Никель өндірісі

КІРІСПЕ

Қазіргі заманғы техника металдар мен металл қорытпалардың негізі болып табылады. Әр түрлі салалардың дамуына қарай  металдар мен  материалдарға қойылатын талаптар жоғарылай түсті.

Қазіргі кезде реактивті техника болып табылатын атом энергиясы бейбіт мақсатта кеңінен пайдаланылады. Содан кейін ғана арнайы  енгізілген ыстыққа төзімді балкымалар және оның қалай құрылғаны туралы салалардың дамуы серпін алды. Дамып келе жатқан, мұнай - химия өнеркәсібі, машина жасау, көлік және басқа да кең қолданыстағы темір жол салаларына беріктігі жоғары никель, темір және басқа да құймалар қолданылады. Қазіргі заманғы техника жасаудағы маңызды бірінші орындағы  элементердің бірі - никель болып табылады. Техникада қолданылу дәрежесі бойынша никель - темір, алюминий, хром және т.б. маңызды металдармен салыстырмалы түрде теңесе алады. Никель негізінен өте бағалы химиялық және механикалық қасиеттері жоғары элемент болып табылады.

Никельдің пластикалық қасиеті жоғары болғандықтан, деформация жасау арқылы ыстық және суық күйінде әртүрлі бұйымдарды жасауға болады. Никельді қолдану барысында оның ең басты обьектісі металл қорытпалары болып табылады. Бұл металл қорытпалардың ішінде никель басты элемент немесе маңызды легірлеуші негіз беретін балқымалар болады.

Көптеген жылдар бойы никельді тұтыну кезіндегі оның қорытпасының сапасы мен легірлеуші элементтердің шығынының жалпы саны 80% - ды құрайды.  Қалған бөлігі никель таза күйінде (8%)  және никель үшін қорғау жабындылары (шамамен 10%) қолданылады.

Кейбір қоспаларда никельдің маңызды мәні бар. Мысалы, никель тотығы (Ш), темір-никель және кадми-никельді аккумулятор дайындау үшін қолданылады, ал таза металл алу үшін карбонил пайдаланады.

Никель қорытпалары сапасы бойынша ыстыққа төзімді, магнитті материалдар және физикалық қасиеттері жағынан кең қолданыс тапты. Әсіресе никельді  болат және оның қорытпаларын сапалы легірлеуші элемент ретінде қолданады.

Жоғары дисперсті никель (никель Ренея) - органикалық қосылыстарды гидридтейтін өте белсенді катализатор, атап айтқанда майлар.

Таза никельді алудың маңызды міндеті болып ешқандай қоспасыз элемент алу. Басқалардан жиі еске карбонил түрінде жүзеге асырады Ni(CO)4 түпкілікті бөлімшесі никель металдар.  Бұл тым оңай жолы, ол кезде жоғары тазалығын никель алады (дейін 99.99%). Осындай әдіспен алынған қосымша тазарту металл электролизды талап етпейді. Өнеркәсіпте осындай әдіспен мыстан никельді конверторлы пек (процесс Монда) арқылы бөледі. Алынған өнім 99.8% қамтиды.

Осы жұмыста біз никельдің физикалық және химиялық қасиетін, өнеркәсіпте таза түрінде және басқа қорытпалармен әрекеттесуін, химиялық тазалау әдістерімен және  құймалар өндіру, қолдану тәсілдерін қарастырамыз.

Жалпы мәлімет

1.2. Элементтердің периодтық жүйесіндегі орны

Никель - (лат. Niccolum) Ni атомдық саны 28-ші химиялық элемент. Атомдық массасы 58,69. Химиялық белгісі Ni. Табиғи никельдің құрамына бес нуклид кіреді: 58Ni (массасы бойынша 67,88% құрайды), 60Ni (26,23%), 61Ni(1,19%), 62Ni (3,66%) және 64Ni(1,04%). Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінде 8B тобына жатады. Темір және кобальт, никель үштігі құрамы ұқсас болғандықтан осы 8В тобыныңың 4-ші периодында орналасқан. Никель атомының электронды қабатының конфигурациясы 3s2p6d84s2.

Көбінесе +2 тотығу дәрежесін көрсетеді (валенттілігі II), +3 тотығу дәрежесін сирек көрсетеді (валенттілігі III) және өте сирек +1, +4 (сәйкесінше I және IV валенттіліктер). Нейтральды атомының радиусы 0,124 нм, ионының радиусы N2+ - 0,069-дан 0,083нм-ге дейін.

Никельдің кезекті электронды иондалуы 7,635; 18,15; 35,17; 56,0 және 79 эВ. Полинг шкаласы бойынша электртерістігі 1,91. Стандартталған электрондық Ni0/Ni2+ -0,23 В. Никельдің түрсипаты - күміс түстес жылтыраған ақ.

[pic 1]

 1-сурет. Никель және оның қорытпалары