«Никель»

Никель в энциклопедиях

Источники

Словарь Брокгауза и Ефрона

I (техн.)Руды, содержащие Н. в достаточном для его добывания количестве, можно разделить на две группы: а) руды, которые, кроме Н., железа и серы, содержат кобальт, мышьяк и сурьму, и b) руды, которые последних примесей не содержат. Первые из них, более распространенные, находятся в Германии, в Австро-Венгрии, в Швеции, Норвегии, а главным образом в Канаде, где в 1891 г получено из них до 2000 тонн чистого Н.; вторые составляют богатые залежи в Новой Каледонии, открытые французским инженером Гарнье. Несмотря на присущий этой руде совершенно особый зеленый цвет, она первоначально была принята за медную соль и в честь открывшего ее получила название гарньерита. Никелевая руда Новой Каледонии залегает, главным образом, в жилах серпентина, окрашена в изумрудно-зеленый цвет и содержит двойную кремнекислую соль закиси Н. и магнезии 2(Ni, Mg)₅Si₄O₁₃+ 3Н₂O. Удельный вес гарньерита 2,6. Химический состав некоторых типических образцов следующий:

----------------------------------------------------------------------------------------

| Окиси никеля | 11,08 | 12,68 | 18,04 | 24,28 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Окиси железа | 7,34 | 7,14 | 0,88 | 3,80 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Окиси алюминия | 1,56 | 1,50 | 1,24 | 3,80 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Извести | 1,9 | 0,72 | следы | 0,56 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Магнезии | 22,50 | 21,83 | 16,37 | 15,35 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Кремнезема | 37,96 | 43,41 | 45,74 | 40,24 |

|--------------------------------------------------------------------------------------|

| Воды | 17,30 | 12,38 | 17,28 | 16,21 |

----------------------------------------------------------------------------------------

Новокаледонские никелевые отложения в широких размерах разрабатываются французской компанией La Société de Nickel. В настоящее время получение чистого металла производится уже на заводах в Европе, главным образом, в Гавре, куда доставляется руда из Новой Каледонии. Отсутствие кобальта и других примесей сильно упрощает производство; нет никакой надобности, при обращении с этими рудами, прибегать к мокрому способу (см. Кобальт). Чтобы получить металлический Н. из руд, заключающих в себе, сверх Н., мышьяк, кобальт, медь, железо, серу и т. п., требуется их предварительно прокалить для удаления мышьяка. Прокаленная руда толчется, растворяется в хлористо-водородной кислоте, и через разбавленный раствор пропускается сернистый водород до полного осаждения меди, сурьмы, мышьяка и свинца в виде сернистых соединений. Осадок отфильтровывают и промывают, а железо фильтрата, по окислении, осаждают порошкообразным мелом в виде водной окиси, которая отцеживается и промывается. После этого чистый фильтрат должен заключать в себе только кобальт и Н. Чтобы разделить эти металлы, в фильтрат вливают осторожно раствор белильного порошка (белильной извести), который осаждает весь кобальт в виде гидрата полуторной окиси Co₂O₃.3H₂O. Чистый раствор хлористого Н. отделяется от осажденного кобальта посредством сливания, и, наконец, из него выделяют осадок окиси Н. известковым молоком. Полученная окись Н. промывается, смешивается с древесным углем и прокаливанием восстановляется в металлический Н. Новокаледонские руды обрабатываются совершенно другим способом. Растолченная в мелкий порошок руда смешивается с гипсом, к которому прибавлено около 5% измельченного угля; из такой (увлажненной) смеси формуются кирпичики, которые, после хорошей просушки, сплавляются в отражательных или куполообразных печах. Полученный продукт заключает в себе около 67% Ni, 12% Fe, 17% S и ок. 4% графита. Для отделения железа этот продукт подвергается нижеследующей обработке, которая основана на большом сродстве железа к кислороду, а Н. к сере. Для этого сплав сперва размельчают под зубчатыми колесами, просеивают и тщательно прокаливают в окислительном пламени длинных отражательных печей, соблюдая температуру, не превышающую бледно-красного каления. Эту операцию продолжают до тех пор, пока³/₄железа не перейдет в окись. По окончании прокаливания, завалку выгребают, снова размельчают и смешивают в должной пропорции с крупным чистым кварцевым песком; эту смесь сплавляют в отражательной печи, тождественной с печью, которую употребляют в Валлисе для плавления меди. При плавлении окись железа соединяется с кремнеземом песка и образует шлак, тогда как Н. остается в виде сплавленного слоя сернистого Н. и располагается под поверхностью расплавленного шлака. В зависимости от состава смеси, операция продолжается от 10 до 24 час. Шлак удаляется с передней части печи и собирается в песчаные формы, тогда как Н. выливается в подобные же формы с боковой части печи. Этот процесс повторяется несколько раз для достижения полного удаления железа. Шлаки от этих плавок все содержат еще Н. и поэтому подвергаются новой переплавке. Сернистый Н., освобожденный от железа, окисляется в порошкообразном состоянии обжигом на поду небольшой отражательной печи при бледно-красном калении до полного удаления серы. Для ускорения процесса под конец операции иногда прибавляют небольшое количество чилийской селитры. Наконец, для восстановления окись Н. смешивают с мелкоистолченным древесным углем и отпрессованную смесь, в виде цилиндрических шашек, закладывают вместе с углем в огнеупорные реторты и прокаливают до яркого каления. Полученный металл содержит: металлического Н. 98%, железа, углерода и кремния около 2%. На заводе "Le Niekel" в Гавре процесс получения металлического Н. из новокаледонских руд совершается гораздо проще. Измельченная руда прессуется в виде чечевицеобразных шашек между вращающимися чугунными цилиндрами и выплавляется в небольших доменных печах; при этом употребляются следующие колоши: руды 2 тонны и кокса 0,5 тонны. Выпускаемый из домны сернистый ферроникель отливают прямо в слитки. Он содержит около 50% Ni и 50% Fe и S. Для выделения железа этот продукт, предварительно расплавленный в вагранке, продувают в продолжение¹/₂часа в бессемеровской реторте и, после совершенного окисления железа, получают сернистый Н., содержащий около 80% Ni и 20% S. Его отливают в тонкие пластины, которые, после охлаждения, легко разбиваются в мелкие куски и размалываются под бегунами в порошок. Сернистый Н. в виде порошка раскладывается тонким слоем на поду отражательной печи и подвергается медленному прокаливанию в продолжение 2 недель. Окисление происходит лишь наполовину, и поэтому после вторичного измельчения повторяют ту же операцию в такой же печи. В результате получается окись Н. с содержанием около 80% Ni и 20% О. Восстановление окиси Н. совершается таким же способом, как сказано выше.

Свойства Н. Н. есть блестящий серебряно-белый металл с легким серо-стальным оттенком. Удельный вес его около 8,9; он очень тверд и способен принимать очень красивую полировку. При обыкн. темп. имеет магнитные свойства, но нагретый до 250° он их утрачивает. Н. плавится приблизительно при той же температуре, как и железо (лишь немного ниже); в соединении с углеродом Н. делается более плавким. Накаленная никелевая проволока, при погружении в кислород, горит как железная. Чистый Н. не окисляется под влиянием атмосферного воздуха. В разбавленных кислотах, серной и хлористо-водородной, растворяется медленно, а в азотной очень быстро; в концентрированной азотной он пассивен, как железо; уксусная, щавелевая и винная кислоты оказывают слабое влияние или совсем на него не действуют. По расплавлении Н. в тиглях, с добавкой металлического магния, он делается ковким и годным для прокатки и плющения. Обработанный таким образом Н. вытягивается в проволоку, прокатывается в самые тонкие листы и хорошо сваривается с железными и стальными листами для производства кухонной посуды и других изделий. Н. легко сплавляется с большинством металлов. Сплавы, известные под именем германского состава, китайского серебра, аргентана, сильвероида и т. п. — все содержат Н. Прибавка Н. увеличивает твердость бронзы, но уменьшает ее вязкость. Наилучшего цвета сплав Н. с медью делается из 4 ч. меди и 3 ч. Н. Германское серебро имеет вид настоящего серебра, содержит 55,2 ч. меди, 24,1 ч. цинка и 20,7 ч. Н. Прибавка свинца делает этот сплав более плавким; олово увеличивает его плотность; железо и марганец улучшают цвет, но увеличивают хрупкость. Более важные услуги технике оказал никель в сплавах с железом. Этот металл обратил на себя внимание благодаря опытам, производимым на заводе Шнейдера, в Крезо. В 1890 г. испытывалась сталеникелевая броня, приготовленная заводом для морского ведомства Северо-Америк. Соединен. Штатов. Оказалось, что прибавка никеля к стали сильно увеличивает сопротивление пронизыванию брони снарядами, а самое главное — никель придает стали такую вязкость, что устраняет способность брони растрескиваться при ударе. Из дальнейших опытов оказалось, что вообще прибавка никеля к железу увеличивает предел упругости и сопротивление разрыву металла, не уменьшая его вязкости, как показывает следующая таблица.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 33,11 | 46,66 | 26 |

| 1) Никелевая сталь с |--------------------------------------------------------------------------|

| содержанием: 0,08% С; | 33,22 | 47,17 | 24,5 |

| 0,36% Mn; 0,015% P; |--------------------------------------------------------------------------|

| 0,38% S; 2,69% Ni | 33,25 | 45,55 | 26 |

| |--------------------------------------------------------------------------|

| | 34,37 | 46,54 | 25,75 |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 25,10 | 39,01 | 26 |

| 2) Обыкновенная сталь с |--------------------------------------------------------------------------|

| содержанием:0,10% С; | 24,95 | 38,38 | 26 |

| 0,29% Mn; 0,048% P; |--------------------------------------------------------------------------|

| 0,139% S | 24,95 | 37,75 | 27 |

| |--------------------------------------------------------------------------|

| | 25,95 | 39,72 | 26 |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Еще большую разницу качестве представляют испытания на разрыв закаленных образцов.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 30 | 51 | 26 | отожженная |

| 1) Никелевая сталь, с |------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| содерж. 0,22% C; | 77 | 96 | 14 | закален. в масле |

| 0,35% Mn; 2,95% Ni |------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 101 | 121 | 12 | закален. в воде |

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 22 | 42 | 23 | отожженная |

| 2) Обыкновенная |------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| сталь, содержащая | 41 | 62 | 17 | закал. в масле |

| 0,23% C; 0,36% Mn |------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| | 49 | 68 | 10 | закален. в воде |

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

При более высоком содержании углерода в стали Н. влияет на уменьшение вязкости металла. Опыты, производимые над сплавами железа с большим содержанием Н., показали, что при возрастающем содержании этого металла (от 2 до 9%) предел упругости и сопротивление разрыву заметно увеличиваются и достигают своего максимума при содержании около 10%; потом замечается постепенное уменьшение и сплавы с 15% H. представляют минимум прочности; при этом удлинение сильно падает. При 25% удлинение опять повышается. При 15% Ni с прибавкой небольшого количества хрома сталь приобретает небывалую прочность, сопротивление разрыву на кв. мм около 180 кг. Сталь с 30% Ni вытягивается в проволоку; пробная проволока около 3 мм толщиной с 27% Ni и 0,4% С дала сопротивление разрыву 139, 68 кг на кв. мм. Вообще самые лучшие результаты получаются при содержании Ni от 2 до 4%. Сплавы железа с Н. получаются довольно легко, как в мартеновской печи или бессемеровской реторте, так и в тиглях. В мартеновскую печь металлический Н. закладывается вместе с завалкой, или же за 2—1¹/₂часа перед выпуском стали. В бессемеровскую же реторту он добавляется в расплавленном виде вместе с зеркальным чугуном. Вследствие своих высоких качеств никелевая сталь может применяться не только для броневого производства, но вообще, где требуется от стали высокая прочность и вязкость. При производстве этой стали встречаются часто затруднения, вследствие получаемых трещин на наружной поверхности отлитых болванок; кроме того, никелевая сталь не выносит продолжительного нагрева при высокой температуре и перегревается скорее обыкновенной стали.

А. Ржешотарский. Δ.

II (хим.)(Nickel, хим.; Ni = 58,9) [В статье о кобальте (см. соотв. статью, примечание) уже дан атомный вес Ni = 58,72 (напечатано ошибочно 57,72) — по определению Кл. Винклера 1894 г., который тогда же и по тому же методу (определение количества йода, в виде титрованного раствора, потребного для превращений металла, полученного электролизом и прокаленного в водороде, в MeJ₂) определил н Со = 59,37, что и помещено в заголовке упомянутой статьи. Новые опыты в этой области не заставили себя долго ждать В. Гемпель и Г. Тиле (1895) из определенного количества кобальта (полученного электролизом, прокаленного в водороде и свободного от этого последнего) получили CoCl₂, высушили его в струе HCl при 195°, вытеснив под конец HCl с помощью СО₂, и определили содержание хлора по привесу и по количеству полученного AgCl результат Со = 58,76 (при О = 15,96, Cl = 35,37, Ag = 107,66). Последний путь был применен также и Винклером (1893), который нашел Со = 59,67 и Ni = 58,90. Винклер затем забраковал эти величины, особенно для кобальта, потому что при обезвоживании получалась в некотором количестве основная соль, и применил метод с йодом. По-видимому, Гемпель и Тиле избежали образования основной соли, хотя, быть может, и не вполне. Таким образом, в настоящее время по одному и тому же методу найдено: Co = 58,76 и Ni = 58,90 (Гемпелем с Тиле и Винклером, 1893), т. е. и по атомному весу Со стоит между Fe и Ni. Кл. Циммерманн (1886), путем превращена СоО в металл накаливанием в водороде, нашел близкую величину Со = 58,74 (при О = 15,96)]. Принадлежит к довольно мало распространенным в природе металлам, а потому находит не столь значительное примкнете в жизни, как заслуживает по своим физическим и химическим свойствам. На мышьяковистый H. NiAs красного цвета, так называемый купферникель, давно обратили внимание в Саксонии (до 1694) и после неудачных попыток получить из него медь, о присутствии которой заключали по цвету руды, дали ей приведенное пренебрежительное название (Kupfer — медь). Кронстедт (1751) открыл новый металл в другом минерале, показал, что он содержится и в купферникеле, и воспользовался для его наименования второй половиной этого слова; он же затем установил, что шпейза (см. Кобальт, Кобальтовая синь), получаемая при добывании шмальты, содержит Н., соединенный с мышьяком и серой. Бергман (1775) подтвердил самостоятельность Н., который принимался некоторыми химиками того времени за "жженый, потерявший душу, кобальт". Другая важная руда — никелевый блеск, Ni₂.NiAs₂. Руды эти обыкновенно содержат и кобальт; точно так же руды последнего содержат почти всегда Н. Кремневые руды обыкновенно не заключаюсь кобальта: ревданскит, 3(Ni,Fe,Mg)O.2SO₂.3Н₂O, на Урале; гарниерит, 5(Ni,Mg)O.4SiO₂.1¹/₂H₂O, в Новой Каледонии; такие руды содержат Н. до 24%, в большей или меньшей степени он замещен здесь железом, магнием. Об извлечении металла из руд см. ниже ст. Никель (техн.). По своей химической природе Н. принадлежит к числу элементов 8 группы периодической системы и занимает место между кобальтом и медью; это наиболее трудно окисляемый и легче восстановляемый из металлов железной семьи; при накаливании он еще разлагает водяной пар, превращаясь в NiO, к чему не способна медь, но закись его при нагревании в тигле, если не принять предосторожностей против попадания в тигель не вполне сгоревших газов пламени, частью восстановляется в металл, к чему еще более способна CuO; прежде столь легкая восстановляемость NiO принималась за способность разлагаться от простого накаливания — свойство, характеризующее окислы благородных металлов. Самородный Н. встречается только в метеоритах; в Палласовом железе его находится около 10% на 86% железа; в новоурейском метеорите найдено до 5,5% более бедного Ni = 0,2%, подобного же железного сплава (П. Лачинов, 1888). Соединения Н. во многом напоминают соответственные соединения кобальта в области типа NiX₂, закиси; но для окисного типа NiX₃совсем нет той сложности, так как здесь имеется почти только одна окись Ni₂O₃, не способная давать соответственных солей.

Закись Н. NiO встречается иногда в природе в виде прозрачных, фисташково-зеленых октаэдров правильной системы (бунзенит), получается при сильном калении гидрата или углекислого Н. в виде зеленой пыли; при прокаливании с известью борно-кислого Н. закись получается (Эбельмен), по промывке массы соляной кислотой, в форме зеленых кубооктаэдров, уд. веса 6,8. Действуя на растворы солей Н. едкими щелочами получают зеленый осадок, гидрат закиси Ni(OH)₂, который почти не растворим в воде, но хорошо растворим в нашатырном спирте, при чем образуется синий раствор, сходный с аммиачным раствором окиси меди, но отливающий красноватым цветом, а при рассматривании через него светящего газового пламени кажущийся совсем красным. Подобно тому, как медный раствор ("реактив Швейцера") растворяет клетчатку, аммиачный раствор закиси Н. растворяет шелк, чем можно пользоваться даже для количественного определения шелка в тканях, содержащих еще шерсть или хлопчатую бумагу (Т. W. Richardson). При кипячении этого раствора из него выделяется снова Ni(OH)₂, в виде зеленой кристаллической пыли.

Соли Н. отвечают описанному окислу, который называют также одноокисью и даже просто окисью; они обыкновенно обладают желтым цветом, если не содержат воды, а в виде гидратов и в растворе — зеленым, если кислота соли не окрашена; при смешении с раствором соли кобальта иной раз получается исчезновение всякой окраски. Растворы средних солей имеют слабокислую реакцию, обладают сладковато-кислым вкусом и вызывают рвоту. Хлористый Н. NiCl₂получается при сжигании порошкообразного металла в хлоре, а также при выпаривании соляно-кислых растворов NiO и NiCO₃досуха; при продолжительном накаливании на воздухе часть NiCl₂превращается в NiO, в отсутствии же воздуха NiCl₂может быть даже возгнан — возгон представляет золотисто-желтые блестящие листочки. Брошенный в воду, NiCl₂кажется нерастворимым, но при кипячении, в особенности после прибавления соляной кислоты, постепенно дает зеленый раствор, из которого может быть выкристаллизован в виде NiC1₂.6H₂O (изоморф. с CoCl₂.6Н₂O). Безводный Cl₂поглощает газообразный аммиак, превращаясь в синеватую пыль состава NiCl₂.6NH₃; это же соединение выкристаллизовывается в виде больших синих октаэдров при охлаждении раствора NiCl₂в нашатырном спирте или, как синеватый порошок, при смешении того же раствора с винным спиртом; эта соль на воздухе теряет аммиак, при 120° — 4NH₃; она хорошо растворяется в воде и трудно в крепком аммиаке [Sörensen предлагает пользоваться этим соединением для удаления примеси кобальта, так как CoCl₂.6NH₃при окислении воздухом может быть вполне переведено в аммиачный раствор]. Двойная соль NiCl₂NH₄Cl.6H₂O изоморфна с соответствующей магнезиальной. NiBr₂и NiJ₂(последний возгоняется в форме блестящих листочков, обладающих цветом железа) могут быть получены и при нагревании металла с бромом или йодом, и при испарении раствора NiCO₃в соответственной галоидоводородной кислоте; NiF₂при нагревании с водой превращается в нерастворимую основную соль (как и для кобальта — CoF₂.СоО.¹/₂Н₂O); при нагревании NiCl₂с nNH₄F получается двойная соль NiF₂с NH₄F, которая при дальнейшем нагревании оставляет уже NiF₂, возгоняющийся затем в токе HF в виде зеленых призм (С. Poulenc), не растворимых в воде. По способности образовать растворимые гидраты и соединения с аммиаком эти соли вообще подобны хлористому Н. Серно-кислый H. NiSO₄.7H₂O, никелевый купорос, дает при кристаллизации из чистой воды при обыкновенной темп. изумрудно-зеленые кристаллы ромбической системы, сходные с серно-кислыми цинком и магнием, но не кобальтом, железом и марганцем; купоросы последних, содержа то же число частиц воды, кристаллизуются в одноклиномерной системе; однако, соли из той и другой группы дают изоморфные смешения, кристаллическая форма которых определяется преобладающей по количеству солью. Из кислого раствора кристаллизуется NiSO₄.6H₂O квадратной системы, а при 70° — 80° одноклиномерной. При 100° эти гидраты теряют воду, превращаясь в NiSO₄.Н₂O, а при 280° улетает и последняя вода. Если нагревать безводную соль с избытком NH₄HSO₄, то образуется желтая кристаллическая двойная соль 3NiSO₄2(NH₄)₂SO₄, которая с водой реагирует почти так же сильно, как известь; при продолжительном нагревании из нее образуется безводный NiSO₄в правильных октаэдрах (Ш. Лепьер и М. Лашо). Обычная двойная соль, употребляемая для гальванического никелирования, NiSO₄.(NH₄)₂SO₄.6H₂O, готовится так: растворяют металл в разведенной серной кислоте, а затем, по сгущении кислой жидкости, вливают ее в раствор (NH₄)₂SO₄; выделившиеся кристаллы обмывают холодной водой и перекристаллизовывают (одноклиномерные короткие призмы). Азотно-кислый Н. Ni(NO₃)₂.6H₂O хорошо растворим в воде (1 в. ч. в 2) и гигроскопичен; растворим также и в спирте. Азотисто-кислый Н. Ni(NO₂)₂— очень непостоянное вещество; двойная соль Ni(NO₂)₂.4KNO₂легко растворима; в присутствии в том же растворе соли кальция получается труднорастворимый желтый кристаллический осадок Ni(NO₂)₂.2KNO₂Ca(NO₂)₂, очень похожи на Co(NO₂)₃.3KNO₂.3H₂O, так что можно впасть в заблуждение при качественном исследовании соединений Н. на присутствие соли кобальта, если кальций не был удален. Растворимость двойной соли Н. и нерастворимость кобальтовой соли легла в основу очень хорошего разделения обоих металлов (метод Фишера); этим путем получал чистые препараты того и другого металла Кл. Циммерманн (1886) при определении их атомных весов. К не растворимым в воде солям Н. относятся соли фосфорных кислот, мышьяковой, сурьмяной, кремниевой, угольной. При осаждении растворов Н. углекислыми щелочами получается основная соль изменчивого состава; средний углекислый Н. NiCO₃, светло-зеленые микроскопические ромбоэдры, получается (Сенармон) при нагревании раствора NiCl₂с СаСО₃в запаянной трубке при 150°; при стоянии на холоде смеси растворов NiCl₂и NaHCO₃, насыщенной углекислым газом, выделяются кристаллики NiCO₃. 6H₂O (Девилль). Щавелево-кислый Н., C₂O₄Ni, получается в виде зеленого осадка из раствора NiSO₄при действии щавелевой кислоты или С₂O₄НК; осаждение совершается медленно, но идет почти до конца; осадок очень трудно растворим в щавелевой кислоте, легко в нашатырном спирте [Из аммиачной жидкости C₂O₄Ni снова осаждается, при стоянии на воздухе по мере улетучивания NH₃; C₂O₄Co из такого раствора осаждается после C₂O₄Ni; на этом основан способ разделения — Laugier]. Цианистый Н., Ni(CN)₂, зеленый осадок, растворимый в избытке KCN, причем образуется двойная соль, разлагаемая кислотами.

Ni(CN)₂.2KCN + 2HCl = Ni(CN)₂+ 2KCl + 2HCN

вследствие чего Ni(CN)₂снова осаждается; при выпаривании раствора двойной соли выделяются красные призмы состава Ni(CN)₂.2KCH.H₂O. Образованием этой соли пользуются для количественного определения H. (Lescoeur): испытуемый раствор титруют 10%-ным раствором KCN, прибавив предварительно немного аммиака (не более 2,5%); конец реакции определяется растворением осадка; для удержания в растворе железа, если оно присутствует, необходимо присутствие органической кислоты; присутствие цинка и меди вредит точности; кобальт также можно определять этим путем [Титрование цианистым калием можно употреблять для определения Н. в аммиачном растворе при индикаторе AgJ, которое растворяется, как только окончилось образование соли (Th. Moore)]. Сернистый H. NiS, в природе никелевая обманка — иногда в виде ромбоэдров цвета латуни, обыкновенно же волокнистая масса; получается при нагревании металла с серой в виде желтоватой, ломкой массы, растворимой в азотной кислоте и царской водке, но не в соляной или серной кислотах. Из растворов Н. сернистым аммонием осаждается буро-черный гидрат, NiS, не растворимый в уксусной кислоте, трудно растворяющийся в разведенных минеральных кислотах (что приближает Н., как и кобальт, к меди), легко в царской водке при нагревании; этот гидрат несколько растворим в аммиаке и многосернистом аммонии с бурым цветом (реакция на Н.) и осаждается снова уксусной кислотой при нагревании. Осаждение сернистым аммонием применяется для аналитических целей: как чувствительный реактив на растворы Н. употребляют тиоуглекислый калий, K₂CS₃, который дает темно-красное окрашивание; при сплавлении с бурой соединения Н. дают желтое стекло в окислительном пламени, а в восстановительном происходит помутнение вследствие выделения металла (кобальт в обоих случаях дает синее стекло).

Окись H. Ni₂O₃, называемая также полуторной окисью, черный порошок; получается при слабом нагревании азотно-кислого Н.; она растворяется в азотной и серной кислотах при выделении¹/₃кислорода, в соляной — соответственного количества хлора, а в нашатырном спирте -азота: 3Ni₂O₃+2NH₃+3H₂O₂=6Ni(OH)₂+N₂. Гидрат окиси Ni(OH)₃, черный порошок, получается при действии хлора на Ni(OH)₂, взболтанную в воде: 3Ni(OH)₂+Cl₂=NiCl₂+2Ni(OH)₃, а потому, если действовать на раствор Н. хлором (бромом также) в присутствии щелочи или раствором белильной извести, то весь Н. осаждается в виде этого гидрата; особенно удобно производить это осаждение с раствором Н. в избытке цианистого калия:

Ni(CN)₂.2KCN + 3KOH + 4¹/₂Br₂= 5KBr + 4CNBr + Ni(OH)₃,

причем кобальт, если присутствует, остается в раствори в виде K₃CoC₆N₆(метод разделения, см. Кобальт); в других условиях, напр. при нагревании нейтрального раствора солей с белильной известью, осаждается сначала в виде окиси этот последний с примесью Ni₂O₃, в растворе же остается один Н. (Соренсен), понятно, в том случае, когда взято не слишком много реактива [Существуют указания на высшую степень окисления Н. (Na endra ch Nâd), именно при действии брома на NiCO₃в растворе NaC₂H₃O₂происходит растворение осадка, выделение СО₂и получается красный раствор, быть может, содержащий NaNiO₃, т. е. соль, ангидрид которой Ni₂O₅. Подобная же обработка СоСО₃приводит к зеленому раствору, быть может, K₂CoO₄, т. е. соли, ангидрид которой СоО₃; зеленый раствор этот получен и при действии перекиси водорода (R. Gr. Durrant). С другой стороны, существует в низший, чем NiO, окисел (Th. Moore): при действии амальгамы натрия на раствор Ni(CN)₂в избытке KCN получается темно-красная жидкость, обладающая сильными восстановительными свойствами (поглощает кислород воздуха) и при кипячении с нашатырем осаждающая черный порошок состава Ni₃O₂.H₂O, который на воздухе не изменяется и притягивается магнитом].

Закись-окись Ni₃O₄, соответствующая магнитной окиси железа, получается из NiCl₂при нагревании (350—440°) в токе влажного кислорода (Baubigny); это серая, металлического вида масса, состоящая из микроскопических кристалликов в форме шпинели и не имеющая магнитных свойств; при сильном нагревами превращается в NiO. Также из NiO₃образуется закись-окись, если нагревать ее в водороде при 190° (Муассан), а при 230—240° окись восстановляется в порошкообразный, пирофорный металл.

Металлический Н. легко получается из своих соединений и многими способами: NiO восстановляется водородом, даже аммиаком, углем; щавелево-кислый H. C₂O₄Ni при нагревании в отсутствии воздуха выделяет СО₂и превращается в порошковатый Н. Вообще, если восстановление совершается при не очень высокой температуре, Н. получается в виде черного порошка или серой губчатой массы; из NiCl₂, восстановляя его водородом, получают блестящие листочки. Н. имеет большое сходство с кобальтом, но плавится легче (1450°, Пикте) в компактный королек; он почти серебристо-бел, сильно блестящ; вальцуется в листы и тянется в тончайшую проволоку, которая прочнее железной; удельный вес колеблется около 8,9 — в зависимости от предварительной обработки. Н. сильно притягивается магнитом; спектр его содержит многие линии в желтой, зеленой и синей части; преобладает темно-зеленая окраска. Металл даже при плавлении не подвергается значительному окислению; трудно растворяется в соляной и серной кислотах, при выделении водорода, легко — в не очень крепкой азотной, причем всегда получаются соли типа NiX₂. Из раствора NiSO₄(NH₄)₂SO₄гальваническим током Н. может быть выделен и в виде более или менее крупного куска, и в виде тонкого, прочного, очень способного к полировке слоя (катод — медная, латунная, железная и т. п. вещь); никелированные таким образом предметы, кроме красоты, обладают еще свойством хорошо противостоять потускнению, ржавлению и пр., а потому находят значительное применение в житейской практике [Тигли из Н. удобны для сплавления щелочей: не разъедаются, как и серебряные, и много трудноплавче их].

Сплавы Н. представляют другое важное употребление его — соединения же Н. собственно и не находят практических применений: пользуются в общежитии металлом, для кобальта же дело стоит обратно. Китайский пак-фонг [Собственно, по-китайски пак-тонг (белая медь), отсюда тонг-пак и, наконец, томпак, название, обозначающее в Европе латунь, бедную цинком (до 15%] есть сплав меди, цинка, Н. и железа (40,4%, 25,4%, 31,6 5, 2,4%); бактрийская монета II в. до Р. Хр. оказалась сплавом меди и Н. (77,6%, 20,0%, кроме того Со = 0,5% и Fe = 1,0%). С половины прошлого столетия начали готовить в Германии "белую медь" из старых медных шлаков; сплав оказался содержащим медь и Н. (Брандес, 1823); с тех пор фабрикация подобных сплавов стала значительно развиваться, особенно когда начали готовить никелевую монету (см.). Новое серебро (Neusilber), или аргентан (см), мельхиор (см.) содержат, кроме меди и Н., еще цинк, а монета сверх того серебро (5 — 10 — 15%) — в Швейцарии; в Германии, Бельгии, С. Шт. Сев. Америки употребляется сплав меди и Н. (25%), который трудно изнашивается, что и необходимо для монеты. Из других сплавов [Выше упомянуто о сплаве с железом в метеоритах. Интересно свойство железных сплавов терять при нагревании способность притягиваться магнитом и вновь ее приобретать только после значительного охлаждения (Гопкинсон); сплав, содержащий 25% Н., накаленный в пламени газовой горелки, делается магнитным только после охлаждения ниже — 30°, — 40°. Никелистая сталь применяется для брони кораблей, потому что превосходит прочностью и вязкостью обыкновенную.] следует упомянуть об амальгаме, которая получается не прямо, а при действии 1%-амальгамы натрия на крепкий раствор NiCl₂— в виде густой массы. Н., подобно железу, способен растворять уголь и кремний; если восстановлять углем NiO, смешанную с SiO₂, то получается металл, содержащий до 9,5% углерода и 6,2% кремния, уд. в. 7,73, плавящийся легче, чем Н.; восстановление чистой NiO углем дало продукт менее богатый углеродом (1,26% — 1,39%), часть которого была в форме графита, причем более медленное охлаждение сопровождалось повышением содержания его (Кюнцель). [Недавно получены SiNi₂и SiCo₂(Вигуру, по способу Муассона), кремнистые Н. и кобальт; они с металлическим блеском, стально-серого цвета, кристалличны, уд в. 7,2 и 7,1, плавятся легче соответственных металлов; фтор действует весьма энергично без подогревания, хлор и кислород при красном калении, бром и йод несколько труднее хлора; плавиковая кислота и царская водка легко растворяют, так же щелочи — при сплавлении, а вода действует при красно-калильном жаре]. При 350° — 450° Н. (и кобальт) разлагает (1.) газообразные углеводороды (а.) и окись углерода (b.); освобождающийся при этом, вполне или наполовину, углерод соединяется с металлом; водяной пар затем дает (2.) с углеродистым металлом углекислоту и водород (Л. Монд и Лангер, 1889).

------------------------------------------------------------

| 1. | а. С_pН_2q= pC + qH₂ |

| |---------------------------------------------------|

| | b. 2СО = С + СО₂ |

|-----------------------------------------------------------|

| 2. | Ni_xC + 2H₂O = xNi + CO₂ + 2H₂ |

------------------------------------------------------------

Авторы, предлагают этот путь для очищения генераторных газов от углеводородов и окиси углерода.

Чрезвычайный интерес представляет идущее при почти обыкновенной температуре взаимодействие окиси углерода с Н., открытое в 1890 г. Мондом (с Лангером и Квинке). Порошковатый Н., необходимый для этого, готовится восстановлением NiO в струе водорода при 400°; по охлаждении (ниже 60°) водород заменяется током СО, которая соединяется с Н. в летучее соединение Ni(CO)₄, сгущающееся в охлажденном приемнике в бесцветную, весьма подвижную, сильно преломляющую свет жидкость, уд. в. 1,856 (0°). Это вещество кипит без разложения при темп. + 43° и застывает при — 25°, в виде игл; при быстром нагревании до 60° разлагается со взрывом; оно не растворимо в воде, растворимо в спирте, хлороформе, бензоле, в минеральных маслах; окисляется крепкой азотной кислотой; разбавленные кислоты и щелочи не действуют. Плотность пара согласна с приведенной формулой, выводимой и из понижения температуры замерзания растворов в бензоле. Что касается химической натуры этого вещества, его структурной формулы, то пока достигнуто в этом отношении очень немногое; по способу образования и по продуктам разложения, которое спокойно совершается при пропускании паров Ni(CO)₄, разбавленных каким-либо индифферентным газом, через нагретую трубку (180°), при чем образуется СО и металлический Н. в виде зеркала на стенках, оно получило название — никелькарбонил. Большая светопреломляемость, (Монд и Назини) говорит за то, что здесь имеется соединение H. особого, чем все прочие, типа, что, конечно, и так было ясно: таких летучих соединений окиси углерода не было известно не только в минеральной химии, но и в органической — для веществ, содержащих С₄и О₄в частице. Столь близкий к H. кобальт не соединяется с СО; однако, трудно было бы предположить, что в некоторых условиях он и другие металлы не будут давать подобных летучих соединений; для железа (см.) они уже и получены (Бертело и Монд с Квинке); можно думать, что открытие Н.-карбонила есть начало эпохи изучения металлы содержащих веществ особого порядка. Практическая польза Н.-карбонила видится в возможности получения, при его промежуточном образовании, совершенно чистый Н. (не от железа, однако) и даже пользоваться для извлечения металла из руд, а также для никелирования (патент Монда); для последней цели действуют на нагретый предмет, хорошо вычищенный или натертый графитом (получение отпечатков), парами Ni(CO)₄, разбавленными каким-либо газом или пользуются жидким Ni(CO)₄, а также растворами его в бензоле, керосине и пр.

С. С. Колотов. Δ.

Большая Советская энциклопедия

Ни́кель (лат. Niccolum)

Ni, химический элемент первой триады VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 28, атомная масса 58,70; серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. Природный Н. состоит из смеси пяти стабильных изотопов: ⁵⁸Ni (67,76%), ⁶⁰Ni (26,16%), ⁶¹Ni (1,25%), ⁶³Ni (3,66%), ⁶⁴Ni (1,16%).

Историческая справка. Металл в нечистом виде впервые получил в 1751 шведский химик А. Кронстедт, предложивший и название элемента. Значительно более чистый металл получил в 1804 немецкий химик И. Рихтер. Название «Н.» происходит от минерала купферникеля (NiAs), известного уже в 17 в. и часто вводившего в заблуждение горняков внешним сходством с медными рудами (нем. Kupfer — медь, Nickel — горный дух, якобы подсовывавший горнякам вместо руды пустую породу). С середины 18 в. Н. применялся лишь как составная часть сплавов, по внешности похожих на серебро. Широкое развитие никелевой промышленности в конце 19 в. связано с нахождением крупных месторождений никелевых руд в Новой Каледонии и в Канаде и открытием «облагораживающего» его влияния на свойства сталей.

Распространение в природе. Н. — элемент земных глубин (в ультраосновных породах мантии его 0,2% по массе). Существует гипотеза, что земное ядро состоит из никелистого железа; в соответствии с этим среднее содержание Н. в земле в целом по оценке около 3%. В земной коре, где Н. 5,8․10^-3%, он также тяготеет к более глубокой, так называемой базальтовой оболочке. Ni в земной коре — спутник Fe и Mg, что объясняется сходством их валентности (II) и ионных радиусов; в минералы двухвалентных железа и магния Н. входит в виде изоморфной примеси. Собственных минералов Н. известно 53; большинство из них образовалось при высоких температурах и давлениях, при застывании магмы или из горячих водных растворов. Месторождения Н. связаны с процессами в магме и коре выветривания. Промышленные месторождения Н. (сульфидные руды) обычно сложены минералами Н. и меди (см. Никелевые руды). На земной поверхности, в биосфере Н. — сравнительно слабый мигрант. Его относительно мало в поверхностных водах, в живом веществе. В районах, где преобладают ультраосновные породы, почва и растения обогащены никелем.

Физические и химические свойства. При обычных условиях Н. существует в виде β-модификации, имеющей гранецентрированную кубическую решётку (a = 3,5236 Å). Но Н., подвергнутый катодному распылению в атмосфере H₂, образует α-модификацию, имеющую гексагональную решётку плотнейшей упаковки (а= 2,65 Å, с = 4,32 Å), которая при нагревании выше 200 °С переходит в кубическую. Компактный кубический Н. имеет плотность 8,9 г/см³ (20 °С), атомный радиус 1,24 Å, ионные радиусы: Ni²⁺ 0,79 Å, Ni³⁺ 0,72 Å; t_пл 1453 °С; t_kип около 3000 °С; удельная теплоёмкость при 20 °С 0,440 кдж/(кг·К) [0,105 кал/(г°С)]; температурный коэффициент линейного расширения 13,310^-6 (0—100 °С); теплопроводность при 25 °С 90,1 вмl(м·K)[0,215 кал/(см·сек·^оС)]; то же при 500 °С 60,01 вм/(м·К) [0,148 кал/см (сек·^оС)].Удельное электросопротивление при 20 °С 68,4 ном·м, т. е. 6,84 мком·см;температурный коэффициент электросопротивления 6,8․10^-3 (0—100 °С).

Н. — ковкий и тягучий металл, из него можно изготовлять тончайшие листы и трубки. Предел прочности при растяжении 400—500 Мн/м² (т. е. 40—50 кгс/мм²), предел упругости 80 Мн/м², предел текучести 120 Мн/м²; относительное удлинение 40%; модуль нормальной упругости 205 Гн/м²; твёрдость по Бринеллю 600—800 Мн/м². В температурном интервале от 0 до 631 К (верхняя граница соответствует Кюри точке (См. Кюри точка)) Н. ферромагнитен. Ферромагнетизм Н. обусловлен особенностями строения внешних электронных оболочек (3d⁸4s²) его атомов. Н. вместе с Fe (3d⁶4s²) и Со (3d⁷4s²), также ферромагнетиками, относится к элементам с недостроенной 3d-электронной оболочкой (к переходным 3d-металлам). Электроны недостроенной оболочки создают нескомпенсированный спиновый магнитный момент, эффективное значение которого для атомов Н. составляет 6 μ_Б, где μ_Б — Бора магнетон. Положительное значение обменного взаимодействия (См. Обменное взаимодействие) в кристаллах Н. приводит к параллельной ориентации атомных магнитных моментов, т. е. к ферромагнетизму. По той же причине сплавы и ряд соединений Н. (окислы, галогениды и др.) магнитоупорядочены (обладают ферро-, реже ферримагнитной структурой, см. Магнитная структура). Н. входит в состав важнейших магнитных материалов (См. Магнитные материалы) и сплавов с минимальным значением коэффициента теплового расширения (Пермаллой, Монель-металл, Инвар и др.).

В химическом отношении Ni сходен с Fe и Со, но также и с Cu и благородными металлами. В соединениях проявляет переменную валентность (чаще всего 2-валентен). Н. — металл средней активности, Поглощает (особенно в мелкораздробленном состоянии) большие количества газов (H₂, CO и др.); насыщение Н. газами ухудшает его механические свойства. Взаимодействие с кислородом начинается при 500 °С; в мелкодисперсном состоянии Н. пирофорен — на воздухе самовоспламеняется. Из окислов наиболее важна закись NiO — зеленоватые кристаллы, практически нерастворимые в воде (минерал бунзенит). Гидроокись выпадает из растворов никелевых солей при прибавлении щелочей в виде объёмистого осадка яблочно-зелёного цвета. При нагревании Н. соединяется с галогенами, образуя NiX₂. Сгорая в парах серы, даёт сульфид, близкий по составу к Ni₃S₂. Моносульфид NiS может быть получен нагреванием NiO с серой.

С азотом Н. не реагирует даже при высоких температурах (до 1400 °С). Растворимость азота в твёрдом Н. приблизительно 0,07% по массе (при 445 °С). Нитрид Ni₃N может быть получен пропусканием NH₃ над NiF₂, NiBr₂ или порошком металла при 445 °С. Под действием паров фосфора при высокой температуре образуется фосфид Ni₃P₂ в виде серой массы. В системе Ni — As установлено существование трёх арсенидов: Ni₅As₂, Ni₃As (минерал маухерит) и NiAs. Структурой никель-арсенидного типа (в которой атомы As образуют плотнейшую гексагональную упаковку, все октаэдрические пустоты которой заняты атомами Ni) обладают многие Металлиды. Неустойчивый карбид Ni₃C может быть получен медленным (сотни часов) науглероживанием (цементацией) порошка Н. в атмосфере CO при 300 °С. В жидком состоянии Н. растворяет заметное количество С, выпадающего при охлаждении в виде графита. При выделении графита Н. теряет ковкость и способность обрабатываться давлением.

В ряду напряжений Ni стоит правее Fe (их нормальные потенциалы соответственно —0,44 в и —0,24 в) и поэтому медленнее, чем Fe, растворяется в разбавленных кислотах. По отношению к воде Н. устойчив. Органические кислоты действуют на Н. лишь после длительного соприкосновения с ним. Серная и соляная кислоты медленно растворяют Н.; разбавленная азотная — очень легко; концентрированная HNO₃пассивирует Н., однако в меньшей степени, чем железо.

При взаимодействии с кислотами образуются соли 2-валентного Ni. Почти все соли Ni (II) и сильных кислот хорошо растворимы в воде, растворы их вследствие гидролиза имеют кислую реакцию. Труднорастворимы соли таких сравнительно слабых кислот, как угольная и фосфорная. Большинство солей Н. разлагается при прокаливании (600—800 °С). Одна из наиболее употребительных солей — сульфат NiSO₄ кристаллизуется из растворов в виде изумруднозелёных кристаллов NiSO₄․7H₂O — никелевого купороса. Сильные щёлочи на Н. не действуют, но он растворяется в аммиачных растворах в присутствии (NH₄)₂CO₃ с образованием растворимых аммиакатов (См. Аммиакаты), окрашенных в интенсивно-синий цвет; для большинства из них характерно наличие комплексов [Ni (NH₃)₆]²⁺ и [Ni (OH)₂(NH₃)₄]. На избирательном образовании аммиакатов основываются гидрометаллургические методы извлечения Н. из руд. NaOCI и NaOBr осаждают из растворов солей Ni (II), гидроокись Ni (OH)₃ чёрного цвета. В комплексных соединениях (См. Комплексные соединения) Ni, в отличие от Со, обычно 2-валентен. Комплексное соединение Ni с Диметилглиоксимом (C₄H₇O₂N)₂Ni служит для аналитического определения Ni.

При повышенных температурах Н. взаимодействует с окислами азота, SO₂ и NH₃. При действии CO на его тонкоизмельчённый порошок при нагревании образуется карбонил Ni (CO)₄ (см. Карбонилы металлов). Термической диссоциацией карбонила получают наиболее чистый Н.

Получение. Около 80% Н. от общего его производства (без СССР) получают из сульфидных медно-никелевых руд. После селективного обогащения методом флотации из руды выделяют медный, никелевый и пирротиновый концентраты. Никелевый рудный концентрат в смеси с флюсами плавят в электрических шахтах или отражательных печах с целью отделения пустой породы и извлечения Н. в сульфидный расплав (штейн), содержащий 10—15% Ni. Обычно электроплавке (основной метод плавки в СССР) предшествуют частичный окислительный обжиг и окускование концентрата. Наряду с Ni в штейн переходят часть Fe, Со и практически полностью Сu и благородные металлы. После отделения Fe окислением (продувкой жидкого штейна в конвертерах) получают сплав сульфидов Cu и Ni — файнштейн, который медленно охлаждают, тонко измельчают и направляют на флотацию для разделения Cu, и Ni. Никелевый концентрат обжигают в кипящем слое до NiO. Металл получают восстановлением NiO в электрических дуговых печах. Из чернового Н. отливают аноды и рафинируют электролитически. Содержание примесей в электролитном Н. (марка 110) 0,01%.

Для разделения Cu и Ni используют также т. н. карбонильный процесс, основанный на обратимости реакции:

Получение карбонила проводят при 100—200 атм и при 200—250 °С, а его разложение — без доступа воздуха при атмосферном давлении и около 200 °С. Разложение Ni (CO)₄ используют также для получения никелевых покрытий и изготовления различных изделий (разложение на нагретой матрице).

В современных «автогенных» процессах плавка осуществляется за счёт тепла, выделяющегося при окислении сульфидов воздухом, обогащенным кислородом. Это позволяет отказаться от углеродистого топлива, получить газы, богатые SO₂, пригодные для производства серной кислоты или элементарной серы, а также резко повысить экономичность процесса. Наиболее совершенно и перспективно окисление жидких сульфидов. Всё более распространяются процессы, основанные на обработке никелевых концентратов растворами кислот или аммиака в присутствии кислорода при повышенных температурах и давлении (автоклавные процессы). Обычно Н. переводят в раствор, из которого выделяют его в виде богатого сульфидного концентрата или металлического порошка (восстановлением водородом под давлением).

Из силикатных (окисленных) руд Н. также может быть сконцентрирован в штейне при введении в шихту плавки флюсов — гипса или пирита. Восстановительно-сульфидирующую плавку проводят обычно в шахтных печах; образующийся штейн содержит 16—20% Ni, 16—18% S, остальное — Fe. Технология извлечения Н. из штейна аналогична описанной выше, за исключением того, что операция отделения Cu часто выпадает. При малом содержании в окисленных рудах Со их целесообразно подвергать восстановительной плавке с получением ферроникеля, направляемого на производство стали. Для извлечения Н. из окисленных руд применяют также гидрометаллургические методы — аммиачное выщелачивание предварительно восстановленной руды, сернокислотное автоклавное выщелачивание и др.

Применение. Подавляющая часть Ni используется для получения сплавов с др. металлами (Fe, Сг, Cu и др.), отличающихся высокими механическими, антикоррозионными, магнитными или электрическими и термоэлектрическими свойствами. В связи с развитием реактивной техники и созданием газотурбинных установок особенно важны жаропрочные и жаростойкие хромоникелевые сплавы (см. Никелевые сплавы). Сплавы Н. используются в конструкциях атомных реакторов.

Значительное количество Н. расходуется для производства щелочных аккумуляторов и антикоррозионных покрытий. Ковкий Н. в чистом виде применяют для изготовления листов, труб и т.д. Он используется также в химической промышленности для изготовления специальной химической аппаратуры и как катализатор многих химических процессов. Н. — весьма дефицитный металл и по возможности должен заменяться другими, более дешёвыми и распространёнными материалами.

Переработка руд Н. сопровождается выделением ядовитых газов, содержащих SO₂ и нередко As₂O₃. Очень токсична CO, применяемая при рафинировании Н. карбонильным методом; весьма ядовит и легко летуч Ni (CO)₄. Смесь его с воздухом при 60 °С взрывается. Меры борьбы: герметичность аппаратуры, усиленная вентиляция.

А. В. Ванюков.

Никель в организме является необходимым микроэлементом (См. Микроэлементы).Среднее содержание его в растениях 5,0·10^-5% на сырое вещество, в организме наземных животных 1,0․10^-5%, в морских — 1,6․10^-5%. В животном организме Н. обнаружен в печени, коже и эндокринных железах; накапливается в ороговевших тканях (особенно в перьях). Физиологическая роль Н. изучена недостаточно. Установлено, что Н. активирует фермент аргиназу, влияет на окислительные процессы; у растений принимает участие в ряде ферментативных реакций (карбоксилирование, гидролиз пептидных связей и др.). На обогащенных Н. почвах содержание его в растениях может повыситься в 30 раз и более, что приводит к эндемическим заболеваниям (у растений — уродливые формы, у животных — заболевания глаз, связанные с повышенным накоплением Н. в роговице: кератиты, кератоконъюнктивиты).

И. Ф. Грибовская.

Лит.: Рипан Р., Четяну И., Неорганическая химия, т. 2 — Металлы, пер. с рум., М., 1972, с. 581—614; Справочник металлурга по цветным металлам, т. 2 — Цветные металлы, М., 1947 (Металлургия никеля, с. 269—392); Войнар А. И., Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, 2 изд., М., 1960; Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине, т. 1—2, Л., 1970.

Ни́кель

посёлок городского типа, центр Печенгского района Мурманской области РСФСР. Расположен у озера Куэтс-Ярви. Ж.-д. станция в 196 км к С.-З. от Мурманска. 18,8 тыс. жителей (1973). Горно-металлургический комбинат «Печенганикель».

Словарь форм слова

ни́кель;
ни́кели;
ни́келя;
ни́келей;
ни́келю;
ни́келям;
ни́кель;
ни́кели;
ни́келем;
ни́келями;
ни́келе;
ни́келях.

Толковый словарь Даля

муж. один из менее известных металлов, находимый только в руде и в соединении с другими металлами, напр. с мышьяком. Никелевая руда.

Толковый словарь Ожегова

НИ́КЕЛЬ, -я, муж. Химический элемент, серебристо-белый тугоплавкий металл, широко употр. в технике.

| прил. никелевый, -ая, -ое.

Малый академический словарь

-я, м.

Химический элемент, серебристо-белый тугоплавкий металл с сильным блеском.

[нем. Nickel]

Толковый словарь Ушакова

НИ́КЕЛЬ, никеля, муж. (нем. Nickel). Серебристо-белый тугоплавкий металл, употр. для изготовления инструментов, посуды и т.п. (По имени горного божества в скандинавской мифологии.)

Толковый словарь Ефремовой

м.

Серебристо-белый тугоплавкий металл.

Верхний слой из такого металла на поверхности металлических изделий.

Большой энциклопедический словарь

НИКЕЛЬ (лат. Niccolum) - Ni, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 28, атомная масса 58,69. Название от немецкого Nickel - имя злого духа, якобы мешавшего горнякам. Серебристо-белый металл; плотность 8,90 г/см³

, tпл 1455 .С; ферромагнитен (точка Кюри 358 .С). Очень стоек к действию воздуха, воды. Основные минералы - никелин, миллерит, пентландит. Ок. 80% никеля идет на никелевые сплавы. Применяют также для производства аккумуляторов, химической аппаратуры, для антикоррозионных покрытий (никелирование), как катализатор многих химических процессов.

Современная энциклопедия

НИКЕЛЬ (Nickel), Ni, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 28, атомная масса 58,69; металл, tпл 1455 шC. Никель - компонент легированных сталей, жаростойких, коррозионностойких, сверхтвердых, магнитных и других сплавов, конструкционный материал для ядерных реакторов, химической аппаратуры, электродов, материал покрытий на стали, чугуне, алюминии и др. Никель впервые получен шведским ученым А. Кронстедтом в 1751. Сплав никеля с медью и цинком применяли в Древнем Китае.

Этимологический словарь русского языка Макса Фасмера

ни́кель м. Заимств. через нем. Nickel из шв. kорраrniсkеl, nickel, первонач. "гном, подземный дух" от имени собств. Nikolaus (с 1751 г., пущено в обиход шв. минералогом фон Кронстедтом); см. Клюге-Гётце 416; Альквист 696; Фальк–Торп 767.

Большой англо-русский и русско-английский словарь

муж. nickelникел|ь - м. nickel.

Англо-русский словарь технических терминов

nickel

Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь

никель м хим. Nickel n 1

Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь

м хим.

Nickel n

Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь

никельNickel

Большой французско-русский и русско-французский словарь

м.

nickel m

Большой испано-русский и русско-испанский словарь

м.

níquel m

Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь

м. хим.

nichel

Физическая энциклопедия

НИКЕЛЬ: (Niccolum), Ni, - хим. элементVIII группы периодич. системы элементов, ат. номер 28, ат. масса 58,69.В природе представлен 5 стабильными изотопами: ⁵⁸Ni,⁶⁰Ni,⁶¹Ni,⁶²Ni,⁶⁴Ni. Наиб. распространены ⁵⁸Ni (68,27%) и ⁶⁰Ni(26,10%). Электронная конфигурация внеш. оболочек 3s²3p⁶3cd⁸4s².Энергии последовательной ионизации атома Н. равны соответственно 7,633,18,15 и 36,16 эВ. Металлич. радиус атома Ni 0,124 нм, радиус иона Ni²⁺0,074 нм. Значение электроотрицательности 1,8.

В свободном виде - серебристо-белый пластичныйметалл. Известны 3 модификации Н.:-Ni(кубич. гранецентр. решётка) и существующие при особых условиях -Ni(кубич. решётка) и -Ni(гексагональная решётка). Параметр решётки -Ni0,35238 нм. Плотность очень чистого Н. 8,91 кг/дм ³, техническогоН. 8,7 - 8,84 кг/дм ³, t_пл = 1455 °С, t_кип= 2730 - 2915 °С (по разным источникам). Теплота плавления 17,5 кДж/моль, <теплота испарения 370 кДж/моль. Уд. теплоёмкость 450 Дж/кг*К (293К), теплопроводность88,5 Вт/м*К (при 273 - 373 К), термич. коэф. линейного расширения 13,5*10^-6 К ^-1 (273 К), темп-pa Дебая 441 - 476 К, уд. электрич. сопротивление0,0684 мкОм*М, работа выхода электронов 4,50 эВ. Ферромагнетик, точка Кюри631 К. Коэрцитивная сила 1,6 Э. Мн. сплавы Н. и нек-рые его соединениятакже ферромагнитны.

Твёрдость Н. по Бринеллю (20 °С): отожжённого981 МПа, литого 600 - 800 МПа, кованого 1200 - 1500 МПа. Модуль нормальнойупругости 196 - 210 ГПа, модуль сдвига 73 ГПа.

В соединениях проявляет степени окисленияот +1 до + 4 (наиб. характерная + 2). Химически мало активен, на воздухепокрывается устойчивой оксидной плёнкой; устойчив к окислению при нагреваниии к воздействию щелочных растворов. Способен поглощать большие кол-ва Н ₂ и СО.

Н. - компонент легиров. сталей и разл.(жаростойких, сверхтвёрдых, антикоррозионных, магнитных и др.) сплавов, <конструкц. материал для хим. аппаратуры, катализатор хим. процессов, материалэлектродов аккумуляторов. Нанесение тонких слоев Н. (никелирование) наповерхность стальных и др. изделий предохраняет их от коррозии. Магнитострикц. <свойства Н. используются при создании источников ультразвука. Сплав Н. <с железом (пермаллой) обладает высокой магн. проницаемостью и используетсяв запоминающих устройствах ЭВМ, в радиотехнике, устройствах связи и т. <д..
С. С. Бердоносов.

Научно-технический энциклопедический словарь

НИКЕЛЬ (символ Ni), серебристо-белый металл, ПЕРЕХОДНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, открытый в 1751 г. Его основные руды: сульфидные никеле-железные руды (пентландит) и ар-сенид никеля (никелин). У никеля сложный процесс очищения, включающий дифференцированное разложение различных соединений, благодаря чему получают концентрированный сульфид никеля (или арсенид), из которого выделяют чистый никель. Никель, прочный и ковкий металл; применяется в производстве нержавеющей стали и других специфических сплавов, чеканке монет, изготовлении ножевых изделий, аккумуляторных батарей, а также как водородный катализатор. Никель - ферромагнитный металл. Свойства: атомный номер 28, атомная масса 58,71; плотность 8,90 (при 25 ^оС); температура плавления 1 453 ^оС, температура кипения 2732 С; наиболее распространенный изотоп ⁵⁸Ni (67,84%).

Энциклопедия Кольера

Ni (niccolum),

металлический химический элемент VIIIB подгруппы периодической системы элементов, член триады железа Fe, Co, Ni. Никель открыт шведским химиком А.Кронстедтом в 1751. Широко известен как компонент монетных сплавов с драгоценными металлами; используется также в технологии коррозионностойких покрытий, получаемых методом гальванотехники. Основные руды никеля - никелин (купферникель) NiAs, миллерит NiS, пентландит (FeNi)9S8 - содержат также мышьяк, железо и серу; в магматическом пирротине также встречаются включения пентландита. Другие руды, из которых тоже добывают Ni, содержат примеси Co, Cu, Fe и Mg. Иногда никель является основным продуктом процесса рафинирования, но чаще его получают как побочный продукт в технологиях других металлов. Мировым лидером по добыче никеля является Россия, затем идут Канада, Австралия, Куба, Новая Каледония и Индонезия.СВОЙСТВА НИКЕЛЯ

Атомный номер 28 Атомная масса 58,69 Изотопы

стабильные 58, 60-62, 64

нестабильные 56, 57, 59, 63, 65, 66

Температура плавления, ° С 1455 Температура кипения, ° С 2900 Плотность, г/см3 8,90 Твердость (по Моосу) 5,0-6,0 Содержание в земной коре, % (масс.) 0,008 Степени окисления 0, +2, +3, +4

Свойства. Никель - серебристо-белый с желтоватым оттенком металл, очень твердый, вязкий и ковкий, притягивается магнитом, проявляя магнитные свойства при температурах ниже 340° C. Он не отличается высокой химической активностью, устойчив в атмосфере, воде, щелочах и ряде кислот, что связано со склонностью никеля к пассивированию за счет образования поверхностной оксидной пленки, устойчивой к коррозии. Никель горит только в виде порошка. Образует два оксида NiO и Ni2O3 и соответственно два гидроксида Ni(OH)2 и Ni(OH)3. Важнейшие растворимые соли никеля - ацетат, хлорид, нитрат и сульфат. Растворы окрашены обычно в зеленый цвет, а безводные соли - желтые или коричнево-желтые. К нерастворимым солям относятся оксалат и фосфат (зеленые), три сульфида NiS (черный), Ni2S3 (желтовато-бронзовый) и Ni3S4 (черный). Никель также образует многочисленные координационные и комплексные соединения. Например, диметилглиоксимат никеля Ni(HC4H6N2O2)2, дающий четкую красную окраску в кислой среде, широко используется в качественном анализе для обнаружения никеля.

См. также ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ.

Применение. Использование никеля определяется его свойством противостоять коррозии, которое он придает и сплавам. Наибольшее применение никель находит в производстве нержавеющей стали и сплавов. К сплавам, в которых потребляется много никеля, относятся: монель-металл (Ni, Cu, Fe, Mn), широко используемый в химической аппаратуре, судостроении, для изготовления отстойников и крышек; нихром и хромель (Ni, Cr), используемые в виде проволоки для реостатов, тостеров, утюгов, обогревателей; инвар (Ni, Fe), применяемый благодаря очень низкому коэффициенту расширения для изготовления маятников в часах и измерительных рулетках; пермаллой (Ni, Fe), используемый в технологии морских кабелей и электропередачи благодаря прекрасной магнитной восприимчивости; нейзильбер (Ni, Cu, Zn) - для изготовления домашней утвари; алнико (Ni, Co, Fe, Al) - мощный магнитный материал, используемый для изготовления мелкого инструмента, обладающего свойствами постоянного магнита. Никелевые покрытия давно применяют в декоративных целях и для защиты от коррозии многих основных металлов, хотя часто заменяют и хромовым покрытием.

ЛИТЕРАТУРА

Перельман ф.М., Зворыкин А.Я. Кобальт и никель. М., 1975 Диомидовский Д.А. и др. Металлургия ферроникеля. М., 1983

Химическая энциклопедия

(от нем. Nickel-имя горного духа, по поверью, вводившего в заблуждение горняков; лат. Niccolum) Ni, хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 28, ат. м. 58,69. Прир. Н. состоит из пяти изотопов; ⁵⁸Ni (67,88%), ⁶⁰Ni (26,23%), ⁶¹Ni (1,19%), ⁶²Ni (3,66%) и ⁶⁴Ni(l,04%). Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 3s²3p⁶3d⁸4s²; степени окисления + 2, редко + 1, +3 и +4; энергии ионизации Ni⁰ Ni⁺ Ni²⁺Ni³⁺ 7,634, 18,153 и 35,17 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,80; атомный радиус 0,124 нм, ионный радиус (в скобках указаны координац. числа) Ni²⁺ 0,069 нм (4), 0,077 нм (5), 0,083 нм (6).

Среднее содержание Н. в земной коре 8-10^-3% по массе, в воде океанов 0,002 мг/л. Известно ок. 50 минералов Н., из них важнейшие: пентландит (Fe,Ni)₉S₈, миллерит NiS, гарниерит (Ni,Mg)₃Si₄O₁₀(OH)₁₀^.4H₂O, ревдинскит (не-пуит) (Ni,Mg)₃Si₂O₅(OH)₄, никелин NiAs, аннабергит Ni₃(AsO₄)₂ Х8Н ₂ О. В основном Н. добывают из сульфидных медно-никелевых руд (Канада, Австралия, Юж. Африка) и из силикатно-окисленных руд (Новая Каледония, Куба, Филиппины, Индонезия и др.). Мировые запасы Н. на суше оцениваются в 70 млн. т.

Свойства. Н. -серебристо-белый металл. Кристаллич. решетка гранецентрир. кубическая, а= 0,35238 нм, z =4, пространств. группа Рт3 т. Т. пл. 1455 °С. т. кип. 2900 °С; плота. 8,90 г/см ³; C⁰_p26,l Дж/(моль ^. К); DH⁰_пл 17,5 кДж/моль, DH⁰_исп 370кДж/моль; S⁰₂₉₈ 29,9 ДжДмольХК); ур-ние температурной зависимости давления пара для твердого Н. lgp(гПа) = 13,369-23013/T+0,520lgT+0,395T (298-1728К), для жидкого lgp(гПа)=11,742-20830/T+ 0,618 lg Т(1728- 3170 К); температурный коэф. линейного расширения 13,5^.10^-6 К ^-1 (273-373 К); теплопроводность 94,1 Вт/(м х х К) при 273 К, 90,9 Вт/(м ^. К) при 298 К; g 1,74 Н/м (1520 °С); r 7,5Х10^-8 ОмХм, температурный коэф. r 6,75^.10^-3 К ^-1 (298-398 К); ферромагнетик, точка Кюри 631 К. Модуль упругости 196-210 ГПа; s_раст 280-720 МПа; относит. удлинение 40-50%; твердость по Бринеллю (отожженного) 700-1000 МПа. Чистый Н.- весьма пластичный металл, хорошо обрабатывается в холодном и горячем состоянии, поддается прокатке, волочению, ковке.

Н. химически малоактивен, но тонкодисперсный порошок, полученный восстановлением соединений Н. водородом при низких т-рах, пирофорен. Стандартный электродный потенциал Ni⁰/Ni²⁺ - 0,23 В. При обычных т-рах Н. на воздухе покрывается тонкой защитной пленкой никеля оксида. Не взаимод. с водой и влагой воздуха. При нагр. окисление Н. с пов-сти начинается при ~ 800 °С. С соляной, серной, фосфорной, фтористоводородной к-тами Н. реагирует очень медленно. Практически на него не действуют уксусная и др. орг. к-ты, особенно в отсутствие воздуха. Хорошо реагирует с разб. HNO₃, конц. HNO₃ пассивируется. Р-ры и расплавы щелочей и карбонатов щелочных металлов, а также жидкий NH₃ на Н. не действуют. Водные р-ры NH₃ в присут. воздуха коррелируют Н.

Н. в дисперсном состоянии обладает большой каталитич. активностью в р-циях гидрирования, дегидрирования, окисления, изомеризации, конденсации. Используют либо скелетный Н. (никель Ренея), получаемый сплавлением с Аl или Si с послед. выщелачиванием щелочью, либо Н. на носителе.

Н. поглощает Н ₂ и образует с ним твердые р-ры. Гидриды NiH₂ (устойчив ниже 0°С) и более стабильный NiH получены косвенными путями. Азот почти не поглощается Н. вплоть до 1400 °С, р-римость N₂ в металле 0,07% при 450 °С. Компактный Н. не реагирует с NH₃, дисперсный при 300-450 °С образует с ним н и т р и д Ni₃N.

Расплавленный Н. растворяет С с образованием к а р б и д а Ni₃C, к-рый при кристаллизации расплава разлагается с выделением графита; Ni₃C в виде серо-черного порошка (разлагается при ~ 450°С) получают науглероживанием Н. в атмосфере СО при 250-400 °С. Дисперсный Н. с СО дает летучий никеля тетракарбонилNi(CO)₄. При сплавлении с Si образует с и л и ц и д ы; Ni₅Si₂, Ni₂Si и NiSi плавятся конгруэнтно соотв. при 1282, 1318 и 992 °С, Ni₃Si и NiSi₂ -инконг-руэнтно соотв. при 1165 и 1125°С, Ni₃Si₂ разлагается, не плавясь, при 845 °С. При сплавлении с В дает б о р и д ы: Ni₃B (т. пл. 1175°С), Ni₂B (1240 °С), Ni₃B₂ (1163°C), Ni₄B₃(1580 °С), NiB₁₂ (2320 °С), NiB (разлагается при 1600 °С). С парами Se Н. образует с е л е н и д ы: NiSe (т. пл. 980 °С), Ni₃Se₂ и NiSe₂ (разлагаются соотв. при 800 и 850 °С), Ni₆Se₅ и Ni₂₁Se₂₀ (существуют только в твердом состоянии). При сплавлении Н. с Те получают т е л л у р и д ы: NiTe и NiTe₂ (между ними образуется, по-видимому, широкая область твердых р-ров) и др.

С парами фосфора Н. образует ф о с ф и д ы: Ni₅P₂ и Ni₂P с т. пл. соотв. 1180 и 1110 °С, а также Ni₃P, разлагающийся по перитектич. р-ции при 970 °С. Известны также высшие фосфиды NiP₃, NiP₂ и др., разлагающиеся при нагр. с отщеплением Р и образованием Ni₂P. Н. сплавляется с As и Sb. Известно 5 а р с е н и д о в Н.; Ni₅As₂ и NiAs плавятся конгруэнтно соотв. при 998 и 964 °С. Моноарсенид NiAs кристаллизуется в гексагoн. решетке ( а =0,3963 нм, с =0,5049 нм, z = 2, пространств. группа P6₃/mmc). Диарсенид NiAs₂ (минерал раммельсбергит) образует две модификации ром-бич. сингонии; при нагр. диссоциирует на As и NiAs.

Безводные соли Н. большей частью желтые, гидратиро-ванные - зеленые. О важнейших солях Н. см. Никеля гало-гениды, Никеля сульфат и др. Ф о с ф а т Ni₃(PO₄)₂ -желтое аморфное или кристаллич. в-во; кристаллич. решетка моноклинная (а= 0,5830 нм, b= 0,4700 нм, с =1,0107 нм, b= = 91,22°, пространств. группа P2₁/c); т. пл. 1350°С; плотн. 4,38 г/см ³; дает октагидрат зеленого цвета, к-рый обезвоживается при 110-260 °С с промежут. образованием гепта-и дигидрата; р-римость в воде 0,068% при 20 °С; компонент катализаторов, термостойких лакокрасочных покрытий, октагидрат - термочувствит. пигмент. П и р о ф о с ф а т Ni₂P₂O₇ -желтые кристаллы с моноклинной решеткой (а= = 1,3093 нм, b =0,8275 нм, с =0,8974 нм, b = 104,94°, z= 8, пространств. группа P2₁/c); плотн. 4,09 г/см ³; ок. 600 °С переходит в другую моноклинную модификацию; т. пл. 1395°С; образует гептагидрат; не раств. в воде, к-тами разлагается; пигмент для лаков и красок.

А р с е н а т Ni₃(AsO₄)₂^.8H₂O-зеленые кристаллы; р-римость в воде 0,022%; к-тами разлагается; выше 200 °С обезвоживается, при ~ 1000°С разлагается; катализатор получения твердого мыла.

С и л и к а т Ni₂SiO₄ -светло-зеленые кристаллы с ромбич. решеткой; плотн. 4,85 г/см ³; разлагается, не плавясь, при 1545°С; в воде не раств.; минер. к-тами медленно разлагается при нагревании. А л ю м и н а т NiAl₂O₄ (никелевая шпи-нель)-голубые кристаллы с кубич. решеткой; т. пл. 2110°С; плотн. 4,50 г/см ³; не раств. в воде; медленно разлагается к-тами; катализатор гидрирования.

Важнейшие комплексные соед. Н.-а м м и н ы. Наиб. характерны гексааммины и акватетраммины с катионами соотв. [Ni(NH₃)₆]²⁺ и [Ni(NH₃)₄(H₂O)₂]²⁺. Это голубые или фиолетовые кристаллич. в-ва, обычно раств. в воде, в р-рах ярко-синего цвета; при кипячении р-ров и при действии к-т разлагаются; образуются в р-рах при аммиачной переработке никелевых и кобальтовых руд.

При растворении Ni(CN)₂ в р-рах цианидов щелочных металлов образуются цианоникелаты K₂[Ni(CN)₄] (желтый) и K₄[Ni(CN)₆] (красный). При восстановлении K₂[Ni(CN)₄] в аммиачных р-рах м. б. получены комплексы Ni(0) и Ni(I), напр. K₄[Ni(CN)₄] (красный), K₃[Ni(CN)₄] (светло-красный) и K₄[Ni₂(CN)₆] (фиолетово-красный), легко окисляющиеся на воздухе.

В комплексах Ni(III) и Ni(IV) координац. число Н. равно 6. Примеры-фиолетовый K₃[NiF₆] и красный K₂[NiF₆], образующиеся при действии F₂ на смеси NiCl₂ и КСl; сильные окислители. Из др. типов известны соли гетеро-поликислот, напр. (NH₄)₆H₇[Ni(MoO₄)₆]^.5H₂O, большое число внутрикомплексных соед. Ni(II). См. также Никель-органические соединения.

Получение. Руды перерабатывают пиро- и гидромстал-лургич. путем. Для силикатно-окисленных руд (не поддаются обогащению) используют либо восстановит. плавку с получением ферроникеля, к-рый далее подвергают продувке в конвертере с целью рафинирования и обогащения, либо плавку на штейн с серосодержащими добавками (FeS₂ или CaSO₄). Полученный штейн продувают в конвертере для удаления Fe, а затем дробят и обжигают, из образовавшегося NiO восстановит. плавкой получают металлический Н. Никелевые концентраты, получаемые при обогащении сульфидных руд, плавят на штейн с послед. продувкой в конвертере. Из медно-никелевого штейна после его медленного охлаждения флотацией выделяют концентрат Ni₃S₂, к-рый, аналогично штейнам из окисленных руд, обжигают и восстанавливают.

Один из путей гидропереработки окисленных руд-восстановление руды генераторным газом или смесью Н ₂ и N₂ с послед. выщелачиванием р-ром NH₃ и СО ₂ с продувкой воздуха. Р-р очищают от Со сульфидом аммония. При разложении р-ра с отгонкой NH₃ осаждается гидроксо-карбонат Н., к-рый либо прокаливают и из образовавшегося NiO восстановит. плавкой получают Н., либо повторно раств. в р-ре NH₃ и после отгонки NH₃ из пульпы восстановлением Н ₂ получают Н. Др. путь - выщелачивание окисленной руды серной к-той в автоклаве. Из образовавшегося р-ра после его очистки и нейтрализации Н. осаждают сероводородом под давлением и полученный концентрат NiS перерабатывают подобно штейнам.

Гидропереработка сульфидных никелевых материалов (концентратов, штейнов) сводится к автоклавному окислит. выщелачиванию либо р-рами NH₃ (при низком содержании Со), либо H₂SO₄. Из аммиачных р-ров после отделения CuS Н. осаждают водородом под давлением. Для разделения Ni, Со и Сu из аммиачных р-ров применяют также экстракц. способы с использованием, в первую очередь, хелатообразу-ющих экстрагентов.

Автоклавное окислитю выщелачивание с получением сульфатных р-ров применяют как к обогащенным материалам (штейнам) с переводом Н. и др. металлов в р-р, так и к бедным пирротииовым Fe₇S₈ концентратам. В последнем случае окисляется преим. пирротин, что позволяет выделить элементарную S и сульфидный концентрат, переплавляемый далее на никелевый штейн.

Рафинирование Н. проводят обычно электролизом в сульфатных или сульфатно-хлоридных р-рах с очисткой электролита от Сu (цементацией на активном никелевом порошке), Fe и Со (их окислением и осаждением с помощью гидроксо-карбоната Н.), Zn (ионным обменом) и т. д. Чистый Н. также получают (в виде порошка или дроби) термич. разложением карбонила.

Определение. Качественно Н. обнаруживают йо образованию в аммиачной среде розовато-красного соед. с диметилглиоксимом, р-цией с рубеановодородной к-той [NH₂C(S)C(S)NH₂] в слабокислой среде (сине-фиолетовое окрашивание) и др. Количественно Н. определяют путем осаждения диметилглиоксимом или электрогравиметриче-ски, а также титрованием комплексонами, KCN, диметилглиоксимом, фотометрически. Применяют полярографич., эмиссионный, рентгеноспектральный флуоресцентный и атомно-абсорбционный методы.

Применение. В основном Н. используют как компонент легированных сталей, жаростойких, сверхтвердых, магнитных, коррозионностойких и др. сплавов (см. Никеля сплавы). Металлический Н.-конструкц. материал для хим. аппаратуры и ядерных реакторов, для аккумуляторных электродов, материал покрытий на стали, чугуне, алюминии и др. металлах.

Н.-необходимый микроэлемент для млекопитающих и растений. В организме взрослого человека содержится 5-13,5 мг Н.

Н. обладает общетоксич. действием, а также вызывает заболевания носоглотки, легких, злокачеств. новообразования, дерматиты, экземы. В атм. воздухе ПДК (среднесуточная) для металлического Н., его оксидов и сульфата 0,001 мг/м ³, для р-римых солей в виде гидроаэрозоля 0,0002 мг/м ³, в воздухе рабочей зоны ПДК 0,005 мг/м ³. Для металлического Н. ПДК в воде 0,1 мг/л, в почве 3,0 мг/кг.

Мировое произ-во Н. (без СССР) до 700 тыс. т/год (в 1985-550 тыс. т). Осн. производители - Канада, Япония, США, Новая Каледония, Австралия, Индонезия, Филиппины, ЮАР.

Н. в виде металла впервые получил в 1751 А. Кронстедт. Сплав с Сu и Zn применяли еще в Древнем Китае.

Лит.: Перельман Ф. М., Зворыкин А. Я., Кобальт и никель, М., 1975; Худяков И. Ф., Тихонов A.И., Деев В. И., Металлургия меди, никеля и кобальта, т. 2-Металлургия никеля и кобальта, 2 изд., М., 1977; Борбат В. Ф., Лещ И. Ю., Новые процессы в металлургии никеля и кобальта, М., 1976; Борбат В. Ф., Воронов А. Б., Автоклавная технология переработки пикель-пирротиновых концентратов, М., 1980; Диомидовский Д. А., Онищин Б. И., Линев В. Д., Металлургия ферроникеля, М., 1983. П. И. Федоров.

Энциклопедический словарь

НИ́КЕЛЬ -я; м. [нем. Nickel] Химический элемент (Ni), серебристо-белый тугоплавкий металл с сильным блеском (применяется в промышленности).

◁ Ни́келевый, -ая, -ое. Н. рудник. Н-ая руда. Н-ые сплавы. Н-ое покрытие.

* * *
ни́кель

(лат. Niccolum), химический элемент VIII группы периодической системы. Название от немецкого Nickel — имя злого духа, якобы мешавшего горнякам. Серебристо-белый металл; плотность 8,90 г/см³, t_пл 1455°C; ферромагнитен (точка Кюри 358°C). Очень стоек к действию воздуха, воды. Главные минералы — никелин, миллерит, пентландит. Около 80% никеля идёт на никелевые сплавы. Применяют также для производства аккумуляторов, химической аппаратуры, для антикоррозионных покрытий (никелирование), как катализатор многих химических процессов.

* * *
НИКЕЛЬ

НИ́КЕЛЬ (лат. Niссolum), Ni, химический элемент с атомным номером 28, атомная масса 58,69. Химический символ элемента Ni произносится так же, как и название самого элемента. Природный никель состоит из пяти стабильных нуклидов(см. НУКЛИД): ⁵⁸Ni (67,88 % по массе), ⁶⁰Ni (26,23 %), ⁶¹Ni (1,19 %), ⁶²Ni (3,66 %) и ⁶⁴Ni (1,04 %). В периодической системе Д. И. Менделеева никель входит в группу VIIIВ и вместе с железом(см. ЖЕЛЕЗО) и кобальтом(см. КОБАЛЬТ)образует в 4-м периоде в этой группе триаду близких по свойствам переходных металлов. Конфигурация двух внешних электронных слоев атома никеля 3s²p⁶d⁸4s². Образует соединения чаще всего в степени окисления +2 (валентность II), реже — в степени окисления +3 (валентность III) и очень редко в степенях окисления +1 и +4 (валентности соответственно I и IV).

Радиус нейтрального атома никеля 0,124 нм, радиус иона Ni²⁺ — от 0,069 нм (координационное число 4) до 0,083 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации атома никеля 7,635, 18,15, 35,17, 56,0 и 79 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность никеля 1,91. Стандартный электродݑː٠потенциал Ni⁰/Ni²⁺ –0,23 B.

Простое вещество никель в компактном виде — блестящий серебристо-белый металл.

История открытия

Уже с 17 в. рудокопам Саксонии (Германия) была известна руда, которая по внешнему виду напоминала медные руды, но меди при выплавке не давала. Ее называли купферникель (нем. Kupfer — медь, а Nickel — имя гнома, подсовывавшего горнякам вместо медной руды пустую породу). Как оказалось впоследствии, купферникель — соединения никеля и мышьяка, NiAs. История открытия никеля растянулась почти на полвека. Первым вывод о присутствии в купферникеле нового «полуметалла» (то есть, по тогдашней терминологии, простого вещества, промежуточного по свойствам между металлами и неметаллами) сделал шведский металлург А. Ф. Кронстедт(см. КРОНСТЕДТ Аксель Фредрик) в 1751 году. Однако более двадцати лет это открытие оспаривалось и господствовала точка зрения, что Кронстедт получил не новое простое вещество, а какое-то соединение с серой то ли железа, то ли висмута, то ли кобальта, то ли какого-то другого металла.

Только в 1775 г., через 10 лет после смерти Кронстедта, швед Т. Бергман выполнил исследования, позволявшие заключить, что никель — это простое вещество. Но окончательно никель как элемент утвердился только в начале 19-го века, в 1804 году, после скрупулезных исследований немецкого химика И. Рихтера(см. РИХТЕР Иеремия Вениамин), который для очистки провел 32 перекристаллизации никелевого купороса (сульфата никеля) и в результате восстановления получил чистый металл.

Нахождение в природе

В земной коре содержание никеля составляет около 8·10^-3% по массе. Возможно, громадные количества никеля — около 17·10¹⁹т — заключены в ядре Земли, которое, по одной из распространенных гипотез, состоит из железоникелевого сплава. Если это так, то Земля примерно на 3 % состоит из никеля, а среди составляющих планету элементов никель занимает пятое место — после железа, кислорода, кремния и магния. Никель содержится в некоторых метеоритах, которые по составу представляют собой сплав никеля и железа (так называемые железоникелевые метеориты). Разумеется, как практический источник никеля такие метеориты значения не имеют. Важнейшие минералы никеля: никелин(см. НИКЕЛИН)(современное название купферникеля) NiAs, пентландит(см. ПЕНТЛАНДИТ)[сульфид никеля и железа состава (Fe,Ni)₉S₈], миллерит(см. МИЛЛЕРИТ)NiS, гарниерит(см. ГАРНИЕРИТ)(Ni, Mg)₆Si₄O₁₀ (OH)₂ и другие никельсодержащие силикаты. В морской воде содержание никеля составляет примерно 1·10^-8–5·10^-8 %

Получение

Значительную часть никеля получают из сульфидных медно-никелевых руд. Из обогащенного сырья сначала готовят штейн — сульфидный материал, содержащий, кроме никеля, еще и примеси железа, кобальта, меди и ряда других металлов. Методом флотации(см. ФЛОТАЦИЯ)получают никелевый концентрат. Далее штейн обычно подвергают обработке для отделения примесей железа и меди, а затем обжигают и образовавшийся оксид восстанавливают до металла. Существуют и гидрометаллургические методы получения никеля, в которых для его извлечения из руды используют раствор аммиака(см. АММИАК)или серной кислоты(см. СЕРНАЯ КИСЛОТА). Для дополнительной очистки черновой никель подвергают электрохимическому рафинированию.

Физические и химические свойства

Никель — ковкий и пластичный металл. Он обладает кубической гранецентрированной кристаллической решеткой (параметр а=0,35238 нм). Температура плавления 1455°C, температура кипения около 2900°C, плотность 8,90 кг/дм³. Никель — ферромагнетик(см. ФЕРРОМАГНЕТИК), точка Кюри(см. КЮРИ ТОЧКА) около 358°C

На воздухе компактный никель стабилен, а высокодисперсный никель пирофорен(см. ПИРОФОРНЫЕ МЕТАЛЛЫ). Поверхность никеля покрыта тонкой пленкой оксида NiO, которая прочно предохраняет металл от дальнейшего окисления. С водой и парами воды, содержащимися в воздухе, никель тоже не реагирует. Практически не взаимодействует никель и с такими кислотами, как серная, фосфорная, плавиковая и некоторыми другими.

Металлический никель реагирует с азотной кислотой, причем в результате образуется нитрат никеля(II) Ni(NO₃)₂и выделяется соответствующий оксид азота, например:

3Ni + 8HNO₃ = 3Ni(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Только при нагревании на воздухе до температуры выше 800°C металлический никель начинает реагировать с кислородом с образованием оксида NiO.

Оксид никеля обладает основными свойствами. Он существует в двух полиморфных модификациях: низкотемпературной (гексагональная решетка) и высокотемпературной (кубическая решетка, устойчива при температуре выше 252°C). Имеются сообщения о синтезе оксидных фаз никеля состава NiO_1,33—2,0.

При нагревании никель реагирует со всеми галогенами(см. ГАЛОГЕНЫ)с образованием дигалогенидов NiHal₂. Нагревание порошков никеля и серы приводит к образованию сульфида никеля NiS. И растворимые в воде дигалогениды никеля, и нерастворимый в воде сульфид никеля могут быть получены не только «сухим», но и «мокрым» путем, из водных растворов.

С графитом никель образует карбид Ni₃C, c фосфором — фосфиды составов Ni₅P₂, Ni₂P, Ni₃P. Никель реагирует и с другими неметаллами, в том числе (при особых условиях) с азотом. Интересно, что никель способен поглощать большие объемы водорода, причем в результате образуются твердые растворы водорода в никеле.

Известны такие растворимые в воде соли никеля, как сульфат NiSO₄, нитрат Ni(NO₃)₂ и многие другие. Большинство этих солей при кристаллизации из водных растворов образует кристаллогидраты, например, NiSO₄.7Н₂О, Ni(NO₃)₂.6Н₂О. К числу нерастворимых соединений никеля относятся фосфат Ni₃(PO₄)₂ и силикат Ni₂SiO₄.

При добавлении щелочи к раствору соли никеля(II) выпадает зеленый осадок гидроксида никеля:

Ni(NO₃)₂ + 2NaOH = Ni(OH)₂ + 2NaNO₃

Ni(OH)₂ обладает слабоосновными свойствами. Если на суспензию Ni(OH)₂ в щелочной среде воздействовать сильным окислителем, например, бромом, то возникает гидроксид никеля(III):

2Ni(OH)₂ + 2NaOH + Br₂ = 2Ni(OH)₃ + 2NaBr

Для никеля характерно образование комплексов. Так, катион Ni²⁺ с аммиаком образует гексаамминовый комплекс [Ni(NH₃)₆]²⁺ и диакватетраамминовый комплекс [Ni(NH₃)₄(Н₂О)₂]²⁺. Эти комплексы с анионами образуют синие или фиолетовые соединения.

При действии фтора F₂ на смесь NiCl₂ и КСl возникают комплексные соединения, содержащие никель в высоких степенях окисления: +3 — (K₃[NiF₆]) и +4 — (K₂[NiF₆]).

Порошок никеля реагирует с оксидом углерода(II) СО, причем образуется легко летучий тетракарбонил Ni(CO)₄, который находит большое практическое применение при нанесении никелевых покрытий, приготовлении высокочистого дисперсного никеля и т. д.

Характерна реакция ионов Ni²⁺ с диметилглиоксимом, приводящая к образованию розово-красного диметилглиоксимата никеля. Эту реакцию используют при количественном определении никеля, а продукт реакции — как пигмент косметических материалов и для других целей.

Применение

Основная доля выплавляемого никеля расходуется на приготовление различных сплавов. Так, добавление никеля в стали позволяет повысить химическую стойкость сплава, и все нержавеющие стали обязательно содержат никель. Кроме того, сплавы никеля характеризуются высокой вязкостью и используются при изготовлении прочной брони. Сплав железа и никеля, содержащий 36—38% никеля, обладает удивительно низким коэффициентом термического расширения (это — так называемый сплав инвар), и его применяют при изготовлении ответственных деталей различных приборов.

При изготовлении сердечников электромагнитов широкое применение находят сплавы под общим названием пермаллои(см. ПЕРМАЛЛОЙ). Эти сплавы, кроме железа, содержат от 40 до 80 % никеля. Общеизвестны применяемые в различных нагревателях нихромовые спирали, которые состоят из хрома (10—30 %) и никеля. Из никелевых сплавов чеканятся монеты. Общее число различных сплавов никеля, находящих практическое применение, достигает нескольких тысяч.

Высокая коррозионная стойкость никелевых покрытий позволяет использовать тонкие никелевые слои для защиты различных металлов от коррозии путем их никелирования. Одновременно никелирование придает изделиям красивый внешний вид. В этом случае для проведения электролиза используют водный раствор двойного сульфата аммония и никеля (NH₄)₂Ni(SO₄)₂.

Никель широко используют при изготовлении различной химической аппаратуры, в кораблестроении, в электротехнике, при изготовлении щелочных аккумуляторов, для многих других целей.

Специально приготовленный дисперсный никель (так называемый никель Ренея) находит широкое применение как катализатор самых разных химических реакций. Оксиды никеля используют при производстве ферритных материалов и как пигмент для стекла, глазурей и керамики; оксиды и некоторые соли служат катализаторами различных процессов.

Билогическая роль

Никель относится к числу микроэлементов(см. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ), необходимых для нормального развития живых организмов. Однако о его роли в живых организмах известно немного. Известно, что никель принимает участие в ферментативных реакциях у животных и растений. В организме животных он накапливается в ороговевших тканях, особенно в перьях. Повышенное содержание никеля в почвах приводят к эндемическим заболеваниям — у растений появляются уродливые формы, у животных — заболевания глаз, связанные с накоплением никеля в роговице. Токсическая доза (для крыс) — 50 мг. Особенно вредны летучие соединения никеля, в частности, его тетракарбонил Ni(CO)₄. ПДК соединений никеля в воздухе составляет от 0,0002 до 0,001 мг/м³(для различных соединений).

Геологическая энциклопедия

— м-л, Ni. Ni > 98%, примесь Со, менее — Fe. Куб. Дв. по {111}. Габ. куб. Включения в хизлевудите. Образуется в течение низкотемпературного процесса серпентинизации. Редок.

Большой энциклопедический политехнический словарь

[от назв. минерала Kupfernickel (нем. Кuрfer - медь и Nickel - злой дух, мешавший получению меди)] - хим. элемент, символ Ni (лат. Niccolum), ат. н. 28, ат. м. 58,69. Н. - серебристо-белый металл, тугоплавкий, не изменяющийся на воздухе, плота. 8900 кг/м³, t_пл 1453 °С; ферромагнитен. В природе встречается в виде сульфидных медно-никелевых (минерал пентландит) и силикатных руд. Обогащённую руду окислит. обжигом переводят в оксид NiO, к-рый восстанавливают в дуговых печах. Чистый порошкообразный Н. получают также термич. разложением карбонила. Применяется гл. обр. для получения сплавов (с железом, хромом, медью и др. металлами), обладающих ценными механич., антикорроз., магн. или электрич. св-вами, жаропрочностью и жаростойкостью (нержавеющие стали, хромоникелевыё сплавы). Н. используется для произ-ва щелочных аккумуляторов, автикорроз. покрытий (никелирование), для изготовления хим. аппаратуры, как катализатор мн. хим. процессов, в сплавах с медью - для изготовления монет и т. д.

Большая политехническая энциклопедия

НИКЕЛЬ — хим. элемент, символ Ni (лат. Niccolum), ат. н. 28, ат. м. 58,70; серебристо-белый металл, плотность 8900 кг/м³, t_пл = 1453 °С; относится к ферромагнетикам (см.); хорошо поддаётся ковке и полируется. В природе Н. встречается в соединениях с серой, кислородом, мышьяком и др. Сульфидные медно-никелевые руды — ценное полиметаллическое сырьё, наряду с медью они содержат кобальт, золото, серебро, платиновые металлы. Н. применяют для производства специальных сталей и сплавов, отличающихся жаропрочностью, высокими механическими, антикоррозионными, магнитными, электрическими свойствами (напр. хромоникелевые нержавеющие стали, электротехнические сплавы — константан, манганин, нихром, никелин, хромель), а также для никелирования (см.). В значительных количествах употребляют его для производства щелочных аккумуляторов. В хим. промышленности Н. используют для изготовления специальной хим. аппаратуры и как катализатор многих хим. процессов.

Русско-английский политехнический словарь

nickel

* * *
ни́кель м.

nickel, Ni

получа́ть ни́кель карбони́льным спо́собом — manufacture nickel by the Mond process

зернё́ный ни́кель — nickel shot

листово́й ни́кель — sheet nickel

Dictionnaire technique russo-italien

м.

nichel(io) m, Ni

- гранулированный никель
- губчатый никель

- железистосинеродистый никель

- зернёный никель

- углекислый никель

- уксуснокислый никель

- электролитический никель

Русско-украинский политехнический словарь

(элемент) Ні́кель, -лю и Ні́кол, -лу;(простое вещество) ні́кель, -лю

- катодный никель
- лепестковый никель

- электролитический никель

Русско-украинский политехнический словарь

(элемент) Ні́кель, -лю и Ні́кол, -лу;(простое вещество) ні́кель, -лю

- катодный никель
- лепестковый никель

- электролитический никель

Естествознание. Энциклопедический словарь

(лат. Niccolum), хим. элемент VIII гр. периодич. системы. Назв. от нем. Nickel - имя злого духа, якобы мешавшего горнякам. Серебристо-белый металл; плотн. 8,90 г/см³, t_пл 1455 °С; ферромагнитен (точка Кюри 358 °С). Очень стоек к действию воздуха, воды. Гл. минералы - никелин, миллерит, пентландит. Ок. 80% Н. идёт на никелевые сплавы. Применяют также для произ-ва аккумуляторов, хим. аппаратуры, для антикоррозионных покрытий (никелирование), как катализатор мн. хим. процессов.

Юридическая энциклопедия

Никель представляет собой относительно твердый серовато-белый металл с температурой плавления 1453 град. С. Он является ферромагнетиком, отличается ковкостью, пластичностью, прочностью, а также стойкостью к коррозии и окислению.

Никель в основном используется в производстве многих сплавов, особенно в производстве легированной стали, для покрытия других металлов обычно методом электролитического осаждения и в качестве катализатора во многих химических реакциях. Необработанный чистый никель также широко используется на химических предприятиях. Кроме того, никель и его сплавы используются для чеканки монет

Источник: "Пояснения к Товарной номенклатуре внешнеэкономической деятельности Российской Федерации (ТН ВЭД России)" (подготовлены ГТК РФ) (том 3, разделы XII - XVI, группы 64 - 84)