NICKELKLORID (NICL2): STRUKTUR, EGENSKAPER, PRODUKTION, ANVÄNDNING - KEMI - 2026

Den nickelklorid eller nickelklorid (II) är en oorganisk förening bestående av elementen nickel (Ni) och klor (Cl). Dess kemiska formel är NiCb ₂ . Det är ett guldgult fast ämne när det är vattenfritt (utan vatten i sin struktur) och grönt i dess hydratiserade form.

Vattenfri NiCb ₂ är en hygroskopisk fast substans, den absorberar vatten lätt, och är mycket löslig i den, bildar gröna lösningar. Dess vattenhaltiga lösningar är sura. Hydratiserad NiCb ₂ har en affinitet för NH ₃ ammoniak , som är, absorberar det den lätt på grund av tendensen hos den nickeljon (Ni ²⁺ ) till binder till ammoniak. Av den anledningen används det i säkerhetsmasker för att andas fritt i miljöer där det finns NH ₃ , som är giftigt.

Nickel (II) klorid vattenfri NiCb ₂ . Författare: Softyx. Källa: Wikimedia Commons.

Nickelklorid används ofta i processer för att tillverka nickelbeläggningar eller beläggningar på andra metaller för att skydda dem mot korrosion och andra skador.

Det används som katalysator eller accelerator för reaktioner mellan organiska föreningar. Även för att framställa katalysatorer av andra nickelföreningar. Det har nyligen testats på vissa batterier för att förbättra batteriets prestanda.

Men NiCb ₂ är en mycket giftig förening som kan skada människor och djur. Det är en cancerframkallande och mutagen substans. Det får aldrig bortskaffas i miljön.

Strukturera

Nickel (II) klorid NiCb ₂ är en jonisk förening. Den bildas av nickeljonen (Ni2 ⁺ ) (med oxidationstillstånd +2) och två kloridjoner (Cl ^- ) med -1 valens.

Nickel (II) klorid. Författare: Marilú Stea.

Nomenklatur

• Nickel (II) klorid
• Nickelklorid
• Nickeldiklorid
• Nickelkloridhexahydrat NiCla _{2 •} 6H ₂ O

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Guldgult eller grönt kristallint fast ämne.

Molekylvikt

129,6 g / mol

Sublimeringspunkt

Vattenfri NiCb ₂ vid 973 ° C går från det fasta tillståndet direkt till det gasformiga tillståndet.

Triple point

Vattenfri NiCb ₂ vid en temperatur av 1009 ° C föreligger samtidigt i dess tre tillstånd: fasta, flytande och gasformiga.

Densitet

3,51 g / cm ^{^}

löslighet

Lösligt i vatten: 64,2 g / 100 ml vatten vid 20 ° C; 87,6 g / 100 ml vid 100 ° C Löslig i etanol (CH ₃ -CH ₂ -OH) och i ammoniumhydroxid (NH ₄ OH). Olöslig i ammoniak NH ₃ .

pH

Dess vattenhaltiga lösningar är sura, med ett pH på cirka 4.

Kemiska egenskaper

Det är ett fast ämne med deliquescenta egenskaper, det vill säga att det lätt absorberar vatten från miljön. Vattenfri NiCla ₂ (utan vatten) är gyllengul. Hexahydratet formen (med 6 vattenmolekyler) NiCla _{2 •} 6H ₂ O är grön till färgen.

Nickelkloridhexahydrat NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / Public domain. Källa: Wikimedia Commons.

Vattenfri NiCb ₂ i frånvaro av luft sublimerar lätt.

NiCla ₂ är mycket lösligt i vatten. I vattenlösning separeras det i sina Ni ^{2+ -} och Cl ^- joner . Vattenlösningar är sura. I lösning, ansluter sig till nickeljon 6 molekyler vatten H ₂ O, som bildar hexaaquonickel jonen ²⁺ , som är grön.

Om pH för dessa vattenhaltiga lösningar höjs genom att tillsätta exempelvis natriumhydroxid (NaOH), bildas nickelhydroxiden Ni (OH) _2, som fälls ut eller separerar från vattnet och bildar en skrymmande grön gel.

Hexaacu-jonens viktiga egenskap

Vattenhaltig NiCb ₂ lösningar kan absorbera ammoniak (NH ₃ ) snabbt. Detta beror på att NH ₃ lätt binder till hexaaquonickel-jonen ^{2+ som} förskjuter vattenmolekyler och bildar arter som ²⁺ eller till och med ²⁺ .

Erhållande

Nickel (II) klorid kan erhållas med utgångspunkt från nickel (Ni) -pulver eller nickeloxid (NiO).

Nickel kan kloreras genom att leda klorgas (Cl ₂ ) över pulvret.

Ni + Cl ₂ → NiCb ₂

Du kan också reagera NiO med saltsyra-HCl och sedan avdunsta lösningen.

NiO + 2 HCl → NiCb ₂ + H ₂ O

tillämpningar

För plätering av metaller med nickel

Nickelklorid används i lösningar som gör det möjligt att elektrodutplacera metalliskt nickel på andra metaller. Elektroplätering använder elektrisk ström för att avsätta ett lager av metallen ovanpå det andra.

Dekorativa metallfinisher görs där nickel (Ni) är mellanlagret innan du täcker biten med krommetall (Cr). Det är också lämpligt för beläggningar i tekniska applikationer.

De blanka delarna av vissa motorcyklar är för-belagda med metalliskt nickel genom NiCb ₂ behandling och sedan pläterad med krom metall. Författare: Hans Braxmeier. Källa: Pixabay.

Nickelbeläggningar appliceras på zink, stål, tenn-nickellegeringar och andra metaller för att skydda dem mot korrosion och erosion eller slitage.

I analyslaboratorier

NiCla ₂ är en del av lösningar som används för framställning av cancervävnadsprover för att kunna läsas under mikroskop av medicinska patologer specialiserade på cancer.

I organisk kemi-reaktioner

Nickelklorid fungerar som en katalysator eller accelerator för många reaktioner mellan organiska föreningar. Till exempel, tillåter den union av ringar såsom phospholes, vilka dimeriserar (två phospholes join) i närvaro av NiCb ₂ .

Det fungerar också som en katalysator vid framställningen av CCl ₄ koltetraklorid och diarylamin.

NiCla ₂ tjänar som en katalysator i organisk kemi reaktioner. Författare: WikimediaImages. Källa: Pixabay.

När det gäller industriell säkerhet

På grund av sin höga affinitet för ammoniak (NH ₃ ) används NiCl ₂ i industriella säkerhetsmasker. Ammoniak är en giftig gas. Nickelkloriden placeras i filtren genom vilken luften som personen andas in passerar.

På detta sätt luften med NH ₃ passerar genom filtret, är ammoniaken fångas av NiCb ₂ , och den person som bär masken inhalerar endast ren luft.

NiCl ₂ används i gasmasker för att skydda människor från NH _3- ammoniakgas . Författare: Michael Schwarzenberger. Källa: Pixabay.

I termiska batterier

NiCl ₂ är ett lovande material för användning i termiska batterier. I tester som utförs med litium-borbatterier där katoden är NiCl2 _, visar de utmärkta prestanda.

Termiskt batteri. NiCl ₂ i dessa batterier gör att de fungerar bättre. Thomas M. Crowley, Chief, Munitions Fuzing Branch, Fuze Division, US Army Armament Research, Development & Engineering Center (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Källa: Wikimedia Commons.

I natriummetallhalogenidbatterier

Forskare har visat att nickelklorid i natrium-metallhalogenidbatterier tillåter drift vid mycket lägre temperaturer än med andra halogenider. Metallhalogenider är salter av halogener såsom klor, brom och jod med metaller.

Denna typ av batteri är mycket användbar för att lagra elektrisk energi på ett stationärt sätt, men det är vanligtvis problematiskt på grund av de höga driftstemperaturerna och därför lite användning.

NiCl ₂ kan hjälpa till att sänka driftstemperaturen för natriummetallhalogenidbatterier. Författare: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

Med NiCl _{2 kan} du lösa problemet med höga temperaturer i dessa batterier.

I olika applikationer

Nickelklorid NiCb ₂ är en mellanprodukt vid framställningen av nickelkatalysatorer. Det tjänar också till att erhålla andra föreningar såsom komplexa nickelsalter.

Avbruten användning

På grund av dess toxicitet gentemot de flesta mikroorganismer kan NiCl ₂ fungera som en fungicid och användes tidigare för att eliminera mögel som angriper vissa växter.

Men användningen avbröts på grund av faran som den utgör för de människor som använder den och för miljön.

risker

Nickel (II) klorid eller nickelklorid NiCb ₂ är en mycket toxisk förening. Det är inte brandfarligt men producerar farliga gaser när det utsätts för värme eller eld.

Mänsklig exponering för nickelklorid kan orsaka allvarlig dermatit, hudallergi, luftvägsallergier, påverka lungorna, njurarna, mag-tarmkanalen och nervsystemet.

Det är också känt för dess cancerframkallande och mutagena effekter (orsakar förändringar i cellerna).

Effekter på djur och vattenlevande organismer

Det är mycket giftigt för landdjur och vattenlevande djur med effekter som varar över tiden. Det kan vara dödligt i låga koncentrationer.

Vissa forskare fann till exempel att öring exponeras för NiCla ₂ löstes i vatten lider av oxidativ skada och olika patologier i deras hjärnvävnader.

Öring kan skadas allvarligt av NiCl _2- föroreningar i vattnet där de bor. Författare: Holger Grybsch. Källa: Pixabay.

NiCl ₂ får aldrig kastas i miljön.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Nickelklorid. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Handbok för immunohistokemi och in situ hybridisering av mänskliga karcinom. Volym 4. Räknare och visualisering. Återställs från sciencedirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Beläggningar för korrosionsskydd: metalliskt. Nickelbeläggningar. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Återställs från sciencedirect.com.
4. Quin, LD (1996). Fem-ledade ringar med ett heteroatom och smälta karbocykliska derivat. Termisk dimerisering av fosfoler. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II. Återställs från sciencedirect.com.
5. Topal, A. et al. (2015). Neurotoxiska effekter på nickelklorid i regnbågöringshjärnan: Bedömning av c-Fos-aktivitet, antioxidantsvar, acetylkolinesterasaktivitet och histopatologiska förändringar. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Återställdes från link.springer.com.
6. Liu, W. et al. (2017). Beredning med variabel temperatur och prestanda för NiCl ₂ som katodmaterial för termiska batterier. Sci, China Mater. 60, 251-257 (2017). Återställdes från link.springer.com.
7. Li, G. et al. (2016). Avancerade mellan temperaturer natrium-nickelkloridbatterier med ultrahög energitäthet. Nature Communications 7, Artikelnummer: 10683 (2016). Återställs från nature.com.
8. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
9. Lide, DR (redaktör) (2003). CRC-handbok för kemi och fysik. 85: ^e CRC-tryck.