stringtranslate.com

Сульфат никеля(II)

Сульфат никеля(II) или просто сульфат никеля обычно относится к неорганическому соединению с формулой NiSO4 (H2O ) 6 . Эта хорошо растворимая сине-зеленая соль является распространенным источником иона Ni2 + для гальванопокрытия . В 2005 году было произведено около 40 000 тонн . [1]

Структуры

Гексагидрат сульфата никеля под микроскопом.

Известно не менее семи сульфатных солей никеля(II). Эти соли различаются по гидратации или кристаллическому габитусу.

Обычный тетрагональный гексагидрат кристаллизуется из водного раствора при температуре от 30,7 до 53,8 °C. Ниже этих температур кристаллизуется гептагидрат, а выше этих температур образуется орторомбический гексагидрат. Желтая безводная форма, NiSO 4 , кристаллизуется в орторомбической кристаллической системе [2] и при стандартном давлении разлагается до NiO при температурах выше 640 °C, прежде чем достичь точки плавления . [3] Он плавится только при высоком давлении системы, при использовании метода постоянного объема было установлено, что точка плавления составляет 1210 °C. [4] Безводный сульфат получают путем нагревания гидратов выше 330 °C.

Измерения рентгеновской кристаллографии показывают, что NiSO 4 ·6H 2 O состоит из октаэдрических ионов [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ . Эти ионы, в свою очередь, связаны водородными связями с сульфатными ионами. [5] Растворение соли в воде дает растворы, содержащие аквакомплекс [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ .

Все сульфаты никеля являются парамагнитными .

Производство, применение и координационная химия

Соль обычно получают как побочный продукт при очистке меди . Ее также можно получить путем растворения металлического никеля или оксидов никеля в серной кислоте.

Водные растворы сульфата никеля реагируют с карбонатом натрия, в результате чего осаждается карбонат никеля , предшественник катализаторов и пигментов на основе никеля. [6] Добавление сульфата аммония к концентрированным водным растворам сульфата никеля приводит к образованию осадка Ni(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 ·6H 2 O. Это твердое вещество синего цвета аналогично соли Мора , Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 ·6H 2 O. [1 ]

Сульфат никеля имеет некоторые применения в лаборатории. Колонки, используемые в полигистидиновом мечении , полезные в биохимии и молекулярной биологии , регенерируются сульфатом никеля. Водные растворы NiSO 4 ·6H 2 O и родственные гидраты реагируют с аммиаком, давая [Ni(NH 3 ) 6 ]SO 4 , и с этилендиамином, давая комплекс [Ni(H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 ) 3 ]SO 4 . Последний иногда используется в качестве калибранта для измерений магнитной восприимчивости , поскольку он не имеет тенденции к гидратации.

Естественное явление

Сульфат никеля встречается в виде редкого минерала ретгерсита, [7] , который является гексагидратом . Второй гексагидрат известен как никельгексагидрит (Ni,Mg,Fe)SO 4 ·6H 2 O , который является моноклинным диморфом ретгерсита. Гептагидрат, который относительно нестабилен на воздухе, встречается в виде моренозита. Моногидрат встречается в виде очень редкого минерала дворникита (Ni,Fe)SO 4 ·H 2 O.

Безопасность

Патч-тест

В 2005–2006 годах сульфат никеля был основным аллергеном в патч-тестах (19,0%). [8] Сульфат никеля классифицируется как канцероген для человека [9] [10] на основании повышенного риска респираторного рака, наблюдаемого в эпидемиологических исследованиях рабочих завода по переработке сульфидной руды. [11] В двухлетнем исследовании ингаляции на крысах F344 и мышах B6C3F1 не было обнаружено никаких доказательств канцерогенной активности, хотя наблюдались повышенные воспаления легких и гиперплазия бронхиальных лимфатических узлов . [12] Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что существует порог канцерогенности сульфата никеля при вдыхании. В двухлетнем исследовании с ежедневным пероральным введением гексагидрата сульфата никеля крысам F344 не было обнаружено никаких доказательств повышенной канцерогенной активности. [13] Данные по человеку и животным последовательно указывают на отсутствие канцерогенности при пероральном пути воздействия и ограничивают канцерогенность соединений никеля опухолями дыхательных путей после вдыхания. [14] Неясно, имеют ли эти эффекты отношение к людям, поскольку эпидемиологические исследования женщин-работниц, подвергавшихся сильному воздействию, не выявили неблагоприятных токсических эффектов для развития. [15]

Ссылки

  1. ^ ab K. Lascelles, LG Morgan, D. Nicholls, D. Beyersmann «Соединения никеля» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Т. A17 стр. 235 doi :10.1002/14356007.a17_235.pub2.
  2. ^ Димарас, ПИ (1957-04-10). «Морфология и структура безводного сульфата никеля». Acta Crystallographica . 10 (4): 313–315. doi :10.1107/S0365110X57000900. S2CID  98635639.
  3. ^ Тагава, Хироаки (октябрь 1984 г.). «Температуры термического разложения сульфатов металлов». Thermochimica Acta . 80 (1): 23–33. doi :10.1016/0040-6031(84)87181-6.
  4. ^ Коберц, Дитмар; Мюллер, Михаэль (июнь 2014 г.). «Экспериментальные исследования NiSO4 с помощью термического анализа и калориметрии». Calphad . 45 : 55–61. doi :10.1016/j.calphad.2013.10.008.
  5. ^ Уэллс, А. Ф. (1984). Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6
  6. ^ HBW Patterson, «Катализаторы» в книге «Гидрогенизация жиров и масел» GR List и JW King, Eds., 1994, AOCS Press, Урбана.
  7. ^ "Ретгерсайт". mindat.org .
  8. ^ Zug KA, Warshaw EM, Fowler JF Jr, Maibach HI, Belsito DL, Pratt MD, Sasseville D, Storrs FJ, Taylor JS, Mathias CG, Deleo VA, Rietschel RL, Marks J. Результаты патч-тестов Североамериканской группы по контактному дерматиту 2005–2006. Дерматит. 2009 май–июнь;20(3):149-60.
  9. ^ IARC (2012). «Никель и его соединения» IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum, том 100C: 169-218.
  10. ^ NTP (Национальная токсикологическая программа). 2016. «Отчет о канцерогенах», 14-е издание.; Research Triangle Park, NC: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения. https://ntp.niehs.nih.gov/pubhealth/roc/index-1.html Доступ 13 июля 2017 г.
  11. ^ Международный комитет по никелевому канцерогенезу у человека (ICNCM). (1990). Отчет Международного комитета по никелевому канцерогенезу у человека. Scan. J. Work Environ. Health. 16(1): 1-82.
  12. ^ Национальная токсикологическая программа (NTP). (1996). Исследования токсикологии и канцерогенеза гексагидрата сульфата никеля (CAS № 10101-97-0) на крысах F344/N и мышах B6CF1 (исследования при вдыхании). Министерство здравоохранения и социальных служб США. NTP TR 454. Публикация NIH № 96-3370.
  13. ^ Heim, KE; Bates, HK; Rush, RE; Oller, AR (2007). «Исследование канцерогенности при пероральном приеме гексагидрата сульфата никеля на крысах Fischer 344». Toxicol. Appl. Pharmacol. 224(2): 126-137.
  14. ^ Коглиано, виджей; Баан, Р.; Стрейф, К.; Гросс, Ю.; Лауби-Секретан, Б.; Гиссасси, FE; Бувар, В.; Бенбрахим-Таллаа, Л.; Гуха, Н.; Фриман, К.; Галичет, Л.; Уайлд, КП (2011). «Предотвратимые воздействия, связанные с раком человека». J Natl Cancer Inst 103: 1827–1839.
  15. ^ Вактшельд, А.; Талыкова, Л.В.; Чащин, В.П.; Одланд, Дж.О.; Нибоер, Э. (2008). «Спонтанные аборты среди женщин-работниц нефтеперерабатывающих заводов, подвергшихся воздействию никеля». Int J Environ Health Res. 18(2): 99-115.

Внешние ссылки