钴-and-镍课件.ppt

1、钴和镍的介绍钴和镍的介绍 钴（Go），镍（Ni）位于周期表B族，性质相似，于铁合称铁系元素。 它们都是具有光泽的白色金属，钴略带灰色，镍为银白色。镍有很好的延展性，钴则较硬而脆。 它们都具有强磁性，形成的许多合金都是优良的磁性材料。 Co，Ni的性质相近，虽然它们化合物的溶解性、配位性和氧化还原性的某些差异可以作为分离的依据，但是这类化学法常常不够有效，目前钴、镍生产中多采用萃取法，其分离效果更好。 CoS是黑色沉淀物，往Co2+盐溶液中加入（NH4)2S即生成CoS，它能溶于稀HCI，但久置后会转变为CoS，此时便不溶于HCI而只能溶于HNO3： 3CoS+8HNO33Co（NO3)2+3S

2、+2NO+4H2O金属镍镍一般出现在合金中，有服装产品中用作金属配饰，如钮扣、拉链、铆钉、金属耳环、项链、戒指等。有些人对镍会产生过敏性反应，如果长期接触含镍的饰品，就会对皮肤产生严重的刺激。含镍丰富的食物有：巧克力、果仁、干豆和谷类。 镍缺乏 镍缺乏时肝内6种脱氢敏减少，包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶。这些酶参与生成NADH、无氧糖酵解、三羧循环和由氨基酸释放氮。而且镍缺乏时显示肝细胞和线粒体结构有变化，特别是内网质不规整，线粒体氧化功能降低。 贫血病人血镍含量减少，而且铁吸收减少，镍有刺激造血功能的作用，人和动物补充镍后红细胞、血红素及白

3、细胞增加。镍过量 每天摄入可溶性镍250mg会引起中毒。有些人比较敏感，摄入600g即可引起中毒。依据动物实验，慢性超量摄取或超量暴露，可导致心肌、脑、肺、肝和肾退行性变。 每天喝含镍高的水会增加癌症发病率，特别是己患癌症在放化疗期间应必须杜绝与镍产品接触。目前市场上经销的部份陶瓷制饮食用具应慎重选择使用，平时生活中拿一个含镍高的陶瓷具做饮水具，会提高发病机会。 动物实验显示缺乏镍可出现生长缓慢，生殖力减弱。钴的生理功能 作为机体的必需微量元素，钻具有重要的生理作用。它是维生素B12的组成成分，是某些酶的组分或催化活性的辅助因素，具有刺激造血的作用，并对某些微量元素的代谢有一定影响。 钴的作用

4、主要以维生素B12和B12辅酶形式储存于肝脏并发挥其生物学 。 老年人机体衰老与微元素锰和钴有关 ； 心血管疾病与患者体内微量元素钻的长期低少或缺乏有关。 1、作为酶的活性因子2、参与运载作用3、参与激素和维生素的生理作用。4、维持核酸的正常代谢镍币 镍钢镍铬合金合金 镍合金可作为电子管用材料、精密合金（磁性合金、精密电阻合金、电热合金等）、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。 钴合金常见的有钴基高温合金和稀土钴硬磁合金。 钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数，是硬质合金中使用

5、最广泛的一类. 主要用途： 用作刀具可加工铸铁、有色金属、非金属、耐热合金、钛合金和不锈钢等，还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等. Ni-Ti系合金是很好的形状记忆合金，用在卫星天线，热致机械和医疗等方面。 刀具粘结通常使用金属钴，Nd-Fe-B和Sm-Co合金具有很高的磁性，用作永磁，磁记录和磁存储材料，Co-Cr合金还因有较宽频率的吸收特性而成为隐形材料。Co和Ni属于中等活泼金属，在高温下可以和O,S,Cl等非金属作用。在HCl和稀H2SO4中的溶解比Fe缓慢，遇冷 HNO3会钝化，在浓碱中比较稳定，镍质容器可盛熔融碱。氢氧化物 还原性:Co2+，Ni2+的溶液中加入碱都能生成相

6、应的氢氧化物沉淀。 Co(OH)2被空气氧化为棕黑色的Co(OH)3，但反应比Fe(OH)2要慢。而Ni(OH)2不能被O2氧化。 当在碱性条件下，加入较强氧化剂: 2Ni(OH)2+ClO2NiO(OH)+Cl+H2O Co(OH)3，Ni(OH)3是两性偏碱性，在酸性介质中具有很强的氧化性，与非还原性酸(如H2SO4，HNO3)作用时氧化H2O放O2，而与浓HCl作用时，则将其氧化并放出Cl2。 2Co(OH)3+6HCl2CoCl2+Cl2+6H2O Ni(OH)3的氧化能力比Co(OH)3的更强。 尽管Co（OH)2和Ni(OH)2的溶解度相近，无法用来分离二者，但是Ni（NH3)62

7、+却比Co（NH3)62+稳定的多，可以用于分离。往氨水中加入Co（NH3)2溶液之初，氨水浓度高，Co2+，Ni2+都生成相应的配离子；随着Co（NO3)2浓度的增加，使NH3称为NH4+的H+增多，氨水浓度也随之降低，配合平衡便逐渐向生成沉淀的方向移动。因为Ni（NH3)62+比较稳定，转为Ni(OH)2比较困难，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+仍以配离子的形式存在，从而使二者分离。钴盐和镍盐 钴（）盐和镍（）盐最为常见，它们有氯化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐、硫化物等。 镍的盐类大都是绿色的。 氯化钴（CoCI26H2O) 是重要的

8、钴（）盐，因为所含结晶水的数目逐渐减少，颜色随之变化： CoCI26H2O（粉红）CoCI2 2H2O(红紫）CoCI2 H2O(蓝紫）CoCI2（蓝） 这种性质可用来指示硅胶干燥剂的吸水情况。Co（H2O）62+在溶液中显粉红色，用这种稀溶液在白纸上写的字几乎看不出字迹。将此白纸烘热脱水即显出蓝色字迹，吸收空气中潮气后字迹再次隐去，所以CoCI2溶液被称为隐显墨水。常见的镍盐有NiCI2 6H2O（绿色），Ni（NO3)2 6H2O（碧绿色)和NiSO4 7H2O（绿色）等，前二者可由Ni与浓HCI或HNO3制得。Ni与H2SO4的反应特别缓慢，通常加入HNO3或H2O2帮助溶解：3Ni+3

9、H2SO4+2HNO33NiSO4+2NO+4H2ONi+H2SO4+H2O2NiSO4+2H2ONiS和CoS相似，也有溶解情况各异的，等型的变体。实际工作中若要使其顺利溶解，切勿将沉淀放置过久。它们的氧化物 铁系元素原子的价电子层构型为3d684s2 ，可以失去电子呈现+2，+3氧化值。Co2+比Co3+稳定，Ni通常只有+2氧化值。低价氧化物具有碱性。 Co2O3及Ni2O3也是难溶于水的两性偏碱氧化物，与MnO2相似，有强氧化性，与酸作用时，得不到Co(）和Ni(）盐，而是得到Co（）和Ni（）盐。 Co2O3+6HCI2CoCI2+CI2+3H2O 2Ni2O3+4H2SO44NiSO4+O2+4H2O NiO,Co的纳米材料良好的热，电性能，可制成多种温度传感器。CoCI2的制备及CoNi分离 制备CoCI2一般以金属Co为原料，因为它不能直接溶于HCI，需用HNO3溶解生成 Co（NO3)2其中的杂质镍也生成Ni（NO3)2,然后将其加到氨水中转化为Co（OH)2沉淀，分离后沉淀用HCI溶解，便得到CoCI26H2O.从生成Co（OH)2的角度看，也可以将氨水加入Co（NO3)2溶液中，但为了利用这一过程出去Ni（NO3)2杂质，则必须采用前者。