Фізичні та хімічні властивості нікелю

Фізичні властивості

Нікель - ковкий та в'язкий метал, доступний прокатці в найтоншу фольгу. Межа міцності при розтягуванні 40-50 кгс/мм ² межа пружності 8 кгс/мм ² межа плинності 12 кгс/мм ² ; отн. подовження 40%; модуль нормальної пружності 205 Гн/м2 ^; твердість по Брінеллю 600-800 Мн/ ^м2 . Від абсолютного нуля до 631 ° До нікель феромагнітний. Феромагнетизм нікелю обумовлений особливостями будови зовнішніх електронних оболонок. З тієї ж причини сплави і ряд похідних нікелю (окисли, і з'єднання з галогенами) магнітоупорядковані з феро-, рідше феримагнітної структурою. У нормальних умовах нікель має β-структуру з гранецентрованими кубічними гратами (a = 3,5236. Але після катодного розпилення в атмосфері H ₂ , нікель набуває α-структуру з щільною гексагональною решіткою (а = 2,65 [°]) переходить в = 4,22 [pic] кубічну. У нікелю з кубічний решіткою вага 8,9 г/см3 (при 20°С ^; (0-100°С); теплопровідність при 25 °C 90,1 вмl (м-K)

Хімічні властивості

За хімічною активністю нікель стоїть між шляхетними металами та залізом. У сполуках нікель найчастіше двовалентний. У вигляді порошку активно поглинає Н ₂ CO; але насичуючи газами, нікель втрачає свої механічні переваги. З киснем нікель входить у зв'язок при 500 °C. Дрібнодисперсний порошок нікелю пірофорен - самозаймається на повітрі. Закис NiO - зелені кристали, нерозчинні у воді (мінерал бунзеніт). Гарячий нікель з галогенами утворює _NiX2 . Згоряючи в сірчаних парах, утворює сульфід Ni ₃ S ₂ . Моносульфід нікелю NiS виходить при нагріванні NiO з сіркою. Азот не взаємодіє із цим металом до 1400 °C. Нітрид Ni ₃ N утворюється, якщо пропускати NH ₃ над NiF ₂ NiBr ₂ або при нагріванні порошкового нікелю з азотом при 445 °C. _У розпечених парах фосфору утворюється фосфід _Ni3P2 . З миш'яком - сполуки Ni ₅ As ₂ , Ni ₃ As (мінерал маухерит) та NiAs. У ґратах нікель-арсенідного типу — гексагональне розташування атомів миш'яку, між якими втиснуті атоми нікелю. Така структура типова для багатьох металідів. Нестійкий карбід Ni ₃ C утворюється після тривалого (сотні годин) навуглерожування (цементації) порошкового нікелю в атмосфері CO за 300 °C. Розплавлений нікель легко розчиняє вуглець, який при охолодженні виділяється у вигляді графіту. З втратою графіту знижується ковкість нікелю .

Нікель хімічно менш активний, ніж залізо, більш стійкий до дії кислот та вологи. З органічними кислотами реагує лише після тривалої експозиції. У соляній та сірчаній та кислотах розчиняється повільно, у розведеній азотній – легко; а концентрована азотна кислота пасивує нікель, хоча й меншою мірою, ніж Fe. Кислотні солі нікелю – двовалентні. Майже всі вони добре розчиняються у воді, де дають кислу реакцію. Погано розчинні лише солі вугільної та фосфорної кислоти. Сульфат NiSO ₄ кристалізується у вигляді смарагдово-зелених кристалів нікелевого купоросу NiSO ₄ x7H ₂ O. При прожарюванні до 800 ° C майже всі солі нікелю розкладаються. Цей метал стійкий до дії сильних лугів, але розчиняється у розчині аміаку у присутності (NH ₄ ) ₂ CO ₃ з утворенням інтенсивно-синіх розчинів. Властивість виборчої освіти аміакатів використовують при гідрометалургійному методі одержання нікелю із руд.

При нагріванні нікель реагує з SO ₂ , NH ₄ і оксидами азоту, а також у вигляді дрібно подрібненого порошку - CO з утворенням карбонілу Ni (CO) ₄ . Термічною дисоціацією карбонілу отримують найчистіший нікель .