- Uzbūve
- Nomenklatūra
- Īpašības
- Fiziskais stāvoklis
- Molekulārais svars
- Sublimācijas punkts
- Trīskāršs punkts
- Blīvums
- Šķīdība
- pH
- Ķīmiskās īpašības
- Heksaku jonu svarīgs īpašums
- Iegūšana
- Lietojumprogrammas
- Metālu pārklāšanai ar niķeli
- Analīzes laboratorijās
- Organiskās ķīmijas reakcijās
- Rūpnieciskajā drošībā
- Termiskajās baterijās
- Nātrija metāla halogenīdu baterijās
- Dažādās lietojumprogrammās
- Pārtraukta lietošana
- Riski
- Ietekme uz dzīvniekiem un ūdens organismiem
- Atsauces
Niķeļa hlorīds vai niķeļa hlorīds (II), ir neorganisks savienojums, kas sastāv no šādiem elementiem: niķeļa (Ni) un hlora (Cl). Tās ķīmiskā formula ir NiCl 2 . Tā ir zeltaini dzeltena cieta viela, ja tā ir bezūdens (bez ūdens savā struktūrā) un zaļa hidratētā formā.
Bezūdens NiCl 2 ir higroskopiska cieta viela, kas viegli absorbē ūdeni un ļoti labi tajā šķīst, veidojot zaļus šķīdumus. Tā ūdens šķīdumi ir skābi. Hidratā NiCl 2 ir afinitāte pret NH 3 amonjaku , tas ir, tas to viegli absorbē, pateicoties niķeļa jonu (Ni 2+ ) tendencei saistīties ar amonjaku. Šī iemesla dēļ to izmanto drošības maskās, lai brīvi elpotu vidē, kur ir toksisks NH 3 .
Niķeļa (II) hlorīds, bezūdens NiCl 2 . Autors: Softyx. Avots: Wikimedia Commons.
Niķeļa hlorīds tiek plaši izmantots procesos, lai izgatavotu niķeļa pārklājumus vai pārklājumus uz citiem metāliem, lai aizsargātu tos no korozijas un citiem bojājumiem.
To izmanto kā katalizatoru vai paātrinātāju starp organiskajiem savienojumiem. Arī citu niķeļa savienojumu katalizatoru sagatavošanai. Nesen tas tika pārbaudīts ar dažām baterijām, lai uzlabotu to darbību.
Tomēr NiCl 2 ir ļoti toksisks savienojums, kas var kaitēt cilvēkiem un dzīvniekiem. Tā ir kancerogēna un mutagēna viela. To nekad nedrīkst izmest vidē.
Uzbūve
Niķeļa (II) hlorīds NiCl 2 ir jonu savienojums. To veido niķeļa jons (Ni 2+ ) (ar oksidācijas pakāpi +2) un divi hlorīda joni (Cl - ) ar -1 valenci.
Niķeļa (II) hlorīds. Autors: Marilú Stea.
Nomenklatūra
- Niķeļa (II) hlorīds
- Niķeļa hlorīds
- Niķeļa dihlorīds
- Niķeļa hlorīda heksahidrāts NiCl 2 • 6H 2 O
Īpašības
Fiziskais stāvoklis
Zeltaini dzeltena vai zaļa kristāliska cieta viela.
Molekulārais svars
129,6 g / mol
Sublimācijas punkts
Bezūdens NiCl 2, sasniedzot 973 ° C, no cietā stāvokļa nonāk tieši gāzveida stāvoklī.
Trīskāršs punkts
Bezūdens NiCl 2 temperatūrā 1009 ° C eksistē vienlaicīgi tās trīs valstis: ciets, šķidrs un gāzveida.
Blīvums
3,51 g / cm 3
Šķīdība
Šķīst ūdenī: 64,2 g / 100 ml ūdens pie 20 ° C; 87,6 g / 100 ml 100 ° C temperatūrā. Šķīst etanolā (CH 3 CH 2 OH) un amonija hidroksīds (NH 4 OH). Nešķīst amonjakā NH 3 .
pH
Tā ūdens šķīdumi ir skābi, ar pH ap 4.
Ķīmiskās īpašības
Tā ir cieta viela ar šķīstošām īpašībām, tas ir, tā viegli absorbē ūdeni no apkārtējās vides. Bezūdens NiCl 2 (bez ūdens) ir zeltaini dzeltens. Heksahidrāta forma (ar 6 ūdens molekulām) NiCl 2 • 6H 2 O ir zaļā krāsā.
Niķeļa hlorīda heksahidrāts NiCl 2 • 6H 2 O. Benjah-bmm27 / Publiskais īpašums. Avots: Wikimedia Commons.
Bezūdens NiCl 2 , ja nav gaisa, viegli sublimējas.
NiCl 2 labi šķīst ūdenī. Ūdens šķīdumā tā atdala savā Ni 2+ un Cl - joniem . Ūdens šķīdumi ir skābi. Šķīdumā niķeļa jons pievienojas 6 ūdens molekulām H 2 O, veidojot heksaakonikēla jonu 2+ , kas ir zaļš.
Ja šo ūdens šķīdumu pH tiek paaugstināts, pievienojot, piemēram, nātrija hidroksīdu (NaOH), veidojas niķeļa hidroksīds Ni (OH) 2, kas izgulsnējas vai atdalās no ūdens, veidojot apjomīgu zaļu želeju.
Heksaku jonu svarīgs īpašums
Aqueous NiCl 2 risinājumi var absorbēt amonjaka (NH 3 ) strauji. Tas notiek tāpēc, ka NH 3 viegli saistās ar heksaaquonickel jonu 2+, izspiežot ūdens molekulas un veidojot tādas sugas kā 2+ vai pat 2+ .
Iegūšana
Niķeļa (II) hlorīdu var iegūt, sākot no niķeļa (Ni) pulvera vai niķeļa oksīda (NiO).
Niķeli var hlorēt, izlaižot hlora gāzi (Cl 2 ) pāri pulverim.
Ni + Cl 2 → NiCl 2
Varat arī reaģēt NiO ar sālsskābes HCl un pēc tam iztvaicēt šķīdumu.
NiO + 2 HCl → NiCl 2 + H 2 O
Lietojumprogrammas
Metālu pārklāšanai ar niķeli
Niķeļa hlorīds tiek izmantots risinājumos, kas ļauj metālisko niķeli elektroiegult uz citiem metāliem. Galvanizācijas procesā tiek izmantota elektriskā strāva, lai vienu metāla kārtu novietotu virs otra.
Metāla dekoratīvās apdares tiek izgatavotas, ja niķelis (Ni) ir starpposma slānis, pirms gabalu pārklāj ar hroma metālu (Cr). Tas ir piemērots arī pārklājumiem inženierzinātnēs.
Dažu motociklu spīdīgās daļas iepriekš pārklāj ar metālisko niķeli, apstrādājot NiCl 2, un pēc tam pārklāj ar hroma metālu. Autors: Hans Braxmeier. Avots: Pixabay.
Niķeļa pārklājumi tiek uzklāti uz cinka, tērauda, alvas-niķeļa sakausējumiem un citiem metāliem, lai aizsargātu tos no korozijas un erozijas vai abrazīva nodiluma.
Analīzes laboratorijās
NiCl 2 ir daļa no risinājumiem, kurus izmanto vēža audu paraugu sagatavošanai, lai tos mikroskopā apskatītu medicīnas patologi, kas specializējas vēža jomā.
Organiskās ķīmijas reakcijās
Niķeļa hlorīds darbojas kā katalizators vai paātrinātājs daudzām reakcijām starp organiskajiem savienojumiem. Piemēram, tas ļauj savienot gredzenus, piemēram, fosfolus, kas dimmerizējas (divi fosfoli savienojas) NiCl 2 klātbūtnē .
Tas arī kalpo kā katalizatoru ražošanā CCL 4 oglekļa tetrahlorīda un diarylamine.
NiCl 2 kalpo kā katalizators organiskās ķīmijas reakcijās. Autors: WikimediaImages. Avots: Pixabay.
Rūpnieciskajā drošībā
Tā kā tai ir augsta afinitāte pret amonjaku (NH 3 ), NiCl 2 izmanto rūpnieciskās drošības maskās. Amonjaks ir toksiska gāze. Niķeļa hlorīds tiek ievietots filtros, caur kuriem iziet gaiss, ko cilvēks ieelpo.
Tādā veidā gaiss ar NH 3 iziet caur filtru, amonjaks tiek ieslodzīts NiCl 2 , un cilvēks, kas valkā masku, ieelpo tikai tīru gaisu.
NiCl 2 izmanto gāzmaskās, lai aizsargātu cilvēkus no NH 3 amonjaka gāzes . Autors: Maikls Švarcenbergers. Avots: Pixabay.
Termiskajās baterijās
NiCl 2 ir daudzsološs materiāls izmantošanai termiskajās baterijās. Testos, kas veikti ar litija bora baterijām, ja katods ir NiCl 2, tie uzrāda lielisku sniegumu.
Termo akumulators. Šajās baterijās esošais NiCl 2 padara tās labākas. Tomass M. Krovijs, ASV Munīcijas bruņojuma izpētes, attīstības un inženierijas centra (ARDEC) Munīcijas fuzinga nodaļas Fuze nodaļas priekšnieks, Picatinny Arsenal, NJ / publiskais īpašums. Avots: Wikimedia Commons.
Nātrija metāla halogenīdu baterijās
Pētnieki ir parādījuši, ka niķeļa hlorīds nātrija metālu halogenīdu akumulatoros ļauj darboties daudz zemākā temperatūrā nekā ar citiem halogenīdiem. Metālu halogenīdi ir halogēnu, piemēram, hlora, broma un joda, sāļi ar metāliem.
Šis akumulatora tips ir ļoti noderīgs elektriskās enerģijas uzkrāšanai stacionārā veidā, taču tas parasti ir problemātisks augstās darba temperatūras un tāpēc mazizmantošanas dēļ.
NiCl 2 var palīdzēt pazemināt nātrija metālu halogenīdu akumulatoru darba temperatūru. Autors: Clker-Free-Vector-Images. Piksija.
Izmantojot NiCl 2, jūs varat atrisināt šo bateriju augstās temperatūras problēmu.
Dažādās lietojumprogrammās
Niķeļa hlorīds NiCl 2 ir starpprodukts niķeļa katalizatoru sagatavošanā. Tas kalpo arī citu savienojumu, piemēram, kompleksu niķeļa sāļu, iegūšanai.
Pārtraukta lietošana
Sakarā ar tā toksicitāti pret lielāko daļu mikroorganismu, NiCl 2 var darboties kā fungicīds, un to agrāk izmantoja pelējuma iznīcināšanai, kas uzbrūk noteiktiem augiem.
Tomēr šī lietošana tika pārtraukta, jo tā ir bīstama cilvēkiem, kuri to lieto, un videi.
Riski
Niķeļa (II) hlorīds vai niķeļa hlorīds NiCl 2 ir ļoti toksisks savienojums. Tas nav uzliesmojošs, bet, saskaroties ar karstumu vai uguni, rada bīstamas gāzes.
Niķeļa (II) hlorīda iedarbība uz cilvēkiem var izraisīt smagu dermatītu, ādas alerģiju, elpceļu alerģiju, ietekmēt plaušas, nieres, kuņģa-zarnu traktu un nervu sistēmu.
Tas ir arī pazīstams ar savu kancerogēno un mutagēno iedarbību (izraisot izmaiņas šūnu gēnos).
Ietekme uz dzīvniekiem un ūdens organismiem
Tas ir ļoti toksisks sauszemes un ūdens dzīvniekiem, ar ilglaicīgu iedarbību. Nelielās koncentrācijās tas var būt nāvējošs.
Daži pētnieki, piemēram, atklāja, ka foreles, kuras pakļautas ūdenī izšķīdinātam NiCl 2, smadzeņu audos cieš no oksidatīviem bojājumiem un dažādām patoloģijām.
Foreles var nopietni sabojāt ar NiCl 2 piesārņojumu ūdeņos, kur tie dzīvo. Autors: Holgers Grībabs. Avots: Pixabay.
NiCl 2 nekādā gadījumā nedrīkst izmest vidē.
Atsauces
- ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Niķeļa hlorīds. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Espinoza, LA (2006). Imunohistoķīmijas un cilvēka karcinomu situācijas hibridizācijas rokasgrāmata. 4. sējums. Papildu krāsošana un vizualizācija. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Teilors, SR (2001). Pārklājumi korozijas aizsardzībai: Metālisks. Niķeļa pārklājumi. Materiālu enciklopēdijā: Zinātne un tehnoloģija. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Quin, LD (1996). Piecu locekļu gredzeni ar vienu heteroatomu un kausētiem karbocikliskiem atvasinājumiem. Fosfolu termiskā dimerizācija. Visaptverošajā heterocikliskajā ķīmijā II. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Topāls, A. et al. (2015). Neirotoksiska ietekme uz niķeļa hlorīdu varavīksnes foreļu smadzenēs: c-Fos aktivitātes, antioksidantu reakcijas, acetilholīnesterāzes aktivitātes un histopatoloģisko izmaiņu novērtējums. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Atgūts no saites.springer.com.
- Liu, W. et al. (2017). Mainīgas temperatūras sagatavošana un NiCl 2 kā katoda materiāla kā termisko akumulatoru darbība. Sci. Ķīna Mater. 60, 251-257 (2017). Atgūts no saites.springer.com.
- Li, G. et al. (2016). Nātrija-niķeļa hlorīda uzlabotas vidējas temperatūras akumulatori ar īpaši augstu enerģijas blīvumu. Nature Communications 7, artikula numurs: 10683 (2016). Atgūts no dabas.com.
- Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
- Lide, DR (redaktors) (2003). CRC ķīmijas un fizikas rokasgrāmata. 85 th CRC Press.