- Structuur
- Nomenclatuur
- Eigendommen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Sublimatiepunt
- Drievoudig punt
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- pH
- Chemische eigenschappen
- Belangrijke eigenschap van het hexaacu-ion
- Het verkrijgen van
- Toepassingen
- Voor het plateren van metalen met nikkel
- In analyselaboratoria
- In organische chemische reacties
- In industriële veiligheid
- In thermische batterijen
- In natriummetaalhalide-batterijen
- In verschillende toepassingen
- Beëindigd gebruik
- Risico's
- Effecten op dieren en waterorganismen
- Referenties
Het nikkelchloride of nikkelchloride (II) is een anorganische verbinding die bestaat uit de elementen nikkel (Ni) en chloor (Cl). De chemische formule is NiCl 2 . Het is een goudgele vaste stof als het watervrij is (zonder water in zijn structuur) en groen in zijn gehydrateerde vorm.
Watervrij NiCl 2 is een hygroscopische vaste stof, het neemt gemakkelijk water op en is er goed in oplosbaar en vormt groene oplossingen. De waterige oplossingen zijn zuur. Gehydrateerd NiCl 2 heeft een affiniteit voor NH 3- ammoniak , dat wil zeggen dat het het gemakkelijk absorbeert vanwege de neiging van het nikkelion (Ni 2+ ) om aan ammoniak te binden. Om deze reden wordt het gebruikt in veiligheidsmaskers om vrij te ademen in omgevingen waar NH 3 aanwezig is , wat giftig is.
Nikkel (II) chloride, watervrij NiCl 2 . Auteur: Softyx. Bron: Wikimedia Commons.
Nikkelchloride wordt veel gebruikt in processen om nikkelcoatings of coatings op andere metalen te maken om ze te beschermen tegen corrosie en andere schade.
Het wordt gebruikt als katalysator of versneller van reacties tussen organische verbindingen. Ook om katalysatoren van andere nikkelverbindingen te bereiden. Het is onlangs op sommige batterijen getest om de prestaties van de batterij te verbeteren.
NiCl 2 is echter een zeer giftige stof die schadelijk kan zijn voor mens en dier. Het is een kankerverwekkende en mutagene stof. Het mag nooit in het milieu terechtkomen.
Structuur
Nikkel (II) chloride NiCl 2 is een ionische verbinding. Het wordt gevormd door het nikkelion (Ni 2+ ) (met oxidatietoestand +2) en twee chloride-ionen (Cl - ) met -1 valentie.
Nikkel (II) chloride. Auteur: Marilú Stea.
Nomenclatuur
- Nikkel (II) chloride
- Nikkelchloride
- Nikkeldichloride
- Nikkelchloride-hexahydraat NiCl 2 • 6H 2 O
Eigendommen
Fysieke toestand
Goudgele of groene kristallijne vaste stof.
Molecuulgewicht
129,6 g / mol
Sublimatiepunt
Watervrij NiCl2 gaat bij het bereiken van 973 ° C direct van de vaste toestand naar de gasvormige toestand.
Drievoudig punt
Watervrij NiCl 2 bij een temperatuur van 1009 ° C bestaat gelijktijdig in zijn drie toestanden: vast, vloeibaar en gasvormig.
Dichtheid
3,51 g / cm 3
Oplosbaarheid
Oplosbaar in water: 64,2 g / 100 ml water bij 20 ° C; 87,6 g / 100 ml bij 100 ° C. Oplosbaar in ethanol (CH 3 -CH 2- OH) en in ammoniumhydroxide (NH 4 OH). Onoplosbaar in ammoniak NH 3 .
pH
De waterige oplossingen zijn zuur, met een pH van rond de 4.
Chemische eigenschappen
Het is een vaste stof met vervloeiende eigenschappen, dat wil zeggen dat het gemakkelijk water uit de omgeving opneemt. Watervrij NiCl 2 (zonder water) is goudgeel. De hexahydraatvorm (met 6 watermoleculen) NiCl 2 • 6H 2 O is groen van kleur.
Nikkelchloride-hexahydraat NiCl 2 • 6H 2 O. Benjah-bmm27 / Openbaar domein. Bron: Wikimedia Commons.
Watervrij NiCl 2 sublimeert gemakkelijk in afwezigheid van lucht.
NiCl 2 is goed oplosbaar in water. In waterige oplossing scheidt het zich in zijn Ni 2+ en Cl - ionen . Waterige oplossingen zijn zuur. In oplossing voegt het nikkelion 6 moleculen water H 2 O samen en vormt het hexaaquonickel-ion 2+ , dat groen is.
Als de pH van deze waterige oplossingen wordt verhoogd door bijvoorbeeld natriumhydroxide (NaOH) toe te voegen, wordt het nikkelhydroxide Ni (OH) 2 gevormd, dat neerslaat of uit het water wordt afgescheiden en een volumineuze groene gel vormt.
Belangrijke eigenschap van het hexaacu-ion
Waterige NiCl 2- oplossingen kunnen ammoniak (NH 3 ) snel opnemen. Dit komt omdat NH 3 gemakkelijk bindt aan het hexaaquonickel-ion 2+ dat watermoleculen verdringt en soorten als 2+ of zelfs 2+ vormt .
Het verkrijgen van
Nikkel (II) chloride kan worden verkregen uitgaande van nikkel (Ni) poeder of nikkeloxide (NiO).
Nikkel kan worden gechloreerd door chloorgas (Cl 2 ) over het poeder te leiden.
Ni + Cl 2 → NiCl 2
Je kunt NiO ook laten reageren met zoutzuur HCl en vervolgens de oplossing verdampen.
NiO + 2 HCl → NiCl 2 + H 2 O
Toepassingen
Voor het plateren van metalen met nikkel
Nikkelchloride wordt gebruikt in oplossingen die het mogelijk maken om metallisch nikkel elektrolytisch af te zetten op andere metalen. Galvaniseren gebruikt elektrische stroom om de ene laag van het metaal op de andere af te zetten.
Decoratieve metalen afwerkingen worden gemaakt waarbij nikkel (Ni) de tussenlaag is voordat het stuk wordt gecoat met chroommetaal (Cr). Het is ook geschikt voor coatings in technische toepassingen.
De glimmende delen van sommige motorfietsen zijn voorgecoat met metallisch nikkel door een NiCl 2- behandeling en vervolgens bedekt met verchroomd metaal. Auteur: Hans Braxmeier. Bron: Pixabay.
Nikkelcoatings worden aangebracht op zink, staal, tin-nikkellegeringen en andere metalen om ze te beschermen tegen corrosie en erosie of abrasieve slijtage.
In analyselaboratoria
NiCl 2 maakt deel uit van oplossingen die worden gebruikt voor de bereiding van kankerweefselmonsters die onder de microscoop kunnen worden bekeken door medische pathologen die gespecialiseerd zijn in kanker.
In organische chemische reacties
Nikkelchloride fungeert als katalysator of versneller voor veel reacties tussen organische verbindingen. Bijvoorbeeld, kan de vereniging van ringen zoals fosfolen die dimeriseren (twee fosfolen mee) bij aanwezigheid van NiCh 2 .
Het dient ook als katalysator bij de productie van CCl 4 koolstoftetrachloride en diarylamine.
NiCl 2 dient als katalysator bij organische chemische reacties. Auteur: WikimediaImages. Bron: Pixabay.
In industriële veiligheid
Vanwege zijn hoge affiniteit voor ammoniak (NH 3 ), wordt NiCl 2 gebruikt in industriële veiligheidsmaskers. Ammoniak is een giftig gas. Het nikkelchloride wordt in de filters geplaatst waardoor de lucht die de persoon inademt, passeert.
Op deze manier gaat de lucht met NH 3 door het filter, wordt de ammoniak opgevangen door de NiCl 2 en ademt degene die het masker draagt alleen zuivere lucht in.
NiCl 2 wordt gebruikt in gasmaskers om mensen te beschermen tegen NH 3 ammoniakgas . Auteur: Michael Schwarzenberger. Bron: Pixabay.
In thermische batterijen
NiCl 2 is een veelbelovend materiaal voor gebruik in thermische batterijen. In tests die zijn uitgevoerd met lithium-boorbatterijen waarbij de kathode NiCl 2 is, laten ze uitstekende prestaties zien.
Thermische batterij. De NiCl 2 in deze batterijen zorgt ervoor dat ze beter presteren. Thomas M. Crowley, Chief, Munitions Fuzing Branch, Fuze Division, US Army Armament Research, Development & Engineering Center (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Bron: Wikimedia Commons.
In natriummetaalhalide-batterijen
Onderzoekers hebben aangetoond dat het nikkelchloride in natrium-metaalhalogenidebatterijen het mogelijk maakt om bij veel lagere temperaturen te werken dan met andere halogeniden. Metaalhalogeniden zijn zouten van halogenen zoals chloor, broom en jodium met metalen.
Dit type accu is erg handig om elektrische energie op een stationaire manier op te slaan, maar is meestal problematisch door de hoge bedrijfstemperaturen en dus weinig verbruik.
NiCl 2 kan de bedrijfstemperatuur van natriummetaalhalogenidebatterijen helpen verlagen. Auteur: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.
Met NiCl 2 lost u het probleem van hoge temperaturen in deze batterijen op.
In verschillende toepassingen
Nikkelchloride NiCl 2 is een tussenproduct bij de bereiding van nikkelkatalysatoren. Het dient ook om andere verbindingen te verkrijgen, zoals complexe nikkelzouten.
Beëindigd gebruik
Omdat NiCl 2 giftig is voor de meeste micro-organismen, kan het fungicide zijn en werd het vroeger gebruikt om schimmel te verwijderen die bepaalde planten aantast.
Dit gebruik is echter stopgezet vanwege het gevaar dat het vormt voor de mensen die het gebruiken en voor het milieu.
Risico's
Nikkel (II) chloride of nikkelchloride NiCl 2 is een zeer giftige verbinding. Het is niet brandbaar, maar produceert gevaarlijke gassen bij blootstelling aan hitte of vuur.
Blootstelling van mensen aan nikkel (II) chloride kan ernstige dermatitis, huidallergieën en ademhalingsallergieën veroorzaken, en kan de longen, de nieren, het maagdarmkanaal en het zenuwstelsel aantasten.
Het staat ook bekend om zijn kankerverwekkende en mutagene effecten (veranderingen in de genen van cellen veroorzaken).
Effecten op dieren en waterorganismen
Het is zeer giftig voor land- en waterdieren, met effecten die na verloop van tijd aanhouden. Het kan in lage concentraties dodelijk zijn.
Sommige onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat forel die is blootgesteld aan NiCl 2 opgelost in water, lijdt aan oxidatieve schade en verschillende pathologieën in hun hersenweefsel.
Forel kan ernstig worden beschadigd door NiCl 2- verontreiniging van het water waarin ze leven. Auteur: Holger Grybsch. Bron: Pixabay.
NiCl 2 mag nooit in het milieu terechtkomen .
Referenties
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Nikkelchloride. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Espinoza, LA (2006). Handbook of Immunohistochemistry and in Situ Hybridization of Human Carcinomas. Deel 4. Tegenkleuring en visualisatie. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Taylor, SR (2001). Coatings voor corrosiebescherming: Metallic. Nikkel coatings. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Quin, LD (1996). Vijfledige ringen met één heteroatoom en gefuseerde carbocyclische derivaten. Thermische dimerisatie van fosfolen. In uitgebreide heterocyclische chemie II. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Topal, A. et al. (2015). Neurotoxische effecten op nikkelchloride in de hersenen van regenboogforel: beoordeling van c-Fos-activiteit, antioxidantreacties, acetylcholinesterase-activiteit en histopathologische veranderingen. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Opgehaald van link.springer.com.
- Liu, W. et al. (2017). Voorbereiding bij variabele temperatuur en prestaties van NiCl 2 als kathodemateriaal voor thermische batterijen. Sci. China Mater. 60, 251-257 (2017). Opgehaald van link.springer.com.
- Li, G. et al. (2016). Geavanceerde natrium-nikkelchloridebatterijen op middentemperatuur met ultrahoge energiedichtheid. Nature Communications 7, Artikelnummer: 10683 (2016). Opgehaald van nature.com.
- Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (redacteur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 th CRC Press.