目录

更改

跳转至: 导航搜索

删除18字节, 2017年3月16日 (四) 19:06
无编辑摘要
===电子排布的争议===
镍原子共有两种电子排布:[Ar] 4s<sup>2</sup> 3d<sup>8</sup>及[Ar] 4s<sup>1</sup> 3d<sup>9</sup>,而两者的能量非常接近(符号[Ar]指的是其核心结构与氩相似)。对于哪一种排布的能量较低仍存在分歧。化学教科书引用的镍电子排布为[Ar] 3d<sup>8</sup> 4s<sup>2</sup>G.L. Miessler and D.A. Tarr, "Inorganic Chemistry" (2nd ed., Prentice–Hall 1999) p.38或与前者相同的[Ar] 4s<sup>2</sup> 3d<sup>8</sup>R.H. Petrucci et al “General Chemistry” (8th ed., Prentice–Hall 2002) p.950。这种排布遵从[[构造原理|马德隆能量排序规则]],预测4s的位置被填满后才开始填3d的位置。这一点是有实验支持的,镍原子最低的能量态为4s<sup>2</sup> 3d<sup>8</sup>能阶,更确切来说是3d<sup>8</sup>(<sup>3</sup>F) 4s<sup>2</sup> <sup>3</sup>F的J F的J= 4能阶4能阶[http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/levels_form.html NIST Atomic Spectrum Database] 要看镍的原子能阶的话,请于能谱查询盒内输入"Ni I"然后按读取资料。。
然而,这两种排布实际上都会各自衍生出一系列不同能量的态。这两组能量互相交叠,而排布[Ar] 4s<sup>1</sup> 3d<sup>9</sup>的各态平均能量比[Ar] 4s<sup>2</sup> 3d<sup>8</sup>的要低。因此,原子计算的研究文献引用镍的基态排布时用的是[Ar] 4s<sup>1</sup> 3d<sup>9</sup>。
==化合物==
最常见的镍氧化态为+2,但Ni<sup>0</sup>、Ni<sup>+</sup>和Ni<sup>3+</sup>的化合物都有名,此外还有三种奇特的氧化态Ni<sup>2-</sup>、Ni<sup>1-</sup>和Ni<sup>4+</sup>。
===镍(0)===
==世界生产==
美国地质调查局的报告指出,镍最大的生产国为菲律宾、印尼、俄罗斯、加拿大及澳洲。在俄罗斯以外的欧洲地区中,最大的镍矿床位于芬兰和希腊。平均含镍量达1%的已知陆上资源最少蕴含13亿公吨的镍(约为已知蕴含量的两倍)。其中六成砖红壤矿床,另外四成为硫化物矿床。此外,在大面积的海床上有含镍资源的锰壳及矿瘤,尤其是在太平洋的海床上
俄勒冈州的[[里德尔 (俄勒冈州)|里德尔]]市(Riddle)是美国唯一在本土对镍进行过商业开采的地方,当地有一个面积为几平方英里的硅镁镍矿表层矿床。该矿场于1987年关闭。鹰矿计划打算在密歇根州的[[密西根上半岛|上半岛]]处开发一个新的镍矿场。
所作的高纯度镍球。]]
要从氧化镍中取得最高纯度的镍就要用到蒙德法,它可将镍精矿的纯度提升至高于99.99%。这种方法的专利由路德维希·蒙德取得,并于20世纪开始前就已经被工业生产所使用。镍在蒙德法中于40–80 °C的温度下与一氧化碳反应,生成四羰基镍。铁也会在同样的反应中生成五羰基铁,但反应速度缓慢。如有需要的话,可用蒸馏法分离。这过程中也会生成八羰基二钴,但它在反应温度下会分解成十二羰基四钴,一种不具挥发性的固体。。这种方法的专利由路德维希·蒙德取得,并于20世纪开始前就已经被工业生产所使用。镍在蒙德法中于40–80°C的温度下与一氧化碳反应,生成四羰基镍。铁也会在同样的反应中生成五羰基铁,但反应速度缓慢。如有需要的话,可用蒸馏法分离。这过程中也会生成八羰基二钴,但它在反应温度下会分解成十二羰基四钴,一种不具挥发性的固体。
有两种方法可以从四羰基镍中再提取镍。第一种方法,把四羰基镍在高温下传进反应室,反应室内有数万粒的镍珠,一直被持续搅拌。然后四羰基镍就会分解出纯镍,并依附到镍珠的表面上。第二种方法,把四羰基镍在230 °C的温度下传进较小的反应室,它会分解出细粉末状的纯镍。分解副产品一氧化碳在蒙德法中会被循环再用。用这方法生成的高纯度镍被称为“有两种方法可以从四羰基镍中再提取镍。第一种方法,把四羰基镍在高温下传进反应室,反应室内有数万粒的镍珠,一直被持续搅拌。然后四羰基镍就会分解出纯镍,并依附到镍珠的表面上。第二种方法,把四羰基镍在230°C的温度下传进较小的反应室,它会分解出细粉末状的纯镍。分解副产品一氧化碳在蒙德法中会被循环再用。用这方法生成的高纯度镍被称为“[[羰基镍]]”。
===金属价值===
==毒性==
美国政府为镍及其化合物设定了的最低风险量,其量为在15-364天期间吸入0.2 µg2µg/m<sup>3</sup>[http://www.atsdr.cdc.gov/toxguides/toxguide-15.pdf ToxGuideTM for Nickel]. U.S. Department of Health and Human Services. Agency for Toxic Substances and Disease Registry。一般相信硫化镍的烟雾及尘埃为[[致癌物质]],及其他各种镍的化合物也有可能是致癌的。四羰基镍[Ni(CO)<sub>4</sub>]是一种毒性很强的气体。金属羰基化合物的毒性取决于该金属本身的毒性,及该羧基化合物释出剧毒一氧化碳气的能力,而四羰基镍也不例外;而且四羰基镍在空气中会爆炸。
美国规定的每天镍饮食摄取最大耐受量为1000 µg,而估计的平均镍摄取量为每天69美国规定的每天镍饮食摄取最大耐受量为1000µg,而估计的平均镍摄取量为每天69-162 µg。相对大量的镍(与铬)会在煮食过程中从不锈钢厨具沥取到食物中,其量与每天平均摄取量相若。例如在煮过10次后,一份162µg。相对大量的镍(与铬)会在煮食过程中从不锈钢厨具沥取到食物中,其量与每天平均摄取量相若。例如在煮过10次后,一份[[蕃茄]]酱的含镍量就有88 µg。酱的含镍量就有88µg。
[[过敏体质]]的人可能会对镍有[[过敏反应]],造成[[皮肤过敏]],即[[皮肤炎]]。而[[汗疱疹]]的患者可能也会对镍过敏。镍是接触性过敏的一大来源,部份成因是作耳环用的珠宝首饰上的镀镍。受镍过敏形响的耳洞一般会发红并变痒。由于这个问题,所以现时不少耳环都采用了不含镍的材料。对于会于与人体皮肤接触的产品,其最大可含镍量是由欧盟所管制的。在2002年,研究人员发现1欧元及2欧元的硬币含镍量远高于标准。相信是由电镀反应所造成的。镍在2008年获美国接触性皮肤炎协会选为年度[[过敏原]]。
2,194
个编辑

导航菜单