Полезный никель?!

Слайд 1

Научно - исследовательская работа Полезный никель?! 8 класс Чабуркина Ольга Валерьевна Научный руководитель Учитель химии Толкова Светлана Валерьевна МБОУ СОШ № 68

Слайд 2

Никель —это серебристый, блестящий металл, который поддается ковке, то есть легко обрабатывается. Вдобавок никель — один из наиболее намагничивающихся металлов в ненагретом состоянии. Никель входит в состав многих сплавов, которые широко используются в сотнях промышленных отраслей. Это один из самых полезных металлов, известных человеку. Но в старину, когда с ним пытались работать химики, он доставлял им немало хлопот. Ведь недаром название «никель» происходит от немецкого слова, означающего «чертенок»!

Слайд 3

Цель работы - анализ современной ситуации глобального загрязнения окружающей среды и пищи. Выявление связи с ростом деструктивных заболеваний человека при преобладающем влиянии никеля на возникновение и прогрессирование аутоиммунных и других заболеваний, самым пагубным из которых является сахарный диабет

Слайд 4

История возникновения никеля и его неорганических соединений Это было в середине XVII в., а может быть и раньше. Старый Ник, насмешливый и любопытный гном, тогда еще проживавший в горах Саксонии, любил подразнить горняков и нередко подсовывал им вместо полноценной медной руды похожий на нее минерал, из которого, однако, не удавалось выплавить ни меди, ни металла вообще. По имени этого гнома и был назван элемент, открытый молодым шведским металлургом Акселем Фредериком Кронстедтом в 1751 г. А.Ф.Кронстедт Гном Ник

Слайд 5

Нахождение в природе В природе никель находится преимущественно в виде соединений с S , Аs , S Ь. Присутствие никеля в природных водах обусловлено составом пород, через которые проходит вода: он обнаруживается в местах месторождений сульфидных медно-никелевых руд и железо-никелевых руд. В воду попадает из почв и из растительных и животных организмов при их распаде.

Слайд 6

Некоторые растения под влиянием избытка никеля принимают необычные формы. Поиск таких форм – полезное средство разведки никелевых месторождений. Но избыток никеля в почвах имеет и обратную сторону: так, он является причиной болезни глаз у скота на Южном Урале и заболевания « боанг » у кокосовых пальм на Гавайских островах (пальмы, пораженные « боангом », дают пустые орехи). В золе углей Южного Уэльса в Англии – до 78 кг никеля на тонну. Чем не никелевая руда, вдобавок уже добытая из земли, измельченная и доставленная в промышленный центр!

Слайд 7

Строение атома никеля

Слайд 8

Физические свойства Никель — ковкий и пластичный металл. Он обладает кубической гранецентрированной кристаллической решеткой (параметр а=0,35238 нм) . Температура плавления 1455°C, температура кипения около 2900°C, плотность 8,90 кг/дм3. Никель — ферромагнетик, точка Кюри около 358°C. На воздухе компактный никель стабилен, а высокодисперсный никель пирофорен .

Слайд 9

Химические свойства Сплавы никель образует почти со всеми металлами периодической системы и даже не только с металлами . Оксид никеля Ni 2 O 3 является сильным окислителем. Никель характеризуется высокой коррозионной стойкостью — устойчив на воздухе, в воде, в щелочах, в ряде кислот . Никель горит только в виде порошка. Водные растворы солей окрашены обычно в зелёный цвет, а безводные соли — жёлтые или коричнево-жёлтые. Никель образует комплексы с тетраэдрической и с плоской квадратной структурой . В качественном и количественном анализе для обнаружения ионов никеля (II) используется щелочной раствор бутандиондиоксима , известного также под названием диметилглиоксима .

Слайд 10

Получение «Никель долгое время не могли получить в пластичном виде вследствие того, что он всегда имеет небольшую примесь серы в форме сульфида никеля. *Основную массу никеля получают из гарниерита и магнитного колчедана. Силикатную руду восстанавливают угольной пылью во вращающихся трубчатых печах до железо-никелевых окатышей (5—8 % Ni ), которые затем очищают от серы, прокаливают и обрабатывают раствором аммиака. После подкисления раствора из него электролитически получают металл. *Карбонильный способ (метод Монда ). Вначале из сульфидной руды получают медно-никелевый штейн, над которым пропускают СО под высоким давлением. Образуется легколетучий тетракарбонилникель [ Ni (CO)4], термическим разложением которого выделяют особо чистый металл. *Алюминотермический способ восстановления никеля из оксидной руды: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al 2 O 3

Слайд 11

Применение Первые применения никелю придумали ювелиры. Спокойный светлый блеск никеля (вспомним Маяковского: «Облил булыжники лунный никель») не меркнет на воздухе. К тому же никель сравнительно легко обрабатывается. Поэтому его стали применять для изготовления украшений, предметов утвари и звонкой монеты

Слайд 12

Уникальную совокупность свойств увидели в никеле конструкторы электровакуумных приборов. Не случайно больше трех четвертей всего металла, расходуемого электровакуумной техникой, приходится на чистый никель; из него изготовляют проволочные держатели, вводы, сетки, аноды, экраны, керны для оксидных катодов и ряд других деталей.

Слайд 13

Образование алого осадка при добавлении диметилглиоксима к аммиачному раствору анализируемой смеси – лучшая реакция для качественного и количественного определения никеля. Но диметилгли-оксимат никеля нужен не только аналитикам. Красивая глубокая окраска этого комплексного соединения привлекла внимание парфюмеров: диметилглиоксимат никеля вводят в состав губной помады. Некоторые из подобных диметилглиоксимату никеля соединений – основа очень светостойких красок.

Слайд 14

Никель применяют как легирующий компонент многих сортов стали и специальных сплавов; как катализатор при гидрогенизации, конверсии метана водяным паром и др.; в производстве щелочных аккумуляторов; в гальванотехнике; в химическом машиностроении

Слайд 15

Токсичное действие никеля и его неорганических соединений Парацельс Никель – необходимый микроэлемент, в частности для регуляции обмена ДНК. Однако, его поступление в избыточных количествах может представлять опасность для здоровья. Здесь особенно отчетливо видна справедливость слов Парацельса о том, что “нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы”.

Слайд 16

Никель в сочетании с кобальтом, железом, медью также участвует в процессах кроветворения, а самостоятельно - в обмене жиров, обеспечении клеток кислородом. В определенных дозах никель активизирует действие инсулина. Потребность в никеле вполне обеспечивается рациональным питанием, содержащим, в частности, мясо, овощи, рыбу, хлебобулочные изделия, молоко, фрукты и ягоды

Слайд 17

При повышенных концентрациях обычно может проявляться в виде аллергических реакций (дерматит, ринит и пр.), анемии, повышенной возбудимости центральной и вегетативной нервной системы. Хроническая интоксикация никелем повышает риск развития новообразований (легкие, почки, кожа) - никель влияет на ДНК и РНК.

Слайд 18

Соединения никеля играют важную роль в кроветворных процессах, являясь катализаторами. Повышенное его содержание оказывает специфическое действие на сердечно-сосудистую систему. Никель принадлежит к числу канцерогенных элементов. Он способен вызывать респираторные заболевания. Считается, что свободные ионы никеля (Ni 2+ ) примерно в 2 раза более токсичны, чем его комплексные соединения.

Слайд 1

Металлический Ni и его соединения вызывают образование опухолей у животных, а также профессиональный рак. Канцерогенное действие Ni связывают с нарушением метаболизма клеток. Соли Ni вызывают поражение кожи человека с развитием повышенной чувствительности к металлу.

Слайд 2

Канцерогенное действие Предполагают, что канцерогенное действие Ni связано с внедрением его в клетки, где он вызывает нарушения ферментных и обменных процессов, в результате которых, возможно, образуются канцерогенные продукты. Никель связывается с РНК, значительно меньше с ДНК, вызывая нарушения структуры и функции нуклеиновых кислот , и с гистамином . Опасность бронхогенного рака при вдыхании Ni , возможно, зависит и от задержки его в легких.

Слайд 3

Действие на кожу Считают , что Ni не обладает прямым раздражающим действием на кожу. Однако у никелировщиков, у работающих на производстве N i электролизом и имеющих контакт с его солями наблюдаются никелевая экзема, “ никелевая чесотка ” : фолликулярно расположенные папулы, отек, эритема, пузырьки, мокнутие . Профессиональные никелевые дерматиты составляют 11% всех профессиональных заболеваний кожи, а в электролитическом производстве Ni — 15%. У работающих в гидрометаллургическом производстве Ni заболевания кожи в 2 — 4 раза чаще, чем в других цехах, и обнаружены у 5,5% среди осмотренных рабочих .

Слайд 4

Отеки Эритема

Слайд 5

Мокнутие Пузырьки

Слайд 6

Индивидуальная защита Максимальное устранение прямого контакта соединений Ni с кожей. Защитная паста ИЭР-2, ланолино -касторовая мазь (ланолина 70, касторового масла 30 частей),смазывание кожи рук 10% диэтилтиокарбанатом или диметилглиоксимом , мазью с ЭДТА. Снижение концентрации электролитов в ваннах при никелировании, устранение ручной за­грузки и выгрузки ванн, механизация операций никелирования .

Слайд 7

Экспериментальная часть

Слайд 8

1.Реакция с щелочами. Ni 2+ + 2 ОН - → Ni (ОН) 2 (зеленый) Проба на растворимость. Осадок Ni (OH) 2 растворяется в растворах кислот и аммиака: Ni (OH) 2 + 2 Н + → Ni 2+ + 2 Н 2 О Ni ( OH )2 +6 NH 3 → [ Ni ( NH 3)6] 2+ + 2 ОН -

Слайд 9

2.Реакция с аммиаком. Ni ( NO 3) 2 + NH 3 H 2 O → NiOHNO 3 + NH 4 NO 3 , 2NiSO 4 + 2 NH 3 H 2 O → ( NiOH ) 2 SO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 , NiCl 2 + NH 3 H 2 O → NiOHCl + NH 4 C1 В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли хлорида никеля (II) Добавляют концентрированный (25%-й) раствор аммиака до полного растворения осадка и образования раствора синего цвета: NiOHCl + 6 NH 3 → [ Ni ( NH 3 ) 6 ] 2+ + ОН - + Cl - Оксисоль Ni (II) гексамминникель (II) катион Прибавляют к ней по каплям концентрированный раствор КВг довыпадения фиолетового осадка [ Ni (NH 3 ) 6 ]Br 2 . Комплексы [ Ni (NH 3 ) 6 ]C l 2 [ Ni (NH 3 )6](NO 2 ) 2 , [ Ni (NH 3 )6]SO 4 хорошорастворяются в воде, а остальные мало растворимы в воде.

Слайд 10

3.Реакция с сульфид - ионами. Ni 2+ + S 2- → NiS (черный)

Слайд 11

4.Другие реакции катионов Ni (II). Катионы Ni 2+ с тиоцианатом калия KNCS и пиридином ( Ру ) образуют голубой осадок-комплекса состава [ NiPy ](NCS) 2 ; со смесью щелочи и хлорной воды - черно-бурый осадок гидроксида Ni (III) Ni (OH) 3 ; с рубеановодородной кислотой -сине-фиолетовый осадок рубеаната никеля малорастворимый в кислотах и аммиаке.

Слайд 12

Качественная реакция на никель Качественная реакция на никель с реактивом Чугаева ( диметилглиоксимом ) . Розово-красный Бис-диметилглиоксиматоникель (II) Реакцию проводят в среде аммиака. Осадок растворяется в сильных кислотах и щелочах, нерастворим в растворах аммиака. Проведению реакции мешают катионы Cu 2+, Pb 2+, Fe 2+, Fe 3+. Чувствительность реакции повышается в присутствии небольших количеств окислителей (бром, йод и др.), переводящих Ni (II) в Ni (III), комплекс которого имеет еще более интенсивную окраску.

Слайд 13

Заключение Наверняка каждый из нас желает быть здоровым, красивым, обладать отличным самочувствием и полноценной работоспособностью. Для того, чтобы эти желания сбылись, необходимо много факторов, и одним из них является соблюдение минерального баланса в организме. Никель является одним из весьма важных для человеческой жизнедеятельности микроэлементов. Хотя до сих пор полностью значение никеля для человеческого организма не изучено, однако и по уже имеющимся сведениям можно увидеть его важность.

Слайд 14

Список используемых источников 1. Веселовская З.Ф. Катаракта. Киев: Книга-Плюс, 2002 г., 208 с. 2. Яблоков А. В. Россия: здоровье природы и людей. М.: Яблоко, 2007, 224 с. 3. Улахович Н.А. Комплексы металлов в живых организмах. // Соровский образовательный журнал. М., №8-1997, с. 27-32. 4. Гадаснина И.Д., Толоконцев Н.Д. Яды-вчера и сегодня. Л.: Наука. 1988, 205 с. 5. Соловьёв А. И. Техногенный ад. // Зеркало недели, № 40/465-2003. Киев. 6. Грибовский Ю.Г. Научное обоснование комплекса мероприятий по снижению отрицательного влияния никеля на организм домашних животных и санитарное качество продуктов животноводства в природно-технологических провинциях Урала. Челябинск. 2000, 326 с. 7. Мачарадзе Д. Ш. Контактный дерматит на металл (никель). // Лечащий врач, 4-2005, Москва. 8. Ревякина В.А. Аллергия на металл. //АиФ. Здоровье, № 14/451-2003. 9. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Оникс 21 век, Мир. 2004, 272 с. 10. Шудин В.В. Никель и аутоиммунная патология. // Окулист №7/8-2004 г. Санкт-Петербург. 11. Шудин В.В. Причины диабета найдены! Симферополь : Бизнес - Информ , 2007, 216 с . 12. Шудин В.В. Новые аспекты этиологии и эпидемиологии аутоиммунного сахарного диабета. // Врач-аспирант. №5(14)-2006, с. 445-453. Воронеж. 13. Гудков А.В., Багрянцев В.Н., Кузнецов В.Г. Окружающая среда и здоровье населения Владивостока. ТИГ ДВО РАН, Владивосток: Дальнаука . 1998 г. 14. Апанасенко Г.А. Кто раньше вымрет: мы или Ботсвана? // Medicus Amicus , 1-2 – 2008, с. 27-28. Киев. 15. Сидоренко Г.И., Ицкова А.И. Никель. Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М.: Медицина, 1980, 176 с. 16.Шудин В.П. Экологические истоки диабета и рака.// СПБ, «Издательство «ДИЛЯ», 2012. 17. “ Вредные вещества в промышленности ” , том 3.Химия 2004г. 18. Антоньев А. А. “ Гигиена труда ” 2000г. 19.Михеев М. И. “ Материалы по токсикологии карбонила никеля ” . 1999г. 20.Ицкова А. И. “ Фармакология и токсикология ” т. 32 2001г.

Слайд 15

Интернет-ресурсы http://n-t.ru/ri/ps/pb028.htm http://ru.wikipedia.org/wiki http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_chemistry http://forexaw.com/TERMs/Raw_materials/Industrial_metals http://www.bibliofond.ru/view.aspx http://knowledge.allbest.ru/chemistry http://base.safework.ru/iloenc?print&nd http://www.referat-web.ru/content/referat/chemistry/chemistry http://www.upcr.ru/catalog/soedineniya_nikelya http://www.kontren.narod.ru

Слайд 16

Спасибо за внимание!!!