Элементи химиявии никел рақами атомии 28 ва рамзи Ni дорад. Он металли тобнок, нуқра-сафед буда, миқдори ками тилло дорад. Металли гузариш бо чандирӣ ва сахтӣ никел мебошад. Гарчанде ки никели пок аз ҷиҳати кимиёвӣ реактив аст, барои реаксия кардани зарраҳои калон бо ҳаво аз маъмулӣ зиёдтар вақт мегирад, зеро дар шароити муқаррарӣ қабати пассиватсияи оксиди никел дар рӯи замин мерӯяд, то зангзании минбаъдаро боздорад. Бо вуҷуди ин, танҳо миқдори ками никелҳои софи табиӣ дар қишри Замин, маъмулан дар ҷинсҳои ултрамафикӣ ва дохили метеоритҳои азими никели оҳанӣ, ки дар давоми вақти берун аз атмосфераи Замин бо оксиген тамос нагирифтаанд, мавҷуданд.
Оҳан ва никелҳои метеорӣ аксар вақт якҷоя кашф карда мешаванд, ки аз пайдоиши онҳо ҳамчун маҳсулоти муҳими нуклеосинтези супернова шаҳодат медиҳанд. Тахмин меравад, ки ядрои берунӣ ва дарунии Замин аз омехтаи оҳану никел иборат аст.
Б. То соли 3500 пеш аз милод одамон никелро истифода мебурданд (дар шакли хӯлаи метеорикии табиии никел-оҳан). Аксел Фредрик Кронстедт дар конҳои кобальт дар Лос, Ҳелсингленд, Шветсия дар аввал маъданро ба маъданҳои мис иштибоҳ кард ва дар соли 1751 бори аввал никелро ҳамчун элемент ҷудо ва гурӯҳбандӣ кард. Номи ин элемент аз Никел, як шахсияти бадхоҳ дар фолклори истихроҷи Олмон гирифта шудааст, ки муқовимати маъданҳои мис-никелро ба коркарди мис ифода мекунад. Лимонити маъдани оҳан, ки маъмулан 1-2% никел дорад, манбаи аз ҷиҳати иқтисодӣ муҳими никел мебошад. Маҷмӯаи маъданҳои силикатии табиатан пайдошуда бо номи пентландит ва гарниерит ду минерали муҳими маъдани никел мебошанд. Ба участкахои пешкадами истехсолй Норильск, Россия; Каледонияи Нав дар Уқёнуси Ором; ва вилояти Садбери Канада.
Се элементи дигари ферромагнитӣ оҳан, кобальт ва гадолиниум мебошанд. Никел яке аз ин чор модда мебошад. Аз ҷиҳати қувват, байни магнитҳои доимии аз оҳан сохташуда ва магнитҳои нодири замин магнитҳои Alnico мебошанд, ки қисман ба никел асос ёфтаанд. Металл асосан дар хӯлаҳо ва пӯшишҳо барои муқовимат ба зангзанӣ истифода мешавад. Аз пӯлоди зангногир бештар аз 68% истеҳсоли ҷаҳониро ташкил медиҳад. Он дар барномаҳои гуногун истифода мешавад, ба монанди 10 хӯлаҳои никел ва мис, 9% барои пӯлод, 7% барои пӯлодҳои хӯла, 3% барои рехтагарӣ ва 4% барои батареяҳои барқгиранда, ки дар мошинҳои барқӣ (EV) истифода мешаванд. Гарчанде ки никел аксар вақт дар танга истифода мешавад, аллергияҳои никел метавонанд баъзан аз ашёи никелпӯшшуда ба амал оянд.
Никел як моддаест, ки дар равандҳои гуногуни махсуси кимиёвии саноатӣ, аз ҷумла гидрогенизатсияи сӯзишворӣ, истеҳсоли катодҳо барои батареяҳои барқгиранда, пигментҳо ва коркарди рӯи металл истифода мешавад. Бисёре аз бактерияҳо ва растаниҳои дорои ферментҳо, ки макони фаъолашон никел аст, никелро ҳамчун маводи ғизоии муҳим қабул мекунанд.
Хусусиятҳои физикӣ ва атомии никел
Никел як металли хеле сайқалёбандаи нуқра-сафед буда, ранги тиллои сафед дорад. Танҳо чор элемент - оҳан, кобальт, гадолиниум ва он элемент - дар ҳарорати муҳити атроф ё наздик ферромагнитӣ мебошанд. Ҳарорате, ки дар он никел магнитиро қатъ мекунад, ҳарорати Кюри маълум аст, ки 355 °C аст. Никел радиуси атомии 0,124 нм дорад ва ҳуҷайраи воҳиди он як куби мутамарказ буда, параметри тораш 0,352 нм мебошад.
Фишори ҳадди аққал 70 GPa барои шикастани ин сохтори кристалл кофӣ нест. Барои металлҳои гузаранда, никел гузарониши барқӣ ва гармии нисбатан баланд дорад ва сахт, созанда ва тағйирпазир аст. Аз сабаби рушд ва муҳоҷирати дислокатсияҳо, маводи воқеии оммавӣ ҳеҷ гоҳ ба қувваи баланди фишурдани 34 GPa намерасад, ки барои кристаллҳои комил пешбинӣ шудааст.
Бо вуҷуди ин, Ni nanoparticles ба ин ноил шудаанд.
Ихтилоф дар конфигуратсияи электронӣ
Ду конфигуратсияи электронҳои атомӣ бо энергияҳои нисбатан якхела барои никел [Ar] 3d8 4s2 ва [Ar] 3d9 4s1 мебошанд. [Ar] сохтори пурраи асосии аргонро ифода мекунад. Баъзе баҳсҳо вуҷуд доранд, ки кадом конфигуратсия энергияи камтар дорад. [16] Конфигуратсияи электронии никел ҳамчун [Ar] 4s2 3d8 дода мешавад, ки аксар вақт ҳамчун [Ar] 3d8 4s2 навишта мешавад. Қоидаи фармоиши энергияи Madelung, ки мегӯяд, 4s пеш аз 3d пур аст, бо ин конфигуратсия мувофиқ аст. Бозёфтҳои таҷрибавӣ, ки пасттарин ҳолати энергетикии атоми никел сатҳи энергетикии 3d8 4s2 мебошад, махсусан сатҳи 3d8(3F) 4s2 3F, J = 4 - ин назарияро дастгирӣ мекунад.
Аммо, аз сабаби сохтори хуб, ҳар яке аз ин ду конфигуратсия ба якчанд сатҳҳои энергетикӣ тақсим карда мешавад ва ду маҷмӯи сатҳҳои энергетикӣ ба ҳам мепайвандад. Дар муқоиса бо Ar] 3d8 4s2, энергияи миёнаи ҳолатҳои дорои [Ar] 3d9 4s1 воқеан камтар аст. Дар натиҷа, конфигуратсияи ҳолати заминавӣ [Ar] 3d9 4s1 дар адабиёти таълимӣ оид ба ҳисобҳои атомӣ номбар шудааст.
Изотопҳои никел
Вазни атомии изотопҳои никел аз 48 u (48Ni) то 82 u (82Ni) аст. Панҷ изотопҳои устувори никел дар табиат 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni ва 64Ni мебошанд, ки 58Ni фаровонии табиии баландтарин (68,077%) доранд.
Никел-62 дорои энергияи баландтарини пайвастшавӣ дар ҳама гуна нуклидҳо мебошад, ки энергияи пайвастшавии нуклонҳо 8,7946 МэВ мебошад. Он нисбат ба 56Fe ва 58Fe энергияи баландтари ҳатмӣ дорад, ду нуклиди маъмулӣ аксар вақт иштибоҳан ҳамчун энергияи баландтарини ҳатмӣ номбар шудаанд. Гарчанде ки ин нишон медиҳад, ки никел маъмултарин унсури вазнин дар коинот аст, оҳан воқеан аз сабаби суръати баланди фотоинтегратсияи никел дар ситораҳо хеле маъмул аст.
Насли радиоактиви 60Fe, ки дер боз нобуд шуда буд, никел-60 аст (нимпардохт 2,6 миллион сол). Бо дарназардошти нимпайкараи 60Fe ва устуворӣ дар ҷузъҳои системаи офтобӣ, тағиротро дар таркиби изотопии 60Ni дидан мумкин аст. Аз ин рӯ, паҳншавии 60Ni дар моддаҳои бегона метавонад ба ташаккул ва инкишофи аввали системаи Офтоб равшанӣ диҳад.
Ҳадди ақал 26 радиоизотопҳои никел маълуманд; устувортаринашон 76.000Ni, 59Ni ва 63Ni (56 руз) бо мухлати нисфпазиш 6 сол мебошанд. Ҳама радиоизотопҳои дигар ним- умри камтар аз 60 соат ва аксар вақт камтар аз 30 сония доранд. Ғайр аз он, ин элемент ҳолати мета дорад.
Сӯхтани кремний боиси тавлиди никел-56-и радиоактивӣ мегардад, ки баъдан ба миқдори зиёд дар навъи суперноваҳои навъи Ia ҷудо мешавад. Каҷҳои рӯшноии ин суперноваҳо дар замонҳои миёна ва дер пайваста ҳамчун 56Ni ба кобальт-56 ва сипас ба оҳан-56 пас аз гирифтани электронҳо мубаддал мешаванд. Никель-59 як радионуклиди космогенӣ буда, нимпайрошавӣ 76.000 солро ташкил медиҳад.
Геологияи изотоп 59Ni-ро бо якчанд роҳ истифода кардааст. 59Ni барои чен кардани микдори чанги берунй дар яххо ва тахшинхо, инчунин то имруз синну соли метеоритхо дар руи Замин истифода шудааст. Никель-110, ки дар айни замон нисфи умри он 78 миллисония ҳисоб карда мешавад, дар нуклеосинтези суперновавии элементҳои аз оҳан вазнинтар нақши муҳим мебозад. Изотопи элементи вазнин бо баландтарин таркиби протон 1999Ni мебошад, ки соли 48 пайдо шудааст. 48Ni бо 28 протон ва 20 нейтрон "ҷодуи дугона" аст, ба мисли 28Ni бо 50 протон ва 78 нейтрон. Дар натиҷа, ҳарду барои ядроҳо бо чунин номутавозунии назарраси протон-нейтрон хеле устуворанд.
Сохторҳои дастгирии реактори ҳастаӣ дорои никел-63, як ифлоскунанда мебошанд. Он тавассути раванди забти нейтрони никел-62 сохта шудааст. Дар наздикии майдонхои озмоишхои яроки ядрой дар чануби укьёнуси Ором низ микдори кам ёфт шуд.
Сарчашма: Википедиа
Günceleme: 14/03/2023 13:14