Nikkelinitraatti
Nikkelinitraatti (Ni(NO3)2) on nikkeli- ja nitraatti-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Yhdistettä käytetään muun muassa katalyyttien ja nikkeli-alkalimetalliparistojen sekä nikkeli-kadmiumparistojen valmistuksessa sekä keramiikan värjäykseen.
| Nikkelinitraatti | |
|---|---|
_nitrate_hexahydrate.JPG) Nikkelinitraatin kidevedellistä heksahydraattia |
|
 |
|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | Ni(NO3)2 |
| Moolimassa | 182,71 g/mol |
| Ulkomuoto | Vihreä kiteinen aine[1] |
| Sulamispiste | 56,7 °C (heksahydraatti)[1] |
| Kiehumispiste | 136,7 °C[1] |
| Tiheys | 2,05 g/cm3 (heksahydraatti)[1] |
| Liukoisuus veteen | 238,5 g/l (0 °C)[1] 992 g/l (25 °C)[2] |
Ominaisuudet muokkaa
Nikkelinitraatti on huoneenlämpötilassa vihreää kiteistä ja hygroskooppista ainetta. Yhdiste liukenee helposti veteen ja lisäksi eräisiin orgaanisiin liuottimiin, kuten etanoliin. Kidevedettömän muodon lisäksi tunnetaan neljä kidevedellistä muotoa, jotka ovat dihydraatti (Ni(NO3)2·2H2O), tetrahydraatti (Ni(NO3)2·4H2O), heksahydraatti (Ni(NO3)2·6H2O) ja nonahydraatti (Ni(NO3)2·9H2O). Näistä heksahydraatti on huoneenlämpötilassa stabiilein. Kuumennettaessa heksahydraattia se sulaa 56,7 °C:n lämpötilassa ja kuumennettaessa enemmän alkaa kideveden määrä vähentyä. Voimakkaasti kuumennettaessa nikkelinitraatti hajoaa nikkelioksidiksi. Muiden nitraattien tavoin yhdiste on voimakas hapetin.[1][3][4]
Valmistus ja käyttö muokkaa
Nikkelinitraattia muodostuu nikkelijauheen ja typpihapon välisessä reaktiossa. Tämä reaktio on kuitenkin hyvin voimakkaasti eksoterminen ja vapautuva lämpötila hajottaa typpihapon muun muassa ammoniumnitraatiksi. Tämän vuoksi nikkelinitraattia valmistetaan tyypillisimmin typpihapon ja nikkelioksidin tai nikkelikarbonaatin välisellä reaktiolla, koska nämä ovat helpommin hallittaessa. Haihdutettaessa vesi pois näin muodostuneesta liuoksesta muodostuu tuotteena nikkelinitraattiheksahydraattia. Vedetöntä nikkelinitraattia voidaan tuottaa lisäämällä nikkelinitraatin heksahydraatin joukkoon dimetoksietaania ja tislaamalla dimetoksietaani ja vesi pois atseotrooppisena seoksena alennetussa paineessa tai poistaa vesi dityppipentoksidin avulla. Käytetympi tapa on kuitenkin valmistaa vedetöntä nikkelinitraattia nikkelikarbonyylin ja dityppitetraoksidin välisellä reaktiolla.[1][3][4]
- NiO + 2 HNO3 → Ni(NO3)2 + H2O
- Ni(CO)4 + N2O4 → Ni(NO3)2 + 2 NO + 4 CO
Nikkelinitraattia käytetään nikkelikatalyyttien valmistamiseen. Nikkelinitraatti impregoidaan kiinteälle kantajalle ja kuumennetaan, jolloin muodostuu nikkeliä. Nikkelinitraatin etuna halvempaan nikkelisulfaatin nähden on, että käytettäessä nikkelisulfaattia katalyytin pintaan voi jäädä rikkiä, joka toimii katalyyttimyrkkynä. Nikkelinitraattia käytetään myös nikkeliparistoissa käytettävien elektrodien valmistukseen. Nämä elektrodit käsitellään emäsliuoksella, jolloin elektrodien pintaan muodostuu nikkelihydroksidia. Muita yhdisteen käyttökohteita ovat lasin ja keramiikan värjääminen ruskeaksi, metallien päällystäminen nikkelillä elektrolyyttisesti, tekstiilien värjäyksessä peittana ja muiden nikkeliyhdisteiden valmistus.[1][3][4]
Lähteet muokkaa
- ↑ a b c d e f g h E. M. Karamäki: Epäorgaaniset kemikaalit, s. 337. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3.
- ↑ William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4.78. 93rd Edition. CRC Press, 2012. ISBN 978-1439880494. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 11.1.2015). (englanniksi)
- ↑ a b c D. H. Antonsen & Dayal T. Meshri: Nickel Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2005. Viitattu 11.1.2015
- ↑ a b c Keith Lascelles, Lindsay G. Morgan, David Nicholls & Detmar Beyersmann: Nickel Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2005. Viitattu 10.1.2015