Ứng dụng của kim loại Niken trong ngành công nghiệp hóa chất

Kim loại Niken (Ni) đóng vai trò rất quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, nhờ vào đặc tính:

• Chống ăn mòn cao (đặc biệt trong môi trường kiềm, axit yếu)
• Ổn định nhiệt tốt (chịu được nhiệt độ cao)
• Dẫn điện & dẫn nhiệt tốt
• Hoạt tính xúc tác trong nhiều phản ứng hóa học

Các ứng dụng cụ thể của Niken trong ngành công nghiệp hóa chất

1. Làm vật liệu chế tạo thiết bị hóa chất

– Ứng dụng: Bồn chứa, ống dẫn, van, bộ trao đổi nhiệt. Thiết bị phản ứng, tháp hấp thụ, bình phản ứng. Máy điện phân, nồi hấp, máy khuấy…

– Lý do niken được sử dụng:

• Niken chịu được môi trường ăn mòn như: dung dịch NaOH đặc, KOH, amoniac; một số axit yếu như axit axetic, axit hữu cơ…
• Ổn định ở nhiệt độ cao và không bị oxy hóa nhanh

2. Xúc tác trong các phản ứng hóa học

– Ứng dụng: Xúc tác hydrogen hóa (hydro hóa dầu thực vật, mỡ động vật → margarine). Xúc tác trong chuyển hóa khí như: chuyển hóa CO + H₂ → CH₄ (phản ứng Sabatier), reforming khí methane (CH₄) để tạo H₂. Chuyển hóa amoniac, sản xuất methanol…

– Lý do niken được sử dụng:

• Niken có khả năng hấp phụ hydro tốt
• Dễ tạo dạng bề mặt xốp lớn (lưới, hạt, bột)
• Có thể dùng dạng Raney Nickel – niken xốp có hoạt tính xúc tác cao

3. Sản xuất hợp kim kháng hóa chất

– Ứng dụng: Niken được dùng để tạo ra các hợp kim chống ăn mòn như: Monel (Ni-Cu) – chống ăn mòn trong nước biển; Inconel (Ni-Cr-Fe) – chịu nhiệt, chịu ăn mòn trong lò phản ứng hóa học; Hastelloy (Ni-Mo-Fe) – dùng trong sản xuất axit mạnh như H₂SO₄

– Lý do niken được sử dụng:

• Những hợp kim này bền hóa học vượt trội hơn inox trong môi trường khắc nghiệt
• Dùng trong sản xuất hóa chất công nghiệp quy mô lớn

4. Làm điện cực trong quá trình điện phân công nghiệp

– Ứng dụng:

• Điện phân sản xuất xút NaOH và clo từ muối NaCl
• Điện phân mạ điện các kim loại (mạ đồng, mạ niken, mạ vàng)

– Lý do niken được sử dụng:

• Niken không bị ăn mòn dưới dòng điện và trong dung dịch điện phân
• Có thể dễ dàng tái sử dụng hoặc làm điện cực anốt

5. Dùng trong xử lý khí độc & khí công nghiệp

– Ứng dụng

• Dùng làm vật liệu hấp phụ/khử khí độc như CO, NOx
• Dùng trong lọc khí nhà máy hóa chất

6. Lọc hóa chất & xúc tác bằng lưới hoặc bột niken

– Ứng dụng:

• Lưới niken dùng để lọc chất lỏng có tính ăn mòn cao
• Bột niken hoặc niken xốp (Raney nickel) làm xúc tác trong thiết bị phản ứng dòng liên tục

Tóm tắt ứng dụng của niken trong ngành công nghiệp hóa chất