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一文带你读懂什么是镍?

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镍是一种非常流行的化学元素,化学符号为“ Ni”。该元素的原子序数为28。该过渡金属在白色银色表面上具有轻微的金色反射。镍位于国际纯和应用化学联合会提供的当前风格周期表的第10组中。镍是过渡金属的成员。该组的其他成员是铂(Pt)和钯(Pd)。它们位于元素周期表的D族过渡金属中。镍表现出的硬度和延展性。

镍是一种非常流行的化学元素,化学符号为“ Ni”。该元素的原子序数为28。该过渡金属在白色银色表面上具有轻微的金色反射。镍位于国际纯和应用化学联合会提供的当前风格周期表的第10组中。镍是过渡金属的成员。该组的其他成员是铂(Pt)和钯(Pd)。它们位于元素周期表的D族过渡金属中。镍表现出的硬度和延展性。

镍的发生
镍不作为纯天然金属存在。它的出现是以不同矿物的形式出现的,例如硅酸盐,硫化物和砷化物。在硫化物中,我们最常用的矿物是五方铁矿,黄铁矿,聚亚闪石,红闪石,钙镍矿,镁铝石和堇青石。这些产品分布在澳大利亚,前苏联,加拿大,古巴,印度尼西亚和美国。就全球镍材料供应商而言,加拿大安大略省的萨德伯里地区脱颖而出,因为它提供了全球镍市场的约30%。据信,地球的核心富含镍和其他各种元素的矿物质。

镍的物理性质
镍是银白色的。坚硬,可延展且易延展的金属。它属于铁族,具有很高的抛光度。它是热和电的良好导体。在其熟悉的化合物中,镍是二价的,尽管它具有其他化合价。它还会形成许多复杂的化合物。大多数镍化合物是蓝色或绿色。镍在稀酸中缓慢溶解,但像铁一样,在用硝酸处理时会变得钝化。细碎的镍吸收氢。

镍的合金
镍一直是各行各业非常重要的元素,因为镍是一种极易适应的材料,能够与许多不同的金属形成合金。镍合金可以承受高温和高压,因此镍合金是高性能用途(例如喷气发动机的叶片)的最佳选择。这些合金抗腐蚀。这就是为什么镍合金“蒙乃尔合金”(Monel)用于深层密封采矿应用中的原因,在这些应用中海水会产生持续的腐蚀危险。

镍合金也作为非铁金属出现,具有提高的韧性和强度,强大的耐腐蚀性,并能承受极高的温度。由于纯镍是过渡金属族群中闪闪发光的银白色元素,并且坚硬,易延展且具有延展性。镍也非常坚韧并且具有非常好的耐腐蚀性。因此,出于同样的原因,镍还为制造高级合金提供了极好的基础。

列出了一些著名的镍合金:
铝(镍,锰,铝,硅)
铬镍铁合金(镍,铬,铁)
铬(镍,铬)
德国银(镍,,锌)
白铜(镍,青铜,铜)
哈氏合金(镍,钼,铬,有时是钨)
蒙乃尔金属(铜,镍,铁,锰)

镍的化学性质
空气与镍的化学反应
空气在大气条件下不会与镍发生化学反应。精确颗粒的镍金属会与空气发生化学作用。在反应下,形式大部分是自燃的。

在升高的温度下,氧和镍金属表面之间的化学反应不会完全完成,而是会产生部分氧化镍。化学反应如下:

O2(气体)+ 2Ni(固体)→2NiO(固体)

镍与水和镍的反应
在正常条件下,水不会与镍金属发生反应。

卤素与镍的反应
氟气(符号为F2)不会与镍完全反应,但反应非常缓慢。镍的这种化学性质使其合金成为制造氟容器的重要金属。

当卤素(例如氯,Cl2,溴,Br2或碘)与镍化学反应时,它们会形成二氯化镍(符号化为NiCl2),二溴化镍(符号化为NiBr2)和二碘化镍(符号化为NiI2)。化学反应如下

Cl2(气体)+ Ni(固体)→NiCl2(固体)[黄色]
Br2(气体)+ Ni(固体)→NiBr2(固体)[黄色]
I2(气体)+ Ni(固体)→NiI2(固体)[黑色]

酸与镍的反应
稀硫酸具有吸收镍金属并产生溶液的能力,该溶液的水象征性地表示为Ni(II)离子,而氢气则象征性地表示为H2。实际上,Ni(II)以浓重的肤色存在,象征性地表示为[Ni(OH2)6] 2+H2SO4(水溶液)+ Ni(固体)→Ni2 +(水溶液)+ H2(气体)+ SO42-(水溶液)高浓度的氧化硝酸,象征性地表示为HNO3,在铁的外围化学反应,象征性地表示为Fe,并钝化并保护表面。因此,它也用于钝化。

碱与镍的反应
镍不会与氢氧化钠水溶液发生化学反应,象征性地为NaOH

用途
它被广泛用于制造不同的不锈钢。一些不锈的例子:

镍还用于多种铁基合金中,例如 1.4404材料和低碳奥氏体不锈钢, 1.4571不锈钢;以及 钛奥氏体材料, 316L不锈钢和低碳奥氏体材料 以及 C45中碳钢等级

镍还用于生产其他耐腐蚀合金,例如:

因瓦(R)
哈氏合金(R)
Monel(R)
Inconel(R)

铜镍合金还用于专门的管道,广泛用于制造海水淡化厂,以将海水转化为淡水。

镍在 奥氏体不锈钢, 铸铁和有色合金中用作合金元素。它也用于镍基合金中,这些镍基合金适用于更具挑战性的应用。镍在日常生活中的一些例子包括硬币,浴室的水龙头和淋浴喷头。

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