Դա 1751թ. Փոքրիկ Շվեդիայում գիտնական Ակսել Ֆրեդերիկ Կրոնդշտեդտի շնորհիվ հայտնվեց թիվ 17 տարրը:Այն ժամանակ հայտնի էր ընդամենը 12 մետաղ՝ գումարած ծծումբ, ֆոսֆոր, ածխածին և մկնդեղ: Նրանք իրենց ընկերությունում նորեկ ընդունեցին, նրա անունը նիկել է։
Մի քիչ պատմություն
Այս հրաշք հայտնագործությունից շատ տարիներ առաջ Սաքսոնիայի հանքագործները ծանոթ էին հանքաքարին, որը կարող էր շփոթել պղնձի հանքաքարի հետ: Այս նյութից պղինձ կորզելու փորձերն ապարդյուն էին։ Խաբված զգալով՝ հանքաքարը սկսեցին անվանել «Կուպֆերնիկել» (ռուսերեն՝ «պղնձե սատանա»):
Հանքանյութերի փորձագետ
Krondstedt-ը հետաքրքրվել է այս հանքաքարով։ Երկար աշխատանքից հետո ստացվեց նոր մետաղ, որը կոչվում էր նիկել։ Բերգմանը ստանձնեց հետազոտական էստաֆետը։ Նա հետագայում զտեց մետաղը և եկավ այն եզրակացության, որ այս տարրը նման է երկաթի:
Նիկելի ֆիզիկական հատկություններ
Նիկելը ներառված է տարրերի տասներորդ խմբում և գտնվում է պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանում՝ ատոմային 28 թվի տակ: Եթե աղյուսակից հանեք Ni նշանը, ապա սա նիկել է: Ունի դեղինի երանգ՝ արծաթագույն հիմքի վրա։ Նույնիսկ օդում մետաղի մեջչի մարում. Պինդ և բավականին մածուցիկ: Այն լավ է հարմարեցնում դարբնոցին, այնպես որ կարելի է շատ բարակ արտադրանք պատրաստել: Կատարյալ փայլեցված: Նիկելը կարող է ձգվել մագնիսի միջոցով։ Նույնիսկ 340 աստիճան ջերմաստիճանի դեպքում՝ մինուս նշանով, տեսանելի են նիկելի մագնիսական հատկությունները։ Նիկելը կոռոզիայից դիմացկուն մետաղ է: Ցածր քիմիական ակտիվություն է ցուցաբերում։ Ի՞նչ կարելի է ասել նիկելի քիմիական հատկությունների մասին:
Քիմիական հատկություններ
Ի՞նչ է անհրաժեշտ նիկելի որակական բաղադրությունը որոշելու համար. Այստեղ անհրաժեշտ է թվարկել, թե ինչ ատոմներից (մասնավորապես դրանց քանակից) է բաղկացած մեր մետաղը։ Մոլային զանգվածը (այն նաև կոչվում է ատոմային զանգված) 58,6934 է (գ/մոլ)։ Չափումները շարժվել են։ Մեր մետաղի ատոմի շառավիղը 124 pm է: Իոնային շառավիղը չափելիս արդյունքը ցույց է տվել (+2e) 69 pm, իսկ 115 pm թիվը կովալենտային շառավիղն է։ Ըստ հայտնի բյուրեղագետ և մեծ քիմիկոս Փոլինգի սանդղակի՝ էլեկտրաբացասականությունը 1,91 է, իսկ էլեկտրոնային պոտենցիալը՝ 0,25 Վ։
Օդի և ջրի ազդեցությունը նիկելի վրա գրեթե աննշան է: Նույնը կարելի է ասել ալկալիների մասին։ Ինչու է այս մետաղը արձագանքում այսպես: Նրա մակերեսին ստեղծվում է NiO: Սա թաղանթի տեսքով ծածկույթ է, որը կանխում է օքսիդացումը: Եթե նիկելը տաքացվում է շատ բարձր ջերմաստիճանի, ապա այն սկսում է արձագանքել թթվածնի հետ, ինչպես նաև գործում է հալոգենների և բոլորի հետ։
Եթե նիկելը հայտնվի ազոտաթթվի մեջ, ռեակցիան երկար չի տևի: Այն նաև հեշտությամբ ակտիվանում է ամոնիակ պարունակող լուծույթներում:
Բայց ոչ բոլոր թթուներն են աշխատում նիկելի վրա: Թթուներ, ինչպիսիք են հիդրոքլորային և ծծմբային,լուծիր այն շատ դանդաղ, բայց հաստատ: Իսկ ֆոսֆորաթթվի մեջ նիկելի հետ նույնն անելու փորձերն ամենևին հաջող չեն եղել։
Նիկելը բնության մեջ
Գիտնականների ենթադրություններն այն են, որ մեր մոլորակի միջուկը համաձուլվածք է, որի մեջ երկաթը պարունակում է 90%, իսկ նիկելը 10 անգամ պակաս։ Կա կոբալտի առկայություն՝ 0,6%։ Պտտման գործընթացում նիկելի ատոմները դուրս են եկել երկրի ծածկույթի շերտ: Նրանք պղնձի-նիկելի սուլֆիդային հանքաքարերի հիմնադիրներն են՝ պղնձի և ծծմբի հետ միասին։ Նիկելի ավելի համարձակ ատոմներից մի քանիսը կանգ չեն առել դրանով և առաջ են մղել իրենց ճանապարհը: Ատոմները քրոմի, մագնեզիումի և երկաթի հետ միասին վազեցին դեպի մակերես։ Այնուհետև, մեր մետաղի ուղեկիցները օքսիդացան և անջատվեցին:
Ֆելսիկ և ուլտրահիմնային ապարները հանդիպում են երկրագնդի մակերեսին։ Գիտնականների կարծիքով՝ թթվային ապարներում նիկելի պարունակությունը շատ ավելի ցածր է, քան ուլտրամաֆիկներում։ Հետևաբար, այնտեղ հողն ու բուսականությունը բավականին լավ հարստացված են նիկելով: Բայց քննարկվող հերոսի ճանապարհորդությունը կենսոլորտում և ջրում այնքան էլ նկատելի չէր։
Նիկելի հանքաքար
Արդյունաբերական նիկելի հանքաքարերը բաժանվում են երկու տեսակի.
- Սուլֆիդ պղինձ-նիկել. Հանքանյութեր՝ մագնեզիում, պիրրոտիտ, կուբանիտ, միլերիտ, պետլանդիտ, սպերիլիտ, ահա թե ինչ են պարունակում այս հանքաքարերը: Շնորհիվ մագմայի, որը ձևավորել է դրանք: Սուլֆիդային հանքաքարերը կարող են նաև արտադրել պալադիում, ոսկի և այլն:
- Սիլիկատային նիկելի հանքաքարեր. Նրանք ազատ են, ինչպես կավը: Այս տեսակի հանքաքարերը գունավոր են, սիլիցիումային, մագնեզիական։
Որտեղ օգտագործվում է նիկելը
Նիկելը լայնորեն օգտագործվում է այնպիսի հզոր արդյունաբերության մեջ, ինչպիսին է մետաղագործությունը։ Մասնավորապես, համաձուլվածքների լայն տեսականի արտադրության մեջ: Հիմնականում համաձուլվածքը ներառում է երկաթ, նիկել և կոբալտ: Կան բազմաթիվ համաձուլվածքներ, որոնք հիմնված են նիկելի վրա: Մեր մետաղը համակցված է համաձուլվածքի մեջ, օրինակ՝ տիտանի, քրոմի, մոլիբդենի հետ։ Նիկելը նույնպես օգտագործվում է արագ կոռոզիայի ենթարկվող արտադրանքները պաշտպանելու համար: Այս արտադրատեսակները նիկելապատ են, այսինքն՝ ստեղծում են հատուկ նիկելային ծածկույթ, որը թույլ չի տալիս կոռոզիայից հակառակն անել։
Նիկելը շատ լավ կատալիզատոր է: Հետեւաբար, այն ակտիվորեն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության մեջ: Սրանք սարքեր են, քիմիական ամաններ, տարբեր կիրառությունների սարքեր։ Քիմիական նյութերի, սննդի, ալկալիների առաքման, եթերային յուղերի պահեստավորման համար օգտագործվում են նիկելային նյութերից պատրաստված տանկեր և ջրամբարներ։ Միջուկային տեխնոլոգիաները, հեռուստատեսությունը, տարբեր սարքերը, որոնց ցանկը շատ երկար է, առանց այս մետաղի չեն կարող։
Եթե նայեք այնպիսի ոլորտ, ինչպիսին է գործիքաշինությունը, այնուհետև մեքենաշինության ոլորտը, կնկատեք, որ անոդներն ու կաթոդները նիկելի թիթեղներ են: Եվ սա նման ուղղակի հրաշալի մետաղի կիրառությունների ամբողջ ցանկը չէ։ Պետք չէ թերագնահատել նաև նիկելի նշանակությունը բժշկության մեջ։
Նիկելը բժշկության մեջ
Նիկելը լայնորեն կիրառվում է բժշկության մեջ։ Նախ վերցնենք վիրահատության համար անհրաժեշտ գործիքները։ Վիրահատության արդյունքը կախված է ոչ միայն անձամբ բժիշկից, այլեւ գործիքի որակից, որով նա աշխատում է։Գործիքները ենթարկվում են բազմաթիվ ստերիլիզացման, և եթե դրանք պատրաստված են համաձուլվածքից, որը չի ներառում նիկել, ապա կոռոզիան երկար չի տևի: Իսկ նիկել պարունակող պողպատից պատրաստված գործիքները շատ ավելի երկար են գործում։
Իմպլանտների առումով դրանց պատրաստման համար օգտագործվում են նիկելի համաձուլվածքներ: Նիկել պարունակող պողպատն ունի ամրության բարձր աստիճան։ Ոսկորների ամրացման սարքեր, պրոթեզներ, պտուտակներ՝ ամեն ինչ պատրաստված է այս պողպատից։ Ստոմատոլոգիայում իմպլանտները նույնպես գրավել են իրենց ամուր դիրքերը։ Բուգելները, չժանգոտվող պողպատից բրեկետները օգտագործվում են օրթոդոնտների կողմից:
Նիկելը կենդանի օրգանիզմներում
Եթե աշխարհին նայեք ներքևից վեր, ապա պատկերը կհայտնվի այսպիսի մի բան. Մենք մեր ոտքերի տակ հող ունենք։ Նրանում նիկելի պարունակությունն ավելի բարձր է, քան բուսականության մեջ։ Բայց եթե այս բուսականությունը դիտարկենք մեզ հետաքրքրող պրիզմայի տակ, ապա նիկելի մեծ պարունակություն կա հատիկաընդեղենում։ Իսկ հացահատիկի մեջ նիկելի տոկոսն ավելանում է։
Եկեք համառոտ դիտարկենք նիկելի միջին պարունակությունը բույսերում, ծովային և ցամաքային կենդանիներում: Եվ, իհարկե, մարդկանց մեջ: Չափումը կատարվում է քաշի տոկոսով: Այսպիսով, նիկելի զանգվածը բույսերում 510-5 է: Ցամաքային կենդանիներ 110-6, ծովային կենդանիներ 1, 610-4: Իսկ մարդու մեջ նիկելի պարունակությունը կազմում է 1-210-6:
Նիկելի դերը մարդու օրգանիզմում
Դուք միշտ ցանկանում եք լինել առողջ և գեղեցիկ մարդ: Նիկելը մարդու օրգանիզմի կարևոր հետքի տարրերից մեկն է։ Նիկելը սովորաբար կուտակվում է թոքերում, երիկամներում և լյարդում։ Նիկելի կուտակումները մարդկանց մեջհայտնաբերվել է մազերի, վահանաձև գեղձի և ենթաստամոքսային գեղձի մեջ: Եվ սա դեռ ամենը չէ: Ի՞նչ է անում մետաղը մարմնում: Այստեղ մենք կարող ենք վստահորեն ասել, որ նա շվեյցարացի է, հնձող և խողովակի խաղացող: Այսինքն՝
- փորձում ենք օգնել թթվածնով հագեցնել բջիջները, ոչ առանց հաջողության;
- Հյուսվածքներում օքսիդացման-նվազեցման աշխատանքը նույնպես ընկնում է նիկելի ուսերին;
- չի վարանում մասնակցել օրգանիզմի հորմոնալ ֆոնի կարգավորմանը;
- անվտանգորեն օքսիդացնում է վիտամին C;
- կարելի է նշել նրա մասնակցությունը ճարպերի նյութափոխանակությանը;
- գերազանց նիկելը ազդում է արյան ձևավորման վրա:
Կցանկանայի նշել բջջում նիկելի մեծ նշանակությունը: Այս հետագծային տարրը պաշտպանում է բջջային թաղանթը և նուկլեինաթթուները, մասնավորապես դրանց կառուցվածքը:
Չնայած նիկելի արժանի գործերի ցանկը կարելի է շարունակել։ Վերոնշյալից մենք նշում ենք, որ մարմինը նիկելի կարիք ունի: Այս հետքի տարրը մեր օրգանիզմ է մտնում սննդի միջոցով: Սովորաբար օրգանիզմում բավականաչափ նիկել կա, քանի որ դրա կարիքը շատ քիչ է։ Մեր մետաղի պակասի տագնապալի զանգերը դերմատիտի հայտնվելն է։ Ահա նիկելի արժեքը մարդու օրգանիզմում։
Նիկելի համաձուլվածքներ
Կան բազմաթիվ տարբեր նիկելի համաձուլվածքներ: Նշենք հիմնական երեք խմբերը։
Առաջին խումբը ներառում է նիկելի և պղնձի համաձուլվածքներ: Դրանք կոչվում են նիկել-պղնձի համաձուլվածքներ։ Ինչ համամասնությամբ էլ այս երկու տարրերը միաձուլվեն, արդյունքը զարմանալի է և, որ ամենակարևորն է, առանց անակնկալների: Միատարր խառնուրդը երաշխավորված է: Եթե այն պարունակում է ավելի շատ պղինձ, քան նիկել, ապա հատկություններն ավելի ընդգծված ենպղինձը, և եթե նիկելը գերակշռում է, համաձուլվածքը ցուցադրում է նիկելի բնույթ։
Նիկել-պղնձի համաձուլվածքները հայտնի են մետաղադրամների, մեքենաների մասերի արտադրության մեջ: Constantine համաձուլվածքը, որը գրեթե 60% պղինձ է, իսկ մնացածը նիկել, օգտագործվում է ավելի բարձր ճշգրտության սարքավորումներ ստեղծելու համար:
Դիտարկենք նիկելի և քրոմի հետ համաձուլվածք: Նիքրոմներ. Դիմացկուն է կոռոզիայից, թթուներին, ջերմակայուն: Նման համաձուլվածքները օգտագործվում են ռեակտիվ շարժիչների, միջուկային ռեակտորների համար, բայց միայն այն դեպքում, եթե դրանք պարունակում են մինչև 80% նիկել։
Անցնենք համաձուլվածքների երրորդ խմբին։ Սրանք երկաթի համաձուլվածքներ են: Դրանք բաժանված են 4 տեսակի։
- Ջերմակայուն - դիմացկուն է բարձր ջերմաստիճաններին: Այս խառնուրդը պարունակում է գրեթե 50% նիկել: Այստեղ համադրությունը կարող է լինել մոլիբդենի, տիտանի, ալյումինի հետ։
- Magnetic - մեծացնում է մագնիսական թափանցելիությունը, որը հաճախ օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում:
- Հակակոռոզիոն - այս խառնուրդն անփոխարինելի է քիմիական սարքավորումների արտադրության մեջ, ինչպես նաև ագրեսիվ միջավայրում աշխատելիս: Համաձուլվածքը պարունակում է մոլիբդեն։
- Հալվածք, որը պահպանում է իր չափերն ու առաձգականությունը: Ջեռոցում ջերմազույգ։ Այստեղ է, որ խառնուրդը գալիս է: Երբ ջեռուցվում է, չափերի չափերը պահպանվում են, և առաձգականությունը չի կորչում: Որքա՞ն նիկել է անհրաժեշտ նման հատկություններով համաձուլվածք պատրաստելու համար: Համաձուլվածքում մետաղը պետք է լինի մոտավորապես 40%։
Նիկելը առօրյա կյանքում
Եթե նայեք շուրջը, կարող եք հասկանալ, որ նիկելի համաձուլվածքները շրջապատում են մարդուն ամենուր: Սկսենք կահույքից։ Համաձուլվածքը պաշտպանում է կահույքի հիմքը վնասից, վնասակար ազդեցությունից։ Եկեք նայենք աքսեսուարներին: Թեև պատուհանի վրա, թեև կահույքի վրա: Նա կարող էԵրկարակյաց է և շատ գեղեցիկ տեսք ունի։ Շարունակենք մեր շրջագայությունը դեպի լոգարան։ Այստեղ նիկել չկա: Ցնցուղի գլուխներ, ծորակ, ծորակ՝ բոլորը նիկելապատ: Դրա շնորհիվ դուք կարող եք մոռանալ, թե ինչ է կոռոզիան: Եվ ամոթալի չէ ապրանքին նայել, քանի որ այն գեղեցիկ տեսք ունի և աջակցում է դեկորին: Նիկելապատ մասերը հանդիպում են դեկորատիվ շենքերում։
Նիկելը ոչ մի կերպ չնչին մետաղ չէ: Տարբեր հանքանյութեր և հանքաքարեր կարող են պարծենալ նիկելի առկայությամբ: Ուրախ եմ, որ նման տարր կա մեր մոլորակի վրա և նույնիսկ մարդու մարմնում։ Այստեղ նա նվագում է ոչ վերջին ջութակը արյունաստեղծ գործընթացներում և նույնիսկ ԴՆԹ-ում։ Լայնորեն կիրառվում է տեխնոլոգիայի մեջ։ Նիկելը նվաճել է իր գերակայությունը պաշտպանիչ ծածկույթների մեջ իր քիմիական դիմադրության շնորհիվ:
Նիկելը մեծ ապագա ունեցող մետաղ է: Իրոք, որոշ ոլորտներում դա անփոխարինելի է։
