كبريتات النيكل (II)

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

يشير مصطلح كبريتات النيكل (II) ، أو ببساطة كبريتات النيكل ، عادةً إلى المركب غير العضوي ذي الصيغة NiSO₄ (H₂O ) ₆ . يُعد هذا الملح الفيروزي اللون، عالي الذوبان، مصدرًا شائعًا لأيون Ni²⁺ المستخدم في الطلاء الكهربائي . وقد بلغ إنتاجه حوالي 40,000 طن في عام 2005. [ 1 ]

الهياكل

كبريتات النيكل سداسي الهيدرات تحت المجهر.

يُعرف ما لا يقل عن سبعة أملاح كبريتات للنيكل (II). وتختلف هذه الأملاح من حيث تميؤها أو شكلها البلوري.

يتبلور سداسي الهيدرات الرباعي الشائع من المحلول المائي بين 30.7 و53.8  درجة مئوية. عند درجات حرارة أقل من هذه، يتبلور سباعي الهيدرات، وعند درجات حرارة أعلى من هذه، يتكون سداسي الهيدرات المعيني القائم. يتبلور الشكل الأصفر اللامائي ، NiSO₄ ، في نظام بلوري معيني قائم [ 2 ] ، ويتحلل عند الضغط القياسي إلى NiO عند درجات حرارة أعلى من 640  درجة مئوية، قبل الوصول إلى نقطة الانصهار . [ 3 ] ينصهر فقط عند ضغط عالٍ للنظام، وباستخدام طريقة الحجم الثابت، وُجد أن نقطة الانصهار هي 1210  درجة مئوية. [ 4 ] يُنتج الكبريتات اللامائي بتسخين الهيدرات فوق 330  درجة مئوية.

تُظهر قياسات علم البلورات بالأشعة السينية أن NiSO₄ ·6H₂O يتكون من أيونات [ Ni(H₂O ) ₆ ] ²⁺ ثمانية السطوح . وترتبط هذه الأيونات بدورها بأيونات الكبريتات بروابط هيدروجينية . [ 5 ] ويؤدي إذابة الملح في الماء إلى الحصول على محاليل تحتوي على المركب المائي [ Ni( H₂O ) ₆ ] ²⁺ .

جميع كبريتات النيكل بارامغناطيسية .

الإنتاج والتطبيقات وكيمياء التنسيق

يُستخلص الملح عادةً كمنتج ثانوي لتكرير النحاس . ويمكن إنتاجه أيضاً عن طريق إذابة معدن النيكل أو أكاسيد النيكل في حمض الكبريتيك.

تتفاعل المحاليل المائية لكبريتات النيكل مع كربونات الصوديوم لترسيب كربونات النيكل ، وهي مادة أولية للمحفزات والأصباغ القائمة على النيكل. [ 6 ] إضافة كبريتات الأمونيوم إلى محاليل مائية مركزة من كبريتات النيكل ينتج عنها راسب Ni(NH₄ ) ₂ ( SO₄ ) ₂ · 6H₂O . هذا المركب الصلب ذو اللون الأزرق مشابه لملح مور ، Fe( NH₄ ) ₂ ( SO₄ ) ₂ · 6H₂O . [ 1 ]

يُستخدم كبريتات النيكل في بعض التطبيقات المختبرية. تُجدد الأعمدة المستخدمة في تقنية وسم الهيستيدين المتعدد ، المفيدة في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ، باستخدام كبريتات النيكل. تتفاعل المحاليل المائية لكبريتات النيكل المائية NiSO₄ ·6H₂O ومشتقاتها المائية مع الأمونيا لإنتاج [ Ni(NH₃ ) ₆ ]SO₄ ، ومع الإيثيلين ديامين لإنتاج المركب [ Ni( H₂NCH₂CH₂NH₂ ) ₃ ] SO₄ . يُستخدم هذا المركب الأخير أحيانًا كمعاير لقياسات الحساسية المغناطيسية لعدم ميله إلى التميؤ .

ظاهرة طبيعية

يوجد كبريتات النيكل على هيئة معدن الريتجرسيت النادر، [ 7 ] وهو سداسي الهيدرات . يُعرف سداسي الهيدرات الثاني باسم نيكل هكساهيدريت (Ni,Mg,Fe)SO₄ · 6H₂O ، وهو الشكل ثنائي التبلور أحادي الميل للريتجرسيت. أما سباعي الهيدرات، وهو غير مستقر نسبيًا في الهواء، فيوجد على هيئة مورينوسيت. بينما يوجد أحادي الهيدرات على هيئة معدن الدفورنيكايت النادر جدًا (Ni,Fe) SO₄ · H₂O .

أمان

اختبار الرقعة

في الفترة 2005-2006، كان كبريتات النيكل أكثر المواد المسببة للحساسية شيوعًا في اختبارات الرقعة الجلدية (19.0%). [ 8 ] يُصنف كبريتات النيكل كمادة مسرطنة للإنسان [ 9 ] [ 10 ] استنادًا إلى زيادة مخاطر الإصابة بسرطان الجهاز التنفسي التي لوحظت في الدراسات الوبائية التي أُجريت على عمال مصافي خامات الكبريتيد. [ 11 ] في دراسة استنشاق استمرت عامين على فئران F344 وفئران B6C3F1، ​​لم يُلاحظ أي دليل على نشاط مسرطن، على الرغم من ملاحظة زيادة في التهابات الرئة وتضخم العقد اللمفاوية الشعبية. [ 12 ] تشير هذه النتائج بقوة إلى وجود عتبة لتأثير كبريتات النيكل المسرطن عند استنشاقها. في دراسة استمرت عامين مع إعطاء فئران F344 سداسي هيدرات كبريتات النيكل عن طريق الفم يوميًا، لم يُلاحظ أي دليل على زيادة النشاط المسرطن. [ 13 ] تشير البيانات البشرية والحيوانية باستمرار إلى عدم وجود تأثير مسرطن عند التعرض عن طريق الفم، وتقتصر قدرة مركبات النيكل على التسبب بالسرطان على أورام الجهاز التنفسي بعد الاستنشاق. [ 14 ] من غير الواضح ما إذا كانت هذه التأثيرات تنطبق على البشر، حيث لم تُظهر الدراسات الوبائية التي أُجريت على العاملات اللاتي تعرضن لمستويات عالية من النيكل أي آثار سمية ضارة على النمو. [ 15 ]

مراجع

  1. 1 2 K. Lascelles, LG Morgan, D. Nicholls, D. Beyersmann “Nickel Compounds” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Vol. A17 p. 235 doi : 10.1002/14356007.a17_235.pub2 .
  2. ↑ ديماراس، بي. آي. (10-04-1957). "مورفولوجيا وبنية كبريتات النيكل اللامائية" . أكتا كريستالوغرافيكا . 10 (4): 313-315 . doi : 10.1107/S0365110X57000900 . S2CID 98635639 . 
  3. ↑ تاغاوا، هيروآكي (أكتوبر 1984). "درجات حرارة التحلل الحراري لكبريتات المعادن" . مجلة Thermochimica Acta . 80 (1): 23-33 . doi : 10.1016/0040-6031(84)87181-6 .
  4. ↑ كوبرتز، ديتمار؛ مولر، مايكل (يونيو 2014). "دراسات تجريبية على كبريتات النيكل باستخدام التحليل الحراري والقياس الحراري" . كالفاد . 45 : 55-61 . doi : 10.1016/j.calphad.2013.10.008 .
  5. ↑ ويلز، أ. ف. (1984). الكيمياء اللاعضوية البنيوية، أكسفورد: مطبعة كلارندون. ISBN 0-19-855370-6.
  6. ↑ HBW Patterson, "Catalysts" in Hydrogenation of Fats and Oils GR List and JW King, Eds., 1994, AOCS Press, Urbana.
  7. ↑ "Retgersite" . mindat.org .
  8. ↑ زوغ كيه إيه، وارشو إي إم، فاولر جيه إف جونيور، مايباخ إتش آي، بيلسيتو دي إل، برات إم دي، ساسفيل دي، ستورز إف جيه، تايلور جيه إس، ماثياس سي جي، ديليو في إيه، ريتشيل آر إل، ماركس جيه. نتائج اختبارات الرقعة لمجموعة التهاب الجلد التماسي في أمريكا الشمالية 2005-2006. التهاب الجلد. مايو-يونيو 2009؛ 20 (3): 149-60.
  9. ↑ الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (2012). "النيكل ومركبات النيكل" IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum, Volume 100C: 169-218.
  10. ↑ البرنامج الوطني لعلم السموم (NTP). 2016. "تقرير عن المواد المسرطنة"، الطبعة الرابعة عشرة.؛ ريسيرش تراينجل بارك، كارولاينا الشمالية: وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية، دائرة الصحة العامة. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يوليو 2017.
  11. ↑ اللجنة الدولية المعنية بتسرطن النيكل لدى الإنسان (ICNCM). (1990). تقرير اللجنة الدولية المعنية بتسرطن النيكل لدى الإنسان. المجلة الاسكندنافية للصحة المهنية والبيئية. 16(1): 1-82.
  12. ↑ البرنامج الوطني لعلم السموم (NTP). (1996). دراسات السمية والتسرطن لكبريتات النيكل سداسي الهيدرات (رقم CAS: 10101-97-0) في فئران F344/N وفئران B6CF1 (دراسات الاستنشاق). وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. NTP TR 454. منشورات المعاهد الوطنية للصحة رقم 96-3370.
  13. ↑ هايم، ك. إي.؛ بيتس، هـ. ك.؛ راش، ر. إي.؛ أولر، أ. ر. (2007). "دراسة التسرطن الفموي لكبريتات النيكل سداسي الهيدرات في فئران فيشر 344". علم السموم التطبيقي وعلم الأدوية 224(2): 126-137.
  14. ^ كوجليانو، VJ. بان، ر.؛ ستريف، ك. جروس، Y.؛ لوبي سيكريتان، ب. غيصاصي، FE؛ بوفارد، V.؛ بنبراهيم طلعة، ل.؛ جوها، ن.؛ فريمان، سي. غاليشيت، L.؛ وايلد، سي بي (2011). “التعرضات التي يمكن الوقاية منها المرتبطة بالسرطان البشري”. J Natl Cancer Inst 103: 1827-1839.
  15. ↑ فاكتسكيولد، أ.؛ تاليكوفا، ل.ف.؛ تشاشين، ف.ب.؛ أودلاند، ج.أ.؛ نيبوير، إ. (2008). "الإجهاض التلقائي بين العاملات في مصافي النفط المعرضات للنيكل". المجلة الدولية لبحوث الصحة البيئية. 18(2): 99-115.