Selasa, 24 September 2013

TAMBANG NIKEL

NIKEL

Nikel adalah unsur kimia dengan simbol kimia Ni dan nomor atom 28 . Ini merupakan logam berkilau keperakan - putih dengan semburat emas sedikit . Nikel milik logam transisi dan keras dan ulet . Nikel murni menunjukkan aktivitas kimia yang signifikan yang dapat diamati ketika nikel bubuk untuk memaksimalkan luas permukaan terekspos di mana reaksi dapat terjadi , tetapi potongan yang lebih besar dari logam yang lambat untuk bereaksi dengan udara pada kondisi kamar karena pembentukan oksida protektif permukaan . Bahkan kemudian , nikel cukup reaktif dengan oksigen yang nikel asli jarang ditemukan di permukaan bumi , yang sebagian besar terbatas pada interior lebih besar meteorit nikel-besi yang dilindungi dari oksidasi selama waktu mereka di ruang angkasa . Di Bumi , nikel asli seperti selalu ditemukan dalam kombinasi dengan besi , refleksi asal unsur-unsur ' sebagai produk akhir utama supernova nukleosintesis . Campuran besi - nikel diperkirakan menulis dalam inti Bumi . [ 3 ]

Penggunaan nikel ( sebagai meroket paduan nikel-besi alam) telah ditelusuri sejauh 3500 SM . Nikel pertama kali diisolasi dan diklasifikasikan sebagai suatu unsur kimia pada 1751 oleh Axel Fredrik Cronstedt , yang awalnya mengira bijih untuk mineral tembaga . Nama elemen berasal dari sprite nakal Jerman penambang mitologi , Nikel ( mirip dengan Old Nick ) , yang dipersonifikasikan fakta bahwa bijih tembaga-nikel menolak perbaikan ke tembaga . Sebuah sumber ekonomis penting nikel adalah bijih besi limonit , yang sering mengandung 1-2 % nikel . Mineral lain bijih nikel penting meliputi garnierite , dan pentlandit . Lokasi produksi utama meliputi wilayah Sudbury di Kanada (yang dianggap asal meteorik ) , Kaledonia Baru di Pasifik , dan Norilsk di Rusia .

Karena tingkat lambat nikel oksidasi pada suhu kamar , itu dianggap tahan korosi . Secara historis , ini telah menyebabkan penggunaannya : i ) untuk logam plating seperti besi dan kuningan ii ) dalam alat kimia dan iii ) dalam paduan tertentu yang mempertahankan cat perak tinggi , seperti perak Jerman. Sekitar 6 % dari produksi nikel dunia masih digunakan untuk plating murni nikel tahan korosi . Nikel pernah menjadi komponen umum koin , namun sebagian besar telah digantikan oleh besi lebih murah untuk tujuan ini , terutama karena logam adalah alergen kulit bagi sebagian orang . Itu diperkenalkan kembali ke koin Inggris pada tahun 2012 kendati ada keberatan dari dermatologists . [ 4 ]

Nikel merupakan salah satu dari empat elemen yang feromagnetik sekitar suhu kamar . Alnico magnet permanen sebagian berdasarkan nikel kekuatan penengah antara magnet permanen berbasis besi dan magnet tanah jarang . Logam ini terutama berharga dalam dunia modern untuk membentuk paduan , sekitar 60 % dari produksi dunia digunakan dalam (baja khususnya stainless ) - baja nikel . Paduan umum lainnya , serta beberapa superalloy baru, membuat sebagian besar sisa penggunaan nikel dunia , dengan menggunakan bahan kimia untuk senyawa nikel mengkonsumsi kurang dari 3 % dari produksi . [ 5 ] Sebagai senyawa, nikel memiliki sejumlah bahan kimia niche pembuatannya menggunakan , seperti katalis untuk hidrogenasi . Enzim beberapa mikroorganisme dan tumbuhan mengandung nikel sebagai situs aktif , yang membuat logam merupakan nutrisi penting bagi mereka .
Sifat atom dan fisik

Nikel adalah logam putih keperakan dengan semburat emas sedikit yang mengambil memoles yang tinggi . Ini adalah salah satu dari hanya empat unsur yang bersifat magnetis di atau dekat suhu kamar , yang lainnya adalah besi, kobalt dan gadolinium . Its suhu Curie adalah 355 ° C , yang berarti bahwa nikel massal non-magnetik di atas suhu ini . [ 6 ] Unit sel nikel adalah wajah berpusat kubus dengan parameter kisi dari 0.352 nm memberikan jari-jari atom dari 0.124 nm . Nikel milik logam transisi dan keras dan ulet .
Elektron sengketa konfigurasi

Atom nikel memiliki dua konfigurasi elektron , [ Ar ] 4S2 3d8 dan [ Ar ] 4S1 3d9 , yang sangat dekat dalam energi - simbol [ Ar ] mengacu pada argon - seperti struktur inti . Ada beberapa ketidaksepakatan yang harus dipertimbangkan konfigurasi energi terendah [ 7 ] Kimia buku mengutip konfigurasi elektron nikel sebagai [ Ar ] 4S2 3d8 , [ 8 ] atau ekuivalen dengan [ Ar ] 3d8 4S2 [ 9 ] Konfigurasi ini . . setuju dengan Madelung energi memesan aturan , yang memprediksi bahwa 4s diisi sebelum 3d . Hal ini didukung oleh fakta eksperimental bahwa keadaan energi terendah dari atom nikel adalah tingkat energi 3d8 4S2 , khususnya 3d8 ( 3F ) 4S2 3F , J = level 4 [ 10 ] .

Namun , masing-masing konfigurasi ini sebenarnya menimbulkan satu set keadaan energi yang berbeda [ 10] dua set energi . Tumpang tindih , dan energi rata-rata negara-negara yang memiliki konfigurasi [ Ar ] 4S1 3d9 sebenarnya lebih rendah dari energi rata-rata negara yang memiliki konfigurasi [ Ar ] 4S2 3d8 . Untuk alasan ini , literatur penelitian tentang perhitungan atom mengutip dasar konfigurasi keadaan nikel sebagai 4S1 3d9 . [ 7 ]
isotop
Artikel utama: Isotop nikel

Alami nikel terdiri dari lima isotop stabil , 58Ni , 60Ni , 61Ni , 62Ni dan 64Ni dengan 58Ni yang paling melimpah ( 68,077 % kelimpahan alami ) . 62Ni adalah yang paling stabil nuklida dari semua elemen yang ada , dengan energi ikat yang lebih besar dari kedua 56Fe , sering salah disebut sebagai yang paling stabil , dan 58Fe . [ 11 ] 18 radioisotop telah ditandai dengan menjadi 59Ni paling stabil dengan waktu paruh 76.000 tahun , 63Ni dengan paruh 100,1 tahun , dan 56Ni dengan paruh 6,077 hari . Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki paruh yang kurang dari 60 jam dan mayoritas ini memiliki paruh yang kurang dari 30 detik . Unsur ini juga memiliki satu negara meta . [ 12 ]

Nikel- 56 diproduksi oleh silikon proses pembakaran dan kemudian dibebaskan dalam jumlah besar selama supernova tipe Ia . Bentuk kurva cahaya supernova ini di menengah untuk akhir - kali sesuai dengan pembusukan melalui penangkapan elektron nikel - kobalt - 56 sampai 56 , dan akhirnya besi - 56 . [ 13 ] Nikel - 59 adalah berumur panjang cosmogenic radionuklida dengan waktu paruh 76.000 tahun . 59Ni telah menemukan banyak aplikasi dalam isotop geologi . 59Ni telah digunakan sampai saat usia terestrial dari meteorit dan untuk menentukan kelimpahan debu ekstraterestrial dalam es dan sedimen . Nikel- 60 adalah produk putri dari radionuklida 60Fe punah , yang meluruh dengan waktu paruh dari 2,6 juta tahun . Karena 60Fe memiliki seperti paruh yang panjang , ketekunan dalam bahan di tata surya pada konsentrasi cukup tinggi mungkin telah menghasilkan variasi diamati dalam komposisi isotop 60Ni . Oleh karena itu, kelimpahan hadir 60Ni dalam bahan luar bumi dapat memberikan wawasan tentang asal usul tata surya dan sejarah awal . Nikel- 62 memiliki energi ikat per nukleon tertinggi isotop apapun untuk setiap elemen ( 8,7946 MeV / nukleon ) [ 14 ] Isotop . Lebih berat dari 62Ni tidak dapat dibentuk oleh fusi nuklir tanpa kehilangan energi. 48Ni , ditemukan pada tahun 1999 , adalah isotop elemen yang paling proton kaya berat dikenal . Dengan 28 proton dan neutron 20 48Ni adalah " magic ganda " (seperti 208Pb ) dan karena itu biasa stabil [ 12 ] [ 15 ] .

Isotop berbagai nikel dalam berat atom dari 48 u ( 48
Ni ) ke 78 u ( 78
Ni ) . Nikel- 78 setengah- hidup baru-baru ini diukur pada 110 milidetik , dan diyakini isotop penting dalam supernova nukleosintesis elemen lebih berat dari besi . [ 16 ]

kejadian








Di Bumi, nikel terjadi paling sering dalam kombinasi dengan belerang dan besi di pentlandit, dengan sulfur dalam Millerite, dengan arsenik dalam nickeline mineral, dan dengan arsenik dan belerang di nikel galena. [17] Nikel umumnya ditemukan di meteorit besi sebagai paduan kamacite dan taenite.

Sebagian besar nikel ditambang berasal dari dua jenis deposit bijih. Yang pertama adalah laterit, dimana mineral bijih utama adalah nickeliferous limonit: (Fe, Ni) O (OH) dan garnierite (nikel hydrous silikat): (Ni, Mg) 3Si2O5 (OH) 4. Yang kedua adalah deposito sulfida magmatik, dimana bijih mineral utama adalah pentlandit: (Ni, Fe) 9S8.

Australia dan Kaledonia Baru memiliki cadangan perkiraan terbesar (45% semua bersama-sama). [18]

Dalam hal Sumber Daya Dunia, mengidentifikasi sumber daya berbasis lahan rata-rata 1% nikel atau lebih besar mengandung setidaknya 130 juta ton nikel (sekitar dua kali lipat dari cadangan yang diketahui). Sekitar 60% adalah laterit dan 40% dalam deposito sulfida. [18]

Berdasarkan bukti geofisika, sebagian besar nikel di bumi ini mendalilkan terkonsentrasi di luar dan dalam core bumi. Kamacite dan taenite secara alami paduan besi dan nikel. Untuk kamacite, paduan biasanya dalam proporsi 90:10 untuk 95:5, meskipun kotoran (seperti kobalt atau karbon) dapat hadir, sedangkan untuk taenite kandungan nikel adalah antara 20% dan 65%. Kamacite dan taenite terjadi pada meteorit besi nikel. [19]

senyawa

Yang paling umum bilangan oksidasi nikel adalah +2, tetapi senyawa dari Ni0, Ni +, dan Ni3 + sangat terkenal, dan Ni4 + telah dibuktikan. [20]
Nikel (0)

Tetracarbonylnickel (Ni (CO) 4), ditemukan oleh Ludwig Mond, [21] adalah volatile, cairan yang sangat beracun pada suhu kamar. Pada pemanasan, kompleks terurai kembali ke nikel dan karbon monoksida:

     Ni (CO) 4 berada dalam kesetimbangan dengan Ni + 4 CO

Perilaku ini dimanfaatkan dalam proses Mond untuk memurnikan nikel, seperti dijelaskan di atas. Nikel terkait (0) kompleks bis (cyclooctadiene) nikel (0) merupakan katalis yang berguna dalam kimia organonickel karena ligan cod mudah tergeser.
Nikel (I)

Nikel (I) kompleks jarang terjadi, satu contoh menjadi NiBr kompleks tetrahedral (PPh3) 3. Banyak fitur ikatan Ni-Ni, seperti diamagnetik merah tua K4 [Ni2 (CN) 6] disusun oleh pengurangan K2 [Ni2 (CN) 6] dengan natrium amalgam. Senyawa ini dioksidasi dalam air, membebaskan H2. [22]
Nikel (Il)


Structure of [Ni2(CN)6]2- ion[22]
Nikel (II) membentuk senyawa dengan semua anion umum, yaitu sulfida, sulfat, karbonat, hidroksida, karboksilat, dan halida. Nikel (II) sulfat diproduksi dalam jumlah besar dengan melarutkan logam nikel atau oksida dalam asam sulfat. Ini ada baik sebagai hexa-dan heptahydrates [23] Senyawa ini berguna untuk elektroplating nikel.. Garam umum nikel, seperti klorida, nitrat, dan sulfat, larut dalam air untuk memberikan solusi hijau yang mengandung logam kompleks aquo [Ni (H2O) 6] 2 +.

Keempat halida membentuk senyawa nikel. Struktur padatan tersebut memiliki pusat Ni oktahedral. Nikel (II) klorida adalah yang paling umum, dan perilaku adalah ilustrasi dari halida lainnya. Nikel (II) klorida diproduksi dengan melarutkan nikel dalam asam klorida. Diklorida ini biasanya ditemui sebagai heksahidrat hijau, tetapi bisa dehidrasi untuk memberikan NiCl2 anhidrat kuning. Beberapa nikel (II) kompleks tetracoordinate membentuk baik tetrahedral dan persegi geometri planar. Kompleks tetrahedral adalah paramagnetik dan kompleks planar persegi diamagnetik. Keseimbangan ini serta pembentukan kompleks oktahedral kontras dengan perilaku kompleks divalen dari berat logam kelompok 10, paladium (II) dan platinum (II), yang cenderung hanya mengadopsi kompleks persegi planar. [20]


Nickelocene dikenal, tetapi memiliki jumlah elektron 20, sehingga relatif tidak stabil.
Nikel (III) dan (IV)

Color of various Ni(II) complexes in aqueous solution. From left to right, [Ni(NH3)6]2+, [Ni(en)3]2+, [NiCl4]2-, [Ni(H2O)6]2+

Untuk senyawa sederhana, nikel (III) dan nikel (IV) hanya terjadi dengan fluoride dan oksida, dengan pengecualian KNiIO6, yang dapat dianggap sebagai garam formal [IO6] 5 - ion [22] Ni (IV). hadir dalam campuran oksida BaNiO3, sedangkan Ni (III) hadir dalam nikel (III) oksida, yang digunakan sebagai katoda dalam banyak baterai isi ulang, termasuk nikel-kadmium, nikel-besi, nikel hidrogen, dan nikel-metal hidrida , dan digunakan oleh produsen tertentu dalam baterai Li-ion. [24] Nikel (III) dapat distabilkan oleh ligan donor σ seperti tiol dan fosfin. [22]

SUMBER: http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

UNTUK TUGAS MAIL MERGE PADA OPEN OFFICE