镍及其主要化合物的物理化学性质

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:386
    是元素周期表中第Ⅷ族的元素,其在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学特性,镍的许多物理化学性质与危相似;由于在元素周期表中与毗邻,因此在亲氧和亲硫性方面又较接近铜。
    (一)镍的主要物理化学性质
    镍是一种白色的属,在20℃时的密度为8.908g.cm-3,熔点(1453℃)时液体镍的密度为7.9g·cm-3, 1500℃为7.76g·cm-3,其他镍产品的密度(g.cm-3)分别为:铸镍8.8,电镍8.9,镍丸8.4,化学纯致密镍9.04±0.03。
    在20℃时镍的比电阻为6.9×10-6Ω/cm. 镍基合金虽然广泛用于热元件,但由于易氧化的原因纯镍实际上无此用途。热电性与铁、铜、银、金属不同,较为负,所以在冷端的电流由铂流向镍,因此,以镍作为热电元件时可产生高的电钢产动势。室温下工业用镍最大饱和极化强度为0.61T,最低矫顽力为1.5A/cm,是许多磁性物料(由高导磁率的软磁合金至高矫顽磁性,它确定了镍磁性器件工作的上限温度。
    单位体积的镍能吸收4.15倍体积的氢气。
    镍的原子序数28,原子量58.71,熔点(1453±1)℃,沸点2732℃。镍在大气中不易生锈,能抵抗苛性碱的腐留尼旺岛蚀。大气实验结果表明,99%纯度的镍在20年内不生锈痕,无论在水溶液或溶盐内镍抵抗苛性碱的能力都很强;沸腾的50%苛性钠溶液中每年的蚀速度不超过25µm,对于盐类溶液,只容易受到氧化性盐类(如氧化高铁或次氧酸铁盐)的侵蚀。在空气或氧气中,镍的电极位为-0.227V,25℃时为-0.231V,若溶液中有少量杂质,尤其是有硫存在时,镍即显著钝化。
    (二)镍的主要化合物及其性质
    镍的化合物在自然界里有三种基本形态,即镍的氧化物、硫化物和化物。它的氧化物有氧化亚镍(NiO)、四氧化三镍(Ni2O3)。三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400—450℃,即离解为四氧化三镍,进一步提高温度最终变成氧化亚镍。镍可形成多种盐类,但与钴不同,只生成两价镍盐,因此,不稳定的三氧化二镍常作为较负电性金属(如C0、Fe)的氧化剂,用于镍电解液净化除C0。氧化亚镍的熔点为1650-1660℃,很容易被C或CO还原。氧化亚镍与CoO、FeO一样,可形面NiO·SiO2的2NiO·Si2两类硅酸盐化合物,但NiO·SiO2不稳定。氧化亚镍具有触媒作用,可使SO2转变为SO3,而SO3与NiO又可以形成稳定的硫酸盐,并较铜、铁的硫酸盐稳定,加热到750-800℃才显著离解。氧化亚镍能溶于硫酸、亚硫酸、盐酸和硝酸等溶液中形成绿色的两价镍盐。当与石灰乳以生反应时,即形成绿色的氢氧化镍[Ni(OH)2]沉定。
    镍的硫化物有NiS2、Ni6S5、Ni3S2、NiS等。硫化亚镍(NiS)在高温下不稳定,在中性和还原气氛下受热时按下式离解:

                                   3NiS=Ni3S2+1/2S2

在冶炼温度下,低硫化镍(Ni3S2)是稳定的,其离解压比FeS小,但比Cu2S大。
    镍的砷化物有砷化镍(NiAs)和二砷化三镍(Ni3As2)。前者在自然界中为红砷镍矿,在中性气氧中可按下式离解:

                                  3NiAs=Ni3As2+As

在氧化气氛中红砷镍矿的砷一部分形成挥发性的As2O3,一部分则形成无挥发性的砷酸盐(NiO·As2O3)。因此,为了更完全地脱砷,在氧化焙烧后、还必须进行还原焙烧,使砷酸盐转变为砷化物,进一步氧化焙烧中再使砷呈As2O3形态挥发,即进行交替的氧化还原焙烧以完成脱砷过程。
    镍类似铁和钴,在常压条件和40-100℃温度下,可与一氧化碳形成羰基镍[Ni(CO)4]:

                             Ni+4CO=Ni(CO)4+163.6kJ 

当温度升高至150--316℃时,羰基镍又分解为金属镍。这个反应是羰基法提取镍的理论基础。
标签: 化学性质
打赏

免责声明:
本站部份内容系网友自发上传与转载,不代表本网赞同其观点;
如涉及内容、版权等问题,请在30日内联系,我们将在第一时间删除内容!

购物指南

支付方式

商家合作

关于我们

微信扫一扫

(c)2008-2018 DESTOON B2B SYSTEM All Rights Reserved
免责声明:以上信息由相关企业或个人自行免费发布,其真实性、准确性及合法性未证实。请谨慎采用,风险自负。本网对此不承担任何法律责任。

在线咨询

在线咨询:

QQ交流群

微信公众号