НИКЕЛОВ ХЛОРИД (НИКЕЛ2): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРОИЗВОДСТВО, ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2026

В никелов хлорид или никелов хлорид (II) е неорганично съединение, състояща се от никел елементите (Ni) и хлор (Cl). Химическата му формула е NiCl ₂. Това е златисто жълто твърдо вещество, когато е безводно (без вода в структурата си) и зелено в хидратирана форма.

Безводен NiCl ₂ е хигроскопично твърдо вещество, той абсорбира лесно водата и е много разтворим в нея, образувайки зелени разтвори. Водните му разтвори са кисели. Хидратна @ СЬ ₂ има афинитет за NH ₃ амоняк, това означава, че тя абсорбира лесно поради тенденцията на никел йон (Ni ²⁺), за да се свързват с амоняк. Поради тази причина се използва в предпазни маски за дишане свободно в среда, където има NH ₃, което е токсично.

Никел (II) хлорид безводен @ СЬ ₂. Автор: Softyx. Източник: Wikimedia Commons.

Никеловият хлорид се използва широко в процесите за изработване на никелови покрития или покрития върху други метали, за да ги предпази от корозия и други повреди.

Използва се като катализатор или ускорител на реакциите между органичните съединения. Също така за приготвяне на катализатори на други никелови съединения. Наскоро е тестван на някои батерии, за да подобри работата на батерията.

Въпреки това, NiCl ₂ е много токсично съединение, което може да навреди на хората и животните. Това е канцерогенно и мутагенно вещество. Никога не трябва да се изхвърля в околната среда.

структура

Никел (II) хлорид @ СЬ ₂ е йонно съединение. Образува се от никеловия йон (Ni ²⁺) (със състояние на окисляване +2) и два хлоридни йона (Cl ^-) с валентност -1.

Никелов (II) хлорид. Автор: Marilú Stea.

номенклатура

• Никелов (II) хлорид
• Никелов хлорид
• Никелов дихлорид
• Никелов хлорид хексахидрат @ СЬ _{2 •} 6H ₂ O

Имоти

Физическо състояние

Златисто жълто или зелено кристално твърдо вещество.

Молекулно тегло

129,6 g / mol

Сублимационна точка

Безводен NiCl2 , достигайки 973 ° С, преминава от твърдото състояние директно в газообразно състояние.

Тройна точка

Безводен NiCl ₂ при температура 1009 ° C съществува едновременно в трите му състояния: твърдо, течно и газообразно.

плътност

3,51 g / cm ³

разтворимост

Разтворим във вода: 64,2 g / 100 ml вода при 20 ° C; 87,6 g / 100 ml при 100 ° C. Разтворим в етанол (CH ₃ -СН ₂ -ОН) и амониев хидроксид (NH ₄ ОН). Неразтворим във амоняк NH ₃.

рН

Водните му разтвори са кисели, с pH около 4.

Химични свойства

Това е твърдо вещество с деликатни свойства, тоест абсорбира лесно водата от околната среда. Безводен NiCl ₂ (без вода) е златисто жълт. Хексахидратната форма (с 6 водни молекули) NiCl _{2 •} 6H ₂ O е зелена на цвят.

Никелов хлорид хексахидрат NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / Public domain. Източник: Wikimedia Commons.

Безводен NiCl ₂ при липса на въздух сублимира лесно.

NiCl ₂ е много разтворим във вода. Във воден разтвор той се разделя на своите Ni2 ⁺ и Cl ^- йони. Водните разтвори са кисели. В разтвор, никел йон присъединява 6 молекули вода H ₂ O, формиращи hexaaquonickel йон ²⁺, който е зелен.

Ако pH на тези водни разтвори се повиши чрез добавяне например натриев хидроксид (NaOH), се образува никеловият хидроксид Ni (OH) _2, който се утаява или отделя от водата, образувайки обемно зелен гел.

Важно свойство на хексааку йона

Воден @ СЬ ₂ решения могат да абсорбират амоняк (NH ₃) бързо. Това е така, защото NH ₃ лесно се свързва с йон hexaaquonickel ²⁺ изместване водни молекули и формиране видове като ²⁺ или дори ²⁺.

Получаване

Никел (II) хлорид може да се получи, като се започне от никел (Ni) прах или никелов оксид (NiO).

Никелът може да бъде хлориран чрез преминаване на хлорен газ (Cl ₂) през праха.

Ni + Cl ₂ → @ СЬ ₂

Можете също да реагирате NiO с хлороводородна киселина HCl и след това да изпарите разтвора.

NiO + 2 HCl → @ СЬ ₂ + H ₂ O

Приложения

За покриване на метали с никел

Никеловият хлорид се използва в разтвори, които правят възможно електроразлагането на метален никел върху други метали. Електроплакирането използва електрически ток, за да нанесе един слой от метала върху другия.

Декоративни метални облицовки се правят там, където никелът (Ni) е междинният слой преди покриването на парчето с хромиран метал (Cr). Подходящ е и за покрития в инженерни приложения.

Блестящите части на някои мотоциклети са предварително покрити с метален никел чрез обработка с NiCl ₂ и след това покрити с хромиран метал. Автор: Ханс Браксмайер. Източник: Pixabay

Никеловите покрития се прилагат върху цинк, стомана, калаено-никелови сплави и други метали, за да ги предпазят от корозия и ерозия или абразивно износване.

В лаборатории за анализ

NiCl ₂ е част от разтвори, използвани за приготвяне на проби от ракови тъкани, които да се разглеждат под микроскоп от медицински патолози, специализирани в рака.

В реакции на органична химия

Никеловият хлорид действа като катализатор или ускорител за много реакции между органични съединения. Например, тя позволява обединяването на пръстени като фосфоли, които се димеризират (две фосфоли се съединяват) в присъствието на NiCl ₂.

Той също така служи като катализатор в производството на ССЦ ₄ тетрахлорметан и диариламин.

NiCl ₂ служи като катализатор в реакциите на органичната химия. Автор: WikimediaImages. Източник: Pixabay

В индустриалната безопасност

Поради високия си афинитет към амоняка (NH ₃), NiCl ₂ се използва в промишлени маски за безопасност. Амонякът е токсичен газ. Никеловият хлорид се поставя във филтрите, през които преминава въздухът, който човекът вдишва.

По този начин въздухът с NH ₃ преминава през филтъра, амонякът се улавя от NiCl ₂, а човекът, който носи маската, вдишва само чист въздух.

NiCl ₂ се използва в противогаз за предпазване на хората от амонячен газ NH ₃. Автор: Майкъл Шварценбергер. Източник: Pixabay

В термични батерии

NiCl ₂ е обещаващ материал за използване в термични батерии. При тестове, проведени с литиево-борни батерии, където катодът е NiCl _2, те показват отлични показатели.

Топлинна батерия NiCl ₂ в тези батерии ги прави по-добри. Томас М. Кроули, началник, разклонителен клон на боеприпаси, дивизионна дивизия, Център за изследвания, развитие и инженеринг на армията на САЩ (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Източник: Wikimedia Commons.

В натриеви метални халидни батерии

Изследователите са показали, че никеловият хлорид в натриево-металогенидните батерии позволява работа при много по-ниски температури, отколкото при други халиди. Металните халиди са соли на халогени като хлор, бром и йод с метали.

Този тип батерии са много полезни за съхраняване на електрическа енергия по стационарен начин, но обикновено са проблематични поради високите работни температури и следователно малко използване.

NiCl ₂ може да помогне за понижаване на работната температура на батериите от натриев метал. Автор: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

С NiCl ₂ можете да решите проблема с високите температури в тези батерии.

В различни приложения

Никел хлорид @ СЬ ₂ е междинно съединение при получаването на никелови катализатори. Той също така служи за получаване на други съединения, като сложни никелови соли.

Преустановена употреба

Поради токсичността си към повечето микроорганизми, NiCl ₂ може да действа като фунгицид и преди това е бил използван за елиминиране на мухъл, който атакува определени растения.

Тази употреба обаче беше прекратена поради опасността, която представлява за хората, които я използват, и за околната среда.

Рискове

Никел (II) хлорид или никелов хлорид NiCl ₂ е много токсично съединение. Той не е запалим, но произвежда опасни газове при излагане на топлина или огън.

Човешкото излагане на никелов (II) хлорид може да причини тежък дерматит, кожни алергии, респираторни алергии, да засегне белите дробове, бъбреците, стомашно-чревния тракт и нервната система.

Известен е и със своите канцерогенни и мутагенни ефекти (причинява промени в гените на клетките).

Влияние върху животни и водни организми

Той е много токсичен за сухоземни и водни животни, с ефекти, които продължават във времето. Тя може да бъде смъртоносна в ниски концентрации.

Някои изследователи откриват например, че пъстървата, изложена на NiCl _2, разтворен във вода, страда от окислително увреждане и различни патологии в мозъчните им тъкани.

Пъстървата може да бъде силно повредена от замърсяване с NiCl ₂ на водите, където живеят. Автор: Holger Grybsch. Източник: Pixabay

NiCl ₂ никога не трябва да се изхвърля в околната среда.

Препратки

1. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Никелов хлорид. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Наръчник по имунохистохимия и хибридизация на човешки карциноми. Том 4. Противопоставяне и визуализация. Възстановени от sciencedirect.com.
3. Тейлър, SR (2001). Покрития за защита от корозия: метални. Никелови покрития. В Енциклопедия на материалите: Наука и технологии. Възстановени от sciencedirect.com.
4. Куин, LD (1996). Петчленни пръстени с един хетероатом и слети карбоциклични производни. Термична димеризация на фосфоли. В комплексна хетероциклична химия II. Възстановени от sciencedirect.com.
5. Topal, A. et al. (2015). Невротоксични ефекти върху никеловия хлорид в мозъка на дъговата пъстърва: Оценка на активността на c-Fos, реакции на антиоксиданти, активност на ацетилхолинестеразата и хистопатологични промени. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Възстановено от link.springer.com.
6. Liu, W. et al. (2017). Подготовка с променлива температура и изпълнение на NiCl ₂ като катоден материал за термични батерии. Научен Китай Матер. 60, 251-257 (2017). Възстановено от link.springer.com.
7. Li, G. et al. (2016 г.). Усъвършенствани батерии с междинна температура натриев никел хлорид с ултра висока енергийна плътност. Nature Communications 7, Артикулен номер: 10683 (2016). Възстановени от Nature.com.
8. Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
9. Lide, DR (редактор) (2003). CRC Наръчник по химия и физика. 85 ^-та CRC Press.