UNIVERZITET U TRAVNIKU

FAKULTET ZA TEHNIČKE STUDIJE

INŽINJERSKA INFORMATIKA

PRIMJENA NIKLA U INDUSTRIJI

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA

HEMIJA

Kandidat                                                                                                      Mentor

Semin Alkić

Travnik, decembar, 2015.

2

SADRŽAJ

UVOD

..............................................................................................................................................3

1.

 

NIKL - OSNOVNE OSOBINE, SPOJEVI I NAČIN DOBIJANJA

.....................................4

2.

 

UPOTREBA NIKLA

................................................................................................................. 7

2.1

 

Nikl u tekstilnoj industriji

...................................................................................................9

2.2

 

Niklovo bijelo zlato

...............................................................................................................9

2.3

 

Nikl u industriji izrade baterija

........................................................................................10

2.3.1

 

Nikl-kadmijske (NiCd) baterije

.................................................................................10

2.3.2 Nikl-metal hidridne (NiMH) baterije

........................................................................12

2.4 Nikl u izradi kovanog novca

..............................................................................................13

2.5 Nikl u industriji stakla, emajla i boja

...............................................................................13

2.6 Nikl u industriji čelika

.......................................................................................................14

2.7 Nikl u hemijskoj industriji

................................................................................................15

ZAKLJUČAK

.............................................................................................................................. 16

LITERATURA

.............................................................................................................................17

background image

4

pogoršavaju iznad 800°C. Atmosferska korozija nikla je vrlo spora; očituje se gubitkom sjaja i 
polaganim   tamnjenjem   metala.   Postojan   je   u   neoksidirajućim   solima,   u   slabo   aeriranim 
razrijeđenim neoksidirajućim kiselinama i organskim kiselinama. U oksidirajućim kiselinama je 
potpuno nepostojan. Vrlo je otporan na jake lužine sve do vrelišta. Sve njegove osobine učinile su 
da bude zastupljen u raznim sferama industrije i tehnologije. [2]

1. NIKL- OSNOVNE OSOBINE, SPOJEVI I NAČIN DOBIJANJA

Nikl je 1751. godine otkrio Axel Fredrik Cronstedt. Ime je dobio po imenu demonskog bića iz 

germanske mitologije od njemačke riječi “kupfernickel”,  što znači “lažni” ili “vražji bakar”.  Iako 
u početku ova tvrdnja nije prihvaćena, nakon serije eksperimenata dokazano je da je u rudi, koja je 
bakarne boje, a ne daje bakar nakon standardnih procesa tretiranja, prisutan novi metal. Od tada 
počinje njegova intenzivna upotreba koja se svakim danom povećava.

Nikl   je   metal   bijelo   sive   boje   kao   srebro,   odlikuje   se   velikom   tvrdoćom,   slabo   je 

feromagnetičan. Topi se na 1453°C, ključa na 2732°C, gustina mu je 8,9g/cm3. Slabo je rastvoran 
u hlorovodoničnoj i sumpornoj kiselini, dok se u azotnoj kiselini intenzivno rastvara, a takođe i u 
vrućoj sumpornoj kiselini. Otporan je na djelovanje alkalnih hidroksida. Veoma je otporan prema 
vazduhu,   pa   je   našao   primjenu   za   prekrivanje   drugih   metala.   Prevlake   nikla   (tkz.   proces 
niklovanja)   nanesene   na   metale,   hemijski   ili   elektrohemijski,   imaju   višestruku   ulogu,   od 
antikorozivne, što produžava vijek trajanja metala, do dekorativne, što omogućava da se izrađuju 
razni predmeti. Osim antikorozivne i dekorativne uloge, nikl se koristi kao dodatak metalima, za 
dobijanje raznovrsnih legura, dajući im određena specifična svojstva, ili samo poboljšavajući 
njihove osobine. Nikl se dobija uglavnom iz sulfidnih ruda, od kojih je najpoznatija petlandit 
(Ni,Fe)9S8. Posle obogaćivanja i prerade ovih ruda, dobija se niklni kamen, koji sadrži oko 48% 
nikla. 

Prerada ovog sulfida vrši se na nekoliko načina:

Oksidacijom sulfide do nikl oksida, a potom njegvom redukcijom koksom

elektrolizom Ni2S3

prženjem sulfida do oksida, a potom redukcijom oksida  „vodenim gasom”.

Nikl gradi dva tipa jedinjenja: nikl (II) i nikl (III). Veoma rijetko se nalazi u vidu ovih drugih 

jedinjenja. Od poznatijih jedinjenja sa oksidacionim stanjem +2, tu su svakako nikl sulfat - NiSO4, 
i nikl hlorid-NiCl2, koji se koriste kao komponente elektrolita za elektrohemijsko nanošenje nikla 
na metale. Osim njih, poznat je i nikl hipofosfit, koji služi kao komponenta rastvora za hemijsko 
nanošenje prevlaka, takođe i nikl tetra-karbonil, kompleksno jedinjenje koje se primenjuje u 
organskoj sintezi. Još jedno jedinjenje koje ima veliki značaj jeste NiO2. Iako je nikl ovdje u 
oksidacionom stanju +4, i ovo je jedno od rijetkih jedinjenja nikla u ovom oksidacionom stanju, 
ovaj oksid je našao primjenu u izradi Ni-Cd akumulatorima. Naime, ovaj oksid je korišten kao 
katoda u ovom tipu akumulatora. [3] [4]

5

Može se polirati do visokog sjaja i obrađivati svim postupcima plastične deformacije u tanke 

folije, cijevi i trake. Pri sobnoj temperaturi slabo je feromagnetičan i to svojstvo zadržava do 
340°C. Prilično je otporan prema koroziji u raznim sredinama. Pri sobnoj temperaturi otporan je na 
djelovanje atmosferskih plinova, vode, halogenih elemenata i sumpora (na zraku tamni vrlo 
polako), ali zagrijan reagira kako s halogenim elementima, sumporom i fosforom, tako i s arsenom, 
selenijem i drugim. S kisikom daje niklov (II)-oksid, a zagrijan do crvenog žara s vodenom parom 
daje niklov (I)-oksid uz oslobađanje vodika. Praškasti je nikl piroforan i zapali se zagrijavanjem na 
zraku. Lako upija veće količine plinova (kao CO, H2). Vrlo je otporan prema lužinama sve do 
temperature od 500°C. U neoksidativnim kiselinama otapa se vrlo sporo, dok ga razrijeđene 
oksidirajuće kiseline otapaju vrlo brzo. Koncentrirana dušična kiselina pasivizira površinu, ali 
dugotrajnijim djelovanjem ipak dolazi do postupnog otapanja. U reakcijama nikla s kiselinama 
stvaraju se soli nikla (II) koje su zelene boje kada su hidratizirane, a isto tako i njihove otopine.

Sulfidne rude bakra i nikla vrlo su sličnog sastava. Postupak koncentriranja identičan je kao i 

kod dobivanja bakra do dobivanja niklnog kamena koji sadrži 48% Ni, 27% Cu, 21% S, < 1% Fe, a 
ostatak je kobalt i plemeniti metali. Vrlo sporim hlađenjem niklnog kamena razdvajaju se bakrovi 
od niklovih sulfida. Daljnja obrada niklovog sulfida (sastava približno Ni3S2) odvija se Mondovim 
karbonilnim postupkom redukcije koksom (pri čemu se dobije sirovi nikl) ili elektrolizom sulfida.

Mondovim postupkom se fino usitnjeni niklov sulfid žari do oksida koji se reducira na 
metal vodenim plinom pri približno 400°C prema reakciji:

2NiO(s) + CO(g) + H2(g) -> 2Ni(s) + CO2(g) + H2O(g)

Dobiveni prah se zagrijava u tornjevima do temperature 80°C. Kroz prah se propušta ugljični 

monoksid (CO) i pri tom nastaje lako hlapljivi niklov tetrakarbonil (Ni(CO)4) koji se uvodi u drugi 
foranj s kuglicama čistog nikla zagrijanim do 180°C. Tu se Ni(CO)4 raspada, a nikl se u obliku 
finog praha izlučuje na postojećim kuglicama. Oslobođeni CO vraća se ponovo u proces. Nikl 
dobiven ovim postupkom vrlo je čist, koncecentracije 99,95%.

U elektrolitičkom postupku prethodno dobiveni rastaljeni niklov sulfid se izlije u blokove 
koji služe kao anode. Elektrolizom se oksidiraju nikl i sumpor (prisutni plemeniti metali se 
ne oksidiraju već padaju na dno kao anodni mulj), a na katodi se izlučuje elementarni nikl 
prema reakcijama:

Anodna reakcija: Ni3S2(S) <-> 3Ni2+ +6e- + 2S(s)

Katodnareakcija: 3Ni2+ +6e- <-> 3Ni(s)

Želiš da pročitaš svih 17 strana?

Prijavi se i preuzmi ceo dokument.

Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.

Slični dokumenti