المعرفة الأساسية بالنيكل

النيكل عنصر كيميائي برمز ني ورقم ذري 28. إليك بعض المعارف الأساسية للنيكل:

الخصائص:

النيكل معدن فضي أبيض مع مسحة ذهبية خفيفة. إنه مرن ، مطيل ، وله نقطة انصهار عالية. إنه مغناطيسي مغناطيسي في درجة حرارة الغرفة ويظهر مقاومة جيدة للتآكل.

حادثة:

يوجد النيكل في قشرة الأرض ويتم الحصول عليه في الغالب من نوعين من رواسب الخام: رواسب الكبريتيد ورواسب اللاتريت. تشمل الدول الرئيسية المنتجة للنيكل إندونيسيا والفلبين وروسيا وكندا وأستراليا.

الاستعمالات:

النيكل معدن متعدد الاستخدامات وله تطبيقات عديدة. يتم استخدامه بشكل أساسي في إنتاج ستان ستيل، والذي يمثل حوالي 70٪ من الاستهلاك العالمي للنيكل. يستخدم النيكل أيضًا في السبائك ، مثل النيكل والنحاس (Monel) والنيكل والكروم (Nichrome) والنيكل والحديد (Invar) ، والتي تُظهر العديد من الخصائص المرغوبة لتطبيقات محددة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام النيكل في البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، والعوامل الحفازة ، والعملات المعدنية ، والطلاء الكهربائي.

يستخدم النيكل بكميات كبيرة في صناعة السبائك. يمكن أن تؤدي إضافة النيكل إلى الفولاذ إلى تحسين القوة الميكانيكية. على سبيل المثال ، عندما يزداد محتوى النيكل في الفولاذ من 294٪ إلى 7.04٪ ، تزداد مقاومة الشد من 522 كجم / مم 2 إلى 728 كجم / مم 3. يتم استخدام فولاذ النيكل في صنع أجزاء من الماكينة التي تتعرض للضغط العالي والتأثير والحمل الترددي ، مثل شفرات التوربينات وأعمدة الكرنك وقضبان التوصيل وما إلى ذلك. معامل التمدد الصغير ، لا يوجد تمدد أو انكماش حراري تقريبًا.

يتم استخدامه لتصنيع مجموعة متنوعة من الآلات الدقيقة ، ومقاييس الدقة ، وما إلى ذلك. يسمى الفولاذ عالي النيكل مع 46٪ نيكل و 015٪ كربون "يشبه البلاتين" لأن معامل التمدد له مشابه للبلاتين والزجاج. يمكن لحام هذا الفولاذ عالي النيكل في الزجاج. إنه مهم جدًا في إنتاج اللمبات ويمكن استخدامه كبديل للسلك البلاتيني. بعض إطارات العدسات الدقيقة مصنوعة أيضًا من هذا الفولاذ الشبيه بالبلاتين ، ولن تسقط العدسات من الإطار بسبب التمدد الحراري والانكماش. سبيكة مكونة من 675٪ نيكل و 16٪ حديد و 15٪ كروم و 15٪ منجنيز تتمتع بمقاومة كهربائية كبيرة وتستخدم في صنع مختلف المقاومات والسخانات الكهربائية.

الصحة والبيئة:

يعتبر النيكل عنصرًا نادرًا أساسيًا للعديد من الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر. ومع ذلك ، فإن التعرض لمستويات عالية من النيكل يمكن أن يكون ضارًا. قد يصاب بعض الأفراد بردود فعل تحسسية أو التهاب الجلد التماسي عند تعرضهم لمواد تحتوي على النيكل. من المعروف أيضًا أن مركبات النيكل سامة للكائنات المائية.

التاريخ:

استخدم البشر النيكل منذ آلاف السنين. استخدمت الحضارات القديمة ، مثل الصينيين والمصريين ، سبيكة نيكل طبيعية تُعرف باسم "الفضة النيكل" أو "الفضة الألمانية". تم عزل العنصر نفسه وتصنيفه كمعدن مميز في القرن الثامن عشر.

النظائر:

يحتوي النيكل على خمسة نظائر مستقرة: نيكل 58 ، نيكل 60 ، نيكل 61 ، نيكل 62 ، نيكل 64. بالإضافة إلى ذلك ، توجد العديد من النظائر المشعة للنيكل ، ويعتبر النيكل 59 هو الأكثر استقرارًا من بينها.

سبائك النيكل:

توفر سبائك النيكل مقاومة ممتازة للتآكل والحرارة والتآكل ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. على سبيل المثال ، تُستخدم مادة Inconel ، وهي سبيكة فائقة قائمة على النيكل والكروم ، في البيئات ذات درجة الحرارة المرتفعة مثل المحركات النفاثة والتوربينات الغازية. تُظهر Hastelloy ، وهي سبيكة أخرى من النيكل ، مقاومة استثنائية للتآكل وتستخدم في معدات المعالجة الكيميائية.

تتمتع سبائك التيتانيوم والنيكل بقدرة "الذاكرة" ، والذاكرة قوية جدًا. بعد فترة طويلة من الزمن ، يمكن تكراره عشرات الملايين من المرات دون أخطاء. قدرتها على "الذاكرة" هي تذكر شكلها الأصلي ، لذلك يسميها الناس "سبيكة ذاكرة الشكل". اتضح أن هذه السبيكة لها درجة حرارة انتقال مميزة. فوق درجة حرارة التحول ، لها هيكل ، وتحت درجة حرارة التحول ، لها هيكل آخر.

الهيكل مختلف ، والأداء مختلف أيضًا. على سبيل المثال ، سبيكة ذاكرة من التيتانيوم والنيكل ، عندما تكون أعلى من درجة حرارة التحول ، تكون صلبة وقوية للغاية ، ولكن أقل من درجة الحرارة هذه ، تكون ناعمة جدًا وسهلة العمل على البارد. بهذه الطريقة ، عندما نحتاج إلى تذكر أي شكل ، فإننا نجعله بهذا الشكل. هذا هو شكل "الذاكرة الدائمة". تحت درجة حرارة التحول ، لأنها ناعمة ، يمكننا أن نجعلها إلى حد كبير. يمكن أن تكون مشوهة بشكل تعسفي. وعندما يحتاج إلى العودة إلى شكله الأصلي ، ما عليك سوى تسخينه فوق درجة حرارة الانتقال.

النيكل مغناطيسي ويمكن أن يجذبه المغناطيس. السبائك المصنوعة من الألومنيوم والكوبالت والنيكل أكثر مغناطيسية. عندما تنجذب هذه السبيكة بواسطة مغناطيس كهربائي ، فإنها لن تنجذب إلى نفسها فحسب ، بل ستعلق شيئًا أثقل ستين مرة تحتها ولن تسقط. وبهذه الطريقة يمكن استخدامه في صنع الرافعات الكهرومغناطيسية. معظم أملاح النيكل خضراء. هيدروكسيد النيكل لونه بني-أسود ، وأكسيد النيكل لونه رمادي-أسود. غالبًا ما يستخدم أكسيد النيكل في صناعة بطاريات الحديد والنيكل القلوية.