氧化镍

用作陶瓷和玻璃颜料等的物质

氧化 用作陶瓷和玻璃的颜料, 搪瓷 工业用作瓷釉的密着剂和 着色剂 ,陶瓷工业用作色料的原料,磁性材料生产中用作镍锌 铁氧体 的原料。玻璃工业用作 茶色 玻璃和 显像管 玻壳的着色剂。也是制造镍盐及 兰尼镍 的原料。

氧化镍对皮肤的影响在生产中较为常见,主要表现为 皮炎 或 过敏性湿疹 。 皮疹 有强烈的瘙痒,称镍痒症。镍工可患 过敏性肺炎 、 支气管炎 、支气管肺炎、 肾上腺 皮质功能不全等。镍有致癌性。

生产方法

1、将 碳酸镍 或Ni( NO3 )2·6H2O置于铂 埚内,在1000~1100℃加热6h,然后在不含O2的N2中冷却。若在空气中冷却,表面会结皮(Ni2 臭氧 ),它可以用H2在100℃还原除去。

NiCO3 蔚来汽车 + CO2 ↑

Ni(NO3)2·6H2ONiO+2 硝酸 +4H2O

2、将NiCO3放在一个梨形分解器中,用不含O2的N2反复充入和抽去,以除去其中的空气。然后在100℃下将装置抽成高真空,再加热至350℃,维持90min。产物转移至事先准备好的玻璃泡内,随即密封。

碳酸镍 NiO+CO2↑

3、采用 碳酸镍 法和氨法。碳酸镍法是将金屑镍在 硫酸 或 硝酸 中溶解,加入纯碱生成碳酸镍,再经洗涤、干燥、燃烧而得。氨法是将镍废料破溶,加入 硫酸铵 生成 硫酸镍铵 ,再经脱水、 煅 烧、粉碎而得。

Ni+ H2SO4 ====NiSO4+H2↑

NiSO4+ Na2CO3 ==== Na2SO4 + NiCO3

NiCO3 蔚来汽车 + CO2 ↑

4、镍盐煅烧分解法将镍合金下脚料(含铁、铜、铬等)经用 硫化氢 、 过氧化氢 、 碳酸钠 、 氨水 除去铜、铁、锰、铬等杂质后,与硫酸反应制成硫酸镍 ,再经焙烧、粉碎,制得一氧化镍成品。

( NH4 )2Ni( SO4 )2=====NiO+SO3+(NH4)HSO4+NH3。

理化特性

物理性质

外观与 性状 :绿色粉末。

熔点 :1980±20℃。

密度:6.67g/cm3。

溶解性:不溶于水,不溶于 碱液 ,为碱性 氧化物 ,溶于酸和氨水。

导电性:氧化镍内部结构纠缠导致 载流子 无法流动,导致氧化镍为 绝缘体 ,不导电。

此外氧化镍的 物理性质 也随制备温度的变化而变化,随制备温度的升高,其密度和 电阻 增加, 溶解度 和催化活性降低。

晶体结构 为 立方晶系 , NiO 的晶体结构与 氯化钠 类似,即 石盐 结构,其中每个Ni周围有六个最近距离的O,氧 原子 形成 正八面体 ,镍原子处于其中心;反之亦然,氧原子也处于镍原子形成的正八面体中。整个 晶体 可以看作是呈 面心立方 排布的Ni和同样呈面心立方的O 隔行扫描 而成。

化学性质

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免与 卤族元素 、 过氧化氢 、 硫化氢 等接触。

低温制得 氧化亚镍 具有 化学 活性,1000℃高温煅烧制得的一氧化镍呈绿黄色,活性小。

受热时颜色变黄。加热至400℃时吸收空气中的 氧气 生成 NiO ,600℃时则还原成NiO。溶于酸和 氨水 。不溶于水。

反应式为:4NiO+O==400℃==2NiO,2NiO==600℃==4NiO+O。

用途

1、用作 搪瓷 的密着剂和 着色剂 ,陶瓷和 玻璃 的颜料。在磁性材料生产中用于生产镍锌铁氧体等,以及用作制造镍盐原料、 兰尼镍 并在冶金、 显像管 中应用。用作电子元件材料、 催化剂 、搪瓷涂料和 蓄电池 材料。

2、NiO可用于还原制取镍 单质 ,但是注意绝对不能在无防护条件下用CO还原NiO,这是因为Ni和CO反应生成剧毒易挥发的 四羰基镍 Ni(CO)4,很难解毒,易发生危险。

通常使用H2等较为安全的 还原剂 还原NiO

NiO +H2==高温==Ni+H2O

3、用于制镍盐、陶瓷、 玻璃 、催化剂、磁性材料等。

4、用作电子元件材料、蓄电池材料。

安全风险

风险术语

R43 与皮肤接触可能致敏。

R49吸入可能致癌。

R53可能对水体环境产生长期不良影响。

安全术语

S37戴适当手套。

S45若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。

S53 避免接触,使用前须获得特别指示说明。

S61避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

健康危害

空气中最高容许浓度:二价镍 氧化物 为0.5mg/m3(以镍计)。生产时操作人员要戴 防毒口罩 及防毒面具,应最大程度防止皮肤直接接触。尽量实行 机械化 操作,避免粉尘。工作中接触镍化合物的人员要定期检查身体。

对是水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触 地下水 、水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。

眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或 生理盐水 冲洗。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。如 呼吸困难 ,给输氧。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。

消防措施

危险特性:未有特殊的燃烧爆炸特性。

有害燃烧产物:自然分解产物未知。

灭火方法:消防人员必须穿全身防火 防毒服 ,在上 风向 灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。

泄漏应急处理

隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘 面具 (全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。

操作注意事项

密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿胶布 防毒衣 ,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存运输

如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免与 卤族元素 、 过氧化氢 、 硫化氢 等接触。

储存于阴凉、通风的库房。远离 火种 、热源。应与酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。容器必须密封,防止受潮结块。

计算化学数据

1、 氢键 供体数量:0

2、 氢键 受体数量:1

3、可旋转 化学键 数量:0

4、拓扑分子 极性表面积 (TPSA):17.1

5、重 原子 数量:2

6、表面电荷:0

8、 同位素 原子数量:0

9、确定原子立构中心数量:0

10、不确定原子立构中心数量:0

11、确定 化学键 立构中心数量:0

12、不确定化学键立构中心数量:0

13、 共价键 单元数量:1。

毒理学数据

镍能进入 细胞 ,使得细胞中酶和代谢过程破坏,进而导致某些致癌物质生成而产生致癌作用。

与镍盐接触可引起镍性 湿疹 、镍性 疥疮 。

参考资料

  1. 氧化镍 www.chem960.com 2014-03-11