NIKELIO CHLORIDAS (NICL2): STRUKTŪRA, SAVYBĖS, GAMYBA, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Nikelio chloridas arba nikelio chloridas (II) junginys yra neorganinis junginys, susidedantis iš elementų nikelio (Ni) ir chloro (Cl). Jo cheminė formulė yra NiCl ₂ . Tai yra aukso geltonos spalvos kietas produktas, kai jis yra bevandenis (be vandens savo struktūroje) ir žalias savo hidratuota forma.

Bevandenis NiCl ₂ yra higroskopinė kieta medžiaga, lengvai sugerianti vandenį ir jame labai gerai tirpsi, sudarydama žaliuosius tirpalus. Jos vandeniniai tirpalai yra rūgštiniai. Hidratuotas NiCl ₂ turi afinitetą NH ₃ amoniakui , tai yra, jis lengvai absorbuojamas dėl nikelio jonų (Ni ²⁺ ) polinkio jungtis prie amoniako. Dėl šios priežasties jis naudojamas apsauginėse kaukėse, kad galėtų laisvai kvėpuoti aplinkoje, kur yra toksiškas NH ₃ .

Nikelio (II) chloridas, bevandenis NiCl ₂ . Autorius: Softyx. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Nikelio chloridas plačiai naudojamas gaminant nikelio dangas ar dangas ant kitų metalų, siekiant apsaugoti juos nuo korozijos ir kitokių pažeidimų.

Jis naudojamas kaip katalizatorius arba greitintuvas tarp organinių junginių. Taip pat paruošti kitų nikelio junginių katalizatorius. Neseniai jis buvo išbandytas su kai kuriomis baterijomis, siekiant pagerinti jų veikimą.

Tačiau NiCl ₂ yra labai toksiškas junginys, galintis pakenkti žmonėms ir gyvūnams. Tai kancerogeninė ir mutageninė medžiaga. Jo niekada negalima išmesti į aplinką.

Struktūra

Nikelio (II) chloridas NiCl ₂ yra joninis junginys. Jis susidaro iš nikelio jonų (Ni ²⁺ ) (kurių oksidacijos būsena +2) ir dviejų chlorido jonų (Cl ^- ), kurių valentė yra -1.

Nikelio (II) chloridas. Autorius: Marilú Stea.

Nomenklatūra

• Nikelio (II) chloridas
• Nikelio chloridas
• Nikelio dichloridas
• Nikelio chlorido heksahidratas NiCl _{2 •} 6H ₂ O

Savybės

Fizinė būklė

Aukso geltona arba žalia kristalinė kieta medžiaga.

Molekulinė masė

129,6 g / mol

Sublimacinis taškas

Bevandenis NiCl _2, pasiekęs 973 ° C, iš kietos būsenos pereina tiesiai į dujinę būseną.

Trigubas taškas

Bevandenis Nicl ₂ esant 1009 ° C egzistuoja vienu metu jos trijų būsenų temperatūra: kietų, skystų arba dujinių.

Tankis

3,51 g / cm ³

Tirpumas

Tirpus vandenyje: 64,2 g / 100 ml vandens esant 20 ° C; 87,6 g / 100 ml 100 ° C temperatūroje. Tirpsta etanolyje (CH ₃ -CH ₂ -OH) ir amonio hidroksidas (NH ₄ OH). Netirpsta amoniake NH ₃ .

pH

Jos vandeniniai tirpalai yra rūgštiniai, jų pH yra apie 4.

Cheminės savybės

Tai kieta medžiaga, pasižyminti gaivinančiomis savybėmis, tai yra, ji lengvai sugeria vandenį iš aplinkos. Bevandenis NiCl ₂ (be vandens) yra aukso geltonumo. Heksahidrato forma (su 6 vandens molekulėmis) NiCl _{2 •} 6H ₂ O yra žalios spalvos.

Nikelio chlorido heksahidratas NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / Vieša nuosavybė. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Bevandenis NiCl ₂ , nesant oro, lengvai sublimuojasi.

NiCl ₂ labai gerai tirpsta vandenyje. Vandeniniame tirpale jis išsiskiria į savo Ni ²⁺ ir Cl ^- jonus . Vandeniniai tirpalai yra rūgštiniai. Tirpale nikelio jonas jungiasi su 6 vandens molekulėmis H ₂ O, sudarydamas heksaakonikelio joną ²⁺ , kuris yra žalias.

Jei šių vandeninių tirpalų pH padidinamas pridedant, pavyzdžiui, natrio hidroksido (NaOH), _susidaro nikelio hidroksidas Ni (OH) _2, kuris nusėda arba atsiskiria nuo vandens, sudarydamas birią žalią gelį.

Svarbi heksaku jonų savybė

Vandeninis Nicl ₂ sprendimai gali absorbuoti amoniako (NH ₃ ) sparčiai. Taip yra todėl, kad NH ₃ lengvai jungiasi prie heksaakonikelio jono ^2+, išstumdamas vandens molekules ir sudarydamas tokias rūšis kaip ²⁺ ar net ²⁺ .

Gavimas

Nikelio (II) chloridas gali būti gaunamas iš nikelio (Ni) miltelių arba nikelio oksido (NiO).

Nikelis gali būti chlorintas praleidžiant chloro dujas (Cl ₂ ) per miltelius.

Ni + Cl ₂ → NiCl ₂

Taip pat galite reaguoti NiO su druskos rūgšties HCl ir išgarinti tirpalą.

NiO + 2 HCl → NiCl ₂ + H ₂ O

Programos

Metalų padengimui nikeliu

Nikelio chloridas yra naudojamas tirpaluose, kurie suteikia galimybę metaliniam nikeliui nusodinti kitus metalus. Galvanizacija naudoja elektros srovę, kad vienas metalo sluoksnis būtų ant kito.

Dekoratyvinė metalo apdaila atliekama ten, kur prieš padengdami chromo metalu (Cr), nikelis (Ni) yra tarpinis sluoksnis. Jis taip pat tinkamas dangoms inžinerijoje.

Blizgios kai kurių motociklų dalys yra iš anksto padengtos metaliniu nikeliu, apdorojant NiCl _2, ir po to padengtos chromo metalu. Autorius: Hansas Braxmeieris. Šaltinis: „Pixabay“.

Nikelio dangos dedamos ant cinko, plieno, alavo-nikelio lydinių ir kitų metalų, kad apsaugotų juos nuo korozijos ir erozijos ar abrazyvinio dilimo.

Analizės laboratorijose

NiCl ₂ yra dalis tirpalų, naudojamų vėžinių audinių mėginiams ruošti, kuriuos per mikroskopą gali peržiūrėti medicinos patologai, kurių specializacija yra vėžys.

Organinės chemijos reakcijose

Nikelio chloridas veikia kaip daugelio organinių junginių reakcijų katalizatorius arba greitintuvas. Pavyzdžiui, ji leidžia žiedai, pavyzdžiui, phospholes, kurie dimerize sąjungą (du phospholes prisijungti) į Nicl akivaizdoje ₂ .

Jis taip pat naudojamas kaip katalizatorius gaminant CCl ₄ anglies tetrachloridą ir diarilaminą.

NiCl ₂ tarnauja kaip katalizatorius organinės chemijos reakcijose. Autorius: WikimediaImages. Šaltinis: „Pixabay“.

Dėl pramoninės saugos

Dėl didelio afiniteto amoniakui (NH ₃ ) NiCl ₂ naudojamas pramoninėse saugos kaukėse. Amoniakas yra toksiškos dujos. Nikelio chloridas dedamas į filtrus, pro kuriuos praeina oras, kurį įkvepia žmogus.

Tokiu būdu oras su NH ₃ praeina pro filtrą, amoniakas yra įstrigęs NiCl ₂ , o kaukę nešiojantis asmuo įkvepia tik gryną orą.

NiCl ₂ naudojamas dujų kaukėse, siekiant apsaugoti žmones nuo NH ₃ amoniako dujų . Autorius: Michaelas Schwarzenbergeris. Šaltinis: „Pixabay“.

Šiluminėse baterijose

„NiCl _2“ yra perspektyvi medžiaga, naudojama šiluminėse baterijose. Atliekant bandymus su ličio boro baterijomis, kai katodas yra NiCl _2, jie parodo puikų našumą.

Šiluminė baterija. Šiose baterijose esantis NiCl ₂ leidžia joms veikti geriau. Thomas M. Crowley, JAV armijos ginkluotės tyrimų, plėtros ir inžinerijos centro (ARDEC) ginklų šaudymo skyriaus „Fuze“ skyriaus viršininkas, „Picatinny Arsenal“, NJ / viešoji nuosavybė. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Natrio metalo halogenido akumuliatoriuose

Tyrėjai įrodė, kad nikelio chloridas natrio metalo halogenido baterijose leidžia veikti daug žemesnėje temperatūroje nei kiti halogenidai. Metalo halogenidai yra halogenų, tokių kaip chloras, bromas ir jodas, druskos su metalais.

Šio tipo akumuliatoriai yra labai naudingi nejudant elektros energijai kaupti, tačiau dažniausiai tai yra problematiška dėl aukštos darbinės temperatūros, todėl mažai naudojama.

NiCl ₂ gali padėti sumažinti natrio metalo halogenido akumuliatorių darbinę temperatūrą. Autorius: „Clker-Free-Vector-Images“. „Pixabay“.

Naudodami NiCl ₂ galite išspręsti aukštą šių baterijų temperatūros problemą.

Įvairiose programose

Nikelio chloridas NiCl ₂ yra tarpinis produktas gaminant nikelio katalizatorius. Jis taip pat naudojamas gaunant kitus junginius, tokius kaip kompleksinės nikelio druskos.

Nutrauktas vartojimas

Dėl savo toksiškumo daugumai mikroorganizmų NiCl ₂ gali veikti kaip fungicidas ir anksčiau buvo naudojamas pašalinti pelėsius, kurie puola tam tikrus augalus.

Tačiau šis vartojimas buvo nutrauktas dėl jo keliamo pavojaus jį naudojantiems žmonėms ir aplinkai.

Pavojai

Nikelio (II) chloridas arba nikelio chloridas NiCl ₂ yra labai toksiškas junginys. Jis nėra degus, bet, veikdamas šilumą ar ugnį, išskiria pavojingas dujas.

Žmogaus sąlytis su nikelio (II) chloridu gali sukelti sunkų dermatitą, odos alergiją, kvėpavimo takų alergiją, paveikti plaučius, inkstus, virškinimo traktą ir nervų sistemą.

Jis taip pat žinomas dėl savo kancerogeninio ir mutageninio poveikio (sukeliantis ląstelių genų pokyčius).

Poveikis gyvūnams ir vandens organizmams

Jis yra labai toksiškas sausumos ir vandens gyvūnams, turi ilgalaikį poveikį. Maža koncentracija gali būti mirtina.

Kai kurie tyrėjai, pavyzdžiui, nustatė, kad upėtakis, paveiktas vandenyje ištirpusio NiCl _2, yra pažeistas oksidacijos ir turi įvairių smegenų audinių patologijų.

Upėtakiai gali būti stipriai pažeisti užteršus NiCl ₂ vandenyse, kuriuose jie gyvena. Autorius: Holgeris Grybschas. Šaltinis: „Pixabay“.

NiCl ₂ niekada negalima išmesti į aplinką.

Nuorodos

1. JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Nikelio chloridas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Žmogaus karcinomos imunohistochemijos ir situacijos hibridizacijos vadovas. 4 tomas. Prieštankinimas ir vizualizacija. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
3. Taylor, SR (2001). Apsauginės korozijos dangos: metalinės. Nikelio dangos. Medžiagų enciklopedijoje: Mokslas ir technologijos. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
4. Quin, LD (1996). Penkių narių žiedai su vienu heteroatomu ir lydytais karbocikliniais dariniais. Fospolių šiluminė dimerizacija. Kompleksinėje heterociklinėje chemijoje II. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
5. Topal, A. ir kt. (2015). Neurotoksinis poveikis nikelio chloridui vaivorykštinio upėtakio smegenyse: c-Fos aktyvumo, antioksidantų reakcijų, acetilcholinesterazės aktyvumo ir histopatologinių pokyčių įvertinimas. „Fish Physiol Biochem 41, 625–634 (2015). Atkurta iš nuorodos.springer.com.
6. Liu, W. et al. (2017 m.). Kintamos temperatūros NiCl _2, kaip katodinės medžiagos, paruošimas šiluminėms baterijoms. Mokslas, Kinija Mater. 60, 251-257 (2017). Atkurta iš nuorodos.springer.com.
7. Li, G. ir kt. (2016). Pažangios vidutinės temperatūros natrio-nikelio chlorido baterijos, turinčios ypač didelį energijos tankį. „Nature Communications 7“, straipsnio numeris: 10683 (2016). Atgauta iš gamtos.com.
8. Cotton, F. Albert ir Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pažangi neorganinė chemija. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.
9. Lide, DR (redaktorius) (2003). CRC chemijos ir fizikos vadovas. 85 ^-oji CRC spauda.