Niken là gì? Đặc điểm tính chất vật lý và hóa học của Niken như thế nào? Ứng dụng của Niken trong đời sống? Câu trả lời sẽ được giải đáp trong bài viết sau.

Trong số các nguyên tố kim loại thì Niken được ứng dụng khá phổ biến trong ngành công nghiệp luyện kim. Vậy Niken là gì? Có đặc tính ra sao? Hãy cùng LabVietChem tìm kiếm lời giải đáp trong bài viết dưới đây nhé!

1. Niken là gì?

1.1. Khái niệm

Niken (Nickel) là nguyên tố hóa học thuộc nhóm kim loại sắt từ, ký hiệu hóa học Ni, đứng thứ 28 trong bảng thành phần nguyên tố hóa học. Chúng tồn tại ở dạng hợp chất trong môi trường tự nhiên.

Rất ít người biết Niken là gì bởi nó không phổ biến bằng sắt và nhôm. Tuy nhiên với đặc tính trơ và dễ gia công, Niken trở thành nguyên tố quan trọng không thể thiếu trong các vật liệu hợp kim hiện nay.

Hình 1: Niken là nguyên tố hóa học kim loại sắt từ

1.2. Lịch sử hình thành

Niken xuất hiện từ rất sớm, có thể từ năm 3500 trước Công Nguyên. Một số bản thảo của Trung Quốc cho biết từ năm 1700 đến 1400 trước Công Nguyên đồng trắng đã được dùng tại phương Đông.

Ở thời Đức trung cổ, người ta tìm thấy trong Erzgebirge một khoáng vật màu đỏ giống quặng đồng. Tuy nhiên rất khó để tách ra bất cứ loại đồng nào từ chúng tại thời điểm này. Tên ban đầu của quặng Niken này là Kupfer Nickel và hiện nay là Niccolit (một loại Arsenide Niken).

Vào năm 1751, Baron Axel Frederik Cronstedt cố gắng tách đồng ra từ Kupfer Nickel. Thế nhưng chỉ thu được kim loại màu trắng (Niken).

Sau nhiều năm, đồng tiền xu đầu tiền làm bằng Niken nguyên chất đã được tạo ra ở Thụy Sĩ năm 1881.

2. Tính chất lý hóa của Niken

2.1. Tính chất vật lý

• Niken rất cứng, có màu trắng bạc, khối lượng nguyên tử 58.71, khối lượng riêng lớn D = 8,9 g/cm3, nóng chảy ở 14550C.
• Niken là một kim loại từ tính nên có thể hút nam châm. Đồng thời nó còn có chức năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
• So với các kim loại màu khác, Niken có độ bền cơ học cao hơn. Mặc dù vậy chúng lại dẻo, dễ uốn nên có thể gia công thành nhiều hình dạng khác nhau như: tấm, ống, thanh, dây…
• Niken ít tồn tại độc lập trong tự nhiên, mà thường xuất hiện ở dạng hợp chất trong các khoáng chất như: đá ong, quặng sunfua, niccolite, millerit.

Hình 2: Niken có màu bạc, cứng và bền

2.2. Tính chất hóa học

• Niken có khả năng chống ăn mòn cao.
• Không bị oxi hóa ở nhiệt độ 500 độ C.
• Ở nhiệt độ thường Ni bền với nước và không khí.
• Niken tác dụng được với nhiều hợp chất và đơn chất nhưng không tác dụng với Hidro.
• Không bị ăn mòn khi tiếp xúc với muối và axit khác.
• Kết hợp với sắt tạo ra hợp kim cực kỳ ổn định, chính là thép không gỉ.

Một số tính chất hóa học khác

Điểm sôi

29130 C

Đồng vị

10

Vỏ điện tử

[Ar] 3d 8 4s 2

Bán kính ion

0,069nm (+2); 0,06 nm (+3)

Bán kính Vanderwaals

0,125nm

Năng lượng của sự ion hóa đầu tiên

735 kJ.mol -1

Năng lượng của sự ion hóa thứ hai

1753 kJ.mol -1

Năng lượng của sự ion hóa thứ ba

3387 kJ.mol -1

Tiềm năng tiêu chuẩn

- 0,25 V

3. Niken dùng để làm gì?

Theo khái niệm Niken là gì mà chúng tôi đã chia sẻ ở trên, chắc rằng bạn cũng hiểu rõ tầm quan trọng của nguyên tố kim loại này trong cuộc sống. Chúng có mặt ở mọi nơi, cụ thể:

• Tiền xu: Giúp tiền xu không bị oxy hóa trong thời gian dài, có thể sử dụng nhiều năm.
• Trang sức: Nhờ đặc tính sáng bóng, bền bỉ lại có giá thành rẻ hơn bạc, vàng nên được dùng làm trang sức, phụ kiện thời trang.
• Sản phẩm công nghệ: lap top, điện thoại…
• Văn phòng phẩm: đinh ghim, kẹp giấy…
• Lĩnh vực y tế: công cụ y tế, niềng chỉnh nha…
• Đồ gia dụng: bản lề, chìa khóa, ổ khóa, pin, nam châm…
• Mạ Niken: Mạ niken là quá trình áp dụng một lớp niken lên bề mặt của một kim loại cụ thể. Thủ tục này nhằm nâng cao sự sáng bóng và sạch sẽ của bề mặt đó, đồng thời ngăn chặn quá trình oxy hóa, làm tăng giá trị của sản phẩm.

Có một số phương pháp phổ biến để thực hiện quá trình mạ niken, bao gồm mạ niken bóng, mạ niken crom, mạ niken mờ, và mạ niken hóa học. Trước khi tiến hành quá trình mạ niken, thợ thường tiến hành việc làm nhẵn bề mặt cần mạ, sau đó rửa bề mặt đó bằng dầu và điện hóa chúng qua một lần. Cuối cùng, quá trình mạ niken được thực hiện để tạo ra lớp phủ niken bảo vệ và làm cho bề mặt trở nên bóng đẹp.

Hình 3: Niken được ứng dụng rộng rãi trong đời sống

4. Các hợp chất thường gặp của Niken

Niken Sunfat

• Tên gọi: Niken Nitrat Sunfua NiS
• Công thức hóa học: NiS
• Công thức cấu tạo: Ni=S
• Ứng dụng: làm chất xúc tác cho các phản ứng.

Niken Crom

• Tên gọi: Niken (II) Crom
• Công thức hóa học: NiCrO4
• Ứng dụng: vật liệu chế tạo các chi tiết ở tàu, máy bay, ô tô…

Niken Oxit

• Tên gọi: Niken Oxit NiO
• Công thức hóa học: NiO
• Công thức cấu tạo: Ni=O
• Ứng dụng: sản xuất hợp kim, công nghiệp chế gốm để pha chế sứ, ferit, frit. NiO cũng là thành phần trong pin nhiên liệu.

Niken Clorua

• Tên gọi: Niken Clorua
• Công thức hóa học: NiCl2
• Công thức phân tử: NiCl2
• Công thức cấu tạo: Cl - Ni- Cl
• Ứng dụng: dùng cho các tổng hợp hóa học. Có thể gây ung thư cho phổi và hệ hô hấp nếu tiếp xúc trong thời gian dài.

Niken Hidroxit

• Tên gọi: Niken Hidro Oxit
• Công thức hóa học: Ni(OH)2
• Công thức phân tử: Ni(OH)2
• Công thức cấu tạo: HO - Ni - OH
• Ứng dụng: là chất điện hóa được chuyển đổi thành Niken(III) oxy hydroxit, sử dụng trong pin sạc.

5. Niken có độc không?

Về khía cạnh tác động đến sức khỏe con người, niken có thể có cả ảnh hưởng tích cực và tiêu cực. Trong thực phẩm hàng ngày, niken thường được tìm thấy ở mức rất thấp, và nó có vai trò quan trọng trong cơ thể con người. Niken tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi chất và sản xuất hormone và lipid quan trọng cho cơ thể. Niken tồn tại trong các loại thực phẩm như hạt, chocolate, đậu, nhưng thường ở mức rất thấp.

Tuy nhiên, tiếp xúc hoặc tiêu thụ lượng niken vượt quy định có thể dẫn đến ngộ độc niken. Triệu chứng bao gồm viêm da, phát ban hoặc ngứa, đặc biệt khi tiếp xúc với các vật trang sức giả, phụ kiện quần áo hoặc nút. Ngoài ra, nếu xảy ra ngộ độc niken nặng, có thể gây hại cho gan, thận và phổi.

5.1. Nguyên nhân gây dị ứng niken

Dị ứng Niken là phản ứng da xảy ra sau khi tiếp xúc với kim loại hoặc hợp chất của nó. Đây là một dạng phổ biến của viêm da dị ứng tiếp xúc và có thể xảy ra ở mọi độ tuổi, tuy nhiên, phụ nữ thường gặp nhiều hơn nam giới.

Bình thường, hệ thống miễn dịch đảm nhận nhiệm vụ bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây hại như virus và vi khuẩn để ngăn ngừa bệnh tật. Trong trường hợp dị ứng kim loại này, hệ thống miễn dịch nhầm niken là một tác nhân gây hại, dẫn đến việc kích thích cơ thể tạo ra các chất để chống lại phản ứng này, được gọi là phản ứng dị ứng.

Nguyên nhân khiến căn bệnh này thường gặp ở phụ nữ có thể là do họ thường mặc quần áo chật, bó sát, tạo điều kiện cho niken tiếp xúc với da thông qua các khuy, cúc hay khóa quần và gây kích ứng. Đặc biệt, vào mùa hè, khi nhiệt độ cao, mồ hôi nhiều càng làm cho kim loại bị hòa tan và thấm vào da, tăng nguy cơ gây dị ứng.

5.2. Dấu hiệu và triệu chứng của dị ứng niken

Dị ứng với niken là một trong những dạng phổ biến nhất của dị ứng liên quan đến kim loại.

Dấu hiệu nhận biết căn bệnh này thường xuất hiện ở các vùng da tiếp xúc trực tiếp với các vật dụng kim loại hoặc hợp kim chứa niken. Các vị trí thường gặp dị ứng bao gồm vùng cổ tay, nơi mà người ta thường đeo đồng hồ và trang sức, cũng như vùng bụng và xung quanh rốn, nơi tiếp xúc với khuy, cúc của quần áo.

Hình 4: Dị ứng niken

Các triệu chứng phổ biến của dị ứng niken bao gồm:

• Ngứa cực kỳ mạnh và dữ dội.
• Xuất hiện các nốt mẩn đỏ hoặc vùng ngứa trên da.
• Vùng da dị ứng có thể trở nên đỏ hoặc thay đổi màu sắc. Ở giai đoạn cấp, có thể thấy xuất hiện nốt nước hoặc bọng nước trên da đỏ. Những nốt nước này có thể vỡ và chảy dịch, để lại lớp vỏ và vảy sau khi chúng khô.
• Ở giai đoạn sau, vùng da tiếp xúc với niken có thể trở nên dày, khô, bong vảy và có sự tăng sắc tố. Có thể xuất hiện vết xước hoặc vết trầy do cào gãi.
• Trong trường hợp nặng, có thể thấy triệu chứng phát ban lan rộng trên da. Nếu có nhiễm trùng xảy ra, da sẽ trở nên đỏ hơn và đau rát, thậm chí có thể xuất hiện mủ. Các triệu chứng này dần giảm đi và biến mất khi không còn tiếp xúc với các vật dụng chứa niken. Thời gian từ thời điểm tiếp xúc ban đầu đến khi phát ban xuất hiện thường kéo dài từ 12 đến 48 giờ, và triệu chứng có thể tiếp tục tồn tại trong vòng 3 đến 4 tuần.

Trên đây là những chia sẻ của Vietchem về Niken là gì và các thông tin liên quan. Bạn đừng quên truy cập website thường xuyên để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích mới mỗi ngày nhé!