니켈의 물리적 및 화학적 특성
물리적 특성
니켈은 연성 및 점질성을 가진 금속으로, 얇은 포일로 가공될 수 있습니다. 인장 강도 한계는 40~50 kgf/mm2, 탄성 한계는 8 kgf/mm2, 항복 강도는 12 kgf/mm2입니다; 비율 연신율은 40%; 정상 탄성 모듈은 205 GPa; 브리넬 경도 값은 600~800 MPa입니다. 절대 영도에서 631 K까지 강자성 물리적 특성을 유지합니다. 강자성은 외부 전자 껍질 구조의 특징 때문입니다. 같은 이유로, 니켈의 합금 및 몇몇 파생물(산화물 및 할로겐화 합물)은 강자성, 드물게는 페리마그네틱 구조로 자성 배열을 가집니다. 일반적인 조건에서 결정 구조는 면 중심 입방체 구조(β-구조)를 가집니다(a = 3.5236). 그러나 수소(H2) 환경에서 음극 분무 후, 격자는 치밀한 육방형 구조로 바뀝니다(각 a = 2.65, c = 4.32)는, 200°C 이상에서 입방체로 다시 바뀝니다. 입방체 구조를 가진 니켈의 밀도는 8.9 g/cm3, 녹는점은 1453°C, 끓는점은 3000°C입니다. 비열용량(20°C에서)는 0.44 kJ/(kg-K); 선형 열팽창계수는 13.3x10-6 (0~100°C); 25°C에서 열전도율은 90.1 W/mK[0.215 Cal/(cm-sec-°C)]입니다.
화학적 특성
화학적 활력에 있어서, 이 금속은 귀금속과 철 사이에 있습니다. 화합물에서 Ni는 주로 이가를 띱니다. 분말 형태로 H2, CO를 적극적으로 흡수하지만, 가스로 채워지면 기계적 장점이 감소합니다. 500°C까지 가열되면 산소와 결합합니다. 미세분산된 분말은 연소성이 있어서 공기 중에서 자발적으로 발화합니다. NiO 산화물은 녹색 결정체로, 물에 녹지 않습니다(광물 상태로는 분젠석). 황 증기에서 연소하여 니켈 황화물(Ni3 S2)을 형성합니다. NiS의 단황화물을 얻으려면 NiO를 황과 가열해야 합니다. 이 금속은 1400°C까지 질소와 반응하지 않습니다. 니트로화 니켈(Ni3 N)은 니켈 분말을 질소와 함께 가열할 때 형성됩니다(t° 445°C). 뜨거운 상태의 인 증기에서 니켈 인화물(Ni3 P2)이 생성됩니다. 비소와는 Ni5 As2, Ni3 As(광물로는 마우허라이트) 및 NiAs의 화합물을 만듭니다. NiAs 격자는 육각형 배열로, 그 사이에 니켈 원자가 끼워져 있습니다. 이 구조는 많은 금속화물에서 일반적입니다. 불안정한 탄화물 Ni3 C는 장시간(수백 시간) 동안 니켈 분말을 CO 분위기에서 시멘테이션 할 때 형성됩니다. 녹은 니켈은 쉽게 탄소를 용해하지만, 냉각 시 흑연 형태로 방출됩니다. 흑연 손실로 인해 연성이 감소합니다.
화학적 활력
니켈은 화학적으로 철보다 덜 활성이며, 산 및 수분의 작용에 더 강합니다. 유기산에서는 오랜 시간 노출되어야 반응합니다. 염산 및 황산에서는 천천히 녹지만, 묽은 질산에서는 쉽게 녹습니다. 그러나 농축 질산은 니켈을 수동화시키는데, 이는 철보다 낮은 정도입니다. 니켈의 산성 염은 이가를 띱니다. 거의 모든 염이 물에 잘 녹으며, 이는 산성 반응을 줍니다. 탄산 및 인산 염만 물에 잘 녹지 않습니다. NiSO4 황산염은 에메랄드 그린 색상의 니켈 황산염(황산 니켈 NiSO4 x7H2O) 결정으로 결정화됩니다. 800°C까지 가열하면, 거의 모든 니켈 염이 분해됩니다. 이 금속은 강력한 알칼리에 견디지만, (NH4)2 CO3와 함께 암모니아 용액에 용해되어 진한 파란색 용액을 형성합니다. 니켈의 수화 과정에서 이러한 선별적인 암모니아 복합물을 형성하는 특성을 사용합니다.
화학적 특성은 온도에 따라 변합니다. 가열되면, 니켈은 SO2, NH4 및 산화 질소와 반응하며, 미세분말 형태로 CO와도 반응하여 Ni(CO)4 카보닐을 생성합니다. 카보닐의 열적 분해를 통해 가장 순수한 형태의 니켈을 얻습니다.
공급자
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