В ходе исторического исследования, проведенного специалистами немецкой компании PROFACTOR Armaturen GmbH, было замечено, что ещё 100 лет назад никель считался драгоценным металлом. Его добыча была слишком трудоемкой и дорогой. То малое количество никеля, которое удавалось получить, скупали европейские ювелиры, в основном, немцы. Этот драгметалл был тогда в моде. Из него изготовляли кулоны, браслеты и диадемы, которые украшали пышные волосы первых красавиц Европы.
До 90-х годов ХХ века в европейских странах была популярна никелированная сантехника из Италии, её так и называли – «итальянская», тогда как в Германии производили большей частью хромовую сантехнику – более дорогую и престижную. Последняя была более популярной! Однако времена изменились, никелированная сантехника начала применяться повсеместно, а хромовая осталась на рынке лишь в узком сегменте – для декоративных нужд.
Слово «никель» было ругательным
С момента обнаружения и идентификации никеля, этот металл сопровождают загадочные явления, мистические истории и череда случайностей. Загадки начинаются с названия металла, так как Nickel не имеет однозначного перевода, есть разные версии, и все они связаны с Германией.
Тщательно исследовать никель начали немецкие рудокопы, которые трудились на рудниках в Саксонии и Богемии. Они искали и добывали медную руду, однако часто наталкивались на странную породу красноватого цвета, в которой надеялись обнаружить медь. Все их попытки были тщетны, медь из руды не извлекалась. Более того, при плавлении загадочного минерала выделялись мышьяковые газы, которые отравляли плавильщиков. Поэтому «зловредную руду» прозвали Nickel – это ругательное слово на языке немецких горняков и плавильщиков означало «двуличный или лживый», «чертёнок» или «злой дух».
На старинных рудниках Саксонско- Богемских земель в обиходе у горняков существовало ещё одно название «ложной руды» - Kupfernickel (купферникель), что означало «Медь Злого духа», «Медь Дьявола» или «Дьявольская медь». В конце XVII века европейцы ещё верили в гномов – маленьких горных жителей, добытчиков и хранителей драгоценных камней и металлов. Именно немецкие рудокопы распространили легенду о насмешливом и злом гноме Нике, который жил в горах Саксонии и любил подразнить горняков тем, что подкладывал им вместо медной руды похожий на неё минерал. Именно его рудокопы называли «купферникель», то есть «медь, принадлежащая гному Нику или Дьяволу». Эта «дьявольская руда», не содержащая медь, впоследствии стала именоваться никелевой рудой.
Как Рихтер очистил «дьявольскую руду»
В начале XIX века внимательно изучать «дьявольскую руду» взялся немецкий химик Иеремия Рихтер – один из основателей учения о стехиометрии. В 1792-94 годах он опубликовал научную работу «Начала стехиометрии, или способ измерения химических элементов». В 1804 году, в процессе очистки никеля, Рихтер провел 32 перекристаллизации никелевого купороса (сульфата никеля) и таким образом получил чистый металл. Рихтер написал научную статью: «Об абсолютно чистом никеле, благородном металле, его получении и свойствах». В своём труде о свойствах «дьявольской руды» немецкий учёный с большой точностью перечислил основные качества никеля: сопротивление коррозии, магнитные свойства и пластичность.
После открытия чистого никеля, благородный металл был принят учёным сообществом в качестве отдельного химического элемента. Niccolum (Ni) является 28 элементом в Периодической системе химических элементов таблицы Менделеева. В своей книге «Основы химии», изданной в Санкт-Петербурге в 1869 году, Дмитрий Иванович Менделеев писал о никеле: «…этому металлу предстоит обширное практическое применение, как в чистом состоянии, так и в форме сплавов». Русский учёный предвидел, что на территории России будут найдены огромные запасы никеля, которые позволят применять благородный металл в промышленном масштабе.
Никель в России
Менделеев оказался прав! На территории России обнаружено около 35% мировых запасов никеля. Крупнейшие сульфидные медно-никелевые месторождения находятся в Красноярском крае под Норильском и на территории Кольского полуострова в Ждановском. Норильские запасы составляют свыше 85% российских запасов этого металла, Мурманские месторождения содержат 10%, а остальные принадлежат силикатно-никелевым месторождениям, находящимся на Урале.
В старейшем горнозаводском центре России – на Урале силикатно-никелевые руды обнаружили в 20-х годах XIX века на Петровском руднике. Первоначально их приняли за медные руды, поэтому плавка минерала оказалась неудачной. Уральские плавильщики не смогли выделить медь из «дьявольской руды» и повторили ошибку, ранее совершенную коллегами-металлургами в Германии. В результате, уральские рудники никеля были заброшены на долгие годы. В середине XIX века неосвоенной рудой заинтересовался горный инженер М. Данилов, который идентифицировал её, как никелевую. Он инициировал разведку полезного минерала и открыл новые никелевые месторождения. Русскому инженеру удалось разработать оригинальный метод плавки силикатных никелевых руд и выплавить металлический никель. С этого исторического момента, произошедшего в 1874 году, и зародилась российская никелевая промышленность.
В конце XIX и в начале XX века на мировом рынке наступила «никелевая лихорадка»! Было обнаружено важное свойство никеля – улучшать качество стали. В этой связи, никель начали активно использовать в военных целях, в частности, в производстве корабельной брони. Именно тогда военно-морской флот Англии, Франции и России одели в усовершенствованную броню – высокопрочную легированную сталь с добавлением никеля. Военные приняли во внимание, что присутствие никеля в легированных сталях способствует увеличению прочности и улучшению структуры сплава.
В наше время сталь, легированная никелем, больше используется в мирных целях. Из неё изготовляют хирургические инструменты, химическую аппаратуру и другие изделия. Вместе с тем, широкое применение в авиационно-космической технике, в быту, в ювелирном деле, находят различные никелевые сплавы, их количество превышает 3000! Не менее популярен никель в качестве покрытия. Тонкая пленка никеля, нанесенная на железо, латунь или другой металл, позволяя сберечь его от коррозии и любого атмосферного воздействия. Именно это качество никеля широко используется при изготовлении инженерной сантехники.
Никелирование середины XIX века
Аналитические исследования и экспертиза никелевого рынка по итогам 2015 года выявили, что 67% потребления никеля пришлось на производство нержавеющей стали, 17% на сплавы без железа, 7% на никелирование (в том числе сантехнических изделий) и 9% на прочие применения, например, на никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd), порошковую металлургию, химические реактивы и т.д. Однако специалисты PROFACTOR Armaturen GmbH заметили, что никель-кадмиевые аккумуляторы начали безнадежно устаревать и сдавать свои позиции, им на смену приходят более эффективные литиевые аналоги. В этой связи, использование никеля в изготовлении аккумуляторов с каждым годом всё больше снижается.
В настоящее время широко распространено гальваническое никелирование, начало которому было положено в середине XIX века. Тогда для осаждения никеля брали азотно-никелевую соль, которая, как оказалось впоследствии, даёт плохие результаты. Гораздо эффективнее было осаждение никеля из двойной серно-аммиачно-никелевой соли, предложенное в 1842 году профессором Бётгером во Франкфурте. Немецкий учёный впервые указал на свойства никеля, осажденного гальваническим током. Увы, в то время никель ещё не умели качественно отделять от посторонних примесей, которые мешали гальваническим путём наносить покрытие. Поэтому европейцы не воспользовались новой технологией, долгие годы она дожидалась своего звёздного часа. Никелирование активно начали применять в Европе лишь после того, как оно прижилось и развилось в Северной Америке. С тех пор нанесение никеля на изделия из стали и сплавов (в том числе латунной сантехники) защищает от коррозии (в атмосферных условиях, в растворах щёлочей, солей и слабых органических кислот), повышает износостойкость деталей, а также служит в защитно-декоративных целях.
Никелирование, как предотвращение выщелачивание цинка
Производители инженерной сантехники, в том числе PROFACTOR и другие немецкие компании, никелируют латунные изделия не только для того, чтобы повысить привлекательность внешнего вида товара, но и предотвратить негативный процесс – вымывание цинка.
Дело в том, что ряд неблагоприятных факторов способствует выщелачиванию цинка из латунного оборудования, например, трещины и поры, недостаточный доступ кислорода, некачественная питьевая или техническая вода с повышенной агрессивностью. Из-за этих факторов латунные фитинги, краны или вентили, не покрытые никелем, подвергаются особому виду коррозии. Выщелачивание проявляет себя в виде поверхностной коррозии или локально ограниченного образования продуктов коррозии в виде наростов.
В неблагоприятной среде негативный процесс в латунных изделиях начинается с того, что медь и цинк переходят в раствор, более благородная медь осаждается на поверхности, образуя губчатый пористый осадок. В результате структура сплава становится пористой. Губчатые медные наросты, не содержащие цинка, нестойкие и неплотные, поэтому они активнее разрушаются. При этом, цинк остается в растворе или осаждается в виде солей на поверхности. Это процесс проходит очень быстро и проникает вглубь материала, что провоцирует его разрушение. Прочность латунного изделия, попавшего «в переделку», сильно снижается, и оно быстро приходит в негодность.
Некоторые немецкие производители изготавливают сантехническое оборудование из специальной латуни, устойчивой к вымыванию цинка, что соответствует требованиям стандартов качестве DIN EN 1254/3 (E) класс A (наивысшая категория). Однако чаще всего, чтобы предотвратить выщелачивание цинка латунные изделия никелируют – это менее дорогой, но столь же эффективный способ. Никелированная инженерная сантехника надежна и способна служить дольше, чем латунные аналоги без никелировки.
