Ложная медь

28. Никель — Niccolum (Ni)

В 1751 г. шведский минералог и химик А. Кронштедт получил металл, который впоследствии назвали никелем, от слова «никель», что означает «ложная медь» (из-за сходства некоторых природных соединений никеля с медными рудами).

В свободном состоянии никель встречается в метеоритах. Однако чаще никель находится в метеоритах в сплаве с железом, где количество никеля может достигать от 5 до 50 %.

На Земле никель почти всегда встречается совместно с кобальтом и главным образом в виде смеси соединений никеля с кобальтом и мышьяком (купферникель), с мышьяком и серой (никелевый блеск), с железом, медью и серой (пентландит) и другими элементами. Наиболее крупные месторождения никеля находятся в Канаде и в Новой Каледонии. Советский Союз занимает ведущее место в мире по разведанным запасам никеля. Месторождения никеля встречаются в различных местах: на Урале, в Красноярском крае и Кольском полуострове.

Несмотря на то, что уральские месторождения были известны еще задолго до революции, в царской России не было никелевого производства. Никель ввозился из-за границы. Первый никелевый завод в СССР вступил в строй в 1934 г.

Получение чистого никеля из природных руд представляет большие трудности, так как приходится отделять никель от почти всегда сопутствующего ему кобальта. Никель и кобальт обладают многими общими свойствами. Так, плотность никеля (8,9) одинакова с плотностью кобальта, атомный вес всего на 0,25 меньше, температура плавления никеля (1455 °C) на 40° ниже температуры плавления кобальта, теплопроводность никеля почти равна теплопроводности кобальта. Как и кобальт, никель притягивается магнитом.

В чистом виде никель — серебристо-белый, с легким желтоватым отсветом, металл, который, как и кобальт, хорошо куется и полируется.

Никель применяется для защиты металлов от окисления. Для этой цели электролитическим путем он наносится на поверхность защищаемого металла в виде тонкой пленки (никелирование). Такие никелированные предметы, как чайники, самовары, поручни и ручки в трамваях, автобусах, метро, известны каждому. Однако основное использование никеля — это получение различных сплавов, обладающих разнообразными и очень ценными свойствами.

Один из сплавов никеля в Европе в XIX в. получил название нового серебра (нейзильбер). Этот сплав никеля с медью и цинком, который действительно похож по ряду свойств на серебро, применяется при изготовлении столовой посуды (чайники, самовары, вилки, ложки), а также для выработки деталей машин (краны, вентили и др.) и их отделки.

Другой сплав никеля с медью и цинком называется никелином. Он обладает большим электрическим сопротивлением и используется для изготовления реостатов, эталонных сопротивлений и т. д.

Сплав никеля, хрома, железа и марганца (нихром) с большим электрическим сопротивлением при высокой жароупорности применяется для изготовления спиралей различных электронагревательных приборов (плитки, утюги, кипятильники и т. д.).

Сплав никеля с железом, марганцем и углеродом — инвар (неизменяемый), отличаясь очень малым температурным коэффициентом расширения (в 10 раз меньше, чем у железа), употребляется для изготовления точных измерительных приборов (маятников, мер длины и др.)

Сплав, содержащий 68 % никеля, 28 % меди, 2,5 % железа и 1,5 % марганца (монельметалл), обладает большой химической устойчивостью и применяется при изготовлении различной аппаратуры и частей ее для химических заводов.

Сплав платинит, в состав которой входит никель и углерод, имеет такой же коэффициент теплового расширения, как и стекло. Поэтому из нее изготовляют различные предметы, вплавляя металл в массу стекла (шприцы, электролампы, химическую аппаратуру и т. п.).

Никель в сочетаниях с другими металлами дает стали с различными свойствами. Одни из сталей обладают необычайной прочностью, другие — вязкостью, третьи — устойчивостью к химическим реагентам и т. д.

Не менее широкое применение в технике находят сплавы «альни», «альнико» и др., обладающие магнитными свойствами.

Сталь, в состав которой входит 9 % никеля и 18 % хрома, отличается высокой антикоррозионной стойкостью и называется нержавеющей, находит широкое применение для изготовления хирургических инструментов, предметов домашнего обихода и т. п. Нержавеющая сталь применяется в оформлении станций московского метрополитена. Нержавеющая сталь была впервые использована для сооружения монументальной скульптуры (25 м высотой) «Рабочий и колхозница» венчавшей Советский павильон на Всемирной выставке в Париже (1937), а ныне установленной в Москве при въезде на ВДНХ.

В некоторых государствах сплав никеля (25 %) с медью (75 %) используется для изготовления разменной мелкой монеты. Никель является поистине вездесущим металлом, чудесные сплавы которого находят с каждым днем все большее и большее применение.

В мелко раздробленном состоянии никель обладает высокой каталитической активностью. В чистом виде никель употребляется для изготовления лабораторной химической посуды (тигли, шпадели и др.).

Из соединений никеля важное практическое значение имеет окись никеля, используемая для изготовления щелочных железо-никелевых аккумуляторов. Хотя эти аккумуляторы и уступают свинцовым по величине электродвижущей силы (э. д. с. = 1,4 в), но зато выгодно отличаются от них меньшим весом, более продолжительным сроком работы и простотой в обращении.