镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。
镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;耐强碱。
镍可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。同样的,镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。
扩展资料:
制备方法
1、电解法。将富集的硫化物矿焙烧成氧化物,用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍。
2、羰基化法。将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍,加热后分解,又得纯度很高的金属镍。
3、氢气还原法。用氢气还原氧化镍,可得金属镍。
4、在鼓风炉中混入氧置换硫,加热镍矿可得到镍的氧化物。而此种氧化物再和与铁反应过的酸液进行作用就能得到镍金属。
5、矿石经煅烧成氧化物后,再用水煤气或炭还原得到镍。
-镍
镍:银白色金属,密度89克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃ 镍。化合价2和3。电离能为7635电子伏特。质坚硬,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,在空气中不被氧化,又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。概述镍是一种银白色金属,首先是1751年由瑞典矿物学家克朗斯塔特(AFCronstedt)分离出来的。由于它具有良好的机械强度和延展性,难熔耐高温,并具有很高的化学稳定性,在空气中不氧化等特征,因此是一种十分重要的有色金属原料,被用来制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢,广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业。在民用工业中,镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业。镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层,镍钴合金是一种永磁材料,广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域,在化学工业中,镍常用作氢化催化剂。综合性质元素名称:镍
元素原子量:5869
元素类型:金属
原子体积:(立方厘米/摩尔):659
元素在太阳中的含量:(ppm) :80
元素在海水中的含量:(ppm):太平洋表面 00001
地壳中含量:(ppm):80原子序数:28
元素符号:Ni
元素中文名称:镍
元素英文名称:Nickel 镍钴合金
相对原子质量:5869
核内质子数:28
核外电子数:28
核电核数:28
质子质量:46844E-26
质子相对质量:28196
所属周期:4
所属族数:VIII
摩尔质量:59
氢化物:NiH3
氧化物:NiO
最高价氧化物化学式:Ni2O3氧化态:Main Ni+2
Other Ni-1, Ni0, Ni+1, Ni+3, Ni+4, Ni+6
密度:8902
熔点:14530
沸点:27320
声音在其中的传播速率:(m/S):4900电离能 (kJ/ mol)
M - M+ 7367
M+ - M2+ 17350
M2+ - M3+ 3393
M3+ - M4+ 5300
M4+ - M5+ 7280
M5+ - M6+ 10400
M6+ - M7+ 12800
M7+ - M8+ 15600
M8+ - M9+ 18600
M9+ - M10+ 21660 外围电子排布:3d8 4s2
核外电子排布:2,8,16,2
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。 镍晶胞参数:
aa = 3524 pm
b = 3524 pm
c = 3524 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90° 莫氏硬度:4
颜色和状态:银白色金属
原子半径:162
常见化合价:+2,+3发现发现人:克朗斯塔特
发现时间和地点:1751 瑞典
元素来源:镍黄铁矿[(Ni,Fe)9S8] 镍锌磁芯
发现过程:1751年,瑞典的克郎斯塔特,用红砷镍矿表面风化后的晶粒与木炭共热,而制得镍。
镍在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且镍和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。17世纪末,欧洲人开始注意镍砒(砷)矿。当时德国用它来制造青色玻璃,采矿工人称它为kupfernickel。“kupfer”在德文中是“铜”;“nickel”是骂人的话,大意是“骗人的小鬼”。因此这一词可以义译为“假铜”。当时人们认为它是铜和砷的混合物。瑞典化学家克隆斯特研究了这个矿物,他得到了少量与铜不同的金属。他在1751年发表研究报告,认为这是一种新金属,就称它为nickel,这也就是镍的拉丁名称niccolum和符号Ni的来源。镍在欧洲被发现后,德国人首先把它掺入铜中,制成所谓日耳曼银,或称德国银,也就是中国的白铜。来源及用途元素来源:矿石经煅烧成氧化物后,用水煤气或碳还原而制得。
元素用途:主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、铬镍钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。同位素最稳定的同位素:
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量 衰变产物
MeV
56Ni 人造 6077天 电子捕获 2136 56Co
58Ni 68077 % 稳定
59Ni 人造 76,000年 电子捕获 1072 59Co
60Ni 26233 % 稳定
61Ni 114 % 稳定
62Ni 3634 % 稳定
63Ni 人造 1001年 β衰变 2137 63Cu
64Ni 0926 % 稳定 基本知识在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、 镍铬线又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了704%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳03-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬,强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。二价镍离子常用丁二酮肟来鉴定,在氨性溶液中,镍离子(Ni2+)与丁二酮肟(Dimethylglyoxime)生成鲜红色沉淀(Ni(dmgH)2)。
金属镍是重金属。
金属镍对人体有害,主要影响如下:
1 吸入金属镍的粉尘易导致呼吸器官障碍,肺泡肥大。镍盐的毒性强,特别是羰基镍(一氧化碳与镍粉在高温下可形成)有非常强的毒性,因为它容易挥发,又易溶于脂肪组织,很容易进入细胞膜内,而且与蛋白质及核酸的结合力很强。
2 镍对家兔的致死量为 7~ 8毫克/千克,镍及其化合物对人皮肤粘膜和呼吸道有刺激作用,可引起皮炎和气管炎,甚至发生肺炎。通过动物实验和人群观察已证明:镍具有积存作用,在肾、脾、肝中积存最多,可诱发鼻咽癌和肺癌。
扩展资料:
口服大量镍盐药物,比直接进入血液的镍毒性低,会出现呕吐、腹泻症状,发生急性肠胃炎和齿龈炎。一般的镍盐毒性较低,但胶体镍或氯化镍、硫化镍和羰基镍毒性较大,可引起中枢性循环和呼吸紊乱,使必肌、脑、肺和肾出现水肿、出血和变性。
吸烟易引起肺癌,其原因之一就是镍为香烟中含有的49中微量元素中含量较高的元素,对肺和呼吸道有刺激和损害作用,更重要的是镍与烟雾中的一氧化碳结合成羰基所致。
精炼镍作业工人肺癌高发的原因也是生成的镍污染物吸入人体的结果。
调查表明,井水、河水、土壤和岩石中镍含量怀鼻咽癌的死亡率呈正相关。
镍也可能是白血病的致病因素之一。白血病人血清中镍含量是健康人的2-5倍,且患病程度与血清中镍的含量明显相关。故测定血清中镍含量可以作为诊断白血病的辅助指标,并可借此估计病情,预测变化趋势。
因为镍的抗腐蚀性佳,常被用在电镀上。镍镉电池含有镍。
主要用于合金(配方)(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂),可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。
也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
电解镍:电解镍是使用电解法支撑的镍,用它制造的不锈钢和各种合金钢被广泛地用于飞机、坦克、舰艇、雷达、导弹、宇宙飞船和民用工业中的机器制造、陶瓷颜料、永磁材料、电子遥控等领域。
参考资料:
可以通过飞秒检测方法鉴定出里面的组成和含量,然后确定工艺,由于镀液一般以硫酸镍
、乙酸镍等为主盐,次亚磷酸盐、硼氢化钠
、硼烷、肼等为还原剂
,再添加各种助剂。因此废水常常含有以下物质并可以采用不同方法去除:
次磷亚磷
镀镍
废液中含有大量的次磷酸
盐和其被氧化的产物亚磷酸盐,由于次磷酸钙
的溶解度较大,采用CaO沉淀法不能有效的除去次磷酸盐,但在除去镍离子时加入的CaO会使废液的pH值
增加,此时若提高废液的温度,溶液中的次磷酸根可将镍离子及其他重金属离子还原,次磷酸根被氧化成亚磷酸根。
若废液中含有较多的次磷酸根,可添加适当的氧化剂(如高锰酸钾
,双氧水等)除去。当废液的pH值在7左右时,亚磷酸钙的溶解度将急剧下降,试验表明,在pH值为5.5~7时,镀液中亚
磷酸盐的除去率在95%以上。对于未除去的亚磷酸盐可以采用钨酸钠
作为催化剂,利用双氧水将亚磷酸盐氧化为磷酸盐的方法;或直接利用高锰酸钾作为氧化剂将多余的次磷酸盐及亚磷酸盐氧化为磷酸盐。在含有磷酸盐的废液中加入CaO,调节废液的pH值在9.5以上,磷酸钙的溶解度较小,生成的沉淀物很容易过滤除去。这时废液中磷含量可降低至2~7mg/L,达到废水排放的要求。
镍离子
化学镀镍废液中,若不存在络合剂或络合剂的量较少时,可直接采用氢氧化钠
(浓度为6mol/L)调节pH值,根据废液中镍离子的浓度,加入适量的NaOH,使镍离子沉淀为Ni(OH)2除去。对于有络和剂废液的除镍,首先利用CaO调节废液的pH值在8左右,除去大部分的有机酸络合剂,然后在废液中加入CaO或NaOH,调至废液的pH值为11~12,使废液中的大部分镍离子和其他重金属离子发生沉淀反应,再加入适量的高分子絮凝剂,加速不溶物的沉降,在沉降过程中,加入适宜和适量的氧化剂(高锰酸钾、双氧水或氯气
等),以除去废液中的次、亚磷酸盐,有利于镍离子的沉淀并降低废水的化学耗氧量
(COD)。
其他处理
若化学镀镍废液中的镍及大部分有机酸被沉淀除去后,废液中的COD达不到排放标准时,废液还需要进行深度处理,在pH值大于9的条件下,通入氯气,此时Cl2主要以CLO-的形式存在,具有较强的氧化能力,若在废液中加入少量的铜离子
作为催化剂时,废液可以得到深度处理,COD很容易降低到(100mg/L)直接排放的标准。同时有机酸可以氧化为CO2和水,次磷酸盐和亚磷酸盐也容易氧化为磷酸盐,磷酸盐容易发生沉淀反应而除去。
镍铁主成分为镍与铁,并含有少量钴的铁合金。镍铁中还含有碳、硅、硫、磷、铬、铜等杂质。主要用作炼钢和铸铁的镍添加剂。根据国际标准(ISO)镍铁按含镍量分为FeNi20(15%~25%Ni)、FeNi30(25%~35%Ni)、FeNi40(35%~45%Ni)和FeNi50(45%~60%Ni)。又再分为高碳(10%~25%C)、中碳(0030%~10%C)和低碳(<003%C);低磷(<002%P)与高磷(<0030%P)镍铁。
nickel
plating
主要用作防护装饰性镀层。镍镀层对铁基体而言,属于阴极性镀层。其孔隙率高,因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀。从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮,但容易抛光。使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。含有一部分氯化物的硫酸盐-氯化物溶液,称为瓦特镍镀液,在生产中应用最广。
借电化学作用,在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。将制件作阴极,纯镍板阳级,挂入以硫酸镍、氯化钠和硼酸所配成的电解液中,进行电镀。
镍(Nickel)是一种近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的过渡性金属元素,元素符号为Ni,主要用于合金、催化剂等。镍化合物被列入一类致癌物清单。 镍化学性质较活泼,室温时在空气中难氧化;不易与浓硝酸反应;在稀酸中缓慢溶解;耐强碱;可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。有良好延展性,具有中等硬度。[1]
镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如兰尼镍,尤指用作氢化的催化剂)主要用于合金(配方)(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂),可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金,含镍成分较高的铜镍合金,就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。
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