Общие сведения. Никель Ni металл побочной подгруппы VIII группы. Порядковый номер 28, атомный вес равен 58,71. Валентность I, II, III, IV. Массовые числа природных изотопов 58, 60, 62, 61, 64. Массовые числа искусственных изотопов 56, 57, 59, 63, 65, 66. Электронная структура атома никеля KL3s23p63d84s2. Электронная структура атома никеля и катиона Ni2 для 3d- и 4s- орбиталей 3d8 4s2 3d8 4s Ni Ni2 3.2. Получение Металлический никель можно получить восстановлением при нагревании окислов никеля NiO, Ni2O3, Ni3O4Ni2O, Ni4O водородом, окисью углерода, углеродом, алюминием, кремнием, бором или другими восстановителями.
В результате восстановления окиси никеля водородом при 270 - 280 образуется порошкообразный пирофорный никель, а при 350 - 400 - порошкообразный, но довольно усточивый металлический никель. Для ускорения восстановления окиси никеляII водородом процесс ведут при 600 - 700. Окись углерода восстанавливает NiO, начиная от температуры 250 - 300. Процесс протекает быстро и полностью заканчивается к 700 - 900. При прокаливании 1250 брикетов, образованных из NiO в пасты, состоящей из пшеничной муки и древесного угля, образуется порошок металлического никеля, а при сильном прокаливании в электрических печах смеси NiO с древесным углем и известью образуется расплавленный металлический никель.
Восстановление окиси никеля II твердым углем начинается примерно при 600 и полностью завершается при 1000. Алюмо- и кремнетермическое восстановление окиси никеляII описывается уравнениями 3NiO 2Al 3Ni Al2O3 218,10 ккал 2NiO Si 2Ni SiO2 91,44 ккал Алюмо- или кремнетермическим восстановлением, а также восстановлением углем при нагревании смеси окиси никеля с окислами железа получают сплавы железо никельферроникель, которые обычно содержат и элемент восстановитель.
Сильно карбидизированные сплавы железо никель используются непременно для получения сталей.
Металлический никель можно получить восстановлением безводного хлорида никеля NiCl2 водородом при 600. Металлический никель получают также электролитическим путем. Осадки электролитического никеля содержат значительное количество водорода поскольку никель осаждается в условиях высокой катодной поляризации и и образованы из мелких кристаллов, твердость которых превосходит твердость плавленного или отпущенного металла.
Электролитическим методом можно получить порошок, чешуйки или хрупкую массу никеля.
Для получения порошка электролитического никеля используют электролиты содержащие простые или двойные соли, и аммиачные электролиты, содержащие соединения никеля.
Порошкообразный металлический никель получается легче, чем порошкообразное железо, поскольку электролит более устойчив, а порошок никеля обладает меньшей склонностью к окислению. Для электролитического получения металлического никеля можно использовать различные растворы, содержащие соли никеля.
Электролиз осуществляется в условиях определенных pH, температуры и катодной плотности тока. Анодный шлам, образующийся при электролитическом получении или рафинировании никеля, служит, как уже отмечалось, для извлечения химически неактивных металлов, например платины или платиновых металлов. 3.3.