金属镍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。银白色金属,密度89克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。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。镍不溶于水,二价镍可能是主要生物类型,在生物体内能与很多物质络合、螯合或结合。生理需要 由于膳食中每日摄入镍70~260μg/d,人的需要量是根据动物实验结果推算的,可能需要量为25~35μg/d。 过量表现 每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感,摄入600μg即可引起中毒。依据动物实验,慢性超量摄取或超量暴露,可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。
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:
一:牌号:1Cr15Ni75Fe8合金是一种镍铬铁系镍基耐蚀耐热合金。 二:化学成分: 镍Ni≥720 铬Cr140~170 铁Fe60~100 铜Cu≤05 锰Mn≤10 碳C ≤015 硅Si≤05 硫S≤0015 用途: 石油化工生产中的蒸发罐、酸和碱工业用机器,催化再生器,热处理炉中曲颈瓶及部件,尤其是在碳化和氮化气体中,核反应堆发电设备、热交换器,抗氯气和氟气腐蚀:有机或无机氯化物和氟化物的生产,氯气法制二氧化钛,腐蚀性碱金属的生产和使用领域,特别是使用硫化物的环境,喷气发动机部件、涡轮喷气发动机的补燃部件,其他在高温下使用的部件。
物理性能:密度:84g/cm3 熔点:1370-1425℃ 抗拉强度 Mpa 02% 提供屈服强度 Mpa 延伸率A5% 布氏硬度 H B≥200。高温机械性能(退火态) 温度℃ ≥240 抗拉强度 Mpa ≥30 屈服强度 Mpa≤195
1Cr15Ni75Fe8是早期发展的镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。合金可以通过冷加工得到强化,也可以用电阻焊、溶焊或钎焊连接,可供应冷轧薄板、热轧厚板、带材、丝材、棒材、圆饼、环坯、环形锻件等,适宜制作在1100℃以下承受低载荷的抗氧化零件。
耐腐蚀性及主要使用环境:
1Cr15Ni75Fe8是镍-铬-铁基固溶强化合金,具有良好的耐高温腐蚀性(耐酸碱)和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接工艺性能,在700℃以下具有满意的热强性和高的塑性。
该合金为低温至1093℃环境设计。高温下的耐氧化性极其,在1093℃时有良好的抗氧化性和耐碳化稳定性(但是在含有硫化氢的还原性气氛中,它的上限温度为535℃)。
对高温下的氯化氢以及氯气的处理非常有效;氯化氢可达约538℃,氯气至510℃为止可安心地使用。对于氮、氢以及渗炭而言,此合金亦具有非常的耐蚀性,因此被用于各种热处理炉。
a = 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]
元素用途: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。
发现人:克郎斯塔特 发现年代:1751年
镍的化合物
1、镍(Ⅱ)的化合物
(1)氧化镍:NiC2O4==NiO+CO+CO2
(2)氢氧化镍:Ni2++2OH-==Ni(OH)2
(3)硫酸镍 2Ni+2H2SO4+2HNO3==2NiSO4+NO2+NO+3H2O NiO+H2SO4==NiSO4+H2O NiCO3+H2SO4==NiSO4+CO2+H2O
(4)卤化镍:NiF2 NiCl2 NiBr2 NiI2
2、镍( Ⅲ )的化合物
(1)氧化高镍
4NiO+O2==2Ni2O3
2Ni(OH)2+Br2+2OH-==Ni2O3+2Br-+3H2O
2Ni2O3+4H2SO4==4NiSO4+O2+4H2O
Ni2O3+6HCl==2NiCl2+Cl2+3H2O
(2)氢氧化高镍
4NiCO3+O2==2Ni2O3+4CO2
2Ni2++6OH-+Br2==2Ni(OH)3+2Br-
2Ni(OH)2+NaClO+H2O==2Ni(OH)3+NaCl
2Ni(OH)3+6HCl==2NiCl2+Cl2+6H2O
镍的配合物
(1)氨配位化合物:[Ni(NH3)6]2+
(2)氰配位化合物:[Ni(CN)4]2-
(3)螯合物:[Ni(en)3]2+
(4)羰基配位化合物
(a) Ni(Co)4
(b)(C2H5)2Ni
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。
元素描述:
有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4 ,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2·6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。
银白色金属,密度89克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。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。
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。
元素辅助资料:
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,也就是我国的白铜。
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
镍基本知识介绍
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、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
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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)。
服装服饰中的镍
镍一般出现在合金中,有服装产品中用作金属配饰,如钮扣、拉链、铆钉、金属耳环、项链、戒指等。有些人对镍会产生过敏性反应,如果长期接触含镍的饰品,就会对皮肤产生严重的刺激。
“镍的释放一直受到EC的限制。对长期接触皮肤的镀金或非镀金产品,其每周排放的数量不超过05ug/CM 2。而穿环用的金属底部组件如耳环杆,其每周排放量不能超过02ug/cm2。
矿物质:镍,什么是镍,镍的作用
镍的简介
银白色金属,密度89克/厘米3。熔点1455℃,沸点2730℃。化合价2和3。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。镍不溶于水,二价镍可能是主要生物类型,在生物体内能与很多物质络合、螯合或结合。
镍的发现
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。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。1952年有报告提出动物体内有镍,后来又有人提出镍是哺乳动物的必需微量元素,1973年有人第一次提出镍是必需微量元素。1975年以后开展了镍的营养与代谢研究。
食物来源
含镍丰富的食物有:巧克力、果仁、干豆和谷类。
代谢吸收
膳食中的镍经肠道铁运转系统通过肠黏膜,吸收与运转过程尚不清楚,镍的吸收率约3%~10%,奶、咖啡、茶、橘子汁、维生素C等使吸收率下降。在铁缺乏或怀孕和哺乳时吸收率可增加。吸收人血的镍通过血清中主要配体白蛋白运送到全身。镍也与血清中的L-组氨酸和α-巨球蛋白相结合。吸收入血的镍60%由尿排出,汗液中镍的含量较高,胆汁也可排出不少的镍。在某些环境中存在羰基镍,它是无色透明液体,沸点43℃,可以蒸气形式由呼吸系统迅速吸入,皮肤也可少量吸收,羰基镍进入体内后约1/3在6小时由呼气排出,其余通过肺泡吸收入血,最后由尿排出。羰基镍吸入后24h体内仅留17%,6天内全部排出。
生理功能
在较高等动物与人的体内,镍的生化功能尚未了解。但体外实验,动物实验和临床观察提供了有价值的结果。
1体外实验显示了镍硫胺素焦磷酸(辅羧酶)、磷酸吡哆醛、卟啉、蛋白质和肽的亲和力,并证明镍也与RNA和DNA结合。
2镍缺乏时肝内6种脱氢敏减少,包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶。这些酶参与生成NADH、无氧糖酵解、三羧循环和由氨基酸释放氮。而且镍缺乏时显示肝细胞和线粒体结构有变化,特别是内网质不规整,线粒体氧化功能降低。
3贫血病人血镍含量减少,而且铁吸收减少,镍有刺激造血功能的作用,人和动物补充镍后红细胞、血红素及白细胞增加。
生理需要
由于膳食中每日摄入镍70~260μg/d,人的需要量是根据动物实验结果推算的,可能需要量为25~35μg/d。
过量表现
每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感,摄入600μg即可引起中毒。依据动物实验,慢性超量摄取或超量暴露,可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。
镍缺乏症
动物实验显示缺乏镍可出现生长缓慢,生殖力减弱。
[编辑本段]镍的制法:
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。
金属镍常被用在电镀上。
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。
扩展资料:
镍制备方法:
一、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。
二、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。
三、氢气还原法。用氢气还原氧化镍,可得金属镍。
四、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。
—镍
1、硫酸镍。
2、氯化镍。
3、氨基磺酸镍。
4、溴化镍。
5、氢氧化亚镍。
6、羰基镍。
7、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溴合金,水质检测仪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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