NIKKELKLORID (NICL2): STRUKTUR, EGENSKAPER, PRODUKSJON, BRUK - KJEMI - 2026

Den nikkelklorid eller nikkel- klorid (II) er en uorganisk forbindelse som består av elementene nikkel (Ni) og klor (Cl). Den kjemiske formelen er NiCl ₂ . Det er et gullgult fast stoff når det er vannfritt (uten vann i strukturen) og grønt i sin hydratiserte form.

Vannfri NiCl ₂ er et hygroskopisk fast stoff, det absorberer vann lett og er veldig løselig i det og danner grønne løsninger. Vandige oppløsninger er sure. Hydratisert NiCl ₂ har en affinitet for NH ₃ ammoniakk , det vil si, det absorberer den lett på grunn av tendensen av nikkelioner (Ni ²⁺ ) for å bindes til ammoniakk. Av denne grunn brukes den i sikkerhetsmasker for å puste fritt i miljøer der det er NH ₃ , som er giftig.

Nikkel (II) klorid vannfri NiCl ₂ . Forfatter: Softyx. Kilde: Wikimedia Commons.

Nikkelklorid er mye brukt i prosesser for å lage nikkelbelegg eller belegg på andre metaller for å beskytte dem mot korrosjon og andre skader.

Det brukes som katalysator eller akselerator for reaksjoner mellom organiske forbindelser. Også for å fremstille katalysatorer av andre nikkelforbindelser. Den har nylig blitt testet på noen batterier for å forbedre ytelsen til batteriene.

NiCl ₂ er imidlertid en veldig giftig forbindelse som kan skade mennesker og dyr. Det er et kreftfremkallende og mutagent stoff. Det skal aldri kastes i miljøet.

Struktur

Nikkel (II) klorid NiCl ₂ er en ionisk forbindelse. Det dannes av nikkelionet (Ni ²⁺ ) (med oksidasjonstilstand +2) og to kloridioner (Cl ^- ) med -1 valens.

Nikkel (II) klorid. Forfatter: Marilú Stea.

nomenklatur

• Nikkel (II) klorid
• Nikkelklorid
• Nikkel diklorid
• Nikkelklorid heksahydrat NiCl _{2 •} 6H ₂ O

Egenskaper

Fysisk tilstand

Gylden gul eller grønn krystallinsk fast stoff.

Molekylær vekt

129,6 g / mol

Sublimeringspunkt

Den vannfritt NiCl ₂ når nå 973 ° C går fra fast tilstand direkte til gasstilstand.

Trippel punkt

Vannfri NiCl ₂ ved en temperatur på 1009 ° C eksisterer samtidig i sine tre tilstander: faste, flytende og gassformige.

tetthet

3,51 g / cm ³

løselighet

Løselig i vann: 64,2 g / 100 ml vann ved 20 ° C; 87,6 g / 100 ml ved 100 ° C. Løselig i etanol (CH ₃ -CH ₂ -OH) og i ammoniumhydroksyd (NH _4- OH). Uoppløselig i ammoniakk NH ₃ .

pH-

Vandige oppløsninger er sure, med en pH på rundt 4.

Kjemiske egenskaper

Det er et fast stoff med deliquescerende egenskaper, det vil si at det lett absorberer vann fra omgivelsene. Vannfri NiCl ₂ (uten vann) er gylden gul. Den heksahydratform (med 6 vannmolekyler) NiCl _{2 •} 6 H ₂ O er grønn av farge.

Nikkelklorid heksahydrat NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

Vannfri NiCl ₂ i fravær av luft sublimerer lett.

NiCl ₂ er veldig løselig i vann. I vandig løsning skiller den seg opp i Ni ^{2+ -} og Cl ^- ionene . Vandige oppløsninger er sure. I oppløsning, blir med nikkelioner 6 molekyler vann H ₂ O, danner hexaaquonickel ion ²⁺ , som er grønn.

Hvis pH i disse vandige oppløsningene økes ved å tilsette for eksempel natriumhydroksyd (NaOH), _dannes nikkelhydroksydet Ni (OH) _2, som utfeller eller separerer fra vannet og danner en voluminøs grønn gel.

Viktig egenskap til hexaacu-ionet

Vandig NiCl ₂ -løsninger kan absorbere ammoniakk (NH ₃ ) hurtig. Dette er fordi NH ₃ lett binder seg til hexaaquonickel ion ^{2+ som} fortrenger vannmolekyler og danner arter som ²⁺ eller til og med ²⁺ .

Å skaffe

Nikkel (II) klorid kan oppnås med utgangspunkt i nikkel (Ni) pulver eller nikkeloksid (NiO).

Nikkel kan kloreres ved å føre klorgass (Cl ₂ ) over pulveret.

Ni + Cl ₂ → NiCl ₂

Du kan også reagere NiO med saltsyre HCl og deretter fordampe løsningen.

NiO + 2 HCI → NiCl ₂ + H ₂ O

applikasjoner

For plating metaller med nikkel

Nikkelklorid brukes i løsninger som gjør det mulig å elektrodeponere metallisk nikkel på andre metaller. Elektroplettering bruker elektrisk strøm for å avsette det ene laget av metallet på toppen av det andre.

Dekorative metallfinisher lages der nikkel (Ni) er mellomlaget før du belegger stykket med krommetall (Cr). Den er også egnet for belegg i tekniske applikasjoner.

De blanke deler av enkelte motorsykler er forbelagt med metallisk nikkel ved NiCl _2- behandling og deretter belagt med krommetall. Forfatter: Hans Braxmeier. Kilde: Pixabay.

Nikkelbelegg påføres sink, stål, tinn-nikkellegeringer og andre metaller for å beskytte dem mot korrosjon og erosjon eller slitasje.

I analyselaboratorier

NiCl ₂ er en del av løsningene som brukes for fremstilling av kreftvevsprøver som skal sees under mikroskop av medisinske patologer som spesialiserer seg på kreft.

I organiske kjemireaksjoner

Nikkelklorid fungerer som katalysator eller akselerator for mange reaksjoner mellom organiske forbindelser. For eksempel lar det foreningen av ringene som phospholes, som dimerisere (to phospholes delta) i nærvær av NiCl ₂ .

Det fungerer også som en katalysator i produksjonen av CCl ₄ karbontetraklorid og diarylamin.

NiCl ₂ tjener som en katalysator i organiske kjemireaksjoner . Forfatter: WikimediaImages. Kilde: Pixabay.

I industriell sikkerhet

På grunn av sin høye affinitet for ammoniakk (NH ₃ ), brukes NiCl ₂ i industrielle sikkerhetsmasker. Ammoniakk er en giftig gass. Nikkelkloridet plasseres i filtrene som luften som personen inhalerer passerer gjennom.

På denne måten passerer luften med NH ₃ gjennom filteret, ammoniakken blir fanget av NiCl ₂ , og personen som bruker masken inhalerer bare ren luft.

NiCl ₂ brukes i gassmasker for å beskytte mennesker mot NH _3- ammoniakkgass . Forfatter: Michael Schwarzenberger. Kilde: Pixabay.

I termiske batterier

NiCl ₂ er et lovende materiale for bruk i termiske batterier. I tester utført med litium-borbatterier der katoden er NiCl _2, viser de utmerket ytelse.

Termisk batteri. NiCl ₂ i disse batteriene gjør at de yter bedre. Thomas M. Crowley, Chief, Munitions Fuzing Branch, Fuze Division, US Army Armament Research, Development & Engineering Center (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Kilde: Wikimedia Commons.

I natriummetallhalogenidbatterier

Forskere har vist at nikkelklorid i natriummetallhalogenidbatterier tillater drift ved mye lavere temperaturer enn andre halogenider. Metallhalogenider er salter av halogener som klor, brom og jod med metaller.

Denne typen batterier er veldig nyttige for lagring av elektrisk energi på en stasjonær måte, men det er vanligvis problematisk på grunn av høye driftstemperaturer og derfor lite bruk.

NiCl ₂ kan bidra til å senke driftstemperaturen til natriummetallhalogenidbatterier. Forfatter: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

Med NiCl ₂ kan du løse problemet med høye temperaturer i disse batteriene.

I forskjellige bruksområder

Nikkelklorid NiCl ₂ er et mellomprodukt ved fremstilling av nikkelkatalysatorer. Det tjener også til å oppnå andre forbindelser slik som komplekse nikkelsalter.

Utgått bruk

På grunn av sin toksisitet mot de fleste mikroorganismer, kan NiCl ₂ fungere som et soppmiddel og ble tidligere brukt til å eliminere mugg som angriper visse planter.

Imidlertid ble denne bruken avbrutt på grunn av faren den utgjør for menneskene som bruker den og for miljøet.

risiko

Nikkel (II) klorid eller nikkelklorid NiCl ₂ er en veldig giftig forbindelse. Det er ikke brannfarlig, men produserer farlige gasser når det utsettes for varme eller brann.

Menneskelig eksponering for nikkel (II) klorid kan forårsake alvorlig dermatitt, hudallergi, luftveisallergi, påvirke lungene, nyrene, mage-tarmkanalen og nervesystemet.

Det er også kjent for sin kreftfremkallende og mutagene effekt (forårsaker endringer i cellene).

Effekter på dyr og vannlevende organismer

Det er veldig giftig for landdyr og akvatiske dyr, med effekter som varer over tid. Det kan være dødelig i lave konsentrasjoner.

Noen forskere fant for eksempel at ørret utsatt for NiCl ₂ oppløst i vann lider av oksidativ skade og forskjellige patologier i hjernevevet.

Ørret kan være alvorlig skadet av NiCl _2- forurensning av vannet der de bor. Forfatter: Holger Grybsch. Kilde: Pixabay.

NiCl ₂ må aldri kastes i miljøet.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Nikkelklorid. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Håndbok for immunhistokjemi og i hybridisering av menneskelige karsinomer. Volum 4. Motvirkning og visualisering. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Belegg for korrosjonsbeskyttelse: metallisk. Nikkelbelegg. I Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
4. Quin, LD (1996). Fem-leddet ringer med ett heteroatom og smeltede karbocykliske derivater. Termisk dimensjonering av fosfoler. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
5. Topal, A. et al. (2015). Nevrotoksiske effekter på nikkelklorid i regnbueørretens hjerne: Vurdering av c-Fos-aktivitet, antioksidant-responser, acetylkolinesterase-aktivitet og histopatologiske forandringer. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Gjenopprettet fra link.springer.com.
6. Liu, W. et al. (2017). Forberedelse med variabel temperatur og ytelse av NiCl ₂ som katodemateriale for termiske batterier. Sci. China Mater. 60, 251-257 (2017). Gjenopprettet fra link.springer.com.
7. Li, G. et al. (2016). Avanserte mellomtemperatur natrium-nikkelkloridbatterier med ultrahøy energitetthet. Nature Communications 7, Artikkelnummer: 10683 (2016). Gjenopprettet fra nature.com.
8. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
9. Lide, DR (redaktør) (2003). CRC Håndbok for kjemi og fysikk. 85 ^th CRC Press.