镍
nickel
一种化学元素。化学符号Ni,原子序数28,原子量58.69,属周期系Ⅷ族。古代埃及、中国和巴比伦人都曾用含镍量很高的陨铁制作器物,中国古代云南生产的白铜中含镍量就很高。1751年瑞典A.F.克龙斯泰德用木炭还原红镍矿制得金属镍,其英文名称来源于德文Kupfernickel,含义是假铜。镍在地壳中的含量为0.018%,主要矿物有镍黄铁矿〔(Ni,Fe)9S8〕、硅镁镍矿〔(Ni,Mg)SiO3·nH2O〕、针镍矿或黄镍矿(NiS)、红镍矿(NiAs)等。海底的锰结核中镍的储量很大,是镍的重要远景资源。
镍是银白色金属,熔点1455℃,沸点2730℃,密度8.90克/厘米3。有铁磁性和延展性,能导电和导热。常温下,镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,不但能阻止继续被氧化,而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。块状镍不会燃烧,细镍丝可燃,特制的细小多孔镍粒在空气中会自燃。加热时,镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。细粉末状的金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸,但在发烟硝酸中表面钝化。镍的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4,简单化合物中以+2价最稳定,+3价镍盐为氧化剂。镍的氧化物有NiO和Ni2O3。氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱,微溶于水,易溶于酸。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾Ni(SO4)2·6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。在加压下,镍与一氧化碳能形成四羰基镍〔Ni(CO)4〕,加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。
镍的制法有:①电解法。将富集的硫化物矿焙烧成氧化物,用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍。②羰基化法。将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍,加热后分解,又得纯度很高的金属镍。③氢气还原法。用氢气还原氧化镍,可得金属镍。镍大部分用于制造不锈钢和抗腐蚀合金。镍还大量用于镀镍。镍铜合金用于电阻合金、热交换器和冷凝器管道。镍铬铁合金用于制造蒸气叶轮机和电热丝。在化学工业中镍用作加氢反应的催化剂。
慈祥的柜子
2025-12-04 05:06:17
硫化镍与稀硝酸反应
方程式为:
3NiS+8HNO3=3NiSO4+8NO↑+4H20
硫化镍与稀硫酸是不进行反应的。
硫化镍晶体呈黄铜黄色,粉末呈黑色。密度:5.3-5.6g/mL,25/4℃。熔点797℃。
生态学资料
对水体是危害的,即使小量产品不能接触地下水、水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。
硫化镍合成方法
性质与稳定性
常温常压下稳定
避免的物料:氧化物、酸。
相对密度5.3~5.65(α)5.0~5.6(β)5.34(γ,30℃)。熔点797℃(α)810℃(β)γ-NiS在396℃时转变为βNiS。α-NiS溶于盐酸,在空气中转变成Ni(OH)S。β-NiS在2mol/L HCl中煮沸,迅速溶解。它们均溶于硝酸和王水。
清爽的期待
2025-12-04 05:06:17
整个制备过程不能接触空气。各容器内放置的液体或固体分别是:a—0.2mol/L NiCl2和0.8mol/L NH4Cl;
b—浸没在水中的块状FeS;c—洗涤用水;d—NH4Cl的饱和溶液(含过量固体);
e—浓氢氧化钾溶液;f—洗涤用水;g—玻璃砂芯滤器;h—汞。
用不含O2和CO2的N2气驱尽仪器中的空气,同时煮沸各仪器中的液体,然后在N2气流中冷却。在b中产生不含CO2的H2S气体,使a瓶内产生硫化物沉淀。(控制反应,勿使硫化物完全沉淀,否则,后面洗涤时沉淀不易沉降。)将f中的洗涤水用N2压入a瓶,充分摇动沉淀,待沉淀沉降后,通过抽真空,经g吸出洗涤液。如此反复洗涤15~20次。
β-NiS:Ni+S=NiS
将化学计量的Ni和S混合物在密封的真空石英管内加热至900℃,反应6h即得。
γ-NiS:NiSO4+H2S=NiS+H2SO4
所用的仪器装置和制备α-NiS的相同。所不同的是在a瓶中放置用稀硫酸略微酸化的0.5mol/L NiSO4。反应前必须严格排出空气。沉淀的处理方法同α-NiS。
忧虑的战斗机
2025-12-04 05:06:17
化学镀镍溶液的配方组成目前广泛应用的化学镀镍溶液,大致可分为酸性镀液和碱性镀液两种类型。化学镀镍溶液的组分虽然根据不同的应用有相应的调整,但一般是由主盐、还原剂、络合剂、缓冲剂、稳定剂、加速剂、表面活性剂等组成,以下分别讨论各成分的作用。 (1)主盐 化学镀镍溶液的主盐是提供金属镍离子的可溶性镍盐,在化学还原反应中为氧化剂。可供采用的镍盐有硫酸镍(NiS04?7H20)、氯化镍(NiCl2?6H20)、醋酸镍[Ni(CH3COO)2]、氨基磺酸镍[Ni(NH2S03)2]及次磷酸镍[Ni(H2P02)2]等。早期曾以氯化镍为主盐,但由于Cl一的存在会降低镀层的耐蚀性,同时产生拉应力,所以目前已不再使用。而醋酸镍及次磷酸镍价格昂贵,目前使用的主盐是硫酸镍。由于制备工艺的不同有两种结晶水的硫酸镍:NiS04?6H20和NiS04?7H20。常用的为NiS04?7H20,其相对分子质量为280.88,绿色结晶,l00℃时在100g水中的溶解度为478.5g,配成的溶液为深绿色,pH值为4.5。 从动力学上分析,随着镀液中Ni2+浓度增加,沉积速度应该增加。但试验表明,由于络合剂的作用,主盐浓度对沉积速度影响不大(镍盐的浓度特别低时例外)。一般化学镀镍溶液配方中镍盐浓度维持在20~40g/L,或者说含Ni 4~8g/L。镍盐的浓度过高,以致有一部分游离的Ni2+存在于镀液中时,镀液的稳定性下降,得到的镀层常常颜色发暗,且色泽不均匀。在通常的主盐浓度范围内,镍盐与络合剂量、镍盐与还原剂的比例对镍的沉积速度有影响,它们均有一个合理范围。Ni2+与H2P02-的摩尔比应在0.3~0.45之间,这样才能保证化学镀镍溶液既有最大的沉积速度,又有良好的稳定性。 (2)还原剂 化学镀镍所用的还原剂有次磷酸钠、硼氢化钠及肼等几种,在结构上它们的共同特征是含有两个或多个活性氢,还原Ni2+就是靠还原剂的催化脱氢进行的。用次磷酸钠得到Ni-P合金镀层,用硼氢化钠得到Ni-B合金镀层,用肼则得到纯镍镀层。 化学镀镍中,多数使用次磷酸钠为还原剂,因为其价格低廉,镀液容易控制,而且Ni-P合金镀层性能优良。次磷酸钠在水中易溶解,水溶液pH值为6。次磷酸盐离子的氧化还原电位为一1.065V(pH=7)和一0.882V(pH一4.5),在碱性介质中为一1.57V,因此次磷酸盐是一种强的还原剂。 研究表明,只有在络合剂比例适当条件下,次磷酸盐浓度变化对沉积速度才有影响。随着次磷酸盐浓度的增加,镍的沉积速度上升。但次磷酸盐的浓度也有限制,它与镍盐浓度的摩尔比,不应大于4。否则容易造成镀层粗糙,甚至诱发镀液瞬时分解。一般次磷酸钠的含量为20~40g/L。 研究同时表明,在保证化学镀镍液有足够稳定性的情况下,尽量高的pH值有利于提高镍沉积速度和次磷酸钠的利用率,但同时镀层中含磷量降低。 (3)络合剂 化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离Ni2+浓度外,还能抑制亚磷酸镍沉淀,提高镀液的稳定性,延长镀液寿命,有些络合剂还兼有缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度,影响镀层的综合性能。化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等,常用的络合剂有乳酸、乙醇酸(羟基乙酸)、苹果酸、氨基乙酸(甘氨酸)和柠檬酸等。碱性化学镀镍溶液中的络合剂有柠檬酸盐、焦磷酸盐和氨水等。 通常每种镀液都有一种主络合剂,配以其他的辅助络合剂。不同种类的络合剂及不同的络合剂用量,对化学镀镍的沉积速度影响很大。合理选择络合剂及其用量不仅可在同样条件下获得更高的镀层沉积速度,而且可以使镀液稳定,使用寿命延长。从根本上说,化学镀镍溶液在工作中是否稳定,不是单纯依赖镀液中是否加入某种稳定剂,而更主要的是取决于络合剂的选择、搭配、用量是否合适。因此,选择络合剂不仅要使镀层沉积速度快,而且要使镀液稳定性好,使用寿命长,镀层质量好。 络合剂的浓度至少应能络合全部镍离子。因此,乳酸、乙醇酸和氨基乙酸的物质量浓度至少应为Ni2+物质量浓度的两倍,而酒石酸和柠檬酸的物质量浓度至少应与Ni2+的物质量浓度相等。若络合剂浓度不足以络合全部Ni2+,以致溶液中游离的Ni2+浓度过高时,镀液的稳定性下降,镀层的质量变差。 (4)缓冲剂 在化学镀镍反应过程中,除了有镍和磷的析出之外,还有氢离子产生,从而导致溶液的pH值会不断降低,这不但使沉淀速度变慢,也对镀层质量产生影响,因此,在化学镀镍溶液中必须加入缓冲剂,使溶液具有缓冲能力,即在施镀过程中使溶液pH值不致变化太大,能维持在一定范围内。 (5)稳定剂 化学镀镍溶液是一个热力学不稳定体系,在施镀过程中,如因加热方式不当导致局部过热,或因镀液调整补充不当导致局部pH值过高,以及因镀液被污染或缺乏足够的连续过滤导致杂质的引入或形成等,都会触发镀液在局部发生激烈的自催化反应,产生大量Ni-P黑色粉末,从而使镀液在短期内发生分解,因此镀液中应该加入稳定剂。 稳定剂的作用在于抑制镀液的自发分解,使施镀过程在控制下有序进行。稳定剂能优先吸附在微粒表面抑制催化反应,从而掩蔽催化活性中心,阻止微粒表面的成核反应,但不影响工件表面正常的化学镀过程。但必须注意的是,稳定剂是一种化学镀镍毒化剂,即反催化剂,只需加入痕量就可抑制镀液自发分解。稳定剂不能使用过量,过量后轻则降低镀速,重则不再起镀,因此必须慎重使用。 化学镀镍中常用的稳定剂有以下几种。 ①重金属离子,如Pb2+、Sn2+、Cd2+、Zn2+、Bi3+等。 ②第ⅥA族元素S、Se、Te的化合物,如硫脲、硫代硫酸盐、硫氰酸盐等。 ③某些含氧化合物,如AsO2-、M0042-、N02-、IO3-等。 ④某些不饱和有机酸,如马来酸等。 (6)加速剂 在化学镀镍溶液中能提高镍沉积速度的成分称为加速剂。它的作用机理被认为是活化次磷酸根离子,促进其释放原子氢。化学镀镍中的许多络合剂兼有加速剂的作用。无机离子中的F一是常用的加速剂,但必须严格控制其浓度,用量大不仅会降低沉积速度,还对镀液稳定性有影响。 研究表明,许多作为化学镀镍液中的稳定剂的物质,当它们以更微量存在于镀镍液中的时候,可以起到加速剂的作用。如硫脲加量为5mg/L时,作为稳定剂起作用,当添加量降低为1mg/L时,则有加速剂的作用。 (7)其他组分 在化学镀镍溶液中,除了以上主要成分外,有时还加入表面活性剂以抑制镀层针孔,加入光亮剂以提高镀层光亮度。但电镀镍溶液中常用的表面活性剂十二烷基硫酸钠,却不适用于化学镀镍溶液,因为它常使镀层出现不完整的污斑。
外向的黑裤
2025-12-04 05:06:17
硫化物颜色有:黄、红、酒红、蓝黑、黑、灰黑、棕黑、淡黄、橙红、绿、红棕、灰蓝。
无机化学中,硫化物(sulfide)指电正性较强的金属或非金属与硫形成的一类化合物。大多数金属硫化物都可看作氢硫酸的盐。由于氢硫酸是二元弱酸,因此硫化物可分为酸式盐(HS,氢硫化物)、正盐(S)和多硫化物(Sn)三类。
碱金属硫化物和硫化铵易溶于水,由于水解其溶液显碱性。碱土金属、钪、钇和镧系元素的硫化物较为难溶。当阳离子的外层电子构型为18电子和18+2电子时,往往由于较强的极化作用而形成难溶的、有颜色的硫化物。
扩展资料:
二硫化钼是有机合成中的催化剂。由于含硫有机化合物(如噻吩)会使普通氢化催化剂中毒,因此二硫化钼可用于催化含硫有机物质的加氢反应。 硫化镉可用于制作光电池。
硫化铅被用于制作红外感应器。 多硫化钙、多硫化钡和多硫化铵是杀菌剂和杀虫剂。 二硫化碳在工业上被用作溶剂。此外,二硫化碳也被用来制取四氯化碳,有机化学中则用二硫化碳来插入-C(=S)-S-基团。
硫化锌和硫化镉被用来制造荧光粉,高纯度的硫化镉是良好的半导体。 三硫化四磷用于制火柴和烟火。 十硫化四磷用于制杀虫剂、润滑油添加剂和浮选剂。
参考资料:百度百科----硫化物