鈷-and-鎳教學講解課件

鈷和鎳的介紹鈷（Go），鎳（Ni）位于周期表ⅧB族，性質相似，于鐵合稱鐵系元素。它們都是具有光澤的白色金屬，鈷略帶灰色，鎳為銀白色。鎳有很好的延展性，鈷則較硬而脆。它們都具有強磁性，形成的許多合金都是優(yōu)良的磁性材料。鈷和鎳的介紹鈷（Go），鎳（Ni）位于周期表ⅧB族，性質相似1Co，Ni的性質相近，雖然它們化合物的溶解性、配位性和氧化還原性的某些差異可以作為分離的依據(jù)，但是這類化學法常常不夠有效，目前鈷、鎳生產中多采用萃取法，其分離效果更好。CoS是黑色沉淀物，往Co2+鹽溶液中加入（NH4)2S即生成α－CoS，它能溶于稀HCI，但久置后會轉變?yōu)棣拢瑿oS，此時便不溶于HCI而只能溶于HNO3：3CoS+8HNO3→3Co（NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2OCo，Ni的性質相近，雖然它們化合物的溶解性、配位性和氧化還2金屬鎳鎳一般出現(xiàn)在合金中，有服裝產品中用作金屬配飾，如鈕扣、拉鏈、鉚釘、金屬耳環(huán)、項鏈、戒指等。有些人對鎳會產生過敏性反應，如果長期接觸含鎳的飾品，就會對皮膚產生嚴重的刺激。含鎳豐富的食物有：巧克力、果仁、干豆和谷類。

金屬鎳鎳一般出現(xiàn)在合金中，有服裝產品中用作金屬配飾，如鈕扣、3鎳缺乏鎳缺乏時肝內6種脫氫敏減少，包括葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶。這些酶參與生成NADH、無氧糖酵解、三羧循環(huán)和由氨基酸釋放氮。而且鎳缺乏時顯示肝細胞和線粒體結構有變化，特別是內網(wǎng)質不規(guī)整，線粒體氧化功能降低。貧血病人血鎳含量減少，而且鐵吸收減少，鎳有刺激造血功能的作用，人和動物補充鎳后紅細胞、血紅素及白細胞增加。鎳缺乏鎳缺乏時肝內6種脫氫敏減少，包括葡萄糖-6-磷酸脫氫酶4鎳過量每天攝入可溶性鎳250mg會引起中毒。有些人比較敏感，攝入600μg即可引起中毒。依據(jù)動物實驗，慢性超量攝取或超量暴露，可導致心肌、腦、肺、肝和腎退行性變。每天喝含鎳高的水會增加癌癥發(fā)病率，特別是己患癌癥在放化療期間應必須杜絕與鎳產品接觸。目前市場上經(jīng)銷的部份陶瓷制飲食用具應慎重選擇使用，平時生活中拿一個含鎳高的陶瓷具做飲水具，會提高發(fā)病機會。動物實驗顯示缺乏鎳可出現(xiàn)生長緩慢，生殖力減弱。鎳過量每天攝入可溶性鎳250mg會引起中毒。有些人比較敏感，5鈷的生理功能

作為機體的必需微量元素，鉆具有重要的生理作用。它是維生素B12的組成成分，是某些酶的組分或催化活性的輔助因素，具有刺激造血的作用，并對某些微量元素的代謝有一定影響。鈷的作用主要以維生素B12和B12輔酶形式儲存于肝臟并發(fā)揮其生物學。老年人機體衰老與微元素錳和鈷有關；心血管疾病與患者體內微量元素鉆的長期低少或缺乏有關。1、作為酶的活性因子2、參與運載作用3、參與激素和維生素的生理作用。4、維持核酸的正常代謝鈷的生理功能作為機體的必需微量元素，鉆具有重要的生6鎳幣鎳鋼鎳幣7鎳鉻合金鎳鉻合金8合金鎳合金可作為電子管用材料、精密合金（磁性合金、精密電阻合金、電熱合金等）、鎳基高溫合金以及鎳基耐蝕合金和形狀記憶合金等。在能源開發(fā)、化工、電子、航海、航空和航天等部門中，鎳合金都有廣泛用途。鈷合金常見的有鈷基高溫合金和稀土鈷硬磁合金。鎢鈷合金具有較高的抗彎強度、抗壓強度、沖擊韌性、彈性模量和較小的熱膨脹系數(shù)，是硬質合金中使用最廣泛的一類.主要用途：用作刀具可加工鑄鐵、有色金屬、非金屬、耐熱合金、鈦合金和不銹鋼等，還可作引伸模具、耐磨零件、沖壓模具和鉆頭等.合金鎳合金可作為電子管用材料、精密合金（磁性合金、精密電阻合9Ni-Ti系合金是很好的形狀記憶合金，用在衛(wèi)星天線，熱致機械和醫(yī)療等方面。刀具粘結通常使用金屬鈷，Nd-Fe-B和Sm-Co合金具有很高的磁性，用作永磁，磁記錄和磁存儲材料，Co-Cr合金還因有較寬頻率的吸收特性而成為隱形材料。Co和Ni屬于中等活潑金屬，在高溫下可以和O,S,Cl等非金屬作用。在HCl和稀H2SO4中的溶解比Fe緩慢，遇冷HNO3會鈍化，在濃堿中比較穩(wěn)定，鎳質容器可盛熔融堿。Ni-Ti系合金是很好的形狀記憶合金，用在衛(wèi)星天線，熱致機械10氫氧化物還原性:Co2+，Ni2+的溶液中加入堿都能生成相應的氫氧化物沉淀。Co(OH)2被空氣氧化為棕黑色的Co(OH)3，但反應比Fe(OH)2要慢。而Ni(OH)2不能被O2氧化。當在堿性條件下，加入較強氧化劑:

2Ni(OH)2+ClO▔→2NiO(OH)+Cl▔+H2OCo(OH)3，Ni(OH)3是兩性偏堿性，在酸性介質中具有很強的氧化性，與非還原性酸(如H2SO4，HNO3)作用時氧化H2O放O2，而與濃HCl作用時，則將其氧化并放出Cl2。2Co(OH)3+6HCl→2CoCl2+Cl2↑+6H2ONi(OH)3的氧化能力比Co(OH)3的更強。氫氧化物還原性:Co2+，Ni2+的溶液中加入堿都能生成相應11盡管Co（OH)2和Ni(OH)2的溶解度相近，無法用來分離二者，但是[Ni（NH3)6]2+卻比[Co（NH3)6]2+穩(wěn)定的多，可以用于分離。往氨水中加入Co（NH3)2溶液之初，氨水濃度高，Co2+，Ni2+都生成相應的配離子；隨著Co（NO3)2濃度的增加，使NH3稱為NH4+的H+增多，氨水濃度也隨之降低，配合平衡便逐漸向生成沉淀的方向移動。因為[Ni（NH3)6]2+比較穩(wěn)定，轉為Ni(OH)2比較困難，只要控制Co（NO3)2的加入量，也即控制溶液的PH，就可以使Co2+基本沉淀，而Ni2+仍以配離子的形式存在，從而使二者分離。盡管Co（OH)2和Ni(OH)2的溶解度相近，無法用來分離12鈷鹽和鎳鹽鈷（Ⅱ）鹽和鎳（Ⅱ）鹽最為常見，它們有氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、硫化物等。鎳的鹽類大都是綠色的。氯化鈷（CoCI2·6H2O)是重要的鈷（Ⅱ）鹽，因為所含結晶水的數(shù)目逐漸減少，顏色隨之變化：CoCI2·6H2O（粉紅）→CoCI2?2H2O(紅紫）→CoCI2?H2O(藍紫）→CoCI2（藍）這種性質可用來指示硅膠干燥劑的吸水情況。[Co（H2O）6]2+在溶液中顯粉紅色，用這種稀溶液在白紙上寫的字幾乎看不出字跡。將此白紙烘熱脫水即顯出藍色字跡，吸收空氣中潮氣后字跡再次隱去，所以CoCI2溶液被稱為隱顯墨水。鈷鹽和鎳鹽鈷（Ⅱ）鹽和鎳（Ⅱ）鹽最為常見，它們有氯化物、硫酸13常見的鎳鹽有NiCI2?6H2O（綠色），Ni（NO3)2?6H2O（碧綠色)和NiSO4?7H2O（綠色）等，前二者可由Ni與濃HCI或HNO3制得。Ni與H2SO4的反應特別緩慢，通常加入HNO3或H2O2幫助溶解：3Ni+3H2SO4+2HNO3→3NiSO4+2NO↑+4H2ONi+H2SO4+H2O2→NiSO4+2H2ONiS和CoS相似，也有溶解情況各異的α，β等型的變體。實際工作中若要使其順利溶解，切勿將沉淀放置過久。常見的鎳鹽有NiCI2?6H2O（綠色），Ni（NO3)2?14它們的氧化物鐵系元素原子的價電子層構型為3d6~84s2，可以失去電子呈現(xiàn)+2，+3氧化值。Co2+比Co3+穩(wěn)定，Ni通常只有+2氧化值。低價氧化物具有堿性。Co2O3及Ni2O3也是難溶于水的兩性偏堿氧化物，與MnO2相似，有強氧化性，與酸作用時，得不到Co(Ⅲ）和Ni(Ⅲ）鹽，而是得到Co（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）鹽。Co2O3+6HCI→2CoCI2+CI2↑+3H2O2Ni2O3+4H2SO4→4NiSO4+O2↑+4H2ONiO,Co的納米材料良好的熱，電性能，可制成多種溫度傳感器。它們的氧化物鐵系元素原子的價電子層構型為3d6~84s2，15CoCI2的制備及Co－Ni分離制備CoCI2一般以金屬Co為原料，因為它不能直接溶于HCI，需用HNO3溶解生成Co（NO3)2[其中的雜質鎳