Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с гидроксида никеля )
Перейти к навигации Перейти к поиску
В середине пробирки находится осадок гидроксида никеля (II).

Гидроксид никеля (II) представляет собой неорганическое соединение с формулой Ni (OH) 2 . Это твердое вещество яблочно-зеленого цвета, которое растворяется при разложении аммиаком и аминами и подвергается воздействию кислот. Он электроактивен, превращаясь в оксигидроксид Ni (III) , что приводит к широкому применению в аккумуляторных батареях. [4]

Свойства [ править ]

Гидроксид никеля (II) имеет два хорошо охарактеризованных полиморфа, α и β. Α-структура состоит из слоев Ni (OH) 2 с интеркалированными анионами или водой. [5] [6] β-форма имеет гексагональную плотноупакованную структуру из ионов Ni 2+ и OH - . [5] [6] В присутствии воды α-полиморф обычно перекристаллизуется в β-форму. [5] [7] Помимо α- и β-полиморфов, было описано несколько γ-гидроксидов никеля, отличающихся кристаллическими структурами с гораздо большими межслойными расстояниями. [5]

Минеральная форма Ni (OH) 2 , теофрастит, была впервые обнаружена в регионе Вермион на севере Греции в 1980 году. Она встречается в природе в виде полупрозрачного изумрудно-зеленого кристалла, образованного тонкими пластинами вблизи границ кристаллов идокразы или хлорита. [8] Никель-магниевый вариант минерала (Ni, Mg) (OH) 2 был ранее обнаружен в Хагдейле на острове Унст в Шотландии. [9]

Реакции [ править ]

Гидроксид никеля (II) часто используется в автомобильных аккумуляторных батареях. [6] В частности, Ni (OH) 2 легко окисляется до оксигидроксида никеля, NiOOH, в сочетании с реакцией восстановления, часто гидрида металла (реакции 1 и 2). [10] [11]

Реакция 1 Ni (OH) 2 + OH - → NiO (OH) + H 2 O + e -

Реакция 2 M + H 2 O + e - → MH + OH -

Чистая реакция (в H 2 O) Ni ​​(OH) 2 + M → NiOOH + MH

Из двух полиморфов α-Ni (OH) 2 имеет более высокую теоретическую емкость и, таким образом, обычно считается предпочтительным для электрохимических применений. Однако он превращается в β-Ni (OH) 2 в щелочных растворах, что привело к многочисленным исследованиям возможности использования стабилизированных электродов α-Ni (OH) 2 для промышленного применения. [7]

Синтез [ править ]

Синтез включает обработку водных растворов солей никеля (II) гидроксидом калия. [12]

Токсичность [ править ]

Ион Ni 2+ является известным канцерогеном. Токсичность и связанные с этим соображения безопасности привели к исследованиям, направленным на увеличение плотности энергии электродов Ni (OH) 2 , таких как добавление гидроксидов кальция или кобальта. [4]

См. Также [ править ]

  • Никель-кадмиевый аккумулятор
  • Никель-водородный аккумулятор
  • Никель-металлогидридная батарея
  • Никель-железный аккумулятор

Ссылки [ править ]

  1. ^ Enoki, Тошиаки; Цудзикава, Икудзи (1975). «Магнитное поведение случайного магнита, Ni p Mg (1-p) (OH 2 )». Журнал Физического общества Японии . 39 (2): 317. DOI : 10,1143 / JPSJ.39.317 .
  2. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ a b c d "Гидроксид никеля" . Американские элементы . Проверено 30 августа 2018 .
  4. ^ a b Chen, J .; Брэдхерст, DH; Доу, SX; Лю, Гонконг (1999). «Гидроксид никеля как активный материал для положительного электрода в перезаряжаемых щелочных батареях» . J. Electrochem. Soc . 146 (10): 3606–3612. DOI : 10.1149 / 1.1392522 .
  5. ^ a b c d Oliva, P .; Леонарди, Дж .; Лоран, Дж. Ф. (1982). «Обзор структуры и электрохимии гидроксидов и оксигидроксидов никеля». Журнал источников энергии . 8 (2): 229–255. DOI : 10.1016 / 0378-7753 (82) 80057-8 .
  6. ^ a b c Jeevanandam, P .; Колтыпин, Ю .; Геданкен, А. (2001). «Синтез наноразмерного гидроксида α-никеля сонохимическим методом». Нано-буквы . 1 (5): 263–266. DOI : 10.1021 / nl010003p .
  7. ^ а б Шукла, АК; Кумар, В.Г.; Муничандрия, Н. (1994). «Стабилизированный α-Ni (OH) 2 в качестве электродного материала для щелочных вторичных элементов». J. Electrochem. Soc . 141 (11): 2956–2959. DOI : 10.1149 / 1.2059264 .
  8. ^ Marcopoulos, T .; Эконому, М. (1980). «Теофрастит, Ni (OH) 2 , новый минерал из северной Греции» (PDF) . Американский минералог . 66 : 1020–1021.
  9. ^ Ливингстон, А .; Биш, Д.Л. (1982). «О новом минерале теофрастите, гидроксиде никеля, из Унста, Шетландские острова, Шотландия» (PDF) . Минералогический журнал . 46 (338): 1. doi : 10.1180 / minmag.1982.046.338.01 .
  10. ^ Овшинский, SR; Феценко, М.А. Росс, Дж. (1993). «Никель-металлогидридный аккумулятор для электромобилей». Наука . 260 (5105): 176–181. DOI : 10.1126 / science.260.5105.176 . PMID 17807176 . 
  11. ^ Янг, Кво (2016). Никель-металлогидридные батареи . MDPI. DOI : 10,3390 / books978-3-03842-303-4 . ISBN 978-3-03842-303-4.
  12. ^ Глемсер, О. (1963) «Гидроксид никеля (II)» в «Справочнике по препаративной неорганической химии» , 2-е изд. Г. Брауэр (редактор), Academic Press, NY. Vol. 1. п. 1549.

Внешние ссылки [ править ]