Nikkeli (II) oksidi | |
__ Ni 2+ __ O 2− Nikkeli (II) oksidin rakenne. |
|
Henkilöllisyystodistus | |
---|---|
Synonyymit |
nikkelimonoksidi |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.013.833 |
N O EY | 215-215-7 |
PubChem | 14805 |
Ulkomuoto | Erittäin puhdas vaaleankeltainen kiteinen vedetön jauhe, tuhkanharmaa kalsinoinnin jälkeen, useimmiten vaaleanvihreä mustaan, vihreä tai harmaavihreä väri osoittaa eroa stökiometriassa (ylimääräinen happi) ja harmaat ja mustat sävyt merkitsevät läpikulun kolesterolin trivalenssiin. Ni-ioni. Hydratut liuokset tai hydroksidi ovat omenanvihreitä. |
Kemialliset ominaisuudet | |
Raaka kaava | NiO |
Moolimassa | 74,6928 ± 0,0007 g / mol Ni 78,58%, O 21,42%, |
Magneettinen herkkyys | 660,0 x 10 -6 cm 3 / mol |
Fyysiset ominaisuudet | |
T ° fuusio | sulaa 1 984 ° C: ssa |
Liukoisuus | vedessä: ei mitään |
Tilavuusmassa | 6,7 g cm -3 , 6,72 g cm -3 |
Kristallografia | |
Pearsonin symboli | |
Kristalliluokka tai avaruusryhmä | Fm 3 m (n ° 225) |
Strukturbericht | B1 |
Tyypillinen rakenne | NaCl |
Verkon parametrit | a = 4,176 9 Å ; Z = 4 |
Optiset ominaisuudet | |
Taitekerroin | nD-indeksi 2,1818 (n 2,37) |
Varotoimenpiteet | |
SGH | |
Vaara H317, H350i, H413, H317 : Voi aiheuttaa allergisen ihoreaktion H350i : Voi aiheuttaa syöpää hengitettynä. H413 : Voi aiheuttaa pitkäaikaisia haittavaikutuksia vesiympäristössä |
|
WHMIS | |
D2A, D2A : Erittäin myrkyllinen aine, joka aiheuttaa muita myrkyllisiä vaikutuksia. Ilmoitus pitoisuus 0,1% ainesosaluettelon mukaan |
|
Hengitys | Yskä |
Iho | Punoituskipu |
Silmät | Punoitus |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Nikkelioksidia (II) on kemiallinen yhdiste ionisen periaate, joka käsittää kationin ja nikkeliä varten oksidin anioni tai happi , on kaava NiO.
Tätä kiteistä yhdistettä, kuutiosilmäistä , keskitetyllä pinnalla , veteen liukenematonta, suhteellisen kovaa, hajutonta, esiintyy luonnossa, se on mineraalibunseniitti . Laboratoriossa, tämän perus- oksidi, antiferromagneettinen , kiteytyy myös kuution kaltainen rakenne ja isotrooppinen natriumkloridia NaCI , ionit Ni (II) ja O (-II) miehittää octahedral sivustoja. NiO on yksi aikaisin tunnetuimmista Mott-eristeistä .
Kuten monet kaksiarvoisten metallien oksideja , NiOon hyvin usein ei-stökiometrinen (Ni / O-suhde eroaa hieman arvosta 1). Tämä vaihtelu selittää värimuutoksen, tasapainotettu ionirakenne pyrkii kohti vaaleankeltaista (NiOhyvin puhdas) ja vihreä, kun taas hapen ylimäärällä epätasapainossa oleva rakenne muuttuu vihreäksi, sitten harmaaksi vihreäksi ja kolmiarvoisen nikkeli-ionin Ni 3+ ulkonäkö antaa vielä tummemman värin, harmaa sitten musta.
Hitaasti ilmassa lämmitettynä se muuttuu nikkeli (III) oksidiksi Ni 2 O 3välillä 400 ° C . Mutta tämä lämpöstabiili runko hajoaa sitten NiO: ksija happikaasua O 2.
Juuri korkeissa lämpötiloissa, esimerkiksi tavanomaisen kalsinoinnin jälkeen saatu nikkelioksidi on käytännössä liukenematon happoihin ja emäksiin. Mutta mitä enemmän sisäinen lämpötila laskee, sitä enemmän se liukenee.
Keho huoneenlämpötilassa liukenee happoihin ja ammoniakkiin . Se liukenee hyvin helposti kuumaan typpihappoon.
Liuottaminen vesipitoiseen väliaineeseen tuottaa vihreän värin kompleksikationien [Ni (H 2 O) 6 ] 2+ läsnäolon vuoksi vihreä omena.
Liukeneminen ammoniakki antaa sinisen nestettä, joka selittää kompleksin kationien Ni (NH 3 ) n 2+.
Se liukenee myös vesipitoiseen kaliumsyanidiin . Yli syanideja muodostuu keltainen kompleksi Ni (CN) 4 2-.
Ni (CN) 2vesipitoinen + 2 KCNliikaa → K 2 Ni (CN) 4keltainen kaliumtetrasyanonikelaattiKun nikkeli-ionit ovat liuotetaan vesipitoiseen väliaineeseen, toiminta natriumhydroksidia Na 2 CO 3tai potassi K 2 CO 3tai parempi Na (OH) kaustinen sooda tai emäskaali K (OH)mahdollistaa omenanvihreän nikkelihydroksidin saostumisen .
Punainen lämmitetty nikkelioksidi voidaan pelkistää metallinikkeliksi vedyllä .
NiO kiinteä kide + H 2vetykaasuvirta → Nimetalli + H 2 OhöyryäKuumaa pelkistystä hiilellä , käytännössä aktiivihiiltä laboratoriossa tai teollisuuden hiilimonoksidia käytetään myös yksirunkoisen Ni. Hiilellä tuotetun takomotulen lämpötilaan nikkelioksidi antaa keholle yksinkertaisen nikkelimetallin.
Lämmitetty yli 700 ° C: n lämpötilassa natrium- tai kaliumoksidioksidilla, nikkelioksidi tuottaa ioneja nikkelaatteja sulatusalustassa .
Nikkelioksidi reagoi kolmiarvoisen kromioksidin kanssa veden ja alkalin läsnä ollessa, jolloin saadaan nikkelikromaattia, elektrokromisia prosesseja.
2 Cr 2 O 3 + 4 NiO+ 3 O 2kaasu → 4 NiCrO 4Oksidi voidaan saada suoraan kuumentamalla jauhemaista nikkelimetallia ilmassa.
2 Ni- metallijauhetta + O 2ilmanlämmitys yli 400 ° C → NiOei-stökiometrinen harmaa-musta nikkelioksidi, jauhemainenSe voidaan saada aikaan hapettamalla nikkeliä tai NiA: ta kohtuullisesti luonnollinen.
Tietyt kaupalliset prosessit alkavat nikkelijauheen ja veden seoksella, jota kuumennetaan autoklaavissa tai suljetussa väliaineessa 1000 ° C: ssa käyttäen reaktiokiihdyttimeksi jo valmistettua nikkelioksidia.
Mutta yksinkertaisin menetelmä laboratoriossa koostuu monien kaksiarvoisten nikkeliyhdisteiden , kuten Ni (OH) 2 , Ni (NO 3 ) 2 tai NiCO 3, pyrolyysistä tai voimakkaasta kalsinoinnista . Nikkelioksidia voidaan saada kemiallisesti puhtaana.
Tuhansia tonneja nikkelioksidia, enemmän tai vähemmän epäpuhdasta materiaalia, tuotetaan maailmassa vuosittain nikkelin metallurgian välittäjänä.
Se on myrkyllinen ja syöpää aiheuttava tuote. Höyryistä tai höyryistä muodostuva pöly hyökkää hengityselimiin aiheuttaen vakavia pysyviä vaurioita. Se on ennen kaikkea myrkyllisempi hienojakoisessa ja kuumassa tilassa.
Erikoiskemikaaleissa musta nikkelioksidi on edeltäjä monille nikkelisuoloille mineraalihappokäsittelyllä ja nikkelipohjaisilla katalyytteillä, erityisesti hydrauksella .
Se on keramiikassa ja lasissa oleva vihreä pigmentti (kylmänä), joka muuttuu keltaiseksi kuumana. Se voi olla läsnä lasisintterillä , keramiikka ja posliini lasitteet sekä ferriitit.
Sintrattuja oksideja käytetään enemmän tai vähemmän voimakkaasti nikkelillä seostettujen terästen tuottamiseen hallitun pelkistyksen jälkeen hiilimonoksidilla. Charles Edouard Guillaume sai Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1920 kehittämiseen erikoisseoskuulat, kuten Invar tai elinvar , merkittäviä fyysisiä ominaisuuksia.
Jos nikkelioksidi oli Ni-Fe-akkujen , aikaisemmin nimeltään "Edison-akku", komponentti , sitä käytetään edelleen polttokennoissa samoin kuin ladattavissa nikkeli-kadmiumakkuissa , viimeksi mainittu on totta korvannut ladattavilla NiMH-akuilla . Nikkelioksidi on anodimateriaali sähkökromitekniikoissa.