Металл, определяющий структуру железных метеоритов – никель

Ещё в 17 веке саксонские горняки хорошо знали руду, которая внешне походила на медную и применялась в производстве стёкол для их окраски в зелёный цвет. Однако все попытки получить из этой руды медь не привели к желаемому результату. Поэтому эта руда получила название купферникель (нем. kupfernickel), что переводят как «медный упрямец» или «медный озорник». Сейчас известно, что купферникель представляет собой минерал никелин, состоящий из никеля и мышьяка с простой формулой - NiAs. Эту руду в 1751 г. исследовал шведский минералог Аксель Кронстедт. Ему удалось выделить новый металл в чистом виде, который он назвал nickel (никель, Ni).

Никелин (NiAs), 12х11х7 мм, месторождение Cobalt, Канада.
Фото: взято из en.wikipedia.org

Среднее содержание никеля в земной коре составляет около 140 г/т, где он встречается только в виде соединений. Но в железных метеоритах он присутствует в виде самородного металла с содержанием от 5 до 50 %.

В таблице Менделеева занимает клетку №28. Как простое вещество - это ковкий, малоактивный металл серебристо-белого цвета.

Никель является важной составляющей вещества железных метеоритов, представляющих собой сплавы железа, никеля и кобальта. Но присутствие никеля в их составе в значительной степени определяет структуру этой группы метеоритов. Железо и никель в железных метеоритах образуют две минеральные фазы: камасит и тэнит.  Камасит содержит 5-7% никеля, формируя широкие полосы так называемых видманштеттеновых фигур, которые отчётливо видны на спилах образцов, протравленных 5% раствором азотной кислоты и спирта.

Спил метеорита Glorieta Mountain с характерными видманштеттеновыми структурами, размер 18 х10 см. Находка 1884 г., штат Нью Мексико, США. Метеоритная коллекция Московского Планетария, № 34.

Тэнит содержит 7-50% никеля, и ширина полос тем меньше, чем больше содержание тэнита или никеля. Поэтому по содержанию никеля железные метеориты делят на три основных класса: гексаэдриты 5- 7% Ni; октаэдриты 7-15% Ni; атакситы более 15 % Ni. Если содержание никеля в метеорите более 15%, видманштеттеновы структуры отсутствуют. Поэтому спилы атакситов имеют гладкую зеркальную поверхность без узоров.

Спил железного метеорита Чинге, атаксит, размер 8,5х2,5 см., находка 1913 г., Тува, Россия. Метеоритная коллекция Московского Планетария, № 37.

Основные месторождения никеля находятся в Канаде, России, Индонезии, Кубе, ЮАР, Албании, Греции, Украине. Основное назначение металла – использование в составе различных сталей. Именно для этих целей расходуется более половины произведённого никеля. Этот металл придаёт стали, помимо коррозионной стойкости, превосходные механические свойства. Такие, например, как устойчивость к разрушению или воздействию высоких температур. Значительная часть добываемого никеля используется для производства сплавов с серебром и медью. Никель до сих пор используется в качестве заменителя серебра из-за его устойчивости к коррозии и более низкой цены.