مقالات

فلز نیکل چیست و چه کاربردی دارد؟

فلز نیکل چیست

فلز نیکل چیست؟ نیکل در صنایع مختلف چه کاربردی دارد؟ با ترکیب آهن و نیکل چه آلیاژی ساخته می شود؟ فلزهای مختلفی بر روی کره زمین وجود دارد که هرکدام خواص و ویژگی‌های منحصر بفرد خود را دارند. از هر فلز بر اساس خواص آن در صنایع مختلفی استفاده می شود. نیکل یک فلز سفید نقره‌ای است که در جدول تناوبی عنصرها با علامت Ni و عدد اتمی ۲۸ قرار دارد. این فلز در طبیعت به صورت ترکیبات مختلفی وجود دارد و معمولاً از سنگ‌های نیکلیت، پنتلاندیت و پیرولوزیت استخراج می‌شود. نیکل به عنوان یکی از فلزات مهم صنعتی، در تولید باتری‌ها، آلیاژهای فلزی، فولادهای ضدزنگ، ساختمان‌سازی و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ما در این مطلب می خواهیم پاسخ کاملی به فلز نیکل چیست؟ ارائه دهیم؛ کاریرد نیکل را برشمریم و روش تشخیص نیکل را نیز مورد ارزیابی قرار دهیم. در ادامه با مجموعه  شهر استیل عرضه کننده انواع محصولات استنلس استیل همراه باشید.

فلز نیکل چیست؟

نیکل عنصر  Ni  فلزی است که با عدد اتمی28 ، ظرفیت های 2 و 4 و ظاهری براق و نقره‌ای در طبیعت یافت می‌شود. جرم اتمی این فلز 58٫71 و دارای پنج ایزتوپ پایدار است. نیکل در گروه VII و در دوره چهارم جدول تناوبی قرار دارد.

مشخصات عنصر نیکل  (  ni عنصر )

بعضی از ویژگی‌های عنصر نیکل عبارتند از:

  • نام عنصر: نیکل (Nickel)
  • عدد اتمی: 28
  • جرم اتمی: 58.6934 گرم بر مول
  • نماد شیمیایی: Ni
  • گروه در جدول تناوبی: 10
  • دوره در جدول تناوبی: 4
  • فلز/غیرفلز: فلز
  • رنگ: سفید-نقره‌ای با لمس زردکشیده
  • خواص فیزیکی: دارای ذوبان و جوشاندن بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون، قابل استحکام کاربردهای حرارت‌پذیر، مغناطش پذیر است.
  • کاربردها: استفاده در صنعت فولادسازی، تولید باتری‌های قابل شارژ، سخت‌سازی آلات، تولید سکه و طلاقاب، تجهيزات الكترونيكي و هسته‌ای، تولید رنگ‌های پخش شده.
  • وجود در طبیعت: نیکل به صورت ارزشمند در سنگ‌های معدنی مانند پنتلاندیت، پیرولوزیت، نیکلین و نیکل‌سولفید یافت می‌شود.

وزن اتمی نسبتاً بالای نیکل (58.69 g/mol) آن را به عنوان یک فلز سنگین تشخیص می دهد. این فلز دارای رنگ سفید نقره ای است و در حالت خالص خود بسیار سخت است. همچنین، نقطه ذوب نسبتاً بالای آن (1453 درجه سانتیگراد) باعث مقاومت آن در برابر حرارت شده است.

علاوه بر این، نیکل دارای خواص منحصر به فرد دیگری است که آن را در بسیاری از کاربردهای صنعتی قابل استفاده می کند. به عنوان مثال، نقش مهم نیکل در فعال‌سازی بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و الکتروشيميائي را نباید نادیده گرفت.

همچنین، نقش نقطه ذوب پائین (1453 درجه سانتيگراد) و خواص منحصر به فرد آلياژ‌سازي با عناصر ديگر (مانند كروم)، باعث شده است كه نيكل يك جزء حائز اهميت در توليد آلياژ‌هاي مختلف باشد.

خواص فلز نیکل چیست؟

مقدار عنصر ni نیکل در پوسته و هسته زمین فراوان است و در کنار آهن در شهاب سنگ ها نیز به وفور پیدا می شود. مقادیراندکی از فلز نیکل در حیوانات، آب دریا و گیاهان وجود دارد.

فلز نیکل ( عنصر ni ) به عنوان پنجمین عنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و از نظر خواص مغناطیسی و واکنش های شیمیایی شبیه این دو فلز عمل می‌کند. سختی، چکشخواری، قابلیت انعطاف و هادی جریان الکتریسیته مهمترین خواص ترکیبات نیکل است.

 

نیکل چیست

کاربرد نیکل

نیکل از دو نوع سنگ معدنی متفاوت با روش های استخراج مستقل از دل معادن بیرون می آید. این فلز از ذخایر سولفیدی با روش های زیرزمینی مانند مس استخراج می شود برخی از ذخایر نیز با استفاده از چاله های روباز استخراج می گردد.

روسیه، کانادا و استرالیا به ترتیب بهترین تولید کنندگان ورق نیکل در دنیا شناخته شده‌اند.

آلیاژ نیکل مقاومت زیادی در برابر رطوبت، آب و هوا دارد و به همین دلیل اکسید نمی شود. با توجه به این ویژگی از عنصر ni نیکل در صنایع مختلف از جمله فلز کاری، ساخت سکه های پول، ساخت ابزار آلات شیمیایی و تولید آلیاژهای خاص مثل نقره آلمانی استفاده می‌شود.

به طور کلی مهمترین کاربرد نیکل عبارتست از:

  • ضرب سکه
  • صنایع آبکاری کروم
  • باتری های قابل شارژ
  • صنعت ریخته گری و ورق سازی
  • ساخت وسایل آشپزخانه مانند لباسشویی و غیره
  • صنایع الکترونیک
  • صنایع ساخت و ساز
  • ماشین آلات، خودرو سازی، قطار، تانکر و غیره
  • صنایع دریایی و پروژه‌های شیرین سازی آب شور دریا
  • کاتالیزور برای هیدروژن دار کردن انواع روغن‌های گیاهی
  • استفاده در فنر، پایانه ها، گیره های کاغذ و…

تاریخچه فلز نیکل چیست؟

در ادامه مطلب فلز نیکل چیست با بررسی تاریخچه نیکل مشخص می شود که این عنصر در اشیا قدیمی که قدمت آن به دو هزار سال پیش برمی گردد کشف شده است.

برای اولین بار اکسل کرونستد شیمیدان معروف سوئدی در سال ۱۷۵۱ نیکل را به عنوان یک عنصر شناسایی کرد.

ترکیبات نیکل زمانی بیشتر شناخته شد که در آبکاری فلزی و تولید آلیاژهایی مثل نقره-نیکل مورد استفاده قرار گرفت. با کشف فولاد ضد زنگ در اوایل قرن بیستم مشخص شد که نیکل در بیشتر گرید های فولاد ضد زنگ نقش بسیار مهمی دارد.

این کشف تا به امروز به کمک صنایع مختلفی آمده است به طوری که از آلیاژهای مبتنی بر نیکل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و درجه حرارت بالا در کارخانجات مواد شیمیایی، موتور جت و غیره استفاده می‌شود. عنصر ni نیکل روز به روز ارزش و اهمیت بیشتری پیدا می کند و مورد توجه بسیاری از صنایع و فناوری ها قرار گرفته است.

بیشتر بخوانید: مواد تشکیل دهنده استیل

فلز نیکل چیست

آمریکا برای اولین بار از آلیاژ مس و نیکل برای ضرب سکه استفاده کرد. تا آن زمان نیکل خالص وجود خارجی نداشت اما در سال ۱۸۸۱ سکه هایی با نیکل خالص در سوئیس ضرب شد.

سنگ نیکل چیست ؟

سنگ نیکل یا نیکلیت (Nickelite) یک سنگ معدنی است که در آن مقدار قابل توجهی از عنصر نیکل وجود دارد. این سنگ معمولاً در معادن سولفیدی یافت می‌شود و در تولید نیکل از آن استفاده می‌شود.

سنگ نیکل همچنین به عنوان منبع نیکل در صنایع فولادسازی، شیمیایی و الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد نیکل در صنعت تولید استیل

همانطور که در ابتدای مطلب فلز نیکل چیست؟ عنوان شد ویژگی های برجسته و خواص شیمیایی و فیزیکی فوق العاده نیکل آن را برای کاربرد در صنایع به بهترین گزینه تبدیل کرده است.

فلز نیکل خالص حالت سفت و سختی دارد و در عین حال از ویژگی انعطاف پذیری برخوردار است به همین دلیل به عنوان یک تقویت کننده در تولید آلیاژهای فلزی استفاده می شود.
نیکل رسانای عالی برای گرما و الکتریسیته نیز می باشد و جلاپذیری بسیار خوبی دارد.

این فلز دو ظرفیتی قادر است برخی ترکیبات پیچیده را به عنوان نیکل آبی یا نیکل سبز تشکیل دهد. ساختار نیکل شکل بلوری و مکعبی دارد. مزیت ترکیبات نیکل نسبت به برخی از فلزات موجود در کره زمین، مقاومت آن در آب است که به هیچ عنوان اکسید نمی شود.

فولادهای ضد زنگ پرمصرف عبارتند از:

روش تشخیص نیکل

ورق های استنلس استیل ذکر شده از جمله پرکاربردترین انواع ورق استیل ضد زنگ در صنعت هستند. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره کاربرد و خواص فیزیکی هر یک از انواع ورق های استنلس استیل تنها روی هر یک از آن‌ها کلیک کنید.

از دیگر عناصری که در ساخت آلیاژ استیل در کنار فلز نیکل استفاده می‌شود می‌توان گوگرد، کروم و سنگ منگنز را نام برد.

روش تشخیص نیکل

تشخیص نیکل به چند روش انجام می‌شود. یکی از روش های رایج به کمک واکنشگر کی لیت ساز انجام می‌شود. ماده‌ای به نام دی متیل گلی اکسیم یک واکنشگر کی لیت ساز عالی برای تشخیص و تعیین اندازه میزان نیکل است.

نیکلII توسط این ماده رسوب دهنده آلی در محلول های قلیایی ضعیف رسوب داده می‌شود. با رسوب حجیم نیکل با کی لیت ساز، می‌توان به راحتی مقدار اندک نیکل را شناسایی کرد.

برای تشخیص نیکل، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

  1.  آزمایش فلمینگ: در این روش تشخیص نیکل ، نمونه مورد بررسی با یک حلال اسیدی (مانند اسید نیتریک) ترکیب می‌شود و سپس با یک حلال آمونیاک تفاعل می‌کند. در صورت وجود نیکل، رنگ حلال به رنگ زرد تغییر می‌کند.
  2.  آزمایش دمپف: در این روش، نمونه با چند قطره دمپف (DMPD) ترکیب می‌شود. در صورت وجود نیکل، رنگ حلال به رنگ صورتی تغییر می‌کند.
  3.  آزمایش سولفید هیدروژن: در این روش، نمونه با گاز سولفید هیدروژن ترکیب می‌شود. در صورت وجود نقطه قابل توجه نقطه قابل توجه سولفید هیدروژن، گاز سولفید قابل لحظات کاملاً سیاه رنگ می‌شود.
  4.  آزمایش تشدید الکتروشیمیایی: در این نحوه شناسایی نیکل ، نمونه با استفاده از یک الکترود نقره تحت تأثیر جریان الکتریکی قرار می‌گیرد. در صورت وجود نیکل، جریان الکتریکی افزایش می‌یابد.
  5.  آزمایش کروماتوگرافی: در این آزمایش ، نمونه با استفاده از چروکسوگرافی (مانند کروماتوگرافی گاز) جداسازی می‌شود و سپس با استفاده از رنگ‌دهنده خاص (مانند دایم فلورسنت) تحلیل می‌شود.

 

Nickel resists corrosion and is used to plate other metals to protect them. It is, however, mainly used in making alloys such as stainless steel. Nichrome is an alloy of nickel and chromium with small amounts of silicon, manganese and iron. It resists corrosion, even when red hot, so is used in toasters and electric ovens. A copper-nickel alloy is commonly used in desalination plants, which convert seawater into fresh water. Nickel steel is used for armour plating. Other alloys of nickel are used in boat propeller shafts and turbine blades

نیکل در برابر خوردگی مقاوم است و برای پوشش فلزات دیگر برای محافظت از آنها استفاده می شود. با این حال، عمدتاً در ساخت آلیاژهایی مانند فولاد ضد زنگ استفاده می شود. نیکروم آلیاژی از نیکل و کروم با مقادیر کمی سیلیکون، منگنز و آهن است.

در برابر خوردگی مقاومت می کند، حتی زمانی که قرمز داغ باشد، بنابراین در توستر و اجاق های برقی استفاده می شود. آلیاژ مس نیکل معمولاً در کارخانه های نمک زدایی استفاده می‌شود که آب دریا را به آب شیرین تبدیل می کند. فولاد نیکل برای آبکاری زره استفاده می شود. سایر آلیاژهای نیکل در شفت پروانه قایق و پره های توربین استفاده می شود.

ترکیب آهن و نیکل

عنصر نیکل خواص فیزیکی و شیمیایی زیادی دارد که نقش این عنصر را در تولید هزاران محصول و ساخت صنایع مختلف بیشتر آشکار می کند.

در حال حاضر بیشترین کاربرد نیکل در تولید آلیاژ است. این عنصر در کنار کروم و سایر فلزات، عامل مهمی در تولید فولاد های ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت است. طبق داده های موجود حدود ۶۹ درصد از عنصر نیکل در ساخت فولاد ضد زنگ استفاده می شود که بسیار چشمگیر است و ۱۵ درصد آن نیز در تولید آلیاژهای فولادی و غیر آهنی کاربرد دارد.

آلیاژهای نیکل با برخی فلزات مانند کروم، مس، مولبیدن و آهن آلیاژ می‌شود. افزودن نیکل باعث تغییر خواص آلیاژ و بهبود ویژگی‌های آن مانند مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون، افزایش بازدهی در حرارت بالا و غیره می گردد.

کروم یکی از عناصری است که در کنار نیکل برای ساخت استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد، در رابطه با این مطلب پیشنهاد می‎‌شود مقاله فلز کروم چیست را مطالعه نمایید.

 

شهر استیل ارائه دهنده محصولات و انواع ورق‌های استیل ضد زنگ در گریدهای مختلف با بهترین کیفیت و مناسب‌ترین قیمت بازار است. جهت دریافت رایگان مشاوره خریدو استعلام قیمت ورق استیل با کارشناسان مجموعه از طریق شماره‌های درج شده در سایت  تماس حاصل فرمایید.

02168559     09197545601

جمع بندی

شما در این مطلب با موضوع نیکل چیست و چه کاربردی دارد همراه ما بودید. همچنین کاربرد نیکل را نیز بررسی کردیم. همانطور که عنوان شد فلز نیکل ( عنصر ni ) خواص فوق العاده ای دارد و در واکنش با محیط های خورنده مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. بنابراین به عنوان نوعی پوشش بیرونی محافظ برای برخی فلزات نرم و آسیب پذیر استفاده می‌شود و چون توانایی مقاومت فوق العاده ای در برابر دما و حرارت بسیار بالا دارد در ساخت سوپر آلیاژها نیز کاربرد دارد. به ترکیبات فلزی که به دلیل مقاومت بسیار زیاد و استحکام بالا در برابر حرارت، خوردگی و اکسیداسیون ساخته می‌شوند سوپرآلیاژ میگویند. در پایان امیدواریم از این مطلب بهره برده باشید.

بازگشت به لیست

4 دیدگاه در “فلز نیکل چیست و چه کاربردی دارد؟

  1. امیرپارسا گفت:

    فلز نیکل جزو فلزات چند ظرفیتی هست ؟

    1. admin گفت:

      سلام و عرض ادب

      بله، فلز نیکل جزو فلزات چند ظرفیتی محسوب می‌شود. این فلز به دلیل داشتن خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت، راندمان بالای الکتریکی و حرارتی و قابلیت جذب پرتوهای رادیواکتیو، در بسیاری از صنایع مانند صنایع هوافضا، صنایع الکترونیک، صنایع نظامی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.

  2. امیر رضا گفت:

    سلام فلز نیکل با آب و هوا واکنش میده ؟

    1. admin گفت:

      سلام و عرض ادب

      فلز نیکل در معرض هوا و آب، به خصوص در دماهای معمولی، تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد و واکنش چندانی ندارد. این به دلیل پوشش اکسید نیکلی (NiO) است که روی سطح فلز تشکیل می‌شود و از تماس بیشتر فلز با هوا و آب جلوگیری می‌کند. اما در دماهای بالاتر، نظیر 800-1000 درجه سانتیگراد، فلز نیکل با بخار آب و دیگر گازهای خنثی و حتی با بخارات اسیدهای قوی (مانند HCl) واکنش داده و اکسید موربد (NiO) را تشکیل میدهد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما و شماره تماس شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *