Nikkel-klorid

Nikkel-klorid kémiai tulajdonságai,felhasználása,előállítása

leírás

A nikkel-klorid egy barna vagy zöld színű szilárd anyag. A legtöbb nikkel-kloridot galvanizáláshoz és nikkelezéshez használják, különböző nikkelsók és nikkel katalizátorok előállítására használják; . Galvanizálás során felgyorsítja az anódfém nikkel oldódását, miközben az oldat elektrolitszintjének növelésére hat. A nikkel-klorid használható szerves szintézisek katalizátoraként (pl. pirazoloftalazinil spirooxindolok), nikkel nanorészecskék szintézisére redukálószerként és nikkel koordinációs vegyületek előállítására, valamint ipari gázálarcokban az ammónia elleni védelemre. Használható továbbá NH3-abszorbensként gázálarcokban, valamint nikkelion-forrásként sejtkultúrákban és toxikológiai vizsgálatokban.

Tulajdonságok

A nikkelklorid barna vagy zöld színű szilárd anyag. Hexahidrátja zöld monoklin kristály, amely száraz levegőn időjárásfüggő, nedves levegőn szétfolyik. Vízben, etanolban és ammóniában könnyen oldódik. Hidrogénben melegítve könnyen redukálódik nikkellé, levegőn melegítve pedig nikkel-oxiddá válik. Magas hőmérsékleten kristályvizet veszít és vízmentessé válik. A vizes oldat savas. A nikkel-klorid számos szervetlen és szerves molekula anionjával nikkelkomplexeket képezhet, és gyenge savakban oldhatatlan csapadékot képezhet.

Készítés

A vízmentes nikkelkloridot úgy állítják elő, hogy a nikkelt klórgázban elégetik.
Az előállítás néhány más módszere magában foglalja
(1) acetil-klorid hatását nikkel-acetátra nem vizes oldószerben, például benzolban:
(CH3COO)2Ni + 2CH3COCl → NiCl2 + 2CH3COOCOCH3
(2) tionil-klorid hatását nikkel-klorid-hexahidrátra:
NiCl2-6H2O + 6SOCl2 → NiCl2 + 12HCl + 6SO2
(3) a nikkelklorid-hexahidrát vagy nikkelklorid-ammonát melegítése:
NiCl2-6H2O → NiCl2 + 6H2O
NiCl2-6NH3 → NiCl2 + 6NH3
A hexahidrátot vagy forró híg sósavnak a nikkelporra gyakorolt hatására, vagy nikkeloxid híg sósavban való feloldásával, majd kristályosítással állítják elő. Az ammóniát előállításához lásd a Reakciókat alább.

Reakció

Ha ammóniagázt vezetünk vízmentes nikkelklorid fölé, a termék ammóniát, hexamin-nikkelklorid, NiCl2-6NH3 lesz. Az ammóniát oldatban is előállítható, ha a nikkelklorid-hexahidrátot ammónia vizes oldatában feloldjuk.
A nikkelklorid alkálifém-kloridokkal vagy ammónium-kloriddal kettős sókat képez. Ilyen kettős sókat, NH4Cl-NiCl2-6H2O, hexahidrátként kapunk, ha nikkel-klorid és ammónium-klorid ekvimoláris mennyiségben kevert oldatából kristályosítjuk.
Nikkel-klorid és nátrium-hidroxid oldatát mérsékelt koncentrációban felmelegítve részben egy meghatározatlan összetételű bázikus só csapódik ki. Ennek a sónak az átlagos összetétele NiCl2-3Ni(OH)2. A só összetétele a reakció körülményeitől függően változhat.

Ha hidrogén-szulfidot vezetünk át nikkel-klorid pufferelt oldatán, nikkel-szulfid, NiS, csapódik ki.
Nikkel-klorid alkoholos oldatát ditiobenzoesav, C6H5CSSH éteres oldatával kezelve kék nikkel(II)-ditiobenzoát, (C6H5CSS)2Ni keletkezik:
NiCl2 + 2C6H5CSSH→ Ni (C6H5CSS)2 + 2HCl
A termék könnyen oxidálódik lila dimer nikkel(IV)komplexsé.

Veszélyek az egészségre

Akut egészségügyi hatások
A nikkel-kloriddal való érintkezés után azonnal vagy röviddel a következő akut (rövid távú) egészségügyi hatások léphetnek fel:

• A bőr és a szem érintkezése irritálhatja és csípheti a bőrt és a szemet.
• A nikkel-klorid belélegzése irritálhatja az orrot, a torkot és a tüdőt, köhögést, váladékot és légszomjat okozva.

Krónikus egészségügyi hatások
A nikkel-kloridnak való kitettség után valamikor a következő krónikus (hosszú távú) egészségügyi hatások jelentkezhetnek, amelyek hónapokig vagy évekig tarthatnak:
Rákveszély

• A nikkel-klorid mutációkat (genetikai változásokat) okozhat. Hogy rákkeltő vagy reprodukciós veszélyt jelent-e vagy sem, további vizsgálatokat igényel.

Reprodukciós veszély

• Korlátozott bizonyítékok vannak arra, hogy a nikkel-klorid teratogén az állatokban. További vizsgálatok elvégzéséig emberekben lehetséges teratogénként kell kezelni.

Egyéb hosszú távú hatások

• A nikkel-klorid bőrallergiát okozhat. Ha allergia alakul ki, nagyon alacsony jövőbeli expozíció viszketést és bőrkiütést okozhat.
• A nikkel-klorid asztma-szerű allergiát okozhat. A jövőbeli expozíció asztmás rohamokat okozhat légszomjjal, zihálással, köhögéssel és/vagy mellkasi szorító érzéssel.
• Az ismételt expozíció hegesedést okozhat a tüdőben és hatással lehet a vesékre.

X. N. Zhang, Y. X. Li és Z. H. Zhang, Nickel chloride-catalyzed one-pot three-component synthesis of pyrazolophthalazinyl spirooxindoles, Tetrahedron, 2011, vol. 67, 7426-7430
Z. Jiang, J. Xie, D. Jiang, X. Wie és M. Chen, Modifiers- assisted formation of nickel nanoparticles and their catalytic application to p-nitrophenol reduction, CrystEngComm, 2013, vol. 15, 560-569
NA Eckert, EM Bones, RJ Lachicotte and PL Holland, Nickel complexes of a bulky beta-diketiminate ligand, Inorg. Chem., 2003, vol. 42, 1720-1725

Kémiai tulajdonságok

Barna pikkelyek, deliquens

Kémiai tulajdonságok

A nikkel-klorid zöld vagy barna pikkelyek, vagy csillogó aranysárga por formájában jelenik meg.

Fizikai tulajdonságok

A vízmentes só sárga kristálypikkelyeket képez; folyósodik; sűrűsége 3,55 g/cm3; 1001°C-on olvad; 973°C-on szublimál; vízben jól oldódik, 20°C-on 64 g/100ml; alkoholban oldódik.
A hexahidrát zöld monoklin kristályokat képez; folyósodik; vízben rendkívül jól oldódik, 20°C-on 254 g/100ml, 100°C-on kb. 600 g/100 ml; alkoholban is jól oldódik.

Használatok

A nikkel-kloridot (NiCl2) nikkel galvanizálására használják más fémek felületére, valamint kémiai reagensként a laboratóriumokban.

Alkalmazások

A nikkel-klorid oldatokat nikkel galvanizálására használják más fémtárgyakra. különböző nikkelsók és nikkelkatalizátorok előállítására is használják; valamint ipari gázálarcokban az ammóniától való védelemre.

Meghatározás

ChEBI: Nikkel és klorid vegyülete, amelyben a nikkel (+2 oxidációs állapotban) és a klorid aránya 1:2.
A nikkel-klorid sárga színű, folyékony szilárd anyag, forráspontja 973°C(1690°F). A nikkel-klorid vízben és alkoholban oldódik. A nikkel-klorid (hidratált),NiCI2-H20, szürke, folyékony szilárd anyag, amely szintén oldódik vízben és alkoholban.A nikkelezéshez használják.

Készítési módszerek

A nikkelkloridot (hexahidrát) fémnikkelpor vagy nikkeloxid forró, hígított sósavval történő reakciójával nyerik.

Meghatározás

hexahidrát: Olyan kristályos vegyület, amelyben egy mol vegyületre hat mol víz jut.

Készítés

A nikkel(II)-kloridot az elemek reakciójával vagy áramlási rendszerben, magas hőmérsékleten, vagy etanolban, 20°-on történő reakcióval lehet előállítani. Laboratóriumban könnyen előállítható a hexahidrát tionil-kloriddal történő dehidratálásával.

Veszélyesség

Megerősített rákkeltő.

Biztonsági profil

Megerősített humán karcinogén. Lenyeléssel, intravénás, intramuszkuláris és intraperitoneális úton mérgező. Kísérleti teratogén. Kísérleti reprodukciós hatások. Mutációs adatokat jelentettek. Bomlásig hevítve nagyon mérgező Cl- gőzöket bocsát ki. Lásd még: NIKICELKOMBÓNÁK.

Potenciális expozíció

A nikkel-kloridot a galvanizálásban és a tintagyártásban használják.

Szállítás

UN3288 Mérgező szilárd anyagok, szervetlen, n.o.s., Veszélyességi osztály: 6.1; Címkék: 6.1-Mérgező anyagok, Műszaki név Kötelező.

Tisztítási módszerek

Híg HCl-ből kristályosodik, zöld hexahidrátot képezve. Ez 70o -on dehidratálódik tetrahidráttá, magasabb hőmérsékleten pedig vízmentes sót képez. HCl-áramban sárga hatszögletű pikkelyekké szublimál. Tároljuk exszikkátorban, mivel nedvszívó.

Együttférhetetlenségek

Erős savak, kálium, kén. Káliummal ütésérzékeny elegyet képez.

Hulladékártalmatlanítás

Újrahasznosítás vagy vegyi hulladéklerakóban történő ártalmatlanítás ajánlott.