산화 니켈(II)

Nickel(II) oxide
산화 니켈(II)
Nickel(II) oxide
Nickel(II) oxide
이름
IUPAC 이름
산화 니켈(II)
기타 이름
일산화니켈
옥소닉켈
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.013.833 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 215-215-7
RTECS 번호
  • QR8400000
유니
UN 번호 3288 3077
  • InChI=1S/Ni.O/q+2;-2
    키: KVAWBJDCAFOHRG-UHFFFAOYSA-N
  • [O-2] [Ni+2]
특성.
NiO
몰 질량 74.6928 g/g
외모 녹색 결정성 고체
밀도 6.67 g/cm3
녹는점 1,955 °C (3,551 °F, 2,228 K)
무시할 수 있다
용해성 KCN에서 용해되다
+180.0·10cm−63/수직
2.1818
열화학
- 240.0 kJ/mol
위험 요소
GHS [2]라벨링:
GHS07: Exclamation markGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard
위험.
H317, H350, H372, H413
P201, , , , , , , , , , , , , , , ,,
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
플래시 포인트 불연성
치사량 또는 농도(LD, LC):
LDLo(최저 공개)
 5000 mg/kg (쥐, [1]경구)
안전 데이터 시트(SDS) JT 베이커
관련 화합물
기타 음이온
 황화 니켈(II)
셀렌화 니켈(II)
텔루화 니켈(II)
기타 캐티온
 팔라듐(II) 산화물
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

니켈(II) 산화물은 NiO 공식의 화합물이다.그것은 [4]니켈의 주요 산화물이다.그것은 염기성 금속 산화물로 분류된다.니켈 [5]합금 생산의 중간체로서 매년 수백 만 킬로그램의 다양한 품질이 생산됩니다.NiO의 광물학적 형태인 분세나이트는 매우 희귀합니다.다른 니켈
2
3(III) 산화물(예: NiO 및 NiO
2)은 주장되었지만, 아직 X선 결정학으로 [4]증명되지 않았습니다.

생산.

NiO는 여러 가지 방법으로 제조할 수 있다.400°C 이상으로 가열되면 니켈 분말이 산소와 반응하여 NiO를 생성합니다.일부 상업 공정에서 녹색 산화 니켈은 니켈 분말과 물의 혼합물을 1000°C에서 가열하여 생성되며, NiO를 첨가하면 [6]이 반응 속도를 높일 수 있습니다.가장 간단하고 성공적인 준비 방법은 니켈의 열분해이다.2) 수산화물, 질산염, 탄산염 등의 연두색 [4]분말을 생성하는 화합물.금속을 산소에서 가열하여 원소로부터 합성하면 비스토이코메트리를 [4]나타내는 회색에서 검은색 분말이 생성될 수 있습니다.

구조.

NiO는 8면체 Ni와 O2− 부위가 있는2+ NaCl 구조를 채택한다.개념적으로 단순한 구조는 일반적으로 암염 구조라고 알려져 있다.다른 많은 2원 금속 산화물과 마찬가지로 NiO는 종종 비스토이코메트릭이며, 이는 Ni:O 비율이 1:1에서 벗어난다는 것을 의미합니다.산화니켈에서 이 비스토이코메트리는 색변화를 수반하며, 화학적으로 올바른 NiO는 녹색, 비스토이코메트리는 검은색이다.

응용 프로그램 및 반응

NiO는 다양한 특수 용도를 가지고 있으며 일반적으로 특수 용도를 위한 비교적 순수한 재료인 "화학 등급"과 합금 생산에 주로 사용되는 "금속 수술 등급"을 구분한다.그것은 도자기 산업에서 프리트, 페라이트, 도자기 유약을 만드는 데 사용된다.소결산화물은 니켈강 합금을 생산하는 데 사용됩니다.샤를 에두아르 기욤은 인바르와 엘린바르라고 불리는 니켈강 합금에 대한 그의 연구로 1920년 노벨 물리학상을 수상했다.

NiO는 박막 태양전지에서 [7]흔히 사용되는 구멍 운반 물질이다.또한 에디슨 배터리로도 알려진 니켈-철 배터리의 구성요소였고 연료 전지의 구성요소입니다.특수 화학 물질 및 촉매로 사용되는 많은 니켈 소금의 전구체입니다.최근 NiO는 환경적으로 우수한 NiMH [6]배터리가 개발되기 전까지 많은 전자 기기에 있는 NiCd 충전 배터리를 만드는 데 사용되었다.NiO 양극 전자크롬 재료는 상보적인 전자크롬 소자에서 산화 텅스텐, 음극 전자크롬 재료와 대향 전극으로 널리 연구되어 왔다.

연간 [5]약 4000톤의 화학 등급 NiO가 생산된다.검은 NiO는 니켈염의 전구체로 미네랄산으로 처리하여 발생합니다.NiO는 다용도 수소화 촉매입니다.

산화니켈을 수소, 탄소 또는 일산화탄소로 가열하면 금속 니켈로 환원됩니다.이는 고온(700°C 이상)에서 나트륨 및 칼륨의 산화물과 결합하여 해당 니켈산염을 [6]형성합니다.

전자 구조

NiO는 밀도 함수 이론(국소 밀도 근사치에 기초한 함수 사용)과 하트리-의 실패를 설명하는데 유용하다.강한 상관관계를 설명하는 Fock 이론.강한 상관관계라는 용어는 로컬 밀도 근사(LDA) 또는 하트리(Hartree)와 같은 단순한 단일 전자 이론으로 잘 설명되지 않는(종종 질적으로 올바른 방식으로 설명되지 않는) 고체 내 전자의 거동을 말한다.Fock [8][citation needed]이론.예를 들어 단순해 보이는 재료 NiO는 부분적으로 채워진 3d 밴드를 가지고 있기 때문에(Ni 원자는 10개의 가능한 3d 전자 중 8개를 가진다) 좋은 도체가 될 것으로 기대된다.그러나 d전자 간의 강한 쿨롱 반발(상관효과)은 NiO를 대신 광대역 간격 Mott 절연체로 만든다.따라서, NiO는 단순히 자유 전자와 비슷하지도 않고 완전히 이온적이지도 않은 전자 구조를 가지고 있으며,[9][10] 두 가지 요소가 혼합되어 있습니다.

건강상의 리스크

NiO의 장기 흡입은 폐에 손상을 입히고 병변을 일으키며 경우에 따라서는 [11]암을 일으킨다.

혈중 NiO의 용해 반감기는 90일 [12]이상이다.NiO는 폐에 오래 머무르며 설치류 투여 후 폐에서 3개월 [13][12]이상 지속된다.황화니켈은 황산광석 정제 [20]노동자의 역학 연구에서 관찰된 호흡기암 위험 증가에 따라 인간 발암물질로[14][15][16][17][18][19] 분류된다.

2년간의 National Toxicology Program 녹색 NiO 흡입 연구에서 F344/N 랫드에서 발암성의 일부 증거가 관찰되었지만 암컷 B6C3F1 생쥐에서는 모호한 증거가 관찰되었다. 수컷 B6C3F1 [14]생쥐에서는 발암성의 증거가 없었다.2년간의 연구에서 섬유화 없는 만성 염증이 관찰되었다.

레퍼런스

  1. ^ "Nickel metal and other compounds (as Ni)". Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ "Nickel oxide". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. ^ "Safety Data Sheet" (PDF). Northwest Missouri State University.
  4. ^ a b c d Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press. pp. 1336–37. ISBN 978-0-08-022057-4.
  5. ^ a b Kerfoot, Derek G. E. (2000). "Nickel". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a17_157.
  6. ^ a b c Pradiot, Pradniak, McGrow-Hill 출판물, 2002년, "무기화학제품 핸드북"
  7. ^ Di Girolamo, Diego; Matteocci, Fabio; Kosasih, Felix Utama; Chistiakova, Ganna; Zuo, Weiwei; Divitini, Giorgio; Korte, Lars; Ducati, Caterina; Di Carlo, Aldo; Dini, Danilo; Abate, Antonio (August 2019). "Stability and Dark Hysteresis Correlate in NiO‐Based Perovskite Solar Cells". Advanced Energy Materials. 9 (31): 1901642. doi:10.1002/aenm.201901642. S2CID 199076776.
  8. ^ Hüfner, S. (1994-04-01). "Electronic structure of NiO and related 3d-transition-metal compounds". Advances in Physics. 43 (2): 183–356. Bibcode:1994AdPhy..43..183H. doi:10.1080/00018739400101495. ISSN 0001-8732.
  9. ^ Kuiper, P.; Kruizinga, G.; Ghijsen, J.; Sawatzky, G. A.; Verweij, H. (1989). "Character of Holes in LixNi1−xO and Their Magnetic Behavior". Physical Review Letters. 62 (2): 221–224. Bibcode:1989PhRvL..62..221K. doi:10.1103/physrevlett.62.221. ISSN 0031-9007. PMID 10039954.
  10. ^ Mott, N. F. (1949). "The Basis of the Electron Theory of Metals, with Special Reference to the Transition Metals". Proceedings of the Physical Society. Section A. 62 (7): 416–422. Bibcode:1949PPSA...62..416M. doi:10.1088/0370-1298/62/7/303. ISSN 0370-1298.
  11. ^ "산화니켈의 독성학 및 발암 연구", 미국 보건 및 인적서비스부 제451, 07/1996호
  12. ^ a b 영어, J.C., Parker, R.D.R., 샤르마, R.P. & Oberg, S.G.(1981년)수용성 및 불용성 형태의 기관 내 투여 후 래트 내 니켈의 독성역동학.Am Ind Hyg Assoc J. 42(7): 486-492.
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  14. ^ a b National Toxicology Program(NTP)(1996년).F344 랫드와 B6C3F1 마우스(흡입 연구)의 산화니켈(CAS 번호 1313-99-1)의 독성학 및 발암 연구. NTP TR 451. NIH 간행물 96-3367.
  15. ^ 선덜맨, F.W., 홉퍼, S.M., 나이트, J.A., 맥컬리, K.S., 세커티, A.G., 손힐, P.G., 콘웨이, K. 밀러, C. 파티에르노, S.R.니켈 산화물의 물리 화학적 특성과 생물학적 영향.발암 8(2): 305~313.
  16. ^ IARC(2012)'니켈과 니켈 화합물' IARC Monogr Eval Cancylog Risks Hum, 100C권: 169-218. (https://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol100C/mono100C-10.pdf))
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  18. ^ 화학물질 분류 및 라벨링 글로벌 조화 시스템(GHS), 제5차 개정판, 유엔, 뉴욕 및 제네바, 2013. PDF unece.org 2017년 7월 13일 접속
  19. ^ NTP(National Toxicology Program)2016. "발암물질에 관한 보고서", 제14판;Research Triangle Park, NC: 미국 보건복지부, 공중보건부.https://ntp.niehs.nih.gov/pubhealth/roc/index-1.html 2017년 7월 13일에 접속.
  20. ^ 인간의 니켈 발암에 관한 국제위원회(ICNCM)(1990).인체 니켈 발암 국제 위원회 보고서. 스캔. J. 작업 환경 건강. 16 (1): 1-82.

외부 링크