鎳(化學元素)

發現簡史

隕石包含著鐵和鎳，早期它們被作為上好的鐵使用。因為這種金屬不生鏽，它被秘魯的土著看作是銀。一種含有鋅鎳的合金被叫做白銅，在公元前200年的中國被使用。有些甚至延伸到了歐洲。

在1751年，工作於斯德哥爾摩（瑞典首都）的Alex Fredrik Cronstedt研究一種新的金屬——叫做紅砷鎳礦（NiAs）——其來自瑞典的海爾辛蘭的Los。他以為其包含銅，但他提取出的是一種新的金屬，他宣布並命名為nickel（鎳）於1754年。許多化學家認為它是鈷，砷，鐵和銅的合金——這些元素以微量的污染物出現。直到1775年純淨的鎳才被Torbern Bergman製取，這才確認了它是一種元素。

礦產分布

世界上紅土鎳礦分布在赤道線南北30度以內的熱帶國家，集中分布在環太平洋的熱帶―亞熱帶地區，主要有：美洲的古巴、巴西；東南亞的印度尼西亞、菲律賓；大洋洲的澳大利亞、新喀里多尼亞、巴布亞紐幾內亞等。中國鎳礦分布就大區來看，主要分布在西北、西南和東北，其保有儲量占全國總儲量的比例分別為76.8%、12.1%、4.9%。就各省(區)來看，甘肅儲量最多，占全國鎳礦總儲量的62%，其次是新疆（11.6%）、雲南（8.9%）、吉林（4.4%）、湖北（3.4%）和四川（3.3%）。其中甘肅金昌的銅鎳共生礦床，鎳資源儲量巨大，僅次於加拿大薩德伯里鎳礦，居世界第二，亞洲第一。

物理性質

有良好延展性，具有中等硬度。

鎳是銀白色金屬，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蝕性，鎳近似銀白色、硬而有延展性並具有鐵磁性的金屬元素，它能夠高度磨光和抗腐蝕。溶於硝酸後，呈綠色。主要用於合金（如鎳鋼和鎳銀）及用作催化劑（如蘭尼鎳，尤指用作氫化的催化劑）

密度8.902克/立方厘米

熔點1453℃

沸點2732℃

化學性質

化學特性

外圍電子排布3d⁸4s²，位於第四周期第Ⅷ族。化學性質較活潑，但比鐵穩定。室溫時在空氣中難氧化，不易與濃硝酸反應。細鎳絲可燃，加熱時與鹵素反應，在稀酸中緩慢溶解。能吸收相當數量氫氣。

鎳不溶於水，常溫下在潮濕空氣中表面形成緻密的氧化膜，能阻止本體金屬繼續氧化。在稀酸中可緩慢溶解，釋放出氫氣而產生綠色的正二價鎳離子Ni²⁺；耐強鹼。鎳可以在純氧中燃燒，發出耀眼白光。同樣的，鎳也可以在氯氣和氟氣中燃燒。對氧化劑溶液包括硝酸在內，均不發生反應。鎳是一個中等強度的還原劑。鎳鹽酸、硫酸、有機酸和鹼性溶液對鎳的浸蝕極慢。鎳在稀硝酸緩慢溶解。發煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑、鈀一樣，鈍化時能吸大量的氫，粒度越小，吸收量越大。鎳的重要鹽類為硫酸鎳和氯化鎳。實驗室中也常用到硝酸鎳，帶有結晶水，化學式為Ni(NO₃)₂·6H₂O，綠色透明的顆粒，易吸收空氣中的水蒸汽。與鐵，鈷相似，在常溫下對水和空氣都較穩定，能抗鹼性腐蝕，故實驗室中可以用鎳坩堝熔融鹼。硫酸鎳（NiSO₄）能與鹼金屬硫酸鹽形成礬 Ni(SO₄)2o6H₂O(MI為鹼金屬離子)。+2價鎳離子能形成配位化合物。常壓下，鎳即可與一氧化碳反應，形成劇毒的四羰基鎳（Ni(CO)₄），加熱後它又會分解成金屬鎳和一氧化碳。