六水合氯化镍的性质与用途

2023/3/27 9:04:18

六水合氯化镍,英文名为Nickel(II) chloride hexahydrate,常温常压下为绿色或草绿色单斜棱柱状结晶。六水合氯化镍是一种镍盐衍生物,在有机合成中常用作镍催化剂多用于催化有机化学反应。在精细化工生产中,该化学品可在快速镀镍中作阳极活化剂,用于化学电镀镍。六水合氯化镍还被用于材料科学领域,例如制备金属镍纳米颗粒、制备氢氧化镍纳米线、以及合成金属有机框架等。

六水合氯化镍的性状图

图1 六水合氯化镍的性状图

稳定性

六水合氯化镍具有一定的吸湿性,并且在潮湿空气中易潮解,在高温环境下长时间放置容易失去结晶水而呈黄棕色粉末,该化合物在29度以上时为四水合物,而当环境温度到达64度以上时则为二水合物。该化合物易溶于水、乙醇,其水溶液呈微酸性,所以其需要避免与碱接触。此外,其可与钾发生剧烈反应,受高热分解,放出有毒的烟气。六水合氯化镍溶液在储存和使用过程中容易受到空气中的湿气影响,容易结晶,因此在使用前应该检查其状态,必要时需要重新溶解。

结构性质

六水合氯化镍本质上是NiCl2的水合物,该化合物采用CdCl2型结构,在这个结构中,每个Ni与六个Cl配位,而每个Cl均与3个Ni成配位键。在NiCl2中,Ni-Cl键有离子键特征。黄色的NiBr2和黑色的NiI2也采用类似的结构,但由于卤原子的填充方式不同,这两种镍的卤化物採用的是CdI2型结构。与此相反,NiCl2·6H2O中含有反-[NiCl2(H2O)4] 单位和水分子。[NiCl2(H2O)4] 与邻近的水分子以微弱的作用力相连线,需要注意的是,分子式中的6个水分子,只有4个与镍络合成键,而另外两个剩余的水分子则成为了结晶水。六水合氯化钴(II)也有着相似的结构。许多镍(II)的化合物都是顺磁性的,因为在每个金属原子上都有2个未成对的电子;然而,当镍形成构型为平面正方形的四配位络离子时,这些络合物呈反磁性。

应用

六水合氯化镍是一种重要的金属盐,广泛用于制备其他氯化镍化合物和金属镍。它也被用于染色、电镀、催化剂和制药等领域。在有机合成中,六水合氯化镍是一种重要的催化剂,常用于氢化和氧化反应中。在所有的镍盐中,无水二氯化镍为黄色,但它在自然界中很少见,仅在水氯镍石这样的矿石中可以发现,而更为人们所熟悉的是绿色的六水合二氯化镍(NiCl2·6H2O)。二氯化镍还有一系列已知的水合物,均为绿色。通常来讲,二氯化镍是化工合成中最重要的镍源,可用于制备其他种类的镍络合物。在有机合成中,六水合二氯化镍是一种温和的路易斯酸,例如促进二烯醇特定选择性异构化;可与CrCl2共用促使醛类和碘乙烯偶联合成烯丙醇。当使用LiAlH4作还原剂时,使得反应只进行选择性还原,例如将烯烃还原成烷烃。此外,六水合二氯化镍是硼化镍的母体,其可与NaBH4原位反应得到硼化镍,硼化镍类似于兰尼镍,可以有效用作对不饱和羰基化合物进行氢化时的催化剂。[1]

毒性

2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,镍化合物在1类致癌物清单中。此外,该化合物对水生生物有极高毒性,可能对水生环境造成长期不利影响。使用人员应当遵守化学实验室安全操作规范,防止接触和吸入。在处理六水合氯化镍时,应当佩戴防护手套、防护眼镜和防护口罩等个人防护装备。[2]

参考文献

[1] 侯家璇. 六水合氯化镍结晶工艺的研究[J]. 新疆有色金属, 2011(02):55-56.

[2] 世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单 1类致癌物清单(共120种)

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