CHLORID NIKELNATÝ (NICL2): ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, VÝROBA, POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Chlorid nikelnatý alebo chloridu nikelnatého (II) je anorganická zlúčenina skladajúci sa z prvkov niklu (Ni) a chlóru (Cl). Jeho chemický vzorec je Nicl ₂ . Je to zlatožltá pevná látka, ak je bezvodá (bez vody v jej štruktúre) a zelená v hydratovanej forme.

Bezvodný Nicl ₂ je hygroskopické pevné látky, sa ľahko absorbuje vodu, a je veľmi dobre rozpustný v tom, tvoriť zelené riešenia. Jeho vodné roztoky sú kyslé. Hydratovaný Nicl ₂ má afinitu k NH ₃ amoniakom , to znamená, že ju absorbuje ľahko vzhľadom na trend niklu iónu (Ni ²⁺ ) viazať sa na amoniak. Z tohto dôvodu sa používa v ochranných maskách na voľné dýchanie v prostrediach, kde je NH ₃ , ktorý je toxický.

Nikel (II) chlorid bezvodý Nicl ₂ . Autor: Softyx. Zdroj: Wikimedia Commons.

Chlorid nikelnatý sa široko používa v procesoch výroby niklových povlakov alebo povlakov na iných kovoch, na ich ochranu pred koróziou a iným poškodením.

Používa sa ako katalyzátor alebo urýchľovač reakcií medzi organickými zlúčeninami. Tiež sa pripravujú katalyzátory iných zlúčenín niklu. Nedávno bol testovaný na niektorých batériách, aby sa zlepšil výkon batérie.

Avšak, Nicl ₂ je veľmi toxická látka, ktorá môže poškodiť ľudí a zvieratá. Je to karcinogénna a mutagénna látka. Nikdy sa nesmie likvidovať do životného prostredia.

štruktúra

Nikel (II) chlorid Nicl ₂ je iónová zlúčenina. Tvorí ho niklový ión (Ni ²⁺ ) (s oxidačným stavom +2) a dva chloridové ióny (Cl ^- ) s -1 valenciou.

Chlorid nikelnatý. Autor: Marilú Stea.

názvoslovie

• Chlorid nikelnatý
• Chlorid nikelnatý
• Chlorid nikelnatý
• Hexahydrát chloridu nikelnatého Nicl _{2 •} 6 H ₂ O

vlastnosti

Fyzický stav

Žltá alebo zelená kryštalická tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

129,6 g / mol

Sublimačný bod

Bezvodný Nicl _2, pri dosiahnutí 973 ° C, ide z pevného stavu priamo do plynného stavu.

Trojitý bod

Bezvodný Nicl ₂ pri teplote 1009 ° C, existuje súčasne v troch stavoch: pevné, kvapalné alebo plynné.

Hustota

3,51 g / cm ³

rozpustnosť

Rozpustný vo vode: 64,2 g / 100 ml vody pri 20 ° C; 87,6 g / 100 ml pri 100 ° C Rozpustný v etanole (CH ₃ -CH ₂ -OH) a hydroxid amónny (NH ₄ OH). Nerozpustné v amoniaku NH ₃ .

pH

Jeho vodné roztoky sú kyslé a majú pH okolo 4.

Chemické vlastnosti

Je to pevná látka s delikvenčnými vlastnosťami, to znamená, že ľahko absorbuje vodu z prostredia. Bezvodný Nicl ₂ (bez vody), je zlatožltej. Hexahydrátu forma (so 6 molekulami vody) Nicl _{2 •} 6 H ₂ O je zelenej farby.

Hexahydrát chloridu nikelnatého Nicl _{2 •} 6 H ₂ O. Benjah-bmm27 / verejnej doméne. Zdroj: Wikimedia Commons.

Bezvodný Nicl ₂ v neprítomnosti vzduchu sublimuje ľahko.

Nicl ₂ je veľmi rozpustný vo vode. Vo vodnom roztoku sa rozdeľuje na svoje ióny Ni ²⁺ a Cl ^- . Vodné roztoky sú kyslé. V roztoku niklu ion pripojí 6 molekúl vody H ₂ O, tvoriaci hexaaquonickel ión ^{Ca2 +} , čo je zelená.

Ak sa pH týchto vodných roztokov zvýši pridaním napríklad hydroxidu sodného (NaOH), _{vytvorí sa} hydroxid nikelnatý Ni (OH) _2, ktorý sa zráža alebo separuje z vody za vzniku objemného zeleného gélu.

Dôležitá vlastnosť iónov hexaacu

Vodný Nicl ₂ riešenie môže absorbovať amoniak (NH ₃ ) rýchlo. Je to preto, NH ₃ ľahko viaže k hexaaquonickel iónu ²⁺ premiestňovať molekuly vody a látok vytvárajúcich ako ²⁺ alebo dokonca ²⁺ .

získanie

Chlorid nikelnatý sa môže získať z prášku niklu (Ni) alebo oxidu niklu (NiO).

Nikel môže byť chlórované priechodom plynný chlór (Cl ₂ ) cez prášku.

Ni + Cl ₂ → Nicl ₂

Môžete tiež zreagovať NiO s kyselinou chlorovodíkovou a potom odpariť roztok.

NiO + 2 HCl → Nicl ₂ + H ₂ O

aplikácia

Na pokovovanie kovov niklom

Chlorid nikelnatý sa používa v roztokoch, ktoré umožňujú elektrolytické nanášanie niklu na iné kovy. Galvanizácia používa elektrický prúd na ukladanie jednej vrstvy kovu na druhú.

Dekoratívne kovové povrchové úpravy sa vyrábajú tam, kde je niklom (Ni) medzivrstva pred potiahnutím kusu kovom chrómu (Cr). Je tiež vhodný pre nátery v strojárskych aplikáciách.

Lesklé časti niektorých motocyklov sú vopred potiahnuté kovovým niklom úpravou NiCl ₂ a potom pokovované chrómovaným kovom. Autor: Hans Braxmeier. Zdroj: Pixabay.

Niklové povlaky sa nanášajú na zinok, oceľ, zliatiny cínu a niklu a ďalšie kovy, aby sa chránili pred koróziou a eróziou alebo abrazívnym opotrebením.

V analytických laboratóriách

NiCl ₂ je súčasťou roztokov používaných na prípravu vzoriek rakovinového tkaniva, ktoré majú lekári patológovia špecializujúci sa na rakovinu sledovať pod mikroskopom.

Pri reakciách organickej chémie

Chlorid nikelnatý pôsobí ako katalyzátor alebo urýchľovač pri mnohých reakciách medzi organickými zlúčeninami. Napríklad to umožňuje zjednotenie kruhy, ako je phospholes, ktoré dimerizáciu (dva phospholes pripojiť) v prítomnosti Nicl ₂ .

To tiež slúži ako katalyzátor pri výrobe CCl ₄ chloridu uhličitého a diarylaminu.

Nicl ₂ slúži ako katalyzátor v organickej chémii reakcie. Autor: WikimediaImages. Zdroj: Pixabay.

V priemyselnej bezpečnosti

Vzhľadom k svojej vysokej afinite k amoniaku (NH ₃ ), Nicl ₂ sa používa v priemyselných bezpečnostných masky. Amoniak je toxický plyn. Chlorid nikelnatý sa umiestni do filtrov, ktorými prechádza vzduch, ktorý osoba vdychuje.

Týmto spôsobom je vzduch s NH ₃ prechádza cez filter, amoniak je v pasci Nicl ₂ , a človek na sebe masky vdychuje len čistý vzduch.

Nicl ₂ sa používa v plynových maskách na ochranu ľudí pred NH ₃ plynného čpavku . Autor: Michael Schwarzenberger. Zdroj: Pixabay.

V tepelných batériách

NiCl ₂ je sľubný materiál na použitie v tepelných batériách. V testoch uskutočňovaných s lítium-bórovými batériami, ktorých katódou je NiCl2 _, vykazujú vynikajúci výkon.

Tepelná batéria. NiCl ₂ v týchto batériách zvyšuje ich výkonnosť. Thomas M. Crowley, náčelník, pobočka Fuzing Munitions, divízia Fuze, Výskumné a vývojové a vývojové stredisko zbrojnej techniky USA (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / public domain. Zdroj: Wikimedia Commons.

V halogenidových batériách sodíka

Vedci preukázali, že chlorid nikelnatý v halogenidových batériách sodíka umožňuje prevádzku pri oveľa nižších teplotách ako s inými halogenidmi. Halogenidy kovov sú soli halogénov, ako sú chlór, bróm a jód s kovmi.

Tento typ batérie je veľmi užitočný na uchovávanie elektrickej energie stacionárnym spôsobom, je však zvyčajne problematický z dôvodu vysokých prevádzkových teplôt, a preto je málo využívaný.

NiCl ₂ môže pomôcť znížiť prevádzkovú teplotu halogenidových batérií sodíka. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

S NiCl ₂ môžete vyriešiť problém vysokých teplôt v týchto batériách.

V rôznych aplikáciách

Chlorid nikelnatý Nicl ₂ je medziprodukt na prípravu katalyzátorov niklu. Slúži tiež na získanie ďalších zlúčenín, ako sú komplexné soli niklu.

Prerušené používanie

Vzhľadom k svojej toxicite voči väčšine mikroorganizmov, Nicl ₂ môže pôsobiť ako fungicíd a bol predtým používaný na odstránenie plesní, ktorý napáda niektoré rastliny.

Toto používanie sa však prerušilo z dôvodu nebezpečenstva, ktoré predstavuje pre ľudí, ktorí ho používajú, a pre životné prostredie.

riziká

Nikel (II) chlorid alebo chloridu nikelnatého Nicl ₂ je veľmi toxická zlúčenina. Nie je horľavý, ale pri vystavení teplu alebo ohňu vytvára nebezpečné plyny.

Expozícia chloridu nikelnatého u ľudí môže spôsobiť závažnú dermatitídu, kožné alergie, respiračné alergie, ovplyvniť pľúca, obličky, gastrointestinálny trakt a nervový systém.

Je tiež známy svojimi karcinogénnymi a mutagénnymi účinkami (spôsobujúcimi zmeny v génoch buniek).

Účinky na zvieratá a vodné organizmy

Je veľmi toxický pre suchozemské a vodné živočíchy s účinkami, ktoré pretrvávajú v priebehu času. Pri nízkych koncentráciách môže byť smrteľný.

Niektorí vedci zistili, že napríklad pstruhy vystavený Nicl ₂ rozpusteného vo vode trpí oxidačným poškodením a rôznych patologických stavov v ich mozgového tkaniva.

Pstruh môže byť vážne poškodený kontamináciou vôd NiCl ₂ vo vodách, v ktorých žijú. Autor: Holger Grybsch. Zdroj: Pixabay.

NiCl ₂ sa nikdy nesmie likvidovať do životného prostredia.

Referencie

1. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Chlorid nikelnatý. Získané z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Príručka imunohistochémie a hybridizácie ľudských karcinómov in situ. Zväzok 4. Farbenie a vizualizácia. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Povlaky na ochranu proti korózii: Kovové. Niklové povlaky. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
4. Quin, LD (1996). Päťčlenné krúžky s jedným heteroatomom a kondenzovanými karbocyklickými derivátmi. Tepelná dimerizácia fosfolov. Komplexná heterocyklická chémia II. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
5. Topal, A. a kol. (2015). Neurotoxické účinky na chlorid nikelnatý v mozgu pstruha dúhového: Posúdenie aktivity c-Fos, antioxidačných reakcií, aktivity acetylcholinesterázy a histopatologických zmien. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Obnovené z odkazu.springer.com.
6. Liu, W. a kol. (2017). Príprava s premenlivou teplotou a výkon NiCl ₂ ako katódového materiálu pre tepelné batérie. Sci. 60, 251 - 257 (2017). Obnovené z odkazu.springer.com.
7. Li, G. a kol. (2016). Vyspelé akumulátory sodno-nikelchloridu sodíka s nízkou teplotou s mimoriadne vysokou hustotou energie. Nature Communications 7, číslo článku: 10683 (2016). Obnovené z lokality nature.com.
8. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
9. Lide, DR (editor) (2003). CRC Príručka chémie a fyziky. 85 ^th CRC Press.