镧镍合金镍性质

镍是一种化学元素，化学符号为Ni，原子序数为28。它是一种有光泽的银白色金属，其银白色带一点淡金色。镍属于过渡金属，质硬，具延展性。纯镍的化学活性相当高，这种活性可以在反应表面积最大化的粉末状态下看到，但大块的镍金属与周围的空气反应缓慢，因为其表面已形成了一层带保护性质的氧化物。即使如此，由于镍与氧之间的活性够高，所以在地球表面还是很难找到自然的金属镍。地球表面的自然镍都被封在较大的镍铁陨石里面，这是因为陨石在太空的时候接触不到氧气的缘故。在地球上，这种自然镍总会和铁结合在一起，这点反映出它们都是超新星核合成主要的最终产物。一般认为地球的地核就是由镍铁混合物所组成的。

镍的使用（天然的陨镍铁合金）最早可追溯至公元前3500年。阿克塞尔·弗雷德里克·克龙斯泰特于1751年最早分离出镍，并将它界定为化学元素，尽管他最初把镍矿石误认为铜的矿物。镍的外语名字来自德国矿工传说中同名的淘气妖精（Nickel，与英语中魔鬼别称"Old Nick"相近），这是由于镍铜矿不能用炼铜的方法炼出铜来，所以被比拟成妖魔。镍最经济的主要来源为铁矿石褐铁矿，含镍量一般为1-2%。镍的其他重要矿物包括硅镁镍矿及镍黄铁矿。镍的主要生产地包括加拿大的索德柏立区（一般认为该处是陨石撞击坑）、太平洋的新喀里多尼亚及俄罗斯的诺里尔斯克。

由于镍在室温时的氧化缓慢，所以一般视为具有耐腐蚀性。历史上，因为这一点镍被用作电镀各种表面，例如金属（如铁及黄铜）、化学装置内部及某些需要保持闪亮银光的合金（例如镍银）。世界镍生产量中的约6%仍被用于抗腐蚀纯镍电镀。镍曾经是硬币的常见成分，但现时这方面已大致上被较便宜的铁所取代，尤其是因为有些人的皮肤对镍过敏。尽管如此，英国还是在皮肤科医生的反对下，于2012年开始再使用镍铸造钱币。

只有四种元素在室温时具有铁磁性，镍就是其中一种。含镍的铝镍钴合金永久磁铁，其磁力强度介乎于含铁的永久磁铁与稀土磁铁之间。镍在现代世界的的地位主要来自于它的各种合金。全世界镍产量中的约60%被用于生产各种镍钢（特别是不锈钢）。其他常见的合金，还有一些的新的高温合金，就几乎就占尽了余下的世界镍用量。用于制作化合物的化学用途只占了镍产量的不到3%。作为化合物，镍在化学制造有好几种特定的用途，例如作为氢化反应的催化剂。某些微生物和植物的酶用镍作为活性位点，因此镍是它们重要的养分。 2100433B

镧是化学元素，化学符号是La，原子序数是57，属于镧系元素，为稀土金属中最活泼的金属，在空气中很容易氧化。镧在独居石矿中约占稀土总量的25%。银白色的软金属，有延展性。能与水作用。易溶于稀酸。在空气中易氧化；加热能燃烧，生成氧化物和氮化物。在氢气中加热生成氢化物。它是稀土元素中第二个最丰富的元素，常与其他稀土元素一起存在于独居石中、氟碳锶镧矿中。它是铀、钍或钚裂变的放射性产物之一。它能赋予玻璃特殊的折光性能，使玻璃具有较高的折射率。 镧的制备一般由水合氯化镧经脱水后，用金属钙还原，或由无水氯化镧经熔融后电解而制得。常用来制造昂贵的照相机镜头。La是放射性的，半衰期为1.1×10¹¹年，曾被试用来治疗癌症。

氧化镧可用于制造玻璃；六硼化镧可用以制造电子管的阴极材料；金属镧用于氧化物金属热还原法制备钐、铕及镱。

LaNi₅是一种金属间化合物，具有CaCu₅结构，属六方晶系。它在200°C以上可以被空气氧化。在20°C以上可以和盐酸、硫酸或硝酸反应。可用作加氢反应的催化剂。

镧镍合金是镧和镍之间形成的合金，存在LaNi₅、La₂Ni₇、LaNi₂、LaNi₃、La₂Ni₃、LaNi和La₃Ni等多种相。

镧系金属原子半径从镧到镥逐渐减少（符合元素周期表半径规则，即同一周期从左往右半径减小，同一族从上往下半径增大），共缩小14.3pm，平均每两个相邻元素减小1pm左右。对于三价镧系金属离子从左往右共减少21.3pm，平均每两个离子减少1.5pm左右。 镧系相邻元素之间半径差值对于非过渡金属以及其他过渡金属来说是反常的，这种现象我们称之为镧系收缩。

镧系元素中电子排布是相继填入内层4f能级的，由于f‘能级太过于分散，在空间中其伸展大小又显得比较大，以至于4f’电子对原子核的屏蔽不完全，不能像s、p、d能级中电子那样能有效屏蔽原子核，所以随着原子序数递增，其外层电子所经受的有效核电荷数也在增加（比s、p等能级的有效核电荷数要大），因此外层半径有所减小。

另外，4f电子之间屏蔽也类似上述原因，导致4f能级半径缩小。整个电子屏蔽效应影响造成镧系收缩现象 。

镧系收缩是无机化学中的一个重要现象，由于15 种镧系元素在周期表中处于同一位置(第六周期第IIIB族) ，从IIIB的镧(187.94 pm)过渡到IVB族的铪(156.4 pm)原子半径突然减小31.51 pm，因此镧系收缩在无机化学中所产生的影响是巨大的. 具体表现在如下几个方面 .

镧系收缩分离困难

钇(Y)、钪(Sc)和镧系元素合称为稀土元素。 在稀土元素之间，由于原子半径相差甚小，且大多稀土元素外层电子构型相同，因而造成17 种稀土元素间性质相似，成矿时常常共生在一起. 如富含(Ce) ,(La)和(Nd)的独居石矿，伴生有几乎所有的稀土元素，使分离提纯极为困难. 稀土元素之间的分离曾是无机化学中的一大难题 。

镧系收缩新成员

由于镧系收缩的原因使得第五周期I B族的钇(Y)的十3 离子半径(89.3 pm)与镧系元素离子Ho3 (89.4 pm)，Er3 (88.1 pm)接近，因此钇与镧系元素常常共生在一起，成为稀土元素的一个成员。

镧系收缩金汞不活泼性

由于镧系收缩，镧系后的过渡元素的金属活泼性明显减小;在同一过渡系中从左到右金属活泼性递减.这两方面因素的综合影响导致了金(Au)和汞(Hg)的不活泼性.

镧系收缩惰性电子效应

第六周期的P 区主族元素中的VE (T ) 、铅(Pb) , Q (Bi)呈现6S2 惰性电子对效应. 其主要原因在于:①镧系收缩；②6S2电子的钻穿能力强，可以有效地躲避其它电子的屏蔽. 使6S2电子可以接受较大的有效核电荷的吸引，不容易失去，表现出一定的惰性。

总之，由于镧系元素原子核外电子排布的特殊性和在周期表中位置的特殊性，造成了原子半径和离子半径收缩幅度可观的镧系收缩现象，在无机化学中产生了巨大影响. 同理，锕系元素也具有类似镧系收缩的锕系收缩现象，只不过锕系元素及锕系后面的元素都是半衰期极短的放射性元素，所以锕系收缩远不及镧系收缩那样受到重视。

属AB₅型，A代表镧及混合稀土系金属，B代表镍、钴等，贮氢量为1.4%～1.5%，它可在室温下活化，吸、放氢平衡压为0.1～0.5MPa(20～30℃)，放氢压力稳定。为降低成本，改善性能，现已广泛使用混合稀土金属或富镧混合稀土金属取代镧，也可以用铝、铁等取代部分镍。