4.12 钴和镍
金属钴是由瑞典化学家布兰特(Brandt)于1733年从钴矿石或长期用于给玻璃着蓝色的花绀青中制得的。直到19世纪下半叶,这种金属还只是实验室里才有的稀有之物,并未进行大规模提炼。但是,它的一些化合物却经常被使用。氯化物、硝酸盐和硫酸盐有时被用于制作隐显墨水,磷酸盐则被用于制作称为特纳德蓝的颜料。氧化钴和硅酸钴(大青)的需求量很大,其商业规模的生产是用以下方法制备的。将矿石熔融并将熔矿所得的金属渣煅烧,然后把产物溶解于浓盐酸。用石灰乳去除铁以后,通过一股硫化氢气流使铜及其他一些杂质沉淀。然后用漂白粉使钴沉淀,将其固体干燥加热至赤热或白热,分别会产生蓝色氧化物或“精制”氧化物。在英格兰,这些氧化物主要是在伯明翰由镍精炼厂生产的。
蓝玻璃主要在德国生产,生产方法与早些时候实施的方法(第Ⅲ卷,边码703)没有多大区别,亦即把矿石焙烧成不纯净的氧化物,然后在一台与玻璃熔炉相似的炉子中与磨成粉状的石英和焙烧过的苛性钾一起,使其变成玻璃状物质。
1751年,镍被克龙斯泰特(Axel Cronstedt,1722—1765)鉴别出是一种全新的金属。他是从红砷镍矿或假铜——一种类似于某种铜矿石但从中不能制得铜的矿石——中制得的。镍主要是从这种在德国和挪威开采的矿石或从一些含镍和钴的矿石中提炼出来,先焙烧红砷镍矿以去除砷,然后将其与硫和苛性钾混合,并熔融于一口大的陶制坩埚中。经此处理后加入温水,这时已与苛性钾反应的砷和硫就被去除。再将通常受铁沾染的硫化镍溶解于硫酸和少量硝酸中。镍和铁即作为碳酸盐从溶液中沉淀下来,然后用草酸处理。再把草酸镍溶解于氨水中进行分离,并将溶液蒸发干,在一口用泥封住的坩埚内对残留物加强热,这时就可获得镍珠。
19世纪时,在伯明翰使用着一种不同的提炼镍的方法。把矿石或者黄渣与白垩和萤石一起熔融、粉化,然后焙烧来去除砷。将残留物溶解于盐酸,其中含有的铁用漂白粉氧化,并用石灰乳使之沉淀。下一步用硫化氢处理该液体以去除铜、铋和铅之类的杂质。这样就在溶液中留下了钴和镍。然后,加入漂白粉使钴沉淀,再把石灰乳加到剩下的溶液中,直到没有更多的沉淀物产生。(https://www.daowen.com)
镍主要用于各种合金,特别是德国银(锌镍铜合金),有时则用作银的代用品或用于较廉价的电镀物品。正常成分是1份镍、1份锌和2份铜,但是如果这种合金打算用于轧制的话,则镍和铜的比例要有所提高,一个普通的配方是5份镍对4份锌和12份铜。对于铸造来说,则要在后一配方中加入少量的铅。到1860年,许多镍合金在英国内陆非常知名,它们具有以下近似的成分:
那时,镀镍物品很受欢迎,这种金属是以镍板作为阳极、氯化镍作为电解质来电解沉积获得的。