NIKAL-KLORID (NIKL2): STRUKTURA, SVOJSTVA, PROIZVODNJA, UPORABE - KEMIJA - 2026

Nikal klorid ili nikal klorid (II) je anorganski spoj koji se sastoji od elemenata nikal (Ni) i klora (Cl). Njegova kemijska formula je NiCl ₂. To je zlatno žuta kruta tvar kada je bezvodna (bez vode u svojoj strukturi), a zelena u hidratiziranom obliku.

Bezvodni NiCl ₂ je higroskopna kruta tvar, lako upija vodu i u njoj je vrlo topljiv, tvoreći zelene otopine. Njegove vodene otopine su kisele. Hidratizirani NiCl ₂ ima afinitet za NH ₃ amonijaka, to jest, to lako apsorbira zbog tendencije nikla iona (Ni ²⁺) da se vežu na amonijak. Iz tog razloga se u sigurnosnim maskama koristi da slobodno diše u okolinama u kojima ima NH ₃, koji je toksičan.

NiCl ₂ bezvodni (II) klorid bezvodni. Autor: Softyx. Izvor: Wikimedia Commons.

Nikal-klorid se široko koristi u postupcima za izradu nikl premaza ili prevlaka na drugim metalima, radi zaštite od korozije i drugih oštećenja.

Koristi se kao katalizator ili ubrzavač reakcija između organskih spojeva. Također za pripremu katalizatora drugih nikl spojeva. Nedavno je testiran na nekim baterijama radi poboljšanja performansi baterije.

Međutim, NiCl ₂ je vrlo toksičan spoj koji može naštetiti ljudima i životinjama. Kancerogena je i mutagena tvar. Nikada ga ne treba odlagati u okoliš.

Struktura

Niklov (II) klorid NiCl ₂ je ionski spoj. Nastaje od iona nikla (Ni ²⁺) (s oksidacijskim stanjem +2) i dva kloridna iona (Cl ^-) s valentnošću.

Nikal (II) klorid. Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

• Nikal (II) klorid
• Nikal-klorid
• Nikal diklorid
• Nikal-klorid heksahidrat NiCl _{2 •} 6H ₂ O

Svojstva

Psihičko stanje

Zlatno žuta ili zelena kristalna krutina.

Molekularna težina

129,6 g / mol

Točka sublimacije

Bezvodni NiCl2 , kada dosegne 973 ° C, prelazi iz krutog stanja u plinovito stanje.

Trostruka točka

Bezvodni NiCl ₂ pri temperaturi od 1009 ° C postoji istovremeno u svoja tri stanja: kruti, tekući i plinoviti.

Gustoća

3,51 g / cm ³

Topljivost

Topivo u vodi: 64,2 g / 100 ml vode na 20 ° C; 87,6 g / 100 mL na 100 ° C. Topljiv u etanolu (CH ₃ CH ₂ -OH) i amonijev hidroksid (NH ₄ OH). Netopljiv u amonijaku NH ₃.

pH

Njegove vodene otopine su kisele, s pH oko 4.

Kemijska svojstva

Čvrsta je supstanca s dobrim svojstvima, odnosno lako apsorbira vodu iz okoliša. Bezvodni NiCl ₂ (bez vode) je zlatno žut. Heksahidrat oblik (s molekulama vode 6) NiCl _{2 •} 6H ₂ O je zelena.

Nikal-klorid heksahidrat NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / Javna domena. Izvor: Wikimedia Commons.

Bezvodni NiCl ₂ u nedostatku zraka lako sublimira.

NiCl ₂ je vrlo topiv u vodi. U vodenoj otopini razdvaja se na svoje Ni2 ⁺ i Cl ^- ione. Vodene otopine su kisele. U otopini, nikal ion pridružuje 6 molekula vode H ₂ O, formirajući hexaaquonickel ion ²⁺, što je zeleno.

Ako se pH ovih vodenih otopina poveća dodavanjem, na primjer, natrijevog hidroksida (NaOH), _nastaje nikl hidroksid Ni (OH) _2, koji se taloži ili odvaja od vode, formirajući glomazni zeleni gel.

Važno svojstvo šesterokutnog iona

Vodeni NiCl ₂ otopine apsorbiraju amonijak (NH ₃) brzo. To je zato što NH ₃ lako veže na hexaaquonickel iona ²⁺ premještanje molekula vode i tvori vrste kao ²⁺ ili čak ²⁺.

dobivanje

Nikelov (II) klorid može se dobiti počevši od nikl (Ni) praha ili nikljevog oksida (NiO).

Nikal se klorirani propuštanjem plinovitog klora (Cl ₂) u odnosu na prašak.

Ni + Cl ₂ → NiCl ₂

Također možete reagirati NiO s klorovodičnom kiselinom HCl, a zatim ispariti otopinu.

NiO + 2 HCl → NiCl ₂ + H ₂ O

Prijave

Za oblaganje metala niklom

Nikal-klorid koristi se u otopinama koje omogućuju elektrodepoziciju metalnog nikla na druge metale. Elektroplaniranje koristi električnu struju za taloženje jednog sloja metala povrh drugog.

Ukrasne metalne završne obrade izrađuju se tamo gdje je nikal (Ni) međuprostorni sloj prije oblaganja komada kromiranim metalom (Cr). Pogodan je i za premaze u inženjerskim primjenama.

Sjajni dijelovi nekih motocikala prethodno su obloženi metalnim niklom tretmanom NiCl _2, a zatim obloženi kromiranim metalom. Autor: Hans Braxmeier. Izvor: Pixabay.

Premazi nikla nanose se na cink, čelik, kositreno-nikalne legure i druge metale kako bi ih zaštitili od korozije i erozije ili habanja.

U laboratorijima za analizu

NiCl ₂ dio je otopina koje se koriste za pripremu uzoraka tkiva raka koje će medicinski patolozi specijalizirani za rak pregledati pod mikroskopom.

U reakcijama organske kemije

Nikal-klorid djeluje kao katalizator ili ubrzavač mnogih reakcija između organskih spojeva. Na primjer, to omogućuje jedinstvo prstenova, kao što su phospholes koji dimerizacije (dvije phospholes pridružiti) u prisutnosti NiCl ₂.

Također služi kao katalizator u proizvodnji CCl ₄ ugljikova tetraklorida i diarilaminom.

NiCl ₂ služi kao katalizator u reakcijama organske kemije. Autor: WikimediaImages. Izvor: Pixabay.

U industrijskoj sigurnosti

Zbog visokog afiniteta prema amonijaku (NH ₃), NiCl ₂ se koristi u industrijskim sigurnosnim maskama. Amonijak je toksičan plin. Nikal-klorid nalazi se u filtrima kroz koje prolazi zrak koji osoba udiše.

Na taj način zrak s NH ₃ prolazi kroz filter, amonijak se zadržavaju na NiCl ₂, a osoba nosi maske udiše samo čisti zrak.

NiCl ₂ koristi se u plinskim maskama za zaštitu ljudi od plina amonijaka NH ₃. Autor: Michael Schwarzenberger Izvor: Pixabay.

U termalnim baterijama

NiCl ₂ je obećavajući materijal za upotrebu u termalnim baterijama. U ispitivanjima s litij-borovim baterijama gdje je katoda NiCl _2, pokazuju izvrsne performanse.

Toplinska baterija. NiCl ₂ u tim baterijama čini ih boljim. Thomas M. Crowley, šef, podružnica za fuziju municije, divizija Fuze, centar za istraživanje, razvoj i inženjering oružja američke vojske (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Izvor: Wikimedia Commons.

U halogenidnim baterijama metala

Istraživači su pokazali da nikal-klorid u baterijama natrijum-metala omogućuje rad na znatno nižim temperaturama nego kod ostalih halogenida. Metalni halogenidi su soli halogena kao što su klor, brom i jod s metalima.

Ova vrsta baterija vrlo je korisna za pohranu električne energije u stacionarnom načinu, ali obično je problematična zbog visokih radnih temperatura i, prema tome, male upotrebe.

NiCl ₂ može pomoći u snižavanju radne temperature baterija za natrijeve metale. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

Pomoću NiCl ₂ možete riješiti problem visokih temperatura ovih baterija.

U raznim primjenama

Nikal klorid NiCl ₂ je intermedijer u pripravi nikal katalizatore. Služi i za dobivanje drugih spojeva poput složenih nikalnih soli.

Prekinuta uporaba

Zbog svoje toksičnosti za većinu mikroorganizama, NiCl ₂ može djelovati kao fungicid i prethodno se koristio za uklanjanje plijesni koji napada određene biljke.

Međutim, ova upotreba prekinuta je zbog opasnosti koju predstavlja za ljude koji je koriste i za okoliš.

rizici

Niklov (II) klorid ili nikal klorid NiCl ₂ je vrlo toksičan spoj. Nije zapaljiv, ali stvara opasne plinove ako je izložen vrućini ili vatri.

Izloženost čovjeka niklovim (II) kloridom može uzrokovati teški dermatitis, kožne alergije, respiratorne alergije, utjecati na pluća, bubrege, gastrointestinalni trakt i živčani sustav.

Poznat je i po kancerogenim i mutagenim učincima (uzrokujući promjene u genima stanica).

Učinci na životinje i vodene organizme

Vrlo je otrovno za kopnene i vodene životinje, s učincima koji traju s vremenom. Može biti smrtonosno u niskim koncentracijama.

Neki istraživači otkrili su na primjer da pastrmka izložena NiCl ₂ otopljenom u vodi trpi oksidativna oštećenja i razne patologije u moždanim tkivima.

Pastrmka može biti ozbiljno oštećena NiCl ₂ onečišćenjem voda u kojima žive. Autor: Holger Grybsch. Izvor: Pixabay.

NiCl ₂ se nikada ne smije odlagati u okoliš.

Reference

1. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Nikal-klorid. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Priručnik za imunohistokemiju i hibridizaciju karcinoma čovjeka u Situ. Svezak 4. Protusmjerna i vizualizacija. Oporavljeno od sciencedirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Prevlake za zaštitu od korozije: metalne. Nikalne obloge. U Enciklopediji materijala: Znanost i tehnologija. Oporavljeno od sciencedirect.com.
4. Quin, LD (1996). Petočlani prstenovi s jednim heteroatomom i spojenim karbocikličkim derivatima. Toplinska dimerizacija fosfola. U sveobuhvatnoj heterocikličkoj kemiji II. Oporavljeno od sciencedirect.com.
5. Topal, A. i sur. (2015). Neurotoksični učinci na nikl-klorid u mozgu dunje pastrve: Procjena aktivnosti c-Fos, reakcija antioksidanata, aktivnost acetilkolinesteraze i histopatološke promjene. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Oporavak s linka.springer.com.
6. Liu, W. i sur. (2017). Priprema varijabilne temperature i performanse NiCl ₂ kao katodnog materijala za toplinske baterije. Znanstvenik Kina Mater. 60, 251-257 (2017). Oporavak s linka.springer.com.
7. Li, G. i sur. (2016). Napredne srednje temperature sa natrij-nikal-kloridnim baterijama s ultra visokom gustoćom energije. Nature Communications 7, Broj članka: 10683 (2016). Oporavak od prirode.com.
8. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
9. Lide, DR (urednik) (2003). CRC Priručnik za kemiju i fiziku. 85 ^-og CRC Press.