Niken

Template:Elementbox Niken (còn gọi là kền) là một nguyên tố hóa học kim loại, ký hiệu là Ni và số thứ tự trong bảng tuần hoàn là 28.

Những đặc tính nổi bật

200px|trái|nhỏ|Mẫu tinh thể Niken. Niken là một kim loại màu trắng bạc, bề mặt bóng láng. Niken nằm trong nhóm sắt từ. Đặc tính cơ học: cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo sợi. Trong tự nhiên, niken xuất hiện ở dạng hợp chất với lưu huỳnh trong khoáng chất millerit, với asen trong khoáng chất niccolit, và với asen cùng lưu huỳnh trong quặng niken.

Ở điều kiện bình thường, nó ổn định trong không khítrơ với ôxi nên thường được dùng làm tiền xu nhỏ, bảng kim loại, đồng thau, v.v.., cho các thiết bị hóa học, và trong một số hợp kim, như bạc Đức (German silver). Niken có từ tính, và nó thường được dùng chung với cô ban, cả hai đều tìm thấy trong sắt từ sao băng. Nó là thành phần chủ yếu có giá trị cho hợp kim nó tạo nên.

Niken là một trong năm nguyên tố sắt từ.

Số ôxi hóa phổ biến của niken là +2, mặc dù 0, +1 và +3 của phức niken cũng đã được quan sát.

Ứng dụng

Khoảng 65% niken được tiêu thụ ở phương Tây được dùng làm thép không rỉ. 12% còn lại được dùng làm "siêu hợp kim". 23% còn lại được dùng trong luyện thép, pin sạc, chất xúc tác và các hóa chất khác, đúc tiền, sản phẩm đúc, và bảng kim loại. Khách hàng lớn nhất của niken là Nhật Bản, tiêu thụ 169.600 tấn mỗi năm (2005) Template:Fn.

Các ứng dụng của niken bao gồm:

Lịch sử

Niken đã được dùng rất lâu, có thể từ năm 3500 trước Công nguyên. Đồng từ Syria có chứa niken đến 2%.[1] Hơn nữa, có nhiều bản thảo của Trung Quốc nói rằng "đồng trắng" đã được dùng ở phương Đông từ năm 1700 đến 1400 trước Công nguyên. Loại đồng trắng Paktong này được xuất sang Anh vào đầu thế kỷ XVII, nhưng hàm lượng niken trong hợp kim này không được phát hiện mãi cho đến năm 1822.[2]

Vào thời kỳ Đức trung cổ, khoáng vật màu đỏ được tìm thấy trong Erzgebirge (núi quặng- Ore Mountains) giống như quặng đồng. Tuy nhiên, khi người thợ mỏ không thể tách ra được bất kỳ loại đồng nào từ nó, thì họ đổ lỗi cho một yêu tinh hay phá hoại trong thần thoại nước Đức.Họ gọi quặng này là Kupfernickel trong tiếng Đức Kupfer nghĩa là đồng.[3][4][5][6] Quặng này hiện nay gọi là niccolit, một loại arsenide niken. In 1751, Năm 1751, Baron Axel Frederik Cronstedt cố gắng tách đồng từ kupfernickel (), nhưng thu được một kim loại trắng mà ông gọi là niken.[7] In modern German, Kupfernickel or Kupfer-Nickel designates the alloy cupronickel.

Tiền xu đầu tiên bằng niken nguyên chất được làm vào năm 1881Thụy Sĩ.[4][8]

Vai trò trong sinh học

Xuất hiện trong tự nhiên

Một lượng lớn mỏ niken chứa một trong hai quặng. Đầu tiên là quặng laterit, thành phần chính của quặng có chứa niken là limonit (Fe,Ni)O(OH) và garnierit (niken silicat ngậm nước (Ni,Mg)3Si2O5(OH). Quặng thứ hai là sulfua magma, thành phần chính là pentlandit (Ni,Fe)9S8.

Vùng SudburyOntario, Canada sản xuất khoảng 30% sản lượng niken trên thế giới. Mỏ tại Sudbury nằm gần vùng với chứng cứ về vụ va chạm thiên thạch lớn đã rất lâu trong lịch sử địa lý của Trái Đất. Nhiều mỏ khác được tìm thấy ở những nơi khác tại Canada, cũng như tại Nga, Nouvelle-Calédonie, Úc, CubaIndonesia. Những sự phát triển gần đây đã khai thác các mỏ ở tây Thổ Nhĩ Kỳ, đặc biệt thuận lợi cho các xưởng đúc, nhà sản xuất thép, xưởng ở châu Âu.

Dựa trên các bằng chứng địa lý, hầu hết niken trên Trái Đất được cho là tập trung ở lõi Trái Đất.

Tách và tinh chế

Niken có thể tái tạo bằng phương pháp luyện kim. Các quặng chứa ôxít hay hiđrôxit được tách bằng phương pháp thủy luyện, và quặng giàu sulfua tách bằng phương pháp nhiệt luyện hoặc thủy luyện. Quặng giàu sulfua được sản xuất bằng cách áp dụng quy trình tuyển quặng.

Tách niken từ quặng của nó thuận lợi trong việc nung và giảm việc xử lý đạt hiệu suất cao với độ tinh khiết trên 95%. Quá trình tinh chế cuối cùng đạt độ tinh khiết 99,99% diễn ra bởi sự phản ứng của niken và cacbon mônôxít để tạo thành niken cacbonyl. Khí này được đưa vào một bình lớn với nhiệt độ cao hơn. Niken cacbonyl sẽ tách ra và đựng trong các quả cầu niken. Việc tổng hợp cacbon mônôxít được tái tạo qua quy trình này.

Nhà sản xuất niken lớn nhất là nước Nga tách 267.000 tấn niken mỗi năm. ÚcCanada đứng thứ hai và ba, tạo 207 và 189,3 ngàn tấn mỗi năm. Template:Fn

Đồng vị

Hợp chất

Chú giải

  • Template:Fnb Số liệu về sản lượng và tiêu thụ được lấy từ The Economist: Pocket World in Figures 2005, Profile Books (2005), ISBN 1-86197-799-9

Tham khảo

  1. Template:Chú thích sách
  2. Template:Chú thích sách
  3. Chambers Twentieth Century Dictionary, p888, W&R Chambers Ltd, 1977.
  4. 4,0 4,1 Baldwin, W. H. (1931). "The story of Nickel. I. How "Old Nick's" gnomes were outwitted". Journal of Chemical Education. 8: 1749. doi:10.1021/ed008p1749. 
  5. Baldwin, W. H. (1931). "The story of Nickel. II. Nickel comes of age". Journal of Chemical Education. 8: 1954. doi:10.1021/ed008p1954. 
  6. Baldwin, W. H. (1931). "The story of Nickel. III. Ore, matte, and metal". Journal of Chemical Education. 8: 2325. doi:10.1021/ed008p2325. 
  7. Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: III. Some eighteenth-century metals". Journal of Chemical Education. 9: 22. doi:10.1021/ed009p22. 
  8. http://www.nidi.org/index.cfm/ci_id/160.htm.  Unknown parameter |họ 1= ignored (help); Unknown parameter |ngày tháng= ignored (help); Unknown parameter |tên 1= ignored (help); Unknown parameter |nhà xuất bản= ignored (help); Unknown parameter |ngày truy cập= ignored (help); Unknown parameter |tiêu đề= ignored (help); Missing or empty |title= (help)

Template:Thể loại Commons Template:Bảng tuần hoàn thu gọn

Thể loại:Kim loại chuyển tiếp Thể loại:Chất khoáng dinh dưỡng Thể loại:Khoáng vật tự sinh