นิกเกิลคลอไรด์ (NICL2): โครงสร้างคุณสมบัติการผลิตการใช้งาน - เคมี - 2026

นิกเกิลคลอไรด์หรือนิกเกิลคลอไรด์ (II) เป็นสารอนินทรีประกอบด้วยองค์ประกอบนิกเกิล (Ni) และคลอรีน (Cl) สูตรทางเคมีของมันคือ NiCl 2 เป็นของแข็งสีเหลืองทองเมื่อปราศจากน้ำ (ไม่มีน้ำในโครงสร้าง) และมีสีเขียวในรูปแบบไฮเดรต

Anhydrous NiCl ₂เป็นของแข็งอุ้มน้ำมันดูดซับน้ำได้ง่ายและละลายได้มากกลายเป็นสารละลายสีเขียว สารละลายที่เป็นน้ำมีฤทธิ์เป็นกรด NiCl _{2 ที่}ไฮเดรตมีความสัมพันธ์กับแอมโมเนีย NH ₃นั่นคือมันดูดซับได้ง่ายเนื่องจากแนวโน้มของนิกเกิลอิออน (Ni ²⁺ ) จับตัวกับแอมโมเนีย ด้วยเหตุนี้จึงใช้ในหน้ากากนิรภัยเพื่อให้หายใจได้อย่างอิสระในสภาพแวดล้อมที่มี NH ₃ซึ่งเป็นพิษ

นิกเกิล (II) คลอไรด์ปราศจาก NiCl ₂ . ผู้แต่ง: Softyx ที่มา: Wikimedia Commons

นิกเกิลคลอไรด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทำเคลือบนิกเกิลหรือเคลือบบนโลหะอื่น ๆ เพื่อป้องกันพวกมันจากการกัดกร่อนและความเสียหายอื่น ๆ

ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบอินทรีย์ เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาของสารประกอบนิกเกิลอื่น ๆ เพิ่งได้รับการทดสอบกับแบตเตอรี่บางรุ่นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

อย่างไรก็ตาม NiCl ₂เป็นสารประกอบที่มีพิษร้ายแรงซึ่งสามารถทำอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์ได้ เป็นสารก่อมะเร็งและสารก่อกลายพันธุ์ ไม่ควรกำจัดทิ้งสู่สิ่งแวดล้อม

โครงสร้าง

นิกเกิล (II) คลอไรด์ NiCl ₂เป็นสารประกอบไอออนิก มันถูกสร้างขึ้นโดยนิกเกิลไอออน (Ni ²⁺ ) (ที่มีสถานะออกซิเดชั่น +2) และคลอไรด์ไอออน (Cl ^- ) สองตัวที่มีความจุ -1

นิกเกิล (II) คลอไรด์ ผู้แต่ง: Marilú Stea

ศัพท์เฉพาะ

• นิกเกิล (II) คลอไรด์
• นิกเกิลคลอไรด์
• นิกเกิลไดคลอไรด์
• นิกเกิลคลอไรด์เฮกซะไฮเดรต NiCl _{2 •} 6H ₂ O

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกสีเหลืองทองหรือสีเขียว

น้ำหนักโมเลกุล

129.6 ก. / โมล

จุดระเหิด

Anhydrous NiCl ₂เมื่อถึง 973 ° C จะเปลี่ยนจากสถานะของแข็งไปยังสถานะก๊าซโดยตรง

จุดสามจุด

Anhydrous NiCl ₂ที่อุณหภูมิ 1009 ° C มีอยู่พร้อมกันในสามสถานะ: ของแข็งของเหลวและก๊าซ

ความหนาแน่น

3.51 ก. / ซม. ³

การละลาย

ละลายในน้ำ: 64.2 g / 100 mL น้ำที่ 20 ° C; 87.6 g / 100 mL ที่ 100 ° C ละลายได้ในเอทานอล (CH ₃ -CH ₂ -OH) และในแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ (NH ₄ OH) ไม่ละลายในแอมโมเนีย NH ₃ .

พีเอช

สารละลายที่เป็นน้ำมีสภาพเป็นกรดโดยมีค่า pH ประมาณ 4

คุณสมบัติทางเคมี

เป็นของแข็งที่มีคุณสมบัติอ่อนตัวกล่าวคือดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย Anhydrous NiCl ₂ (ไม่มีน้ำ) เป็นสีเหลืองทอง รูปแบบเฮกซะไฮเดรต (มี 6 โมเลกุลของน้ำ) NiCl _{2 •} 6H ₂ O มีสีเขียว

นิกเกิลคลอไรด์เฮกซะไฮเดรต NiCl _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / สาธารณสมบัติ. ที่มา: Wikimedia Commons

Anhydrous NiCl ₂ในกรณีที่ไม่มีอากาศระเหิดได้ง่าย

NiCl ₂ละลายในน้ำได้มาก ในสารละลายจะแยกเป็นของ Ni ²⁺และ Cl ^-ไอออน สารละลายที่เป็นน้ำมีฤทธิ์เป็นกรด ในสารละลายนิกเกิลอิออนจะจับกับน้ำ 6 โมเลกุล H ₂ O กลายเป็นเฮกซะควอนนิเคิลไอออน²⁺ซึ่งเป็นสีเขียว

ถ้า pH ของสารละลายเหล่านี้เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มตัวอย่างเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) นิกเกิลไฮดรอกไซด์ Ni (OH) _{2 จะเกิดขึ้น}ซึ่งตกตะกอนหรือแยกตัวออกจากน้ำกลายเป็นเจลสีเขียวขนาดใหญ่

คุณสมบัติที่สำคัญของเฮกซาคิวไอออน

สารละลาย NiCl _{2 ใน}น้ำสามารถดูดซับแอมโมเนีย (NH ₃ ) ได้อย่างรวดเร็ว เพราะนี่คือ NH ₃ได้อย่างง่ายดายผูกกับไอออน hexaaquonickel ²⁺แทนที่โมเลกุลของน้ำและสร้างสายพันธุ์เช่น^{2 +}หรือแม้กระทั่ง2+

การได้รับ

นิกเกิล (II) คลอไรด์สามารถหาได้จากผงนิกเกิล (Ni) หรือนิกเกิลออกไซด์ (NiO)

นิกเกิลสามารถคลอรีนได้โดยส่งก๊าซคลอรีน (Cl ₂ ) ไปบนผง

Ni + Cl ₂ → NiCl ₂

คุณยังสามารถทำปฏิกิริยา NiO กับกรดไฮโดรคลอริก HCl แล้วระเหยสารละลายออกไป

NiO + 2 HCl → NiCl ₂ + H ₂ O

การประยุกต์ใช้งาน

สำหรับการชุบโลหะด้วยนิเกิล

นิกเกิลคลอไรด์ถูกนำมาใช้ในสารละลายที่ทำให้นิกเกิลเมทัลลิกอิเล็กโทรดิโพซิชันบนโลหะอื่น ๆ ได้ การชุบด้วยไฟฟ้าใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อฝากชั้นหนึ่งของโลหะไว้ด้านบนของอีกชั้นหนึ่ง

ผิวโลหะตกแต่งทำขึ้นโดยมีนิกเกิล (Ni) เป็นชั้นกลางก่อนเคลือบชิ้นส่วนด้วยโลหะโครเมี่ยม (Cr) นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับการเคลือบในงานวิศวกรรม

ชิ้นส่วนเงางามของรถจักรยานยนต์บางคันเคลือบด้วยนิกเกิลเมทัลลิกโดยการเคลือบ NiCl ₂แล้วชุบด้วยโลหะโครเมี่ยม ผู้แต่ง: Hans Braxmeier ที่มา: Pixabay

การเคลือบนิกเกิลใช้กับสังกะสีเหล็กโลหะผสมดีบุก - นิกเกิลและโลหะอื่น ๆ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการสึกกร่อนหรือการสึกกร่อน

ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์

NiCl ₂เป็นส่วนหนึ่งของสารละลายที่ใช้ในการเตรียมตัวอย่างเนื้อเยื่อมะเร็งเพื่อดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์โดยนักพยาธิวิทยาทางการแพทย์ที่เชี่ยวชาญด้านมะเร็ง

ในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์

นิกเกิลคลอไรด์ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยาหลายอย่างระหว่างสารประกอบอินทรีย์ ยกตัวอย่างเช่นมันช่วยให้สหภาพของแหวนเช่น phospholes ซึ่ง dimerize (ที่สอง phospholes เข้าร่วม) ในการปรากฏตัวของ NiCl 2

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิต CCl ₄ carbon tetrachloride และ diarylamine

NiCl ₂ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ ผู้แต่ง: WikimediaImages ที่มา: Pixabay

ในอุตสาหกรรมความปลอดภัย

เนื่องจากแอมโมเนียมีความสัมพันธ์สูง (NH ₃ ) จึงใช้ NiCl ₂ในหน้ากากนิรภัยในอุตสาหกรรม แอมโมเนียเป็นก๊าซพิษ นิกเกิลคลอไรด์ถูกวางไว้ในตัวกรองซึ่งอากาศที่บุคคลนั้นหายใจผ่านเข้าไป

ด้วยวิธีนี้อากาศที่มี NH ₃จะผ่านตัวกรองแอมโมเนียจะถูกขังโดย NiCl ₂และผู้ที่สวมหน้ากากจะสูดอากาศบริสุทธิ์เท่านั้น

NiCl ₂จะใช้ในหน้ากากก๊าซเพื่อปกป้องผู้คนจาก NH ₃ก๊าซแอมโมเนีย ผู้แต่ง: Michael Schwarzenberger ที่มา: Pixabay

ในแบตเตอรี่ความร้อน

NiCl ₂เป็นวัสดุที่มีแนวโน้มสำหรับใช้กับแบตเตอรี่ความร้อน ในการทดสอบโดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโบรอนที่แคโทดเป็น NiCl ₂แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

แบตเตอรี่ความร้อน NiCl ₂ในแบตเตอรี่เหล่านี้ทำให้ทำงานได้ดีขึ้น โธมัสเอ็ม. โครว์ลีย์หัวหน้ากองกำลังกองพันฟูซิงกองฟูซศูนย์วิจัยการพัฒนาและวิศวกรรมของกองทัพสหรัฐฯ (ARDEC) Picatinny Arsenal, NJ / สาธารณสมบัติ ที่มา: Wikimedia Commons

ในแบตเตอรี่โซเดียมเมทัลเฮไลด์

นักวิจัยแสดงให้เห็นว่านิกเกิลคลอไรด์ในแบตเตอรี่โซเดียมเมทัลเฮไลด์ช่วยให้สามารถทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าเฮไลด์อื่น ๆ ได้มาก เมทัลเฮไลด์เป็นเกลือของฮาโลเจนเช่นคลอรีนโบรมีนและไอโอดีนที่มีโลหะ

แบตเตอรี่ประเภทนี้มีประโยชน์อย่างมากในการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบหยุดนิ่ง แต่มักจะมีปัญหาเนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานสูงจึงใช้งานน้อย

NiCl ₂สามารถช่วยลดอุณหภูมิในการทำงานของแบตเตอรี่โซเดียมเมทัลเฮไลด์ ผู้แต่ง: Clker-Free-Vector-Images Pixabay

ด้วย NiCl ₂คุณสามารถแก้ปัญหาอุณหภูมิสูงในแบตเตอรี่เหล่านี้ได้

ในการใช้งานต่างๆ

นิกเกิลคลอไรด์ NiCl ₂เป็นตัวกลางในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล นอกจากนี้ยังทำหน้าที่รับสารประกอบอื่น ๆ เช่นเกลือนิกเกิลเชิงซ้อน

เลิกใช้แล้ว

เนื่องจากความเป็นพิษต่อจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ NiCl ₂สามารถทำหน้าที่เป็นสารฆ่าเชื้อราและเคยถูกใช้เพื่อกำจัดเชื้อราที่ทำร้ายพืชบางชนิด

อย่างไรก็ตามการใช้งานนี้ถูกยกเลิกเนื่องจากอันตรายต่อผู้ใช้และสิ่งแวดล้อม

ความเสี่ยง

นิกเกิล (II) คลอไรด์หรือนิกเกิลคลอไรด์ NiCl ₂เป็นสารประกอบที่มีพิษร้ายแรง ไม่ติดไฟ แต่ก่อให้เกิดก๊าซอันตรายเมื่อสัมผัสกับความร้อนหรือไฟ

การได้รับสารนิกเกิล (II) คลอไรด์ของมนุษย์อาจทำให้ผิวหนังอักเสบรุนแรงภูมิแพ้ผิวหนังภูมิแพ้ทางเดินหายใจมีผลต่อปอดไตระบบทางเดินอาหารและระบบประสาท

เป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่อการก่อมะเร็งและการกลายพันธุ์ (ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในยีนของเซลล์)

ผลกระทบต่อสัตว์และสิ่งมีชีวิตในน้ำ

เป็นพิษร้ายแรงต่อสัตว์บกและสัตว์น้ำโดยมีผลกระทบเมื่อเวลาผ่านไป อาจถึงตายได้ในความเข้มข้นต่ำ

นักวิจัยบางคนพบว่าปลาเทราท์ที่สัมผัสกับ NiCl _{2 ที่}ละลายในน้ำได้รับความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและพยาธิสภาพต่างๆในเนื้อเยื่อสมอง

ปลาเทราท์อาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจากการปนเปื้อนของNiCl ₂ในน่านน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่ ผู้แต่ง: Holger Grybsch ที่มา: Pixabay

ต้องไม่กำจัดNiCl ₂สู่สิ่งแวดล้อม

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) นิกเกิลคลอไรด์. กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). คู่มืออิมมูโนฮิสโตเคมีและในแหล่งกำเนิดการผสมพันธ์ของมะเร็งในมนุษย์ เล่มที่ 4. Counterstaining and Visualization. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
3. เทย์เลอร์, SR (2001). สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน: เมทัลลิก การเคลือบนิกเกิล ในสารานุกรมวัสดุ: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
4. ควินแอลดี (2539) วงแหวนห้าแผ่นที่มีหนึ่งเฮเทอโรอะตอมและอนุพันธ์คาร์โบไซคลิกผสม การลดขนาดความร้อนของฟอสฟอรัส ในเคมีเฮเทอโรไซคลิกที่ครอบคลุม II. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
5. Topal, A. et al. (2015) ผลกระทบต่อระบบประสาทต่อนิกเกิลคลอไรด์ในสมองปลาเรนโบว์เทราต์: การประเมินฤทธิ์ c-Fos, การตอบสนองต่อสารต้านอนุมูลอิสระ, ฤทธิ์ของ acetylcholinesterase และการเปลี่ยนแปลงทางจุลพยาธิวิทยา Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). กู้คืนจาก link.springer.com.
6. Liu, W. และคณะ (2017) การเตรียมอุณหภูมิตัวแปรและประสิทธิภาพของ NiCl ₂เป็นวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ความร้อน วิทย์จีนเมเทอร์. 60, 251-257 (2560). กู้คืนจาก link.springer.com.
7. Li, G. et al. (2016) แบตเตอรี่โซเดียม - นิกเกิลคลอไรด์อุณหภูมิปานกลางขั้นสูงที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงเป็นพิเศษ Nature Communications 7, หมายเลขบทความ: 10683 (2016) กู้คืนจาก nature.com.
8. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
9. Lide, DR (บรรณาธิการ) (2546). คู่มือ CRC เคมีและฟิสิกส์. 85 ^TH CRC กด