąšas, bet yra daug priemaišų (būtų naudinga filtruoti).

Amonio chloridas NH4Cl - litavimo medžiaga (fliusas) Perskaitykite sudėtį! (bandine kalba amonis)

Kalcio chloridas (CaCl2) – parduodamas vaistinėse (tirpalas ampulėse). Galima gauti kaitinant amoniako ir kalkių mišinį

JODAS

Kalio jodidas KI – parduodamas vaistinėse kaip priemonė nuo jodo trūkumo (Prieš pirkdami perskaitykite produkto etiketę, nes sudėtis gali skirtis!)

SULFATAI

Kalio sulfatas K2SO4 – parduodamas namų ūkiams. laikyti kaip trąšas (taip pat yra daug priemaišų)

Vario sulfatas arba vario sulfatas CuSO4 – parduodamas namų ūkiams. parduotuvės (mėlyni kristalai)

Magnio sulfatas arba magnis (kartioji druska) MgSO4 parduodamas vaistinėse kaip vidurius laisvinantis vaistas arba statybinių prekių parduotuvėse kaip trąšos.

Amonio sulfatas (NH4)2SO4 gali būti parduodamas namų ūkiams. sandėliuoja kaip trąšas, bet nesunku pasigaminti patiems: į amoniako tirpalą įpilama sieros rūgšties tirpalo (amoniako tirpalo imamas nedidelis perteklius) (mišinys kaitinamas). Jei indas, kuriame įvyko reakcija, paliekamas ore parą, tada amoniako perteklius išgaruos – gaunamas amonio sulfato tirpalas. Jei norite gauti kietą, galite (kaip aš dariau) užpilti ant sūrio ar sviesto dangtelio ir džiovinti apie 2-3 dienas (šis būdas yra subtilesnis nei garinimas)

Bario sulfatą BaSO4 galima gauti atliekant reakciją Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4+2HNO3 Tirpalas filtruojamas, nuosėdos ant filtro yra bario sulfatas

Arba per vaistinę. Kartais vaistinės parduoda bario sulfatą. Kažkur apie 25r/100g

Kalcio sulfatas arba gipsas CaSO4 – gali būti gaunamas vykstant reakcijai H2SO4 + Ca(NO3)2 = CaSO4 + 2HNO3 Tirpalas turi stovėti parą (geriausia šaltoje vietoje), kad reakcija pasibaigtų ir kalcio sulfatas išsikristalizuotų iš sprendimas beveik visiškai

Aliuminio sulfatas Al2(SO4)3 gali būti gaunamas vykstant reakcijai 3CuSO4+2Al=3Cu+Al2(SO4)3 Vario sulfatas ištirpinamas vandenyje (NETIRPINTI GELEŽIUOSE, ALUMINIUJE, CINKUOTOSE KONSTANTOSE, GERIAUSIAI STIKLE!!!) ( pageidautina, kad būtų beveik prisotintas), aliuminio viela nuleidžiama į indą su vario sulfato tirpalu ant aliuminio paviršiaus, o aliuminio jonai patenka į tirpalą. Kad reakcija baigtųsi, reikia palaukti 1-3 dienas (priklausomai nuo talpyklos tūrio), tirpalas filtruojamas, filtratas yra aliuminio sulfato tirpalas.

Geležies (II) sulfatas (geležies sulfatas) FeSO4 - parduodamas techninės įrangos parduotuvėse (žalsvi kristalai)

Geležies(III) sulfatas Fe2(SO4)3 iš principo gali būti gaunamas tokiu pat būdu, kaip nurodyta pirmiau, tik geležies vinis / galimybė. sąvaržėlę (šiuo atveju talpykla susitepa - padengta geltona danga) arba geležies sulfato (geležies(II) sulfato) oksidacija vandenilio peroksidu

Nikelio sulfatas NiSO4 gaunamas taip pat, kaip nurodyta aukščiau, paimama tik nikelio plokštelė.

Cinko sulfatas ZnSO4 gaunamas taip pat, kaip nurodyta aukščiau, paimama tik cinko plokštelė.

KARBONATAI

Natrio bikarbonatas NaHCO3 – įprasta soda

Natrio karbonatas Na2CO3 parduodamas kaip skalbimo soda, bet jį nesunku pasigaminti patiems: reikia pakaitinti natrio bikarbonatą (ATSARGIAI!!! KARŠTA!!!) (apie 20-30 min.), vyksta reakcija: 2NaHCO3=Na2CO3 +CO2+H2O

Arba troškinkite šiek tiek, kol nustos putoti.

Kalcio karbonatas CaCO3 – paprasta kreida (talko priemaišos ir kt.) arba marmuras

ACETAI

Švino acetatas Pb(CH3COO)2 parduodamas vaistinėse kaip švino losjonai.
Taip pat galite gauti tirpindami šviną (arba jo oksidą) acto rūgštyje (pridėjus peroksido, reakcija vyks greičiau)

Natrio acetatas CH3COONa gaunamas į natrio karbonatą (nesvarbu, kurį) pridedant acto rūgšties. Tirpalas, kuris įpylus kitą acto rūgšties porciją beveik neputoja, kaitinamas arba paliekamas kelioms dienoms kokiame nors atvirame inde (kad išgaruotų acto rūgšties perteklius) ir, jei įmanoma, išgarinamas prieš prasidedant kristalizacijai.

SILIKATAI

Natrio silikatas Na2SiO3 arba kalio K2SiO3 (dažniausiai natrio silikatas) – skystas stiklas, parduodamas raštinės reikmenų parduotuvėse kaip kanceliariniai silikatiniai klijai.

Medžiaga redaguota dalyvaujant vartotojui mastersam

Buvo 1751 metai. Mažojoje Švedijoje mokslininko Axelio Frederiko Krondstedto dėka atsirado elementas numeris 17. Tuo metu buvo žinoma tik 12 metalų, plius siera, fosforas, anglis ir arsenas. Jie priėmė naują vaikiną į savo kompaniją, jo vardas buvo Nikelis.

Šiek tiek istorijos

Daug metų prieš šį stebuklingą atradimą Saksonijos kalnakasiai buvo susipažinę su rūda, kurią galima supainioti su variu. Bandymai iš šios medžiagos išgauti varį buvo bergždi. Jausdamasi apgauta, rūda pradėta vadinti „kupfernickel“ (rusiškai - „vario velnias“).

Šia rūda susidomėjo mineralų ekspertas Krondstedtas. Po ilgo darbo buvo gautas naujas metalas, kuris buvo vadinamas nikeliu. Bergmanas perėmė tyrimo estafetę. Jis toliau išvalė metalą ir padarė išvadą, kad elementas primena geležį.

Fizinės nikelio savybės

Nikelis yra dešimtosios elementų grupės dalis ir yra ketvirtajame periodinės lentelės periode po atominiu numeriu 28. Jei lentelėje įvesite simbolį Ni, tai yra nikelis. Jis turi geltoną atspalvį su sidabro pagrindu. Net ore metalas neblunka. Kietas ir gana klampus. Jis puikiai tinka kalti, todėl galima pagaminti labai plonus gaminius. Puikiai poliruotas. Nikelį galima pritraukti naudojant magnetą. Net 340 laipsnių temperatūroje su minuso ženklu matomos nikelio magnetinės savybės. Nikelis yra metalas, atsparus korozijai. Jis pasižymi silpnu cheminiu aktyvumu. Ką galite pasakyti apie chemines nikelio savybes?

Cheminės savybės

Ko reikia norint nustatyti kokybinę nikelio sudėtį? Čia turėtume išvardyti, iš kurių atomų (būtent jų skaičiaus) sudaro mūsų metalas. Molinė masė (taip pat vadinama atomine mase) yra 58,6934 (g/mol). Mes judėjome į priekį su matavimais. Mūsų metalo atomo spindulys yra 124 pm. Matuojant jono spindulį, rezultatas rodė (+2e) 69 pm, o skaičius 115 pm yra kovalentinis spindulys. Pagal garsaus kristalografo ir didžiojo chemiko Paulingo skalę elektronegatyvumas yra 1,91, o elektroninis potencialas yra 0,25 V.

Oro ir vandens poveikis nikeliui yra praktiškai nereikšmingas. Tą patį galima pasakyti ir apie šarmą. Kodėl šis metalas taip reaguoja? Ant jo paviršiaus susidaro NiO. Tai yra plėvelės pavidalo danga, kuri neleidžia oksiduotis. Jei nikelis kaitinamas iki labai aukštos temperatūros, jis pradeda reaguoti su deguonimi, taip pat reaguoja su halogenais ir su visais.

Jei nikelis pateks į azoto rūgštį, reakcija neužtruks. Jis taip pat lengvai aktyvuojamas tirpaluose, kuriuose yra amoniako.

Tačiau ne visos rūgštys veikia nikelį. Rūgštys, tokios kaip druskos ir sieros rūgštis, ją tirpina labai lėtai, bet užtikrintai. O bandymai tą patį padaryti su nikeliu fosforo rūgštyje nebuvo sėkmingi.

Nikelis gamtoje

Mokslininkai spėlioja, kad mūsų planetos šerdis yra lydinys, kuriame yra 90% geležies ir 10 kartų mažiau nikelio. Yra kobalto - 0,6%. Sukimosi metu nikelio atomai buvo išleisti į žemę dengiantį sluoksnį. Jie yra sulfido vario-nikelio rūdos, kartu su variu ir siera, įkūrėjai. Kai kurie drąsesni nikelio atomai tuo nesustojo ir žengė toliau. Atomai veržėsi į paviršių kartu su chromu, magniu ir geležimi. Tada mūsų metalo kompanionai oksidavosi ir atsijungė.

Žemės rutulio paviršiuje yra rūgščių ir ultrabazinių uolienų. Mokslininkų teigimu, nikelio kiekis rūgštinėse uolienose yra daug mažesnis nei ultrabazinėse uolienose. Todėl ten dirva ir augmenija gana gerai prisodrinta nikelio. Tačiau aptariamo herojaus kelionė biosferoje ir vandenyje pasirodė ne tokia pastebima.

Nikelio rūdos

Pramoninės nikelio rūdos skirstomos į dvi rūšis.

1. Sulfido varis-nikelis. Mineralai: magnis, pirotitas, kubanitas, mileritas, petlanditas, sperilitas – štai kas yra šiose rūdose. Ačiū juos suformavusiai magmai. Sulfido rūdos taip pat gali duoti paladžio, aukso ir kt.
2. Silikatinės nikelio rūdos. Jos birios, panašios į molį. Šios rūšies rūdos yra geležies, silicio ir magnio rūdos.

Kur naudojamas nikelis?

Nikelis plačiai naudojamas tokioje galingoje pramonėje kaip metalurgija. Būtent, gaminant įvairiausius lydinius. Lydinyje daugiausia yra geležies, nikelio ir kobalto. Yra daug nikelio lydinių. Mūsų metalas yra sujungtas į lydinį, pavyzdžiui, su titanu, chromu, molibdenu. Nikelis taip pat naudojamas greitai rūdintiems produktams apsaugoti. Šie gaminiai yra nikeliuoti, tai yra, sukuria specialią nikelio dangą, kuri neleidžia korozijai atlikti savo bjauraus darbo.

Nikelis yra labai geras katalizatorius. Todėl jis aktyviai naudojamas chemijos pramonėje. Tai instrumentai, cheminiai indai, įvairios paskirties prietaisai. Cheminėms medžiagoms, maistui, šarmų pristatymui, eterinių aliejų saugojimui naudojami rezervuarai ir rezervuarai iš nikelio medžiagų. Branduolinės technologijos, televizorius ir įvairūs prietaisai, kurių sąrašas labai ilgas, be šio metalo neapsieina.

Jei pažvelgsite į tokią sritį kaip instrumentų gamyba, o vėliau į mechaninės inžinerijos sritį, pastebėsite, kad anodai ir katodai yra nikelio lakštai. Ir tai ne visas tokio tiesiog nuostabaus metalo panaudojimo sąrašas. Negalima nuvertinti nikelio svarbos medicinoje.

Nikelis medicinoje

Nikelis medicinoje naudojamas labai plačiai. Pirmiausia paimkime įrankius, reikalingus operacijai atlikti. Operacijos rezultatas priklauso ne tik nuo paties gydytojo, bet ir nuo jo naudojamo instrumento kokybės. Instrumentai daug kartų sterilizuojami, o jei jie pagaminti iš lydinio, kuriame nėra nikelio, korozija neužtruks. O įrankiai, pagaminti iš plieno, kuriame yra nikelio, tarnauja daug ilgiau.

Jei kalbėtume apie implantus, jų gamybai naudojami nikelio lydiniai. Nikelio turintis plienas pasižymi dideliu stiprumu. Prietaisai kaulams tvirtinti, protezai, varžtai – viskas iš šio plieno. Odontologijoje implantai taip pat užėmė tvirtą poziciją. Užsegimus ir nerūdijančio plieno breketus naudoja ortodontai.

Nikelis gyvuose organizmuose

Jei pažvelgsite į pasaulį iš apačios į viršų, vaizdas atrodo maždaug toks. Po mūsų kojomis yra žemė. Nikelio kiekis jame didesnis nei augmenijoje. Bet jei laikysime šią augmeniją po mus dominančia prizme, ankštiniuose augaluose randamas didelis nikelio kiekis. O javų pasėliuose nikelio procentas didėja.

Trumpai panagrinėkime vidutinį nikelio kiekį augaluose, jūros ir sausumos gyvūnuose. Ir, žinoma, žmoguje. Matavimas yra svorio procentais. Taigi, nikelio masė augaluose yra 5*10 -5. Sausumos gyvūnai 1*10 -6, jūros gyvūnai 1,6*10 -4. O žmonėms nikelio kiekis yra 1-2*10 -6.

Nikelio vaidmuo žmogaus organizme

Aš visada noriu būti sveikas ir gražus žmogus. Nikelis yra vienas iš svarbiausių žmogaus organizmo mikroelementų. Nikelis dažniausiai kaupiasi plaučiuose, inkstuose ir kepenyse. Nikelio sankaupos žmonėms randamos plaukuose, skydliaukėje ir kasoje. Ir tai dar ne viskas. Ką metalas veikia organizme? Čia galima drąsiai teigti, kad jis yra švedas, pjovėjas ir trimitininkas. Būtent:

• bando, nesėkmingai, padėti aprūpinti ląsteles deguonimi;
• redokso darbas audiniuose taip pat patenka ant nikelio pečių;
• nedvejodamas dalyvauja reguliuojant organizmo hormonų lygį;
• saugiai oksiduoja vitaminą C;
• galima pastebėti jo dalyvavimą riebalų apykaitoje;
• Nikelis puikiai veikia hematopoezę.

Norėčiau atkreipti dėmesį į didžiulę nikelio svarbą ląstelėje. Šis mikroelementas saugo ląstelės membraną ir nukleino rūgštis, būtent jų struktūrą.

Nors vertų nikelio darbų sąrašą galima tęsti. Iš to, kas išdėstyta pirmiau, pastebime, kad organizmui reikia nikelio. Šis mikroelementas į mūsų organizmą patenka su maistu. Paprastai nikelio organizme pakanka, nes jo reikia labai mažai. Pavojaus varpai dėl mūsų metalo trūkumo yra dermatito atsiradimas. Tai yra nikelio svarba žmogaus organizmui.

Nikelio lydiniai

Yra daug įvairių nikelio lydinių. Atkreipkite dėmesį į tris pagrindines grupes.

Pirmajai grupei priklauso nikelio ir vario lydiniai. Jie vadinami nikelio-vario lydiniais. Kad ir kokiais santykiais būtų sujungti šie du elementai, rezultatas yra nuostabus ir, svarbiausia, be netikėtumų. Vienalytis lydinys garantuojamas. Jei jame yra daugiau vario nei nikelio, tai vario savybės yra ryškesnės, o jei vyrauja nikelis, lydinys pasižymi nikelio savybėmis.

Nikelio-vario lydiniai populiarūs gaminant monetas ir mašinų dalis. Didesnio tikslumo įrangai sukurti naudojamas lydinys Constantine, kuriame yra beveik 60% vario, o likusi dalis – nikelio.

Apsvarstykite lydinį su nikeliu ir chromu. Nichromai. Atsparus korozijai, rūgštims, atsparus karščiui. Tokie lydiniai naudojami reaktyviniams varikliams ir branduoliniams reaktoriams, tačiau tik tuo atveju, jei juose yra iki 80 % nikelio.

Pereikime prie trečios grupės su geležimi. Jie skirstomi į 4 tipus.

1. Atsparus karščiui – atsparus aukštai temperatūrai. Šiame lydinyje yra beveik 50% nikelio. Čia derinys gali būti su molibdenu, titanu, aliuminiu.
2. Magnetinis - padidina magnetinį pralaidumą, dažnai naudojamas elektrotechnikoje.
3. Antikorozinė – šio lydinio negalima išvengti gaminant cheminę įrangą, taip pat dirbant agresyvioje aplinkoje. Lydinyje yra molibdeno.
4. Lydinys, kuris išlaiko savo matmenis ir elastingumą. Termopora krosnyje. Čia atsiranda toks lydinys. Kaitinant išlaikomi matmenys, neprarandamas elastingumas. Kiek reikia nikelio, kad lydinys turėtų tokias savybes? Lydinyje turi būti apie 40% metalo.

Nikelis kasdieniame gyvenime

Apsidairę aplinkui suprasite, kad nikelio lydiniai supa žmones visur. Pradėkime nuo baldų. Lydinys apsaugo baldų pagrindą nuo pažeidimų ir žalingo poveikio. Atkreipkime dėmesį į jungiamąsias detales. Bent jau langui, ar baldams. Jis gali būti naudojamas ilgą laiką ir atrodo labai gražiai. Tęskime savo ekskursiją į vonią. Čia be nikelio neapsieinama. Dušo galvutės, maišytuvai, maišytuvai – visi nikeliuoti. Dėl to galite pamiršti, kas yra korozija. Ir nėra gėda žiūrėti į gaminį, nes jis atrodo mielas ir palaiko dekorą. Dekoratyvinėse konstrukcijose yra nikeliuotų dalių.

Nikelio negalima vadinti smulkiu metalu. Įvairūs mineralai ir rūdos gali pasigirti nikeliu. Džiaugiuosi, kad toks elementas yra mūsų planetoje ir net žmogaus organizme. Čia jis vaidina svarbų vaidmenį kraujodaros procesuose ir net DNR. Plačiai naudojamas technikoje. Nikelis įgijo dominavimą dėl savo cheminio atsparumo apsaugant dangas.

Nikelis yra metalas, turintis didelę ateitį. Juk kai kuriose srityse tai yra būtina.