В.М. Пешкова, В.М. Савостина - Аналитическая химия Никеля (1109092)
Текст из файла
А К А Д Е М И Я Н А У К С С С Р ИНСТИТУТ ГЕОХИМИИ И АНАНИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. В. И. В Е Р НАДО КОГО Се р и я: «АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ» АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НИКЕЛЯ В. М. Пешкова, В. М. Савостина ИЗДА ТЕ ЛЬСТ ВО «11АУ К А» Москва 1966 343!34ги346 — 74 ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ Главный редактор академик А. П.
В и н ог радов 2-6-6 636 — 66 Серия: «Аналитическая химия элементов> Редакционная коллегия: И. П. Алимарин, А. К, Бабка, А. И. Бусев, А. П. Виноградов, А. Н. Ермаков, В. И. Кузнецов, П, Н. Палей, ~ Д. И. Рябчиков И. В. Тананаев, ' Ю. А. Чернихов Редактор тома «Аналнтическаи химия никеля» А. И. Б усев Адрес редколлегии: Москва, В-334, Воробьевское шоссе, 47а, Институт геохимии и аналитической химии им, В, И.
Вернадского Академии наук СС Р Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР осуществляет издание серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементо⻠— составит около пятидесяти томов. Потребность в подобного рода издании давно назрела. Вместес тем у иас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом, возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементовв,— которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов, В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала.
В монографиях содержатся общие сведения о свойствах элементов и их соединений. Затем рассматриваются химические реакции, являющиеся основанием для аналитических методов. Методы как физические, так и физико-химические и химические излагаются применительно для количественного определения данного химического элемента, начиная с анализов сырья, далее — типичных полупродуктов производства и, наконец, конечной продукции— металлов или сплавов, окисей, солей и других соединений н материалов. Как правило, приводится принципы определения и, где зто необходимо, дается точное описание всего процесса определения.
Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения так называемых элементов-примесей в чистых материалах. Обращается внимание на точность н чувствительность методов в связи с общей тенденцией повышения чувствительности методов определения следов элементов-примесей. Монографии содержат обширную библиографию, доведенную до последних лет; они рассчитаны на широкий круг химиков, в первую очередь химиков- аналитиков исследовательских институтов и заводских лаборато- Глава 1 В 1751 г.
никель был открыт шведским химиком Кронштедом. В чистом виде никель получен в 1804 г. Рихтер, Пруст, Тенар и другие химики доказали индивидуальность никеля [951!. Никель принадлежит к элементам восьмой группы периодической системы Д. И. Менделеева.
Порядковый номер никеля равен 28. Атомный вес никеля по углеродной шкале равен 58,71. Природные и искусственно полученные изотопы никеля указаны в табл. 1. Изотопным составом ПРЕДИСЛОВИЕ Таблица 1 Изотопы никеля 11г991 Содержание и природном нниеле, % Итонами аес Тнп излучения Период полураспада ПРоисхождение изотопа 6,4 дня 36 час. Стабилен 5 ° 10з лет Стабилен Искусственное е Естественное Искусственное Естественное Э Т !3е К, нет 8+ 67,76 26,16 1,25 3,66 1,16 125 лет Больше 3 лоза лет 2,6 часа 54,8 часа Э Искусственное Естественное Искусственное а объясняется меньший атомный вес природного никеля [58, ?!! по сравнению с кобальтом [9, 58, 3321, имеющим порядковый номер 27.
Атом никеля имеет следующую электронную структуру: К 1. М 1ч 2 224 22435 2 рий различных отраслей хозяйства, а также на химиков-преподавателей и студентов химических высших учебных заведений. К составлению монографии привлечены наши крупнейшие специалисты, имеющие опыт работы в области аналитической химии того или иного химического элемента. Отдельные тома серии аналитической химии элементов будут выходить самостоятельно, по мере их подготовки.
Вышли в свет монографии, посвященные торию, таллию, урану, рутению, молибдену, калию, бору, цирконию и гафнию, кобальту, бериллию, никелю; готовятся к печати монографии по аналитической химии редкоземельных элементов и иттрия; технеция, прометия, астатина и франция; ниобия и тантала; протактиния, галлия. Мы обращаемся с просьбой ко всем читателям присылать свои замечания и отзывы о монографиях.
Аналитической химии никеля посвящены многочисленные работы; во многих нз них рассматриваются вопросы взаимодействия никеля с а-диоксимами, впервые введенными в практику аналитической химии Л. А. Чугаевым. Поэтому в монографии широко освещены методы с использованием а-диоксимов как реагентов на никель. Книга написана по общему плану серии монографий «Аналитическая химия элементова. Из-за обилия материала авторы несчитали целесообразным приводить исчерпывакнцую библиографию по методам определения никеля. В первую очередь нашли отражение обобщающие и итоговые работы.
Авторы выражают благодарность старшему научному сотруднику Центрального научно-исследовательского института черных металлов А. А. Федорову за предоставление новых проектов ГОСТа по определению никеля в сталях, разработанных в этом институте под руководством доктора химических наук П. Я. Яковлева. В. Пешкова, В.
Савостина 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИКЕЛЯ Радиус иона %з+ равен 0,78 А; ионный потенциал Х/й равен 2,6. Элементы первого переходного периода по возрастанию третьего потенциала ионизации располагаются в следукиций ряд 12331: Зс, Т[, Ъ', Ре, Со, Мп, %, Сп, Еп, Са. Трудность окисления ионов Сп" и %" объясняется высокими значениями третьего потенциала ионизации.
В большинстве соединений никель положительно двухвалентен, но известны главным образом комплексные соединения, где никель имеет валентность +3 и +4. По распространенности в природе никель превосходит медь н несколько уступает цинку. Кларк для никеля 0,018вв (вес.) В земной коре содержится 2 10 з% (вес.) никеля, в литосфере 8 10 ",4, метеоритах каменных 0,143в и железных 8,6',4 [299!. Предполагается, что ядро Земли на 6 — 8% состоит из никеля.
Никель содержится в метеоритах. Среднее содержание никеля в растениях составляет 10 в %. Промышленное значение имеют сульфидные, силикатные или окнсленные руды никеля. Никель — металл серебристо-белого цвета с едва заметным коричневатым оттенком, очень тягучий, ковкий, легко поддается прокатке, ферромагнитен, но в меньшей степени, чем железо.
Плотность никеля 8,85 — 8,9 г/сма. Никель высокой чистоты (99,94вв) имеет т. пл. 1455'С. В электрохимическом ряду напряжения никель находится правее кобальта: нормальный потенциал — 0,250 в. Металлический никель при комнатной температуре в отсутствие ' влаги устойчив к действию кислорода и галоидов; при нагревании до 500' С слегка окисляется на воздухе и разлагает воду, выделяя водород. Порошкообразный никель, полученный дистилляцией из амальгам или электролизом, слабо пирофорен. Никель — мало- активный металл; при комнатной температуре вода на него не действует.
В разбавленных минеральных кислотах (НС!, Нз50а) растворяется медленно, легче растворим в азотной кислоте. Концентрированная азотная кислота пассивирует металл, как и железо. Щелочи, сода, поташ в водных растворах и в расплавах не действуют на никель. Никель входит в состав разнообразных сплавов с железом, а также медью, алюминием и многими другими элементами. Металлический никель в мелкораздробленном состоянии при повышении температуры поглощает водород, применяется как катализатор при гидрнровании органических соединений. Для никеля установлено существование гидрида %Н [296[. Известны также гидриды %Н,, Х1Н,. Никель способен взаимодействовать с окисью углерода, образуя карбонилы.
Для никеля, как и для других двухзарядных ионов, координационное число гидратации равно шести [210, 823!. Первая константа гидролиза гидратированного иона никеля в соответствии с уравнением (Н!еО)в + НаО М! (НеО)ьОН + НаО ~ найденная методом рН-титрования нитрата никеля в 10 ' М растворе хлората или сульфата калия (при 25' С), равна пК = = 10, 92 [400рь В другой работе дается значение рК' = 10,64 [701!. Спектрофотометрическим методом установлено, что гидратированный ион никеля содержит шесть молекул воды; общая константа присоединения — =0,09 [813!. 1й йВв 6 Окислы и гидроокиси никеля Известно несколько окислов никеля [496[. Окись никеля (П), %0 — порошок светлого зеленовато-желтого цвета, растворимый в азотной кислоте при нагревании и в растворе аммиака. После прокаливания при высокой температуре окись %0 не растворяется в щелочах (аммиаке) и минеральных кислотах.
Окись никеля %0 удовлетворяет требованиям к весовым формам. Получается, например, при прокаливании диметилглиоксимата никеля. Окись никеля (!11) и закись-окись никеля (П и 1!!), %,0,— порошкообразные вещества темно-серого и черно-коричневого цвета (соответственно); растворяются в серной и азотной кислотах с выделением кислорода и в соляной кислоте с выделением хлора. Двуокись никеля %0а — аморфное вещество черного цвета. Это наименее прочное кислородное соединение никеля. С трудом растворяется в минеральных кислотах, выделяя кислород или хлор. Ион никеля образует с гидроксил-иоиом в зависимости от условий [496! ряд соединений различного состава, проявляя склонность к образованию основных солей [52а, 501!.
Гидроокись никеля (11), %(ОН), — порошок светло-зеленого цвета, при температуре 230' С она разлагается на %0 и Н,О. Растворима в кислотах и ХН,ОН. Для произведения растворимости Х[(ОН)з имеются противоречивые данные (табл. 2). Гидроокись никеля (П) в присутствии сильных окислителей (С1,, Вг,) в щелочной среде переходит в гидроокнсь никеля (П!), Х1(ОН),.
Известны гидроокиси никеля (П1) иного состава, например, %„0я (ОН), [496!.Гидроокись никеля (1!1) получена вдвух модификациях: 1) р-модификация не имеет явно кристаллической струк- ' В дальнейшем будут употребляться следуюшне обозначения: [[я — обшая константа устойчивости лля реакции Н1з++ пА-"' Н!Азвч"; и Кв — ступенчатая константа устойчивости Н1Аа 1" '1" —,['- А ю, уА~ 'чя1 и-1 и Б — растворимость соединения.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
