Nickelchlorid

Nickelchlorid Chemische Eigenschaften,Verwendungen,Herstellung

Beschreibung

Nickelchlorid ist ein brauner oder grüner Feststoff. Das meiste Nickelchlorid wird für die Galvanotechnik und die Vernickelung verwendet und dient zur Herstellung verschiedener Nickelsalze und Nickelkatalysatoren; . Bei der Galvanisierung beschleunigt es die Auflösung des Anodenmetalls Nickel und erhöht gleichzeitig den Elektrolytspiegel der Lösung. Nickelchlorid kann als Katalysator für die organische Synthese (z. B. Pyrazolophthalazinylspirooxindole), zur Synthese von Nickel-Nanopartikeln als Reduktionsmittel und zur Herstellung von Nickelkoordinationsverbindungen sowie in industriellen Gasmasken zum Schutz vor Ammoniak verwendet werden. Es kann auch als NH3-Absorptionsmittel in Gasmasken und als Nickelionenquelle für Zellkulturen und toxikologische Studien verwendet werden.

Eigenschaften

NICKELCHLORID ist ein brauner oder grüner Feststoff. Sein Hexahydrat ist ein grüner monokliner Kristall, der an trockener Luft verwittert und an feuchter Luft zerfließt. Es ist leicht löslich in Wasser, Ethanol und Ammoniak. Es lässt sich beim Erhitzen in Wasserstoff leicht zu Nickel reduzieren und wird beim Erhitzen an der Luft zu Nickeloxid. Es verliert Kristallwasser und wird bei hohen Temperaturen wasserfrei. Die wässrige Lösung ist sauer. Nickelchlorid kann sich mit den Anionen vieler anorganischer und organischer Moleküle zu Nickelkomplexen verbinden und in schwachen Säuren unlösliche Ausfällungen bilden.

Zubereitung

Wasserfreies Nickelchlorid wird durch Verbrennen von Nickel in Chlorgas hergestellt.
Einige andere Herstellungsverfahren beinhalten
(1) die Einwirkung von Acetylchlorid auf Nickelacetat in einem nichtwässrigen Lösungsmittel wie Benzol:
(CH3COO)2Ni + 2CH3COCl → NiCl2 + 2CH3COOCOCH3
(2) die Einwirkung von Thionylchlorid auf Nickelchloridhexahydrat:
NiCl2-6H2O + 6SOCl2 → NiCl2 + 12HCl + 6SO2
(3) das Erhitzen von Nickelchloridhexahydrat oder Nickelchloridammoniat:
NiCl2-6H2O → NiCl2 + 6H2O
NiCl2-6NH3 → NiCl2 + 6NH3
Das Hexahydrat wird entweder durch Einwirkung von heißer verdünnter Salzsäure auf Nickelpulver oder durch Auflösen von Nickeloxid in verdünnter Salzsäure mit anschließender Kristallisation hergestellt. Für die Herstellung von Ammoniak siehe Reaktionen unten.

Reaktion

Wenn Ammoniakgas über wasserfreies Nickelchlorid geleitet wird, ist das Produkt ein Ammoniat, Hexamin-Nickelchlorid, NiCl2-6NH3. Ammoniat kann auch in Lösung hergestellt werden, indem man Nickelchloridhexahydrat in einer wässrigen Ammoniaklösung auflöst.

Nickelchlorid bildet Doppelsalze mit Alkalimetallchloriden oder Ammoniumchlorid. Solche Doppelsalze, NH4Cl-NiCl2-6H2O, erhält man als Hexahydrat, wenn man aus einer gemischten Lösung von Nickelchlorid und Ammoniumchlorid in äquimolaren Mengen kristallisiert.
Beim Erwärmen einer Lösung von Nickelchlorid und Natriumhydroxid in mäßigen Konzentrationen kann teilweise ein basisches Salz unbestimmter Zusammensetzung ausgefällt werden. Die durchschnittliche Zusammensetzung dieses Salzes ist NiCl2-3Ni(OH)2. Die Zusammensetzung des Salzes kann je nach Reaktionsbedingungen variieren.
Wenn Schwefelwasserstoff durch eine gepufferte Lösung von Nickelchlorid geleitet wird, fällt Nickelsulfid, NiS, aus.
Eine alkoholische Lösung von Nickelchlorid bildet bei der Behandlung mit einer etherischen Lösung von Dithiobenzoesäure, C6H5CSSH, blaues Nickel(II)-dithiobenzoat,(C6H5CSS)2Ni:
NiCl2 + 2C6H5CSSH→ Ni (C6H5CSS)2 + 2HCl
Das Produkt oxidiert leicht zu einem violetten dimeren Nickel(IV)-Komplex.

Gesundheitsgefahren

Akute gesundheitliche Auswirkungen
Die folgenden akuten (kurzfristigen) gesundheitlichen Auswirkungen können sofort oder kurz nach der Exposition gegenüber Nickelchlorid auftreten:

• Kontakt kann die Haut und die Augen reizen und verbrennen.
• Einatmen von Nickelchlorid kann die Nase, den Rachen und die Lunge reizen und Husten, Schleim und Kurzatmigkeit verursachen.

Chronische Gesundheitsauswirkungen
Die folgenden chronischen (langfristigen) Gesundheitsauswirkungen können irgendwann nach der Exposition gegenüber Nickelchlorid auftreten und Monate oder Jahre andauern:
Krebsgefahr

• Nickelchlorid kann Mutationen (genetische Veränderungen) verursachen. Ob es eine Krebs- oder Fortpflanzungsgefahr darstellt, muss weiter untersucht werden.

Fortpflanzungsgefahr

• Es gibt begrenzte Hinweise, dass Nickelchlorid bei Tieren teratogen ist. Bis weitere Tests durchgeführt wurden, sollte es als mögliches Teratogen beim Menschen behandelt werden.

Andere Langzeitwirkungen

• Nickelchlorid kann eine Hautallergie verursachen. Wenn sich eine Allergie entwickelt, kann eine sehr geringe zukünftige Exposition Juckreiz und einen Hautausschlag verursachen.
• Nickelchlorid kann eine asthmaähnliche Allergie verursachen. Künftige Exposition kann Asthmaanfälle mit Kurzatmigkeit, Keuchen, Husten und/oder Engegefühl in der Brust verursachen.
• Wiederholte Exposition kann zu Narbenbildung in der Lunge führen und die Nieren beeinträchtigen.

X. N. Zhang, Y. X. Li und 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 and 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

Chemische Eigenschaften

Braune Schuppen, zerfließend

Chemische Eigenschaften

Nickelchlorid erscheint als grüne oder braune Schuppen oder als glänzendes goldgelbes Pulver.

Physikalische Eigenschaften

Das wasserfreie Salz bildet gelbe Kristallschuppen; zerfließt; Dichte 3,55 g/cm3; schmilzt bei 1001 °C; sublimiert bei 973 °C; gut löslich in Wasser, 64 g/100 ml bei 20 °C; löslich in Alkohol.
Das Hexahydrat bildet grüne monokline Kristalle; zerfließt; sehr gut löslich in Wasser, 254 g/100 ml bei 20 °C und etwa 600 g/100 ml bei 100 °C; ebenfalls gut löslich in Alkohol.

Verwendungen

Nickelchlorid (NiCl2) wird zur galvanischen Abscheidung von Nickel auf die Oberfläche anderer Metalle und als chemisches Reagenz in Labors verwendet.

Verwendungen

Nickelchloridlösungen werden zum Galvanisieren von Nickel auf andere Metalle, zur Herstellung verschiedener Nickelsalze und Nickelkatalysatoren sowie in industriellen Gasmasken zum Schutz vor Ammoniak verwendet.

Definition

ChEBI: Eine Verbindung aus Nickel und Chlorid, bei der das Verhältnis von Nickel (in der Oxidationsstufe +2) zu Chlorid 1:2 beträgt.
Nickelchlorid ist ein gelber, zerfließender Feststoff mit einem Siedepunkt von 973°C(1690°F). Nickelchlorid ist löslich in Wasser und Alkohol. Nickelchlorid (hydratisiert), NiCI2-H20, ist ein grauer, zerfließender Feststoff, der ebenfalls in Wasser und Alkohol löslich ist und für die Vernickelung verwendet wird.

Herstellungsmethoden

Nickelchlorid (Hexahydrat) wird durch Reaktion von Metallnickelpulver oder Nickeloxid mit heißer, verdünnter Salzsäure gewonnen.

Definition

Hexahydrat: Eine kristalline Verbindung, die sechs Mol Wasser pro Mol der Verbindung enthält.

Herstellung

Nickel(II)-chlorid kann durch Reaktion der Elemente entweder in einem Durchflusssystem bei hohen Temperaturen oder durch Reaktion in Ethanol bei 20° gewonnen werden. Im Labor lässt es sich leicht durch Dehydratisierung des Hexahydrats mit Thionylchlorid herstellen.

Gefahr

Bestätigtes Karzinogen.

Sicherheitsprofil

Bestätigtes Humankarzinogen. Vergiftung durch Verschlucken, intravenös, intramuskulär und intraperitoneal. Ein experimentelles Teratogen. Experimentelle reproduktive Wirkungen. Daten über Mutationen liegen vor. Bei Erhitzung bis zur Zersetzung werden sehr giftige Cl- Dämpfe freigesetzt. Siehe auch NICICELCOMPOUNDS.

Potenzielle Exposition

Nickelchlorid wird in der Galvanotechnik und bei der Herstellung von Druckfarben verwendet.

Versand

UN3288 Giftige feste Stoffe, anorganisch, n.a.g., Gefahrenklasse: 6.1; Kennzeichnungen: 6.1-Giftige Stoffe, Technische Bezeichnung erforderlich.

Reinigungsmethoden

Es kristallisiert aus verdünnter HCl und bildet das grüne Hexahydrat. Bei 70o dehydriert es zum Tetrahydrat, bei höheren Temperaturen bildet es das wasserfreie Salz. Es sublimiert in gelben hexagonalen Schuppen in einem Strom von HCl. Es ist in einem Exsikkator aufzubewahren, da es sich verflüssigt.

Unverträglichkeiten

Starke Säuren, Kalium, Schwefel. Bildet mit Kalium ein stoßempfindliches Gemisch.

Entsorgung

Wiederverwertung oder Entsorgung auf einer Chemiemülldeponie wird empfohlen.