镍和铊的作用.docx

镍：a细化铁素体晶粒，增进钢的硬化性能。 b能降低热处理时的淬火温度，因此在热处理时变形小。 c能提高钢的塑韧性，特别是低温韧性。 d能提高钢的热强性和耐蚀性，是热强钢及奥氏体不锈钢的主要合金元素之一。镍具有刺激血液生长的作用，能促进红细胞再生。在人体内缺铜时，镍的生理活性会充分发挥，又不影响人体内铜的生理活性。补充适量的镍可使红细胞、白细胞及血红蛋白的生成增多。患有各种贫血及肝硬化的病人血中镍均降低，镍有刺激生血功能的作用。治疗贫血有的曾用过硫酸镍和溴化镍。镍可以激活肽酶，镍还可能是胰岛素分子中的一种成分，相当于胰岛素的辅酶，动物实验证明，添加小量镍的胰岛素，有增强胰岛素降低血糖的作用。动物实验证明，缺镍可使肝细胞中的固缩核和线粒体发生肿胀，超微结构发生异常。还有研究证明，镍在维持大分子结构稳定性、膜稳定性和细胞的超微结构方面有重要作用。正常人血清镍含量为0.026 mg L-1，头发含镍量为0.64 mgg-10.44 mgg-1，尿中镍平均为4gL-1。正常成年人体内含镍量约6-10mg，主要分布于肾、肺、脑、脊髓、软骨、结缔组织，皮肤等部位镍是钢中重要的元素之一。镍可以提高钢的机械性能，增加钢的强度、韧性、耐热性，增加钢的防腐蚀、抗酸性及其导磁性等。镍还能够细化晶粒、提高钢的淬透性和增加钢的硬度。 此外，在钢的热加工中，镍又有防止铜对金属表面产生有害影响之功能。有铁磁性和延展性，能导电和导热。常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止继续被氧化，而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧，细镍丝可燃，特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时，镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸，但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为1、1、2、3、4 ，简单化合物中以2价最稳定，3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍Ni(OH)2为强碱，微溶于水，易溶于酸。硫酸镍（NiSO4）能与碱金属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2?6H2O(MI为碱金属离子)。2价镍离子能形成配位化合物。在加压下，镍与一氧化碳能形成四羰基镍Ni（CO）4，加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。银白色金属，密度8.9克/厘米3。熔点1455，沸点2730。化合价2和3。电离能为7.635电子伏特。质坚硬，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，在空气中不被氧化，又耐强碱。在稀酸中可缓慢溶解，释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+；对氧化剂溶液包括硝酸在内，均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。它主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、铬镍钢及各种有色金属合金，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着绿色以及镍化合物制备等等。镍有什么用途？镍大量用来制造各种类型的不锈钢、软磁合金和合金结构钢。镍和铬、铜、铝、钴等元素可组成耐热合金、电工合金和耐蚀合金等。镍铬合金（如NiCr20）有高的耐热性和大的电阻，用它做的热电体（电阻丝），是电炉、电烙铁、电熨斗等的电热元件，可在1100下长期工作；Ni-Cr9和Ni-Cr10虽然耐热性略差，但电阻大，电阻温度系数小，热电势大，是热电偶的好材料。镍基耐热合金主要作涡轮发动机涡轮盘、燃烧室和涡轮叶片等。著名的“蒙乃尔合金”是含铜、铁和锰的耐蚀镍合金，强度高，塑性好，耐腐蚀，成为电器、海轮和医疗器械制造业的重要材料。镍硅合金常制成线、带、棒用于电子电子管合电真空仪器中。镍铁、镍钴合金是良好的磁性材料。 镍的主要用途是制造不锈钢、高镍合金钢和合金结构钢，被广泛用于飞机、雷达、导弹、坦克、舰艇、宇宙飞船、原子反应堆等各种军工制造业；在民用工业中，镍常制成结构钢、耐酸钢、耐热钢等大量用于各种机械制造业、石油；镍与铬、铜、铝、钴等元素可组成非铁基合金。镍基合金、镍铬基合金是耐高温、抗氧化材料，用于制造喷气涡轮、电阻、电热元件、高温设备结构件等；镍还可作陶瓷颜料和防腐镀层；镍钴合金是一种永磁材料，广泛用于电子遥控、原子能工业和超声工艺等领域，在化学工业中，镍常用作氢化催化剂。近年来，在彩色电视机、磁带录音机和其他通讯器材等方面镍的用量也正在迅速增长。 纳米镍粉用途磁流体用铁、钴、镍及其合金粉末生产的磁流体性能优异，广泛应用于密封减震、医疗器械、声音调节、光显示等。高效催化剂由于比表面巨大和高活性，纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。高效助燃剂将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率改善燃烧的稳定性。导电浆料电子浆料广泛应用于微电子工业中的布线、封装、连接等，对微电子器件的小型化起着重要作用，用镍、铜、铝纳米粉体制成的电子浆料性能优越，有利于线路进一步微细化。 高性能电极材料用纳米镍粉辅加适当工艺，能制造出具有巨大表面积的电极，可大幅度提高放电效率。活化烧结添加剂纳米粉末由于表面积和表面原子所占比例都很大，所以具有高的能量状态，在较低温度下便有强的烧结能力，是一种有效的烧结添加剂，可大幅度降低粉末冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。 金属和非金属的表面导电涂层处理由于纳米铝、铜、镍有高活化表面，在无氧条件下可以在低于粉体熔点的温度实施涂层，此技术可应用于微电子器件的生产。镍的应用是由镍的抗腐蚀性能决定的，合金中添加镍可增强镍的抗腐蚀性能。 铊全球消耗铊量估计仅有约15t左右，除美国公开报道铊的应用结构外，其他无报道。 1965年前铊大部分用作灭鼠剂、杀虫剂、杀真菌剂及仔猪免疫剂等，因毒性故于1972年受到控制使用而转用于电子工业，但铊化合物辐射检测仪在诊断心血管疾病与肿瘤，TlAC治疗痢疾及结核病，铊盐治皮肤病等方面仍有所发展。从20世纪90年代初起铊的主要应用由电子工业转入作高温超导材料，如美国1985年用于超导的铊量为零，但1993年报道已超过50，其后直到今天每年铊用于超导材料约占80以上，作磁能存储器、磁力发动机及磁共振仪等。经铊活化的碘化钠晶体制作光电倍增管，用于探测器；溴碘化铊与硫氧化铊晶体作光学仪器的透镜或窗口，具体械性强、稳定性好及在较大范围内能透过红外线；碘化铊作光纤添加剂有利于长距离光通讯，也作高效固体电池；TlAsZ2（Z代表Se、Te或S）硫族玻璃作三极管。甲酸铊作核屏蔽窗较铅玻璃优越。Tl8.5Hg作20，60的低温计用于南北极与同温层的测温。Tl基合金（如TlPb8035，TlCu98与TlPbSn等）因具耐磨、抗腐蚀及机械强度大的特性耏 和于氯碱、造船与焊接剂工作。铊及其化合物可作催化剂等。室温下，铊能与空气中的氧作用，能与卤组元素反应；高温时能与硫、硒、碲、磷反应；铊不溶于间，与盐酸的作用缓慢，但迅速溶于硝酸、稀硫酸中，生成可溶性盐；铊的卤化物在光敏性上与卤化银相似，既能见光分解。 铊的低熔点和金可用于电子管玻壳的粘接；铊激活的碘化钠晶体用于光电倍增管；铊的化合物还可做有机合成的催化剂；铊和铊的化合物对生物和人体有毒。光学编辑溴化铊和碘化铊晶体硬度较高，而且能够透射波长极长的光线，所以是良好的红外线光学材料，商品名为KRS-5和KRS-6。31氧化亚铊可用来制造高折射率玻璃，而与硫或硒和砷结合后，可以制成高密度、低熔点（125至150 C）玻璃。这种玻璃在室温下特性和普通玻璃相似，耐用、不溶于水，且具有特殊的折射率。32电子编辑硫化亚铊的电导率会随红外线的照射而变化，所以能应用于光敏电阻。28硒化铊被用于辐射热测量计中，以探测红外线。33在硒半导体中掺入铊，可以提高其效能，所以一些硒整流器中含有这种含铊半导体。28另一项铊的应用是在伽马射线探测器中的碘化钠里作掺杂物。碘化钠晶体内掺入少量铊，可以增强它产生电离闪烁的效果。34氧分析仪中的一些电极也含有铊元素。2高温超导编辑科学家正在进行有关铊高温超导体方面的研究，潜在应用包括磁共振成像及发电和电力传输等。这些研究在1988年首个铊钡钙铜氧超导体被发现之后开始。35铜酸铊超导体的临界温度超过120 K。一些掺汞的铜酸铊超导体在常压下的临界温度甚至超过130 K，几乎达到已知临界温度最高的铜酸汞超导体。36医学编辑在核医学广泛使用锝-99m之前，半衰期为73小时的铊-201曾经是核心动描记所使用的主要放射性同位素。今天，铊-201也被用于针对冠心病危险分层的负荷测试当中。37这一同位素的产生器与用来生成锝-99m的类似。38产生器中的铅-201（半衰期9.33小时）会经电子捕获衰变成铊-201。铅-201则是在回旋加速器中通过(p,3n)或(d,4n)反应分别对铊进行质子或氘核撞击而产生的。3940铊负荷测试编辑铊负荷测试是闪烁扫描法的一种，它通过测量铊的含量来推算组织血液供应量。活心肌细胞拥有正常的钠钾离子交换泵。Tl+离子会与K+泵结合，进入细胞内。41运动以及腺苷、双嘧达莫等血管扩张剂都可以造成冠状动脉窃流。扩张了的正常动脉血液量和流速都会增加，梗死或缺血的组织则会呈现较小的变化。42这种血液重组现象是缺血性冠心病的征兆。通过比对负荷前后的铊分布情况，可以判断需要进行心肌血管重建术的组织部份。41其他用途编辑一种汞铊合金在铊含量为8.5%时形成共晶系统，其熔点为60 C，比汞的熔点还要低20 C。这种合金被用于温度计和低温开关当中。28在有机合成方面，铊(III)盐（如三硝酸铊和三乙酸铊）可以为芳香烃、酮类、烯烃等的转化反应作试剂。43铊是镁海水电池阳极板的合金材料成份之一。2可溶铊盐加入镀金液中，可以加快镀金速度和降低镀金层的粒度。44甲酸铊(I)（Tl(CHO2)）和丙二酸铊(I)（Tl(C3H3O4)）的等量混合水溶