كبريتات النيكل الثنائي NiSO4

في الكيمياء إن كبريتات النيكل الثنائي (كبريتات النيكل (II)) عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (NiSO4)، عادة ما تشير كبريتات النيكل (II) أو كبريتات النيكل فقط إلى المركب الكيميائي بالصيغة (NiSO4.6H2O)، وهذا الملح الأزرق هو مصدر مختبري شائع للنيكل، كما أنه يحدث على أنه معدن نادر (Retgersite)، الملح اللامائي (NiSO4)، مادة صلبة عالية الذوبان، معروف أيضًا ولكنه أقل شيوعًا.

كبريتات النيكل الثنائي

• إن كبريتات النيكل الثنائي اللامائية هي مادة صلبة بلورية صفراء وخضراء، يمكن أيضًا الحصول على كبريتات النيكل كسداسي هيدرات (NiSO4.6H2O) وهو أزرق إلى أخضر زمردي، وسباعي هيدرات (NiSO4.7H2O)، وهو أخضر، يمكن أن تحتوي العينات على كميات متفاوتة من الماء، وذلك اعتمادًا على تعرضها السابق للرطوبة أو الظروف.

• جميع الأشكال سامة بشكل معتدل ومسببة للسرطان، وجميعها أكثر كثافة من الماء، إن الخطر الأساسي هو التهديد على البيئة، وكبريتات النيكل مركب بلوري غير عضوي أصفر أو أخضر أو ​​أزرق ينتج غازات سامة عند التسخين، يستخدم في الطلاء الكهربائي وكوسيط كيميائي لإنتاج مركبات النيكل الأخرى.

• كبريتات النيكل الثنائي عبارة عن كبريتات معدنية، محلول بسيط من كبريتات النيكل الثنائي في الماء له القليل من التطبيقات التجارية، يتم استهلاكه على هذا النحو في أحواض الطلاء وأيضًا كوسيط في إنتاج كبريتات أمونيوم النيكل وكربونات النيكل، والتي تُستخدم أيضًا في طلاء النيكل.

• كبريتات النيكل مركب بلوري غير عضوي ذو لون أصفر أو أخضر أو ​​أزرق وينتج غازات سامة عند التسخين، وتعتبر كبريتات النيكل منتجًا ثانويًا لتكرير النحاس وتوجد بشكل طبيعي كمعدن نادر وهو (Retgersite)، وهو نوع من المواد الكيميائية المفيدة في الأواني والمجوهرات والعملات المعدنية والأزرار المعدنية والنظارات.

• يُعرف سداسي هيدرات النيكل أيضًا باسم الملح الأزرق، ويمكن أن ينتج عن انحلال معدن النيكل أو أكاسيد النيكل في حامض الكبريتيك، وكبريتات النيكل أو كبريتات النيكل (II) عبارة عن مركب غير عضوي قابل للذوبان بدرجة عالية في المحاليل المائية.

• من الممكن تكوين كبريتات النيكل في المختبرات عن طريق إذابة أكسيد النيكل في حامض الكبريتيك، يعطي التفاعل محلول مركز من كبريتات النيكل هيبتاهيدراتي، عند تسخين المحلول المركز، يتم اشتقاق سداسي هيدرات كبريتات النيكل البلورية للاستخدام التجاري.

• توجد كبريتات النيكل الثنائي في حالات مختلفة اعتمادًا على أشكالها المائية (حيث ترتبط جزيئات الماء بالأيونات في المواد المعلقة)، الملح اللامائي هو مادة صلبة بلورية صفراء، مكعب، يتحلل عند 848 درجة مئوية، يذوب بسهولة في الماء، غير قابل للذوبان في الإيثانول والأثير والأسيتون.

• سداسي الهيدرات (NiSO4 • 6H2O) يحدث في شكلين بلوريين، رباعي الزوايا ألفا متآصل أزرق وشكل بيتا أحادي الزمردي أخضر، يتحول شكل ألفا الأزرق إلى بيتا أخضر أعلى من 53.3 درجة مئوية، شكل بيتا متشابه مع سلفات المغنيسيوم هيكساهيدرات (MgSO4 • 6H2O).

• سداسي هيدرات يفقد الماء عند التسخين قابل للذوبان في الماء جدا، أيضا قابل للذوبان بشكل كبير في محلول الإيثانول والأمونيا، وسباعي الهيدرات (NiSO4 • 7H2O)، بلورات خضراء معينية الوجوه، يفقد الماء عند التسخين، وهو عالي الذوبان في الماء، قابل للذوبان في الكحول.

تحضير كبريتات النيكل الثنائي

• من الممكن أن يتم صنع كبريتات النيكل الثنائي بعدة طرق، يتم تحضيره بإذابة معدن النيكل أو أكسيده أو كربوناته في حامض الكبريتيك، في مثل هذه الطرق فإنه يضاف مسحوق المعدن أو أكسيد النيكل الأسود إلى حامض الكبريتيك المخفف على الساخن أو كربونات النيكل لتخفيف حامض الكبريتيك عند درجة الحرارة المحيطة:

NiO + H2SO4 → NiSO4 + H2O

NiCO3 + H2SO4 → NiSO4 + CO2 + H2O

• يمكن ترسيب الشوائب بمعالجة المحلول المخفف بكربونات الباريوم، يؤدي التبخر الذي يتبعه التبريد إلى بلورة سداسي هيدرات في تعديلين: بلورات رباعي الزوايا الزرقاء تم الحصول عليها بين 31.5 و 53.3 درجة مئوية، وفوق 53.3 درجة مئوية تتشكل بلورات أحادية الميل خضراء.

• يتبلور سباعي الهيدرات في درجات الحرارة العادية من المحاليل المائية النقية، ويمكن إنتاج كبريتات النيكل الثنائي على نطاق واسع عن طريق تفاعل الطور الغازي لرباعي كربونات النيكل وثاني أكسيد الكبريت والأكسجين عند 100 درجة مئوية، تبعا للتفاعل التالي:

NiCO)4 + SO2 + O2 → NiSO4 + 4CO

خصائص كبريتات النيكل الثنائي

• كبريتات النيكل الثنائي غير قابل للاشتعال، لا يتوافق مع الأحماض القوية، غير قابل للذوبان في الكحول والأثير، بعد الذوبان في الماء يشكل محلول تآكل حمضي، وعند التآكل تنبعث منه أبخرة من أكاسيد الكبريت، وعندما يذوب في الماء ويسخن المحلول ليتحلل، فإنه يحرر أبخرة أكسيد النيتروز، وأبخرة كبريتات النيكل شديدة السمية.

• عندما يتم تسخين كبريتات النيكل الثنائي عند 103 درجة مئوية، تفقد كبريتات النيكل المائية جزيئات الماء، وعند التسخين حتى 848 درجة مئوية، يتحلل الشكل اللامائي ليشكل ثالث أكسيد الكبريت وأكسيد النيكل، كما في التفاعل الكيميائي التالي:

NiSO4 → NiO + SO3

• أثناء تفاعل كبريتات النيكل الثنائي مع هيدروكسيد الصوديوم فإنه يشكل كبريتات الصوديوم وهيدروكسيد النيكل، تبعا للتفاعل الكيميائي التالي:

NiSO4 + NaOH → Ni(OH)2 + Na2SO4

• كبريتات النيكل الثنائي عديم الرائحة، وزنه الجزيئي 154.75 جم لكل مول، وتبلغ كثافته 3.68 جم لكل سم مكعب، درجة غليانها 840 درجة مئوية، ونقطة انصهارها> 100 درجة مئوية في حالة اللامائية و> 53 درجة مئوية لشكل سداسي هيدرات.

• كبريتات النيكل الثنائي مادة صلبة صفراء عندما تكون لا مائية، وعبارة عن بلورة خضراء زرقاء عندما تكون هيبتاهيدراتي، وبلورة زرقاء عندما تكون سداسية الهيدرات.

استخدامات كبريتات النيكل الثنائي

• يتم استخدام كبريتات النيكل على نطاق واسع، كإلكتروليت لعمليات تشطيب الأسطح للمعادن مثل طلاء المعادن والتكرير الكهربائي، وفي تحضير العديد من محفزات ومركبات النيكل، وكعامل اختزال للوميض على الأسطح الفولاذية، ينقل طلاء النيكل من السطح، ولتبييض النحاس والزنك.

• كما ويستخدم كبريتات النيكل الثنائي كمادة أساسية في صباغة وطباعة المعادن والمنسوجات والسيراميك، وكطلاء للعديد من المعادن، وفي إنتاج المجففات التي تستخدم في الدروع الواقية، كما ويتم استخدامه في بعض الأحيان كمعايرات لقياس القابلية المغناطيسية.

• يستخدم كبريتات النيكل كمحلول إلكتروليت في عمليات تشطيب الأسطح المعدنية مثل الطلاء والتكرير الكهربائي، كما ويستخدم أيضًا كطبقة واقية لمجموعة متنوعة من المعادن، ويتم تصنيع أنواع مختلفة من محفزات ومركبات النيكل من خلال هذه العملية.

• من الممكن اسوداد النحاس والزنك بكبريتات النيكل الثنائي، ويتم صبغ العديد من المعادن والأقمشة والفخار وطباعتها بكبريتات النيكل كمادة لاذعة، ويستخدم كبريتات النيكل الثنائي كمخفض وامض على الأسطح الفولاذية، مما يوفر غطاء نيكل للسطح.

الاستخدامات الصناعية لكبريتات النيكل الثنائي

• كبريتات النيكل هو الملح الأكثر استخدامًا في حمامات طلاء النيكل، وهو معروف في صناعة الطلاء بملح النيكل الفردي، ويتم إنتاجه بسهولة عن طريق تفاعل حمض الكبريتيك على النيكل، ويأتي في حبيبات بلورية قابلة للذوبان في الماء، ويستخدم خاصة لطلاء الزنك.

• لإنتاج تشطيب أكثر صلابة وأكثر بياضًا في طلاء النيكل، تتميز صفيحة النيكل بصلابة عادية من برينل 90 إلى 140، يتم دمج كبريتات النيكل، مع عامل الاختزال، وضبط الأس الهيدروجيني، وعوامل التعقيد والتثبيت لترسيب النيكل المعدني على جسم مغمور.

آثار كبريتات النيكل الثنائي على صحة الإنسان

• يسبب التعرض لكبريتات النيكل الثنائي إلى تهيج الجلد والشعور بالدوخة والتعب، صداع الراس، ألم عضلي، وهناك تأثيرات معدية معوية مثل آلام البطن والغثيان والقيء والإسهال، التهاب المعدة النزفي، الربو القصبي، ضيق في التنفس، زرقة خفيفة، متلازمة انسداد المسالك الهوائية المزمنة، الشرى المزمن، التهاب الجلد.

• يمكن دمج كبريتات النيكل في جسم الإنسان عن طريق استنشاقها أو تناولها، تتركز كبريتات النيكل في الرئتين والأمعاء والكلى والكبد بمجرد دخولها الجسم، تسبب كبريتات النيكل التسمم بالتعرض لها، وتسبب مرض الانسداد الرئوي المزمن، وغيرها.