Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сульфид никеля - неорганическое соединение с формулой NiS. Это твердое вещество черного цвета, которое получают обработкой солей никеля (II) сероводородом . Известно много сульфидов никеля, в том числе минерал миллерит , который также имеет формулу NiS. Помимо полезных руд, сульфиды никеля являются продуктами реакций обессеривания и иногда используются в качестве катализаторов . Известны нестехиометрические формы сульфида никеля, например Ni 9 S 8 и Ni 3 S 2 .

Структура [ править ]

Как и многие другие родственные материалы, сульфид никеля имеет мотив арсенида никеля . В этой структуре никель октаэдрический, а сульфидные центры расположены в тригонально-призматических позициях. [1]

Сульфид никеля имеет два полиморфа . Α-фаза имеет гексагональную элементарную ячейку, а β-фаза - ромбоэдрическую ячейку. Α-фаза стабильна при температурах выше 379 ° C (714 ° F) и превращается в β-фазу при более низких температурах. Этот фазовый переход вызывает увеличение объема на 2-4%. [2] [3] [4]

Синтез [ править ]

Осаждение твердого черного сульфида никеля является основой традиционных схем качественного неорганического анализа , который начинается с разделения металлов на основе растворимости их сульфидов. Такие реакции записываются: [5]

Ni 2+ (водн.) + H 2 S (водн.) → NiS (т.) + 2 H + (водн.)

Было разработано множество других более контролируемых методов, включая реакции метатезиса в твердом состоянии (из NiCl 2 и Na 2 S) и высокотемпературные реакции элементов. [6]

Происшествие [ править ]

Естественный [ править ]

Минерал миллерит также является сульфидом никеля с молекулярной формулой NiS, хотя его структура отличается от синтетического стехиометрического NiS из-за условий, в которых он образуется. Он встречается в естественных условиях в низкотемпературных гидротермальных системах, в полостях карбонатных пород и как побочный продукт других никелевых минералов. [7]

Кристаллы миллерита

В производстве стекла [ править ]

Флоат-стекло содержит небольшое количество сульфида никеля, образующегося из серы в осветлителе Na.
2
ТАК
4
и никель, содержащийся в загрязнителях металлических сплавов. [8]

Включения сульфида никеля представляют собой проблему для закаленного стекла . После отпуска включения сульфида никеля находятся в метастабильной альфа-фазе. В конечном итоге включения переходят в бета-фазу (стабильную при низкой температуре), увеличиваясь в объеме и вызывая трещины в стекле. В середине закаленного стекла материал находится под напряжением , что вызывает распространение трещин и приводит к самопроизвольному разрушению стекла. [9] Самопроизвольное разрушение происходит спустя годы или десятилетия после производства стекла. [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уэллс, AF (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN  0-19-855370-6 .
  2. ^ Бишоп, DW; Thomas, PS; Рэй, А.С. (1998). «Рамановские спектры сульфида никеля (II)». Бюллетень материаловедения . 33 (9): 1303. DOI : 10.1016 / S0025-5408 (98) 00121-4 .
  3. ^ «NiS и самопроизвольный выход из строя» . Стекло в сети. Ноябрь 2012. Архивировано из оригинала на 2013-06-12.
  4. ^ Бонати, Антонио; Пизано, Габриэле; Ройер Карфаньи, Джанни (12 октября 2018 г.). «Статистическая модель разрушения стеклянных пластин из-за включений сульфида никеля». Журнал Американского керамического общества . DOI : 10.1111 / jace.16106 .
  5. ^ O.Glemser «Никель Сульфид» в Справочнике препаративной неорганической химии, 2й изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, NY. Vol. 2. п. 1551.
  6. ^ основные ссылки можно найти в: Shabnam Virji, Richard B. Kaner, Bruce H. Weiller «Прямое электрическое измерение превращения ацетатов металлов в сульфиды металлов с помощью сероводорода» Inorg. Chem., 2006, 45 (26), pp 10467–10471. DOI : 10.1021 / ic0607585
  7. ^ Gamsjager HC, Bugajski J., Gajda T., Lemire RJ, Preis W. (2005) Химическая термодинамика никеля, Амстердам, Elsevier BV
  8. ^ a b Карлссон, Стефан (30 апреля 2017 г.). «Самопроизвольное разрушение термически упрочненного стекла - обзор и перспективы» . Керамика - Силикаты : 188–201. DOI : 10,13168 / cs.2017.0016 . Проверено 16 августа 2019 .
  9. Барри, Джон (12 января 2006 г.). "Ахиллова пята из прекрасного материала: закаленное стекло" . Стекло в сети . Проверено 16 августа 2019 .