Verborgen in den Tiefen der Erde und der Weiten des Weltraums, offenbart Nickel seine vielseitige Natur. Dieses silbrig-weiße Metall, entdeckt im 18. Jahrhundert, ist weit mehr als nur ein Element im Periodensystem; es ist ein Schlüsselbestandteil unserer modernen Welt. Von der Zusammensetzung von Eisenmeteoriten bis hin zu den Nickel-Cadmium-Batterien, die unsere Geräte antreiben, durchdringt Nickel zahlreiche Aspekte unseres Lebens. Die faszinierende Geschichte des Nickels, benannt nach einem schelmischen Berggeist, enthüllt seine Gewinnung durch komplexe Verfahren wie das Renn- und Carbonylverfahren, die seine Reinheit und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten gewährleisten. Entdecken Sie, wie Nickel Stahl widerstandsfähiger macht, als Katalysator in der chemischen Industrie dient und sogar in unseren Münzen präsent ist. Tauchen Sie ein in die Welt der Nickelverbindungen, von Nickelchlorid, das in Gasmasken verwendet wird, bis zu Nickelnitrat, das in der chemischen Synthese eine Rolle spielt. Diese umfassende Betrachtung beleuchtet nicht nur die chemischen Eigenschaften und die Gewinnung von Nickel, sondern auch seine bedeutende Rolle in Technologie, Industrie und Alltag. Erfahren Sie mehr über die führenden Nickelproduzenten weltweit und die vielfältigen Nachweismethoden dieses faszinierenden Elements, das sowohl in der Wissenschaft als auch in der Industrie eine unverzichtbare Rolle spielt. Eine Reise durch die Welt des Nickels, die Ihnen die Augen für die Bedeutung dieses oft übersehenen Metalls öffnen wird. Von den Grundlagen seiner atomaren Struktur bis hin zu seinen komplexen Verbindungen und Anwendungen bietet dieses Buch einen umfassenden Überblick für Studenten, Forscher und alle, die sich für die Welt der Chemie und Materialwissenschaften interessieren.
NICKEL
Allgemeines :
Symbol : Ni (von „Nickel“ , einem männlichen Berggeist , dem Gegenstück zu „Nixe“)
Ordnungszahl : 28
Oxidationszahlen : +II , +III , ( +IV)
Metall. Element aus der 8. Nebengruppe des PSE Relative Atommasse : 58,70
Erstherstellung : 1751 vom Schweden Cronstedt entdeckt und isoliert
Vorkommen :
Elementar in Eisenmeteoriten (ca. 8% Nickel) In der Erdkruste (~ 0,1 % ) , NiFe-Schichte
Sonst nur chem. gebunden , meist mit Co , As und Sb , meist im Kupferschiefer
In ozeanischen Mangank nollen (ca. 1%)
Eigenschaften :
Nickel ist ein silberweißes , festes Metall , das sich schmieden , verformen
und gut polieren lässt , bei Temperaturen bis 345°C ist es magnetisch , schmilzt bei etwa 1455°C und verdampft bei bei ca. 2730 °C ;
in Form eines Metallblocks ist Nickel nicht sehr reaktiv , feinst verteiltes
Nickelpulver reagiert an der Luft jedoch pyrophor (brennt) ;
in verd. Säuren langsam , in Basen nicht löslich , in konzentrierter HNO3 bildet Nickel eine dünne Oxidschicht und reagiert nic ht weiter (Passivierung)
Herstellung :
- Rennverfahren: Silicatische Erze werden in Drehrohöfen mit
Kohlenstaub zu Nickel- Eisen-Luppen (mit 5-8% Nickel) reduziert.
Diese werden entschwefelt , geröstet und ammonikalisch ausgelaugt.
Aus saurer Lösung wird dann Nickel elektrolytisch rein abgeschieden.
- Carbonylverfahren (Mond - Verfahren): CO wird über das noch unreine Nickelrohprodukt geleitet und dieses auf 50 - 80°C aufgeheitzt , wobei sich flüchtiges Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 bildet . Die so entstandene Gasmischung wird auf 200°C erhitzt . Bei dieser Temperatur zerfällt das Ni(CO)4 und reines metallisches Nickel (Mond-Nickel) setzt sich ab .
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Uta Weber , 2Ha , 23. November 1999
Verwendung :
- Münzen (Nickelmünzen bestehen aus einer Legierung aus 25% Ni und 75% Cu)
- für Legierungen (Ni verleiht Stahl hohe Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit)
- Ni ist Hauptbestandteil der Nickel-Cadmium-Batterien J Laborgeräte
- Hydrierungskatalysator (z.B. für die Fetthärtung)
Zu den weltweit wichtigsten Erzeugungsländern für Nickel gehören die ehemalige Sowjetunion , Kanada , Japan , Norwegen , Australien und Neukaledonien .
Verbindungen :
Ni bildet bevorzugt zweiwertige Verbindungen . Es gibt aber auch
Verbindungen , in denen Nickel in den Oxidationsstufen - 1 bis + 4 vorliegt .
- Nickelchlorid: Als Hexahydrat NiCl2 6 H2O ; grasgrüne , prismatische
Kristalle ; geht beim Erhitzen unter Verlust des Kristallwassers in goldgelbe , glänzende , leicht sublimierbare Schuppen von wasserfreiem Nickelchlorid , bei weiterem Glühen in NiO über ; Verwendung : zur Vernickelung, in Gasmasken , als Reagenz zu Zaubertinten
- Nickelhydroxid Ni(OH)2 : apfelgrüner Niederschlag , entsteht bei Zugabe von Nickel(II)-Salzlösung zu wässriger Alkalihydroxid-Lsg. , beim Glühen wird es in NiO umgewandelt ; Verwendung : Herstellung von Ni-Cd-Akkumulatoren J Nickelsulfat: Als Hexahydrat NiSO4 6H2O ; smaragdgrüne oder blaue Kristalle , lösl. in Wasser und Alkohol , wasserfrei in Form gelber Kristalle ; Verwendung : Herstellung von Katalysatoren
- Nickelnitrat: Als Hexahydrat Ni(NO3)2 6H2O ; smaragdgrüne , glasige , etwas hygroskopische Kristalle ; brandfördernd , löst Kontaktallergien aus
Nachweise :
- Boraxperle ; Oxidationsperle : braunviolett , Reduktionsperle : grau (trüb) J Nickel ist in der 5. Gruppe des Kationentrennungsganges
- Flockiger , roter Niederschlag mit Diacetyldioxim in ammonikalischer Lösung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Quellennachweise :
Schröter , Lautenschläger , Bibrack : CHEMIE Fakten und Gesetze , Bechtermünz Verlag , Augsburg 1998 Microsoft ENCARTA 98 Enzyklopädie
Häufig gestellte Fragen zu Nickel
Was sind die grundlegenden Eigenschaften von Nickel?
Nickel ist ein silberweißes, festes Metall, das sich schmieden, verformen und gut polieren lässt. Es ist bis 345°C magnetisch, schmilzt bei ca. 1455°C und verdampft bei ca. 2730°C. In kompakter Form ist es wenig reaktiv, aber als feines Pulver pyrophor. Es löst sich langsam in verdünnten Säuren, nicht aber in Basen. In konzentrierter HNO3 bildet es eine passive Oxidschicht.
Wo kommt Nickel vor?
Nickel kommt elementar in Eisenmeteoriten (ca. 8%) vor. In der Erdkruste macht es etwa 0,1% aus, insbesondere in der NiFe-Schichte. Es findet sich chemisch gebunden, meist mit Kobalt, Arsen und Antimon, häufig im Kupferschiefer und in ozeanischen Manganknollen (ca. 1%).
Wie wird Nickel hergestellt?
Nickel wird durch das Rennverfahren oder das Carbonylverfahren (Mond-Verfahren) gewonnen. Beim Rennverfahren werden silicatische Erze mit Kohlenstaub reduziert und anschließend ausgelaugt. Beim Carbonylverfahren wird Nickeltetracarbonyl (Ni(CO)4) gebildet, das bei höherer Temperatur wieder in reines Nickel zerfällt.
Wozu wird Nickel verwendet?
Nickel wird in Münzen (25% Ni und 75% Cu), für Legierungen (Erhöhung der Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Stahl), in Nickel-Cadmium-Batterien, Laborgeräten und als Hydrierungskatalysator (z.B. Fetthärtung) verwendet.
Welche wichtigen Nickelverbindungen gibt es?
Wichtige Nickelverbindungen sind Nickelchlorid (NiCl2), Nickelhydroxid (Ni(OH)2), Nickelsulfat (NiSO4) und Nickelnitrat (Ni(NO3)2).
Wie kann man Nickel nachweisen?
Nickel kann durch die Boraxperle (braunviolett in der Oxidationsperle, grau und trüb in der Reduktionsperle) oder durch einen flockigen, roten Niederschlag mit Diacetyldioxim in ammonikalischer Lösung nachgewiesen werden.
Welche Oxidationsstufen kann Nickel einnehmen?
Nickel bildet bevorzugt zweiwertige Verbindungen. Es gibt aber auch Verbindungen, in denen Nickel in den Oxidationsstufen -1 bis +4 vorliegt.
Was ist das Mond-Verfahren und wofür wird es verwendet?
Das Mond-Verfahren (Carbonylverfahren) ist ein Verfahren zur Reindarstellung von Nickel. Kohlenmonoxid wird über unreines Nickelrohprodukt geleitet, wodurch flüchtiges Nickeltetracarbonyl Ni(CO)4 entsteht, das dann bei höherer Temperatur wieder zu reinem Nickel zerfällt.
- Quote paper
- Uta Weber (Author), 2001, Nickel. Vorkommen, Eigenschaften und Verwendung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/102945
