Nikkel (II) -oxid | |
__ Ni 2+ __ O 2− Nikkel (II) -oxid szerkezete. |
|
Azonosítás | |
---|---|
Szinonimák |
nikkel-monoxid |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.013.833 |
N o EC | 215-215-7 |
PubChem | 14805 |
Megjelenés | Nagyon tiszta halványsárga, kristályos, vízmentes por, kalcinálás után hamuszürke, leggyakrabban halványzöldtől feketéig, a zöld vagy a szürkés-zöld szín a sztöchiometria (oxigénfelesleg) különbségét jelzi, a szürke és a fekete árnyalatok pedig a folyadék trivalenciájára utalnak. Ni-ion. A hidratált oldatok vagy a hidroxid almazöld. |
Kémiai tulajdonságok | |
Brute formula | NiO |
Moláris tömeg | 74,6928 ± 0,0007 g / mol Ni 78,58%, O 21,42%, |
Mágneses érzékenység | +660,0 × 10 −6 cm 3 / mol |
Fizikai tulajdonságok | |
T ° fúzió | olvadáspontja 1 984 ° C-on |
Oldékonyság | vízben: nincs |
Térfogat | 6,7 g cm -3 , 6,72 g cm -3 |
Kristályográfia | |
Pearson szimbólum | |
Kristályosztály vagy űrcsoport | Fm 3 m (n ° 225) |
Strukturbericht | B1 |
Tipikus szerkezet | NaCl |
Hálóparaméterek | a = 4,166 9 Å ; Z = 4 |
Optikai tulajdonságok | |
Törésmutató | nD index 2,1818 (n 2,37) |
Óvintézkedések | |
SGH | |
Veszély H317, H350i, H413, H317 : Allergiás bőrreakciót okozhat H350i : Belélegezve rákot okozhat. H413 : Hosszú távú káros hatásokat okozhat a vízi organizmusokban |
|
WHMIS | |
D2A, D2A : Nagyon mérgező anyag, amely egyéb toxikus hatásokat okoz. Közzététel 0,1% -nál az összetevők közzétételi listája szerint |
|
Belélegzés | Köhögés |
Bőr | Vörösség fájdalom |
Szemek | Vörösség |
Egység SI és STP hiányában. | |
A (II) nikkel-oxid egy kémiai vegyület ionos eleme, amely NiO- képletű nikkel- kationt oxid-anionhoz vagy oxigénhez tartalmaz ..
Ez a kristályos, köbös hálós közepű felületekkel , vízben oldhatatlan, viszonylag kemény, szagtalan, létezik a természetben, ez az ásványi bunsenit . A laboratóriumban, ezt az alapvető-oxid, antiferromágneses , kristályosodik is a kocka-szerű szerkezet és izotrop nátrium-klorid NaCl , a ionok Ni (II) és az O (-II) elfoglaló oktaéderes oldalak. A NiO az egyik legkorábbi ismert Mott szigetelő .
Mint sok kétértékű fém- oxidok , NiOnagyon gyakran nem sztöchiometrikus (a Ni / O arány kissé eltér az 1-től). Ez a variáció magyarázza a színváltozást, a kiegyensúlyozott ionos szerkezet halványsárga (NiOnagyon tiszta) és zöld, miközben az oxigénfelesleggel kiegyensúlyozatlan szerkezet zöldre, majd szürkés zöldre és a háromértékű nikkel ion Ni 3+ megjelenésére még sötétebb színt ad, szürke majd fekete.
A levegőben lassan melegítve nikkel (III) -oxiddá válik Ni 2 O 3a 400 ° C-on . De ez a hőstabil instabil test ekkor NiO-ra bomlikés oxigéngáz O 2.
Az imént magas hőmérsékleten, például hagyományos kalcinálás után kapott nikkel-oxid gyakorlatilag nem oldódik savakban és bázisokban. De minél inkább csökken a belső hőmérséklet, annál jobban oldódik.
A test szobahőmérsékleten oldódik savakban és ammóniában . Nagyon könnyen oldódik forró salétromsavban.
A vizes közegben történő oldódás zöld színt eredményez a komplex kationok jelenléte miatt [Ni (H 2 O) 6 ] 2+ zöld alma.
Az ammóniában való oldódás kék folyadékot eredményez, amelyet a Ni (NH 3 ) n 2+ komplex kationokkal magyarázunk.
Oldható vizes kálium-cianidban is . A cianidok fölött a Ni (CN) 4 2- sárga komplex képződik.
Ni (CN) 2vizes + 2 KCNfeleslegben → K 2 Ni (CN) 4sárga kálium-tetracianonickelátMiután a nikkelionok vizes közegben feloldódnak, a nátrium-hidroxid Na 2 CO 3 hatásavagy hamuzsír K 2 CO 3, vagy jobb nátronlúg Na (OH) vagy maró hamuzsír K (OH)lehetővé teszi az almazöld nikkel-hidroxid kicsapását .
A vöröses fűtött nikkel-oxid hidrogénnel redukálható fém-nikkelre .
NiO szilárd kristályokat + H 2hidrogéngázáram → Nifém + H 2 OgőzForró szén- redukció , a gyakorlatban az aktív szén a laboratóriumban, vagy az szén-monoxid az iparban szintén felhasználható az egy test Ni. A kovácsolt tűz hőmérsékletére szénnel hozták a nikkel-oxidot, amely a testnek egyszerű nikkelfémet ad.
700 ° C felett nátrium- vagy kálium-oxid-oxiddal hevítve a nikkel-oxid olvadt közegben nikkel-ionokat ad .
A nikkel-oxid víz és alkáli jelenlétében reagál a háromértékű króm-oxiddal, így elektrokróm nikkel-kromátot eredményez.
2 Cr 2 O 3 + 4 NiO+ 3 O 2gáz → 4 NiCrO 4Az oxid közvetlenül nyerhető por alakú nikkel levegőben történő melegítésével.
2 Ni fémpor + O 2levegő fűtése 400 ° C felett → NiOnem sztöchiometrikus szürke-fekete nikkel-oxid, porszerűA nikkel vagy a NiA mérsékelt oxidációjával nyerhető természetes.
Bizonyos kereskedelmi eljárások nikkelpor és víz keverékével kezdődnek, amelyet autoklávban vagy zárt közegben, 1000 ° C-on melegítenek , a reakció gyorsítójaként már elkészített nikkel-oxid felhasználásával.
De a laboratóriumban a legegyszerűbb módszer számos kétértékű nikkelvegyület , például Ni (OH) 2 , Ni (NO 3 ) 2 vagy NiCO 3 pirolíziséből vagy erős kalcinálásából áll . A nikkel-oxid kémiailag tiszta.
A világon évente több ezer tonna nikkel-oxid, többé-kevésbé tisztátalan anyag termelődik, a nikkel kohászatban közvetítőként.
Mérgező és rákkeltő termék. A füstökből vagy gőzökből származó por megtámadja a légzőrendszert, súlyos, visszafordíthatatlan károkat okozva. Különösen még mérgezőbb a finom eloszlású és forró állapotban.
A speciális vegyi anyagokban a fekete nikkel-oxid számos nikkel-só előfutára, az ásványi savakkal történő kezelés és a nikkelalapú katalizátorok, különösen a hidrogénezés során .
Ez egy zöld pigment a kerámiában és a poharakban (ha hideg), amely forrón sárgára változik. Ez lehet jelen zsugorított üveg , kerámia és porcelán mázak , valamint a ferrit.
Szinterelt oxidokat olyan nikkelrel ötvözött acélok előállítására használnak, amelyek szénmonoxiddal végzett szabályozott redukció után következnek be. Charles Édouard Guillaume 1920-ban megkapta a fizikai Nobel-díjat különleges ötvözetek - például invar vagy elinvar - kifejlesztéséért , figyelemre méltó fizikai tulajdonságokkal.
Ha a nikkel-oxid a Ni-Fe akkumulátorok alkotóeleme volt , korábban "Edison akkumulátornak" hívták, akkor még mindig használják az üzemanyagcellákban, valamint az újratölthető nikkel-kadmium akkumulátorokban, ez utóbbit igaz, hogy az újratölthető NiMH akkumulátorokkal helyettesítik . A nikkel-oxid az elektrokróm technikák anódanyaga .