Nickelklorid

Nickelklorid Kemiska egenskaper, användning, produktion

Beskrivning

Nickelklorid är ett brunt eller grönt färgat fast ämne. Det mesta av nickelklorid används för elektroplätering och nickelplätering, används för att framställa olika nickelsalter och nickelkatalysatorer; . Under elektroplätering påskyndar den upplösningen av anodmetallens nickel, samtidigt som den verkar för att öka elektrolytnivån i lösningen. Nickelklorid kan användas som katalysator för organisk syntes (t.ex. pyrazolophthalazinylspirooxindoler), för att syntetisera nickelnanopartiklar som reduktionsmedel och för att framställa nickelkoordinationsföreningar samt i industriella gasmasker för att skydda mot ammoniak. Det kan också användas som NH3-absorbent i gasmasker och som en källa till nickeljoner för cellodling och toxikologiska studier.

Egenskaper

NICKELCHLORID är ett brunt eller grönt färgat fast ämne. Dess hexahydrat är en grön monoklin kristall, som är vittrad i torr luft och sönderfallande i fuktig luft. Den är lättlöslig i vatten, etanol och ammoniak. Den reduceras lätt till nickel vid upphettning i väte och blir till nickeloxid vid upphettning i luft. Den förlorar kristalliseringsvatten och blir vattenfri vid hög temperatur. Den vattenhaltiga lösningen är sur. Nickelklorid kan kombinera med anjonerna i många oorganiska och organiska molekyler för att bilda nickelkomplex och bilda olösliga utfällningar i svaga syror.

Förberedelse

Vattenfri nickelklorid framställs genom att bränna nickel i klorgas.
Vissa andra framställningsmetoder innefattar
(1) acetylklorids verkan på nickelacetat i ett icke vattenhaltigt lösningsmedel som bensen:
(CH3COO)2Ni + 2CH3COCl → NiCl2 + 2CH3COOCOCOCH3
(2) thionylklorids verkan på nickelkloridhexahydrat:
NiCl2-6H2O + 6SOCl2 → NiCl2 + 12HCl + 6SO2
(3) uppvärmning av nickelkloridhexahydrat eller nickelkloridammoniat:
NiCl2-6H2O → NiCl2 + 6H2O
NiCl2-6NH3 → NiCl2 + 6NH3
Hexahydratet framställs antingen genom att varm utspädd saltsyra verkar på nickelpulver eller genom att nickeloxid löses upp i utspädd saltsyra följt av kristallisering. För framställning av ammoniat, se Reaktioner nedan.

Reaktion

När ammoniakgas leds över vattenfri nickelklorid är produkten ett ammoniat, hexaminnickelklorid, NiCl2-6NH3. Ammoniat kan också framställas i lösning genom att lösa upp nickelkloridhexahydrat i en vattenlösning av ammoniak.
Nickelklorid bildar dubbelsalter med alkalimetallklorider eller ammoniumklorid. Sådana dubbelsalter, NH4Cl-NiCl2-6H2O, erhålls som hexahydrat när de kristalliseras från en blandad lösning av nickelklorid och ammoniumklorid i ekvimolära mängder.

Värmning av en lösning av nickelklorid och natriumhydroxid vid måttliga koncentrationer kan delvis fälla ut ett basiskt salt av obestämd sammansättning. Den genomsnittliga sammansättningen av detta salt är NiCl2-3Ni(OH)2. Saltets sammansättning kan variera beroende på reaktionsförhållandena.
När vätesulfid leds genom en buffrad lösning av nickelklorid fälls nickelsulfid, NiS, ut.
En alkoholisk lösning av nickelklorid, när den behandlas med en eterisk lösning av dithiobensoesyra, C6H5CSSH, bildas blått nickel(II)dithiobensoat,(C6H5CSS)2Ni:
NiCl2 + 2C6H5CSSH→ Ni (C6H5CSS)2 + 2HCl
Produkten oxiderar lätt till ett violett dimeriskt nickel(IV)komplex.

Hälsorisker

Akuta hälsoeffekter
Följande akuta (kortvariga) hälsoeffekter kan uppstå omedelbart eller kort efter exponering för nickelklorid:

• Kontakt kan irritera och bumsa hud och ögon.
• Inandning av nickelklorid kan irritera näsa, hals och lungor och orsaka hosta, slem och andnöd.

Kroniska hälsoeffekter
Följande kroniska (långsiktiga) hälsoeffekter kan uppstå någon gång efter exponering för nickelklorid och kan pågå i månader eller år:
Cancerrisk

• Nickelklorid kan orsaka mutationer (genetiska förändringar). Huruvida det utgör en cancer- eller reproduktionsrisk behöver studeras ytterligare.

Reproduktionsrisk

• Det finns begränsade bevis för att nickelklorid är teratogen hos djur. Tills ytterligare tester har gjorts bör det behandlas som en möjlig teratogen hos människor.

Andra långtidseffekter

• Nickelklorid kan orsaka hudallergi. Om allergi utvecklas kan mycket låg framtida exponering orsaka klåda och hudutslag.
• Nickelklorid kan orsaka en astmaliknande allergi. Framtida exponering kan orsaka astmaattacker med andnöd, väsande andning, hosta och/eller trängningar i bröstet.
• Upprepad exponering kan orsaka ärrbildning i lungorna och kan påverka njurarna.

X. N. Zhang, Y. X. Li och 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 och 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 och PL Holland, Nickel complexes of a bulky beta-diketiminate ligand, Inorg. Chem., 2003, vol. 42, 1720-1725

Kemiska egenskaper

Bruna fjäll, deliquescent

Kemiska egenskaper

Nickelklorid uppträder som gröna eller bruna fjäll, eller gnistrande guldgult pulver.

Fysikaliska egenskaper

Det vattenfria saltet bildar gula kristallskallar; deliquesces; densitet 3,55 g/cm3; smälter vid 1001°C; sublimerar vid 973°C; mycket lättlösligt i vatten, 64 g/100 ml vid 20°C; lösligt i alkohol.
Hexahydratet bildar gröna monoklina kristaller; deliquesces; mycket lättlösligt i vatten, 254 g/100 ml vid 20°C, och ca 600 g/100 ml vid 100°C; även mycket lättlösligt i alkohol.

Användningar

Nickelklorid (NiCl2) används för elektroplätering av nickel på andra metallers ytor och som kemiskt reagens i laboratorier.

Användningar

Nickelkloridlösningar används för elektroplätering av nickel på andra metallföremål, för att framställa olika nickelsalter och nickelkatalysatorer samt i industriella gasmasker som skydd mot ammoniak.

Definition

ChEBI: En förening av nickel och klorid där förhållandet mellan nickel (i oxidationstillstånd +2) och klorid är 1:2.
Nickelklorid är ett gult, lättflytande fast ämne med en kokpunkt på 973°C (1690°F). Nickelklorid är löslig i vatten och alkohol. Nickelklorid (hydratiserad),NiCI2-H20, är ett grått, lättflytande fast ämne som också är lösligt i vatten och alkohol.Det används vid nickelplätering.

Produktionsmetoder

Nickelklorid (hexahydrat) erhålls genom att metallnickelpulver eller nickeloxid reagerar med varm, utspädd saltsyra.

Definition

hexahydrat: En kristallin förening som har sex mol vatten per mol förening.

Förberedelse

Nickel(II)klorid kan erhållas genom reaktion av grundämnena antingen i ett flödessystem vid höga temperaturer eller genom reaktion i etanol vid 20°. Den framställs lätt i laboratoriet genom dehydrering av hexahydratet med thionylklorid.

Farligt

Bekräftat cancerframkallande.

Säkerhetsprofil

Bekräftat humankarcinogen. Förgiftning genom förtäring, intravenöst, intramuskulärt och intraperitonealt. Ett experimentellt alteratogen. Experimentella reproduktionseffekter. Uppgifter om mutationer har rapporterats. Vid upphettning till nedbrytning avger den mycket giftiga Cl-ångor. Se även NICICELCOMPOUNDS.

Potentiell exponering

Nickelklorid används vid galvanisering och bläcktillverkning.

Skeppning

UN3288 Giftiga fasta ämnen, oorganiska, n.o.s., HazardClass: 6.1; Etiketter: 6.1-Giftigt material, Tekniskt namn krävs.

Purifieringsmetoder

Den kristalliserar från utspädd HCl och bildar det gröna hexahydratet. Vid 70o dehydreras detta till tetrahydrat och vid högre temperaturer bildas det vattenfria saltet. Det sublimeras i gula hexagonala skalor i en ström av HCl. Förvara det i en exsickator eftersom det är lättflytande.

Inkompatibiliteter

Starka syror, kalium, svavel. Bildar en slagkänslig blandning med kalium.

Avfallshantering

Återvinning eller bortskaffande på en deponi för kemiskt avfall rekommenderas.