Πηγή και Εφαρμογή Νικελίου
Πηγή Νικελίου
Το νικέλιο είναι το 23ο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της Γης. Είναι κάπως άφθονο, αλλά διασκορπισμένο, αντιπροσωπεύοντας το 1% του 1% των πυριγενών πετρωμάτων. Το μέταλλο νικελίου βρίσκεται στους μετεωρίτες (όπως και κάποια άλλα στοιχεία). Πιστεύεται ότι το λιωμένο νικέλιο, μαζί με τον σίδηρο, σχημάτισαν την κεντρική μπάλα που αποτελεί τον πυρήνα της Γης. Μπορεί να βρεθεί στους περισσότερους μετεωρίτες, ειδικά σε μετεωρίτες σιδήρου ή σε σιδερίτες σε κράμα σιδήρου. Η μέση συγκέντρωσή του στο θαλασσινό νερό είναι 0,56 μg/mL.
Το νικέλιο είναι ένα από τα κύρια συστατικά του πυρήνα της Γης, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 7%. Υπάρχουν πολλοί τύποι μεταλλευμάτων νικελίου, ένα είναι το κύριο μετάλλευμα νικελίου, που ονομάζεται μπεντονίτης (NiS? 2FeS) Chemicalbook, το οποίο είναι θειούχο σίδηρο/νικέλιο. Ένα άλλο είναι ένα ορυκτό που ονομάζεται μετάλλευμα νικοτίνης (NiAs), το οποίο ανακαλύφθηκε το 1751 και βρέθηκε για πρώτη φορά σε περιοχές εξόρυξης στη Σουηδία.
Μέχρι στιγμής, η μεγαλύτερη περιοχή εξόρυξης νικελίου βρίσκεται στο Οντάριο του Καναδά, όπου ανακτήθηκε από έναν τεράστιο μετεωρίτη που πιστεύεται ότι έπεσε στη Γη. Δεδομένου ότι τόσο η Γη όσο και οι μετεωρίτες σχηματίστηκαν στα πρώτα στάδια του ηλιακού συστήματος, η παρουσία μεγάλων ποσοτήτων κοιτασμάτων νικελίου είναι ένας λόγος για τη θεωρία ότι ο πυρήνας της Γης είναι λιωμένο νικέλιο και σίδηρος. Ορισμένα κοιτάσματα νικελίου έχουν επίσης βρεθεί στην Κούβα, τη Δομινικανή Δημοκρατία και τη Σκανδιναβία. Ίχνη νικελίου βρίσκονται στο έδαφος, τον άνθρακα, τα φυτά και τα ζώα.
Εφαρμογές Νικελίου
Η επινικελίωση χρησιμοποιείται σε διάφορα κράματα, όπως νέο ασήμι, κινέζικο ασήμι, γερμανικό ασήμι. σε νομίσματα, ηλεκτρονικές πλακέτες, μπαταρίες αποθήκευσης. μαγνήτες, άκρες αλεξικέραυνων, ηλεκτρικές επαφές και ηλεκτρόδια, μπουζί, μηχανικά μέρη. ως καταλύτης για την υδρογόνωση ελαίων και άλλων οργανικών ουσιών. Δείτε επίσης νικέλιο Raney.
Κατασκευή μετάλλου monel, ανοξείδωτου χάλυβα Chemicalbook, ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα, ανθεκτικά στη θερμότητα και ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα, σύρμα αντίστασης νικελίου-χρωμίου. σε κράματα για ηλεκτρονικές και διαστημικές εφαρμογές. Χρήσεις Το νικέλιο χρησιμοποιείται σε διάφορα κράματα, όπως το γερμανικό ασήμι, το μονέλ και το νικέλιο-χρώμιο. σε νομίσματα? κέρματα, μέταλλα κ.λπ. Σε μπαταρίες αποθήκευσης. σε μπουζι? και ως καταλύτης υδρογόνωσης.
Παρασκευή Νικελίου
Το νικέλιο λαμβάνεται με επεξεργασία συμπυκνωμάτων θειούχου και λατερίτη μεταλλεύματος χρησιμοποιώντας πυρομεταλλουργικές και υδρομεταλλουργικές μεθόδους. Το ματ νικελίου που λαμβάνεται με το ψήσιμο και την τήξη καθαρίζεται περαιτέρω με μεθόδους ηλεκτρομεταλλουργικής, ατμού και υδρομεταλλουργικής διύλισης. Ένα μέρος του ματ ψήνεται για να ληφθούν εμπορικά διαθέσιμα συσσωματώματα οξειδίου του νικελίου. Το 99,9% καθαρό νικέλιο μπορεί να ληφθεί με διαδικασία ηλεκτρολυτικής διύλισης. Το καθαρότερο νικέλιο (99,97%) λαμβάνεται με τη μεταλλουργία σε φάση ατμού.
Σε αυτή τη διαδικασία, γνωστή και ως διαδικασία Mond, ένα μείγμα νικελίου και θειούχου χαλκού μετατρέπεται σε οξείδια και στη συνέχεια ανάγεται με θέρμανση με υδρατμούς στους 350–400 βαθμούς. Η προκύπτουσα ενεργή μορφή νικελίου επεξεργάζεται με μονοξείδιο του άνθρακα για να ληφθεί πτητικό καρβονύλιο νικελίου [Ni(CO)4]. Η τελευταία αντίδραση είναι αναστρέψιμη. Η θέρμανση παράγει καθαρό νικέλιο και μονοξείδιο του άνθρακα.
