نيكل


28 نحاسنيكلكوبالت
-

Ni

Pd
صفات عامة
الاسم، الرقم، الرمز نيكل ، Ni ، 28
سلسلة كيميائية فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي d ، 4 ، 10
المظهر معدني، ذو بريق
كتلة ذرية 58.6934(2) غ/مول
شكل إلكتروني [Ar] 3d8 4s2
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 16, 2
خواص فيزيائية
الحالة صلب
كثافة عند د.ح.غ. 8.908 غ/سم³
كثافة السائل عند m.p. 7.81 ج/سم³
نقطة الانصهار 1728 ك
1455 م °
2651 ف °
نقطة الغليان 3186 ك
2913 م °
5275 ف °
حرارة الانصهار 17.48 كيلو جول لكل مول
حرارة التبخر kJ/mol 377.5
السعة الحرارية عند 25 م° 26.07 جول/(مول.كلفن)
ضغط البخار
P (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند T (كلفن) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
الخواص الذرية
البنية البلورية وجه مكعّب موسطن
حالة التأكسد 2, 3
(أكسيد خفيف القاعدية)
كهرسلبية 1.91 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد)
1st: 737.1 kJ/mol
2nd: 1753.0 kJ/mol
3rd: 3395 kJ/mol
نصف قطر ذري 135 بيكومتر
نصف قطر ذري (حسابيا) 149 بيكومتر
نصف القطر التساهمي 121 pm
نصف قطر فان دير فال 163 pm
متفرقة
المغناطيسية حديدي المغنطة
مقاومة كهربية 20 °C 69.3 nΩ·m
ناقلية حرارية عند 300 ك° 90.9 واط لكل متر كلفن
تمدد حراري (25 °C) 13.4 µm/(m·K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (ح.غ.) 4900 م/ث
معامل يونج 200 GPa
معامل القص 76 GPa
معاير الحجم 180 GPa
نسبة بواسون 0.31
صلابة موس 4.0
رقم فيكرز للصلادة 638 MPa
رقم برينل للصلادة 700 MPa
رقم التسجيل 7440-02-0
النظائر المهمة
المقالة الرئيسية: نظائر الالنيكل
نظ ت.ط. عمر النصف طر.ا. طا.ا. ميغا إ.ف ن.ا.
56Ni syn 6.075 d ε - 56Co
γ 0.158, 0.811 -
58Ni 68.077% Ni يكون ثابت وله 30 نيوترون
59Ni syn 76000 y ε - 59Co
60Ni 26.233% Ni يكون ثابت وله 32 نيوترون
61Ni 1.14% Ni يكون ثابت وله 33 نيوترون
62Ni 3.634% Ni يكون ثابت وله 34 نيوترون
63Ni syn 100.1 y β- 0.0669 63Cu
64Ni 0.926% Ni يكون ثابت وله 36 نيوترون
المراجع

النيكل عنصر كيميائي له الرمز Ni والعدد الذري 28 في الجدول الدوري للعناصر، وهو فلز أبيض فضي بمظهر ذهبي خفيف وهو أحد المواد المغناطيسية في درجة حرارة الغرفة. يرجع استخدام هذا العنصر لعام 3500 ق.م. ولكن تم فصله لأول مرة على يد العالم السويدي أكسل فريدريك كرونستيدت الذي أخطأ في اعتقاده انه خام معدن النحاس. أهم الخامات لهذا المعدن هو الليدرايتس الذي يتضمن الليمونيت والجارنيرايت والبنتلاندايت. أكبر مواقع انتاج هذا المعدن تقع في منطقة سادبوري في كندا ونيو كاليدونيا في روسيا. يمتاز المعدن بمقاومته للتآكل ولذلك له استخدامات كثيرة في السبائك كطلاء للسبائك وفي تصنيع العملات المعدنية والمغناطيس والعديد من الادوات المنزلية والطبية وكعامل حفز في عملية الهدرجة وفي العديد من التطبيقات الاخرى. في بعض الانواع من الحياة يستخدم النيكل كمركز نشط لتصنيع الأساس المعدني.يعتبر معدن النيكل العنصر الثاني والعشرين من حيث الوفرة في القشرة الأرضية كما يعد المعدن السابع بالنسبة لوفرة العناصر الانتقالية. بالرغم من وجود كثير من المعادن التي تحتوي على عنصر النيكل , الاان معادن الكبريتيد والأكاسيد تعد أهم المعادن الرئيسية اقتصادياً .


محتويات

الخواص

النيكل

النيكل فلز ذو لون أبيض فضي لامع، ينتمي إلى الفلزات الانتقالية وهو أحد المواد الاربعة المغناطيسية في درجات الحرارة والضغوط العادية. فلز النيكل قاسٍ وقابل للطرق. يوجد غالباً في الطبيعة مع الكبريت و الحديد في البنتلاندايت أو الكبريت في الميلليرايت أو الزرنيخ والكبريت في النيكل جالينا أو مع الخارصين في المناجم.

النيكل عنصر نشيط كيمائياً بشكله الحر، فيتفاعل مع أكسجين الهواء الجوي ببطىء في درجات الحرارة والضغوط العادية مشكلاً طبقة عازلة من الأكسيد على السطح تخفف من مدى النشاط الكيميائي كما هي الحال بالنسبة لعناصر الكروم والألومنيوم والتيتانيوم. لهذا السبب يستعمل النيكل غالباً في عمليات الطلي المعدني كالحديد والنحاس الأصفر و في سك العملات المعدنية، وفي صناعة الأجهزة المخبرية والطبية والكيميائية أيضاً وفي أنواع محددة من السبائك كسبيكة الفضة الألمانية.

يعتبر النيكل عنصرا هاما في السبائك التي يكونها خصوصا السبائك الفائقة مثل وتحديدا الفولاذ الغير قابل للصدأ.

يملك النيكل عدة أرقام أكسدة، أكثرها شيوعاً +2، بالإضافة إلى 0 و +1 و +3 و +4 والتي غالباً ما تلاحظ في معقدات النيكل ويظهر في بعض الأحيان بحالة التأكسد +6 ولكن هذا لم يتبين بشكل قاطع.

للنيكل خواص مغناطيسية بطبيعته، ويترافق وجوده غالباً مع الكوبالت، حيث يوجد كلاهما في الحديد الموجود في النيازك.

البنية الذرية للنيكل هي مكعب ذو معامل شبكي 0.352 نانومتر لذلك نصف قطره الذري 0.125 نانومتر.

تاريخه

نتيجة تشابه خام النيكل مع خام الفضة فكثيرا ما كان يتم الخطأ بينهما، ولذلك يرجع تاريخ استخدام النيكل وفصله الى عصور قريبة. على الرغم من ذلك فقد أستخدم النيكل بطريقة غير مقصودة في العصور القديمة ويرجع تاريخ استخدامه إلى 3500 ق.م. فكان البرونز الذي يستخرج من سوريا -حاليا- يحتوي على 2% نيكل. فضلا عن ذلك فهناك أوراق صينية أقرت تأليف الصينيون النيكل ـ دون ان يكتشفوه ـ ما بين عامي 1700 و 1400 ق.م. كمكون أساس لمادة " باي ثنج " (Pai - Thung ) التي تعني النحاس الأبيض، والتي تتكون من 40 % نحاس , 32 % نيكل , 25 % زنك , 3 % حديد , وتشبه الفضة في شكلها . ومنذ ذلك الحين لم تظهر مادة ( باي ـ ثنق ) في اوروبا الا في القرن السابع عشر وبنسب ضئيلة جدا ولكن محتويات السبيكة من النيكل لم تكتشف الا عام 1822.

في ألمانيا وجد خام أحمر في جبال الخام وتم تجميعها على أساس أنها خام النحاس وعندما لم يستطع خبراء التعدين الحصول على خام النحاس منها أعتقدوا أن هذا بسبب أشباح مؤذية من الأساطير الألمانية تمنع الخبراء من استخراج النحاس من هذا الخام وسموه "كوبفر نيكل" حيث تعني "كوبفر" النحاس وتعني نيكل شيطان. وسمي بعد ذلك هذا الخام باسم النيكلاين أو النيكولايت.

وقد كان هذا الإعتقاد سبباً في الإكتفاء بكلمة "نيكل" كإسم لهذا الفلز بواسطة العالم السويدي أكسيل كرونستد الذي أفلح في استخلاص فلز النيكل ـ ولكن بصورة غير عالية النقاوة ـ من خام الجرسدورفايت والتعرف عليه عام 1751 م، وفي عام 1775 م تمكن بيرجمان من التعرف على النيكل كفلز منفصل يختلف عن النحاس . تلا ذلك عام 1804 م استخلاص فلز النيكل بدرجة نقاوة عالية بواسطة الكيميائي ريتشر مما جعله يلم بتفاصيل اكثر عن صفاته الكيميائية , والفيزيائية ممهداً الطريق لوضع الفلز ضمن المجموعة الفرعية الثامنة من مجموعات العناصر الإنتقالية التي تقع بين المجموعتين الرئسيتين الثانية والثالثة من الجدول الدوري للعناصر , بعد الحديد والكوبلت , الذين يشبهانه في كثير من الصفات .

وقد ساعد التشابه الكبير بين الفضة وسبيكة النحاس ـ نيكل المعروفة بالنحاس الأبيض التي كان ينتجها الصينيون منذ العصور الوسطى في ازدهار تجارة النيكل ، خاصة وان السبيكة المشار اليها اقل ثمناً من الفضة ، حيث شهدت الفترة من 1830 الى 1839 م انتاج كميات تجارية من تلك السبيكة في المانيا وانجلترا ، اطلق عليها الفضة الألمانية اولاً وفضة النيكل لاحقاً.

لا ذلك تطور هام في صناعة السبائك المحتوية على النيكل عندما اصدرت الولايات المتحدة الأمريكية عام 1851 م عملة من سبيكة نحاسية تحتوي 12% نيكل , ثم تبعتها دول اخرى لتزدهر تجارة النيكل بشكل ملحوظ. أصدرت العملات الخالصة من النيكل أول مرة في عام 1881 في سويسرا.

بعد إكتشاف النيكل كعنصر جديد كان مصدر النيكل الوحيد هو الكوبفرنيكل النادر ولكن بعد عام 1824 تم الحصول على النيكل كنتيجة ثانوية من تصنيع الكوبالت الأزرق. كانت النرويج أكبر منتج للنيكل والتي استثمرته عام 1846.

دخل النيكل في صناعة الصلب عام 1889 وزاد الطلب على النيكل وزودت نيو كاليدونيا -تم اكتشاف النيكل بها عام 1865- العالم بالنيكل في الفترة بين 1875 و1915.

أكتشف المخزون الكبير من النيكل حول العالم في سادبوري في كندا عام 1883 ثم في نوريسلك-تالناخ في روسيا عام 1920 ثم في جنوب أفريقيا عام 1924 مما جعل انتاج كميات كبيرة من النيكل ممكنا.

موقعه

تطبيقاته

الاستخراج والتنقية

مركباته

نظائره

دوره الحيوي

سميته

قيمته المعدنية







stock | retire | vm
Why are we here?
All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License
This page is cache of Wikipedia. History