నికెల్

వికీపీడియా నుండి
(Nickel నుండి దారిమార్పు చెందింది)
Jump to navigation Jump to search
నికెల్,  28Ni
మూస:Infobox element/symbol-to-top-image-alt
సాధారణ ధర్మములు
కనిపించే తీరుlustrous, metallic, and silver with a gold tinge
ఆవర్తన పట్టికలో నికెల్
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
-

Ni

Pd
కోబాల్ట్నికెల్రాగి
పరమాణు సంఖ్య (Z)28
గ్రూపుగ్రూపు 10
పీరియడ్పీరియడ్ 4
బ్లాక్d-బ్లాక్
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Ar] 3d8 4s2 or [Ar] 3d9 4s1 (see text)
ప్రతీ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రానులు
2, 8, 16, 2 or 2, 8, 17, 1
భౌతిక ధర్మములు
STP వద్ద స్థితిsolid
ద్రవీభవన స్థానం1728 K ​(1455 °C, ​2651 °F)
మరుగు స్థానం3186 K ​(2913 °C, ​5275 °F)
సాంద్రత (గ.ఉ వద్ద)8.908 g/cm3
(ద్ర.స్థా వద్ద) ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు7.81 g/cm3
ద్రవీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ ఫ్యూజన్)
17.48 kJ/mol
భాష్పీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ వేపొరైజేషన్)
377.5 kJ/mol
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ26.07 J/(mol·K)
బాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు4[1], 3, 2, 1[2], -1 ​mildly basic oxide
ఋణవిద్యుదాత్మకతPauling scale: 1.91
అయనీకరణ శక్తులు
పరమాణు వ్యాసార్థంempirical: 124 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం124±4 pm
వాండర్‌వాల్ వ్యాసార్థం163 pm
ఇతరములు
స్ఫటిక నిర్మాణంface-centered cubic (fcc)
Face-centered cubic crystal structure for నికెల్
Speed of sound thin rod4900 m/s (at r.t.)
ఉష్ణ వ్యాకోచం13.4 µm/(m·K) (at 25 °C)
ఉష్ణ వాహకత90.9 W/(m·K)
విద్యుత్ విశిష్ట నిరోధం69.3 n Ω·m (at 20 °C)
అయస్కాంత క్రమంferromagnetic
యంగ్ గుణకం200 GPa
షేర్ గుణకం76 GPa
బల్క్ గుణకం180 GPa
పాయిసన్ నిష్పత్తి0.31
మోహ్స్ కఠినత్వం4.0
వికర్స్ కఠినత్వం638 MPa
బ్రినెల్ కఠినత్వం700 MPa
CAS సంఖ్య7440-02-0
చరిత్ర
ఆవిష్కరణAxel Fredrik Cronstedt (1751)
మొదటి సారి వేరుపరచుటAxel Fredrik Cronstedt (1751)
నికెల్ ముఖ్య ఐసోటోపులు
ఐసో­టోపు సమృద్ధి అర్ధ జీవితం (t1/2) క్షయం ఉత్పత్తి
58Ni 68.077% >7×1020 y (β+β+) 1.9258 58Fe
59Ni trace 7.6×104 y ε - 59Co
60Ni 26.223% Ni, 32 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
61Ni 1.14% Ni, 33 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
62Ni 3.634% Ni, 34 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
63Ni syn 100.1 y β 0.0669 63Cu
64Ni 0.926% Ni, 36 న్యూట్రాన్లతో స్థిరంగా ఉన్నది.
Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
| మూలాలు | in Wikidata

మౌలిక సమాచారం[మార్చు]

నికెల్ఒక రసాయనిక మూలకం. మూలకాల ఆవర్తన పట్టికలో సమూహం (group )10, D బ్లాకు,4 వ పెరియడునకు చెందిన లోహం.దీనియొక్క పరమాణు సంఖ్య28. కొద్దిగా బంగారుపు ఛాయకలిగిన వెండి లా తెల్లగా మెరిసే మూలక లోహం. నికెల్ ఒక పరివర్తన మూలకం. ఇది దృఢమైనది, పలకలు, తీగలుగా సాగే స్వభావమున్నది.నికెల్ లోహం పెద్ద ముక్కలుగా, ముద్దగా ఉన్నప్పటి కన్న పుడిగా, ఎక్కువ ఉపరితల వైశాల్యం కలిగినప్పుడు ఎక్కువ చార్యాశీలత కనపరచును.

చరిత్ర[మార్చు]

క్రీ.పూ.3500 సంవత్సరాల నాటికే ఉల్కాపాత జనితమైన సహజ నికెల్-ఇనుము మిశ్రమఖనిజాన్ని వాడినట్లు తెలుస్తున్నది. ఆనాటి, ప్రస్తుతం సిరియాగా పిలవబడే ప్రాంతంలో దొరికిన కంచు వస్తువులలో 2% వరకు నికెల్ లోహం ఉన్నది[3]. చైనాలోని లిఖిత వ్రాతప్రతులలో వ్రాసినదాని ప్రకారం తెల్లరాగి (రాగి-నికెల్ మిశ్రమ ధాతువు, చైనాలో బై టోంగ్, baitong అంటారు ) ని క్రీ.పూ .1700-1400 మధ్య కాలంలో వాడినట్లు తెలుస్తున్నది. 17 వ శతాబ్దిలో ఈ తెల్లరాగిని బ్రిటన్‌కు ఎగుమతి చేసినట్లు తెలుస్తున్నది. అయితే 1822 వరకు ఇది ఒక ప్రత్యేక లోహమని తెలియరాలేదు[4].

ప్రస్తుతం నికెలైన్, లేదా నికోలైట్ అనబడు ఎర్రని ముడిఖనిజాన్ని మధ్య జర్మనీ లోని Erzgebirge ప్రాంతంలో గుర్తిం చినప్పుడు, దానిని రాగి ఖనిజంగా భావించారు.దానినుండి 1751 లో బారోన్ ఆక్సిల్ ఫ్రెడ్రిక్ క్రాంస్ట్ద్ ( Axel Fredrik Cronstedt) ఈ ముడి ఖనిజం నుండి రాగిని ఉత్పత్తి చెయ్యటానికి ప్రయత్నించగా, తెల్లటి లోహం ఉత్పత్తి అయ్యినది. అనుకున్నదానికి భిన్నంగా వేరే లోహం ఉత్పన్నం కావటంతో దానికి జర్మనీపురాణ దయ్యం పేరు కాప్రోనికెల్ అనేపేరు ఈ కొత్త లోహనికి పెట్టాడు[5].కావున Axel Fredrik Cronstedtనే నికెల్ ను కనుగొన్న రసాయన శాస్త్రవేత్తగా భావించాలి.

భౌతిక ధర్మాలు[మార్చు]

ఇనుము, కోబాల్ట్, గాడోలీనియం తరువాత అయస్కాంత ప్రభావిత ధర్మాలుకలిగిన నాలుగవ మూలకం ఇది.ఈ లోహం యొక్క క్యూరీ (curie) యొక్క ఉష్ణోగ్రత 355C, అనగా ఈ ఉష్ణోగ్రత దాటినతరువాత నికెల్ అయస్కాంత ప్రభావితం కాదు[6].పరమాణువు యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం 0.124 nm.అణు అమరిక ముఖ కేంద్రీయ ఘనాకృతిలో ఏర్పది, దీని అల్లికఅభీష్టపరిమాణం (lattice parameter) 0.352 nm లు ఉండును. నికెల్ పరావర్తక మూలకాల వర్గానికి చెందిన దృఢమైన, రేకులుగా సాగే గుణమున్న లోహం.గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, నికెల్ నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణ చెందు స్వభావం కలిగి యున్నది. పెద్ద ముక్కలుగా ముద్దగా ఉన్నప్పుడు ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్ పూత కప్పి ఉండటం వలన ఆక్సిజన్‌తో చర్య నెమ్మదిగా జరుగును. ఆక్సైడ్ పూత కలిగియున్నప్పటికి, ఈలోహం ఆక్సిజన్‌తో రసాయనిక చర్యలో కాస్త చురుకుగానే పాల్గోనును.

మూలకం యొక్కమూల ధర్మాలు

లక్షణం విలువ
భౌతిక స్థితి ఘనస్థితి
సంకేత అక్షరం Ni
పరమాణుసంఖ్య 28
పరమాణు ద్రవ్యరాశి 58.6934 amu
ద్రవీభవన స్థానము 1453.0 °C
మరుగుస్థానం 2732.0 °C
ప్రోటానులు/ఎలక్ట్రానుల సంఖ్య 28
న్యూట్రానుల సంఖ్య 31
వర్గికరణ పరివర్తక లోహం
సాంద్ర్తత,20°Cవద్ద 8.902 గ్రాం/సెం.మీ3
రంగు తెలుపు
స్పటీకనిర్మాణం ఘనాకృతి

విద్యుత్కణం(electron)విన్యాసం[మార్చు]

నికెల్ పరమాణువు రెండు ఎలెక్ట్రాన్ విన్యాసాలను[Ar] 3d8 4s2, [Ar] 3d9 4s1 కలిగి యున్నది.ఈ రెండు కూడా సమాన శక్తిస్థాయి కలిగిఉన్నవి.[Ar]అను సంకేతం ఆర్గాన్ వంటి నిర్మాణము కలిగి ఉండటాన్ని సూచిస్తున్నది.రసాయన శాస్త్ర పాఠ్యాంశాలలో నికెల్ పరమాణు ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని [Ar]4S2 3d8 లేదా Ar] 3d84s2గా చూపించడం జరుగుతున్నది[7].

ఐసోటోపులు[మార్చు]

స్వాభావికంగా లభ్యమయ్యే నికెల్ మూలకం 5 స్థిరమైన ఐసోటోపులను కలిగియున్నది.అవి ; 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni and 64Ni .ఇందులో 58Ni అనునదిసమృద్దిగా లభిస్తున్నది (68.07% ). 62Ni ఐసోటోపు 56Fe, 58Fe ల కన్న ఎక్కువ పరమాణుకేంద్రీయ బంధశక్తి కలిగియున్నది.18 రకాల రేడియో ఐసోటోపుల గుర్తింపు కూడాజరిగింది. వీటిలో 59Ni యొక్క అర్ధజీవితం 76,000 సంవత్సరాలు, 63Ni యొక్క అర్ధజీవితం 100.1 సంవత్సరాలు, 56Ni యొక్క అర్ధజీవితం 6.077 రోజులు.

నికెల్ లోహం యొక్క స్థిర ఐసోటోపుల పట్టిక[8]

నామమాత్ర
ద్రవ్యరాశి
కచ్చితమైన ద్రవ్యరాశి ప్రకృతి సిద్ధమైన లభ్యత% రసాయనిక స్థితి సత్తువ
54Ni ఆక్సైడ్ 95+
58Ni 57.9353462 (16) 68.0769 లోహం, ఆక్సైడ్, సల్ఫైడ్ 99+
60Ni 59.9307884 (16) 26.2231 లోహం, ఆక్సైడ్ 95 - 99+
61Ni 60.9310579 (16) 1.1399 లోహం, ఆక్సైడ్, సల్ఫైడ్ 89 - 94+
62Ni 61.9283461 (16) 3.6345 లోహం 96 - 98+
64Ni 63.9279679 (17) 0.9256 లోహం, ఆక్సైడ్ 84 - 98+

రేడియో ఐసోటోపులు[మార్చు]

18 రకాల రేడియో ఐసోటోపుల గుర్తింపు కూడాజరిగింది.క్రింద కొన్ని రెడియో ధార్మికత కలిగిన ఐసోటోపుల వివరాల పట్టిక పొందుపరచబడినది[9]

రెడియో
ఐసోటోపు
ద్రవ్యరాశి అర్ధజీవితం క్షయ విధానం కేంద్రక వడి
56Ni 55.94214 6.08 రోజులు EC to 56Co 0
57Ni 56.939800 35.6 గంటలు EC to 57Co 3/2
59Ni 58.934351 76,000 సంవత్సరాలు EC to 59Co 3/2
63Ni 62.929673 100సంవత్సరాలు β- to 63Cu 1/2
65Ni 64.930088 2.517 గంటలు β- to 65Cu 5/2
66Ni 65.92912 54.6 గంటలు β- to 66Cu 0

లభ్యత[మార్చు]

భూమి పై సల్ఫరు మరియుఇనుముతో కలసి పెంటా లామ్డైట్ (pentlandite) లోను, సల్ఫరుతో కలిసి మిల్లెరైట్ (millerite, ఆర్సెనిక్తో కలిసి నికేలిన్ (nickeline) ఖనిజాలలో లభిస్తుంది.అలాగే ఆర్సెనిక్, సల్ఫరులతో కలిసి గాలేనా (galena) అను ఖనిజంలోను లభిస్తుంది[10]. నికెల్ ఇనుప ఉల్కపాతంలో కామసైట్ (kamacite, టేనైట్ (taenite) మిశ్రమ దాతువుగా ఉంటుంది.

భారిస్థాయిలో గనులలో లభించు ముడిఖనిజం రెండురకాల నిల్వలు మొదటిది లాటేరైట్స్ ఇవి నికేలి ఫేర్రాస్ ముడి ఖనిజాలైన లిమోనైట్ (limonite: (Fe, Ni) O (OH), గార్నిరైట్ garnierite (a hydrous nickel silicate) : (Ni, Mg)3Si2O5 (OH). రెండవ రకం సల్ఫైడ్ నిల్వలు.ఈ రకంలో ప్రధానమైన ముడిఖనిజం పెంట్లనడితే పెంటలామ్డైట్ (pentlandite: (Ni, Fe) 9S8)

ఆర్థిక పరంగా నికెల్ ను అధిక ప్రమాణంలో కలిగిన ఇనుప ఖనిజం లిమోనైట్ (limonite) ఈ ఖనిజ అధిక పరిమాణంలో కెనడా (సుడ్బురి ప్రాంతం, ఉల్కాపాత కారణంగా ఏర్పడినదనిభావన, ఫసిపిక్లోని న్యూ కేలడోనియా, రష్యా లోని నోర్సిల్క్ ఉన్నాయి. భూమిలోపల ఇనుముతో కుడి లభిస్తుంది.నికెల్ లోహము సూపర్ నోవాలలో కేంద్రకాల సంయోగసమయంలో విశ్వంలో ఆవిర్భవించాయి.

ఉత్పత్తి[మార్చు]

నికెల్ లోహాన్ని కనుగొన్న పిమ్మట, మొదట నికెల్‌ను అరుదుగా లభించే కుప్రోనికెల్ (Kupfernickel) నుండి తయారు చేసేవారు.1824 నుండి కోబాల్ట్ బ్లూ నుండి ఉప ఉత్పత్తిగా తయారు చెయ్యడం మొదలైనది. మొదటగానార్వే, నికెల్ లోహాన్ని అధికమొత్తంలో కలిగిన పైర్హో టైట్ (pyrrhotite ) ఖనిజంనుండి 1848 లో ఉత్పత్తి చెయ్యడం ప్రారంభించినది .

వినియోగం[మార్చు]

ప్రస్తుతం ప్రపంచంలో ఉత్పత్తి అగుచున్న నికెల్ లోహంలో 46 %ను నికెల్ ఉక్కు తయారుచేయుటకు,34 %ను ఇనుమేతర మిశ్రమ ధాతువులను, సూపర్ మిశ్రమ ధాతువులను తయారు చేయుటలో, 14%ను ఎలక్టో ప్లేటింగు పరిశ్రమలలో,6%ను ఇతర రంగాలలో వినియోగిస్తున్నారు.నికెల్‌ను పలురకాల పరిశ్రమలలో పలురకాల వస్తువుల, పరికరాల ఉత్పత్తిలో విరివిగా వినియోగిస్తున్నారు.స్టైయిన్‌లెస్ స్టీలు, అల్నికో అయస్కాంతాలు, నాణేలు, రిచార్జబుల్ బ్యాటరీలలో, ఎలక్ట్రికల్ గిటారు తీగెలు, మైక్రోపోను కాప్సుల్స్, ప్రత్యేకమైన మిశ్రమ ధాతువులు చెయ్యుటకు ఉపయోగిస్తారు. గాజుకు పచ్చరంగు చాయను ఇవ్వటానికి కలుపుతారు.నికెల్‌ను ఇంకా రాగి, క్రోమియం, అల్యూమినియం, సీసం, కోబాల్ట్, వెండి, బంగారం వంటి లోహాలలో కుడా మిశ్రమం చేయుదురు.

ప్రపంచ ఉత్పత్తిలో 60%ను నికెల్ స్టీల్సు (తుప్పుపట్టిని ఉక్కు:stainless steel), తయారీలో వాడుచునారు.నూనెల పరిశ్రమలలో నూనెలను వనస్పతి లేదా హైడ్రోజనేసను చెయ్యుటకు నికెల్ ను ఉత్ప్రేరకంగా వాడెదరు.నికెల్ సమ్మెలన రూపంలో పారిశ్రామికంగా పలు ప్రయోజనాలు కలిగి యున్నది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, నికెల్ నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణ చెందు స్వభావం కలిగి యున్నందున, చరిత్రా పరంగా దీనిని ఇనుము, ఇత్తడి వంటి లోహాల ఆక్సికరణను నివారించుటకై వాటి ఉపరితలం పై నికెల్ లోహాన్ని పలుచని పొరగా పూతగా పూసే వారు. అలాగే కొన్ని లోహాలను తయారుచేయు నప్పుడు, ఉదాహరణకు సత్తు వెండి (German silver ) వాటికి వెండి వంటి నునుపైన ఉపరితలం రావటానికి మిశ్రమ దాతువుగా కలుపుతారు.ఇప్పటికి 6% నికెల్ లోహాన్ని లోహాల ఉపరితల క్షయికరణ నను నివారణకై నికెల్ ప్లెటింగుగా వాడుచున్నారు.

19 వ శతాబ్ది నుండి నికెల్ ను నాణేల తయారీలో మిశ్రమ దాతువుగా వాడటం ప్రారంభంఅయ్యినది.

ఇవికూడా చూడండి[మార్చు]

చిత్రమాలిక[మార్చు]

బయటి లంకెలు[మార్చు]

మూలాలు[మార్చు]

  1. M. Carnes; et al. (2009). "A Stable Tetraalkyl Complex of Nickel(IV)". Angewandte Chemie International Edition. 48: 3384. doi:10.1002/anie.200804435. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
  2. S. Pfirrmann; et al. (2009). "A Dinuclear Nickel(I) Dinitrogen Complex and its Reduction in Single-Electron Steps". Angewandte Chemie International Edition. 48: 3357. doi:10.1002/anie.200805862. {{cite journal}}: Explicit use of et al. in: |author= (help)
  3. Rosenberg, Samuel J (1968). Nickel and Its Alloys. National Bureau of Standards.[permanent dead link]
  4. McNeil, Ian (1990). "The Emergence of Nickel". An Encyclopaedia of the History of Technology. Taylor & Francis. pp. 96–100. ISBN 978-0-415-01306-2.
  5. Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: III. Some eighteenth-century metals". Journal of Chemical Education. 9: 22. Bibcode:1932JChEd...9...22W. doi:10.1021/ed009p22.
  6. Kittel, Charles (1996). Introduction to Solid State Physics. Wiley. p. 449. ISBN 0-471-14286-7.
  7. G.L. Miessler and D.A. Tarr, "Inorganic Chemistry" (2nd ed., Prentice–Hall 1999) p.38
  8. "Nickel Isotopes". tracesciences.com. {{cite web}}: Text "accesdate+2015-04-04" ignored (help)
  9. "Nickel: isotope data". webelements.com. Retrieved 2015-04-4. {{cite web}}: Check date values in: |accessdate= (help)
  10. National Pollutant Inventory – Nickel and compounds Fact Sheet. Npi.gov.au. Retrieved on April 4, 2015.
"https://te.wikipedia.org/w/index.php?title=నికెల్&oldid=3433566" నుండి వెలికితీశారు