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Níquel: Propriedades e usos do elemento
Descrição
O níquel é um metal de transição com importância significativa em vários setores devido às suas propriedades exclusivas. Este blog apresenta uma visão geral de suas características, usos e métodos de produção.
Introdução ao elemento
O níquel (Ni) é um elemento metálico do grupo de metais de transição da tabela periódica. É um metal branco-prateado conhecido por sua resistência à corrosão e capacidade de formar ligas. O níquel é encontrado naturalmente em minerais como a pentlandita, a garnierita e a laterita. Ele é comumente usado na produção de aço inoxidável e outros materiais industriais.
O níquel foi descoberto pela primeira vez em 1751 pelo químico sueco Axel Fredrik Cronstedt. O metal é altamente valorizado por sua força, maleabilidade e resistência à oxidação, o que o torna ideal para uso em uma variedade de aplicações.
Descrição das propriedades químicas
O níquel apresenta uma variedade de propriedades químicas importantes que o tornam muito útil em aplicações industriais. É conhecido por ser relativamente estável no ar e pode formar uma camada protetora de óxido que resiste à oxidação adicional. Veja a seguir algumas das principais propriedades químicas do níquel:
- Reatividade: O níquel é relativamente pouco reativo com o ar e a água, formando uma camada de óxido estável em sua superfície.
- Acidez e alcalinidade: O níquel reage com ácidos e bases, formando sais solúveis.
- Liga: O níquel pode se combinar com muitos metais, como ferro e cobre, para formar ligas que são mais fortes e mais resistentes à corrosão.
Essas propriedades contribuem para o uso generalizado do níquel na fabricação de materiais resistentes à corrosão, especialmente o aço inoxidável.
Tabela de dados de propriedades físicas
Esta é uma tabela que resume as propriedades físicas do níquel:
|
Propriedade |
Valor |
|
Número atômico |
28 |
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Peso atômico |
58.6934 u |
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1455°C |
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Ponto de ebulição |
2913°C |
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Densidade |
8,908 g/cm³ |
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Condutividade elétrica |
1,43 × 10⁶ S/m |
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Cor |
Branco-prateado |
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Dureza (Vickers) |
400 HV |
O níquel é um metal duro e dúctil que é um bom condutor de eletricidade. Seu alto ponto de fusão e resistência à corrosão o tornam adequado para aplicações de alta temperatura. Para obter mais informações, consulte a Stanford Advanced Materials (SAM).
Usos comuns
O níquel tem uma ampla gama de aplicações devido às suas propriedades favoráveis, como força, durabilidade e resistência à corrosão. Alguns dos usos mais comuns incluem:
- Aço inoxidável: O níquel é um componente essencial do aço inoxidável, contribuindo para sua força, resistência à corrosão e longevidade.
- Baterias: O níquel é usado em baterias recarregáveis, incluindo baterias de níquel-cádmio (NiCd) e de níquel-hidreto metálico (NiMH), devido à sua capacidade de armazenar e liberar energia.
- Moedas: O níquel é usado na produção de moedas, especialmente em ligas com cobre, devido à sua resistência à corrosão e aparência atraente.
- Ligas: O níquel é usado para criar uma variedade de ligas, como o nicromo (usado em elementos de aquecimento) e o Monel (usado em aplicações marítimas), devido à sua alta resistência à corrosão.
Métodos de preparação
O níquel é extraído principalmente de seus minérios por meio de dois métodos principais: processos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos.
- Método pirometalúrgico: Esse método envolve o aquecimento dos minérios que contêm níquel em um forno para separar o metal de outros elementos. O processo também pode envolver a fundição para produzir matte de níquel, que é posteriormente refinado.
- Método hidrometalúrgico: Nesse método, os minérios de níquel são tratados com ácidos ou soluções alcalinas para extrair o níquel por meio de lixiviação. O metal é então purificado por eletrólise.
Esses métodos ajudam a obter níquel puro ou suas ligas para vários usos industriais.
Produtos industriais relacionados
O níquel é um elemento fundamental em muitos produtos industriais. Alguns exemplos incluem:
- Aço inoxidável: Usado nos setores de construção, automotivo e de utensílios de cozinha.
- Catalisadores: O níquel é usado como catalisador em reações de hidrogenação na indústria química.
- Revestimento: O níquel é frequentemente usado em galvanoplastia para proporcionar uma superfície resistente à corrosão em metais.
A versatilidade do níquel o torna um componente crucial em vários setores, como manufatura, armazenamento de energia e transporte.
Perguntas frequentes
Quais são os principais usos do níquel?
O níquel é usado principalmente na produção de aço inoxidável, baterias, moedas e várias ligas devido à sua força, resistência à corrosão e capacidade de armazenar energia.
Como o níquel é extraído de seus minérios?
O níquel é extraído usando o método pirometalúrgico (que envolve aquecimento e fundição) ou o método hidrometalúrgico (que usa ácidos ou soluções alcalinas para lixiviar o níquel).
Quais são as propriedades físicas do níquel?
O níquel é um metal branco-prateado, dúctil, com alto ponto de fusão (1455°C), alta densidade (8,908 g/cm³) e boa condutividade elétrica (1,43 × 10⁶ S/m).
Quais são as propriedades químicas do níquel?
O níquel é relativamente pouco reativo com o ar e a água, formando uma camada protetora de óxido. Ele reage com ácidos e bases para formar sais solúveis e é comumente usado em ligas com outros metais.
Por que o níquel é usado no aço inoxidável?
O níquel aumenta a força, a durabilidade e a resistência à corrosão do aço inoxidável, tornando-o adequado para várias aplicações nos setores de construção, automotivo e de utensílios de cozinha.
Chin Trento
