硫化ニッケル
 | |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名 硫化ニッケル(II) | |
その他の名前
| |
| 識別子 | |
3Dモデル（JSmol） | |
| ケムスパイダー | |
| ECHA 情報カード | 100.037.113 |
| EC番号 |
|
PubChem CID | |
| RTECS番号 |
|
| ユニイ | |
CompToxダッシュボード（EPA） | |
| |
| |
| プロパティ | |
| ニシュ | |
| モル質量 | 90.7584 g mol −1 |
| 外観 | 黒一色 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 5.87 g/cm 3 |
| 融点 | 797℃（1,467℉; 1,070K） |
| 沸点 | 1,388 °C (2,530 °F; 1,661 K) |
| 不溶性 | |
| 溶解度 | 硝酸によって分解される |
磁化率（χ） | +190.0·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造 | |
| 六角 | |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険 | 吸入すると癌を引き起こす可能性がある |
| GHSラベル： [1] | |
   | |
| 危険 | |
| H317、H350、H372、H410 | |
| P203、P260、P264、P270、P272、P273、P280、P302+P352、P318、P319、P321、P333+P317、P362+P364、P391、P405、P501 | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
硫化ニッケルは、化学式Ni x S yで表される無機化合物 です。これらの化合物の色は、青銅色（Ni 3 S 2）から黒色（NiS 2 ）まで様々です。最も単純な化学量論組成の硫化ニッケルはNiSで、鉱物のミレライトとしても知られています。経済的な観点からは、鉱物のペントランダイトであるNi 9 S 8がニッケルの主な採掘源です。その他の鉱物としては、ヒーズルウッダイト（Ni 3 S 2）、ポリジマイト（Ni 3 S 4）、ベイサイト（NiS 2）などがあります。[ 1 ]一部の硫化ニッケルは、触媒として商業的に使用されています。
構造
硫化ニッケル(II)
多くの関連物質と同様に、硫化ニッケル(II)（NiS）はニッケルヒ素のモチーフを採用しています。この構造では、ニッケルは八面体で、硫化物中心は三方柱状のサイトにあります。[ 2 ]
| ニッケル | 硫黄 |
|---|---|
 |  |
| 八面体 | 三角柱 |
NiSには2つの多形があります。α相は六角形の単位格子を持ち、β相は菱面体晶の単位格子を持ちます。α相は379℃（714℉）以上の温度では安定ですが、それより低い温度ではβ相に転移します。この相転移により、体積が2～4%増加します。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
合成と反応
固体の黒色硫化ニッケルの沈殿は、伝統的な定性無機分析法の主流であり、硫化物の溶解度に基づいて金属を分離することから始まります。このような反応は次のように記述されます。[ 6 ]
- Ni 2+ + H 2 S → NiS + 2 H +
固体メタセシス反応（NiCl2とNa2Sから）や元素の高温反応など、より制御された他の多くの方法が開発されている。 [ 7 ]
ニッケル硫化物から最も一般的に行われる反応は、ニッケル酸化物への変換である。この変換では、硫化鉱石を空気中で加熱する。[ 1 ]
- NiS + 1.5 O 2 → NiO + SO 2
発生
自然
鉱物ミレライトも分子式NiSのニッケル硫化物ですが、その構造は合成化学量論的なNiSとは異なり、生成条件により異なります。低温熱水系、炭酸塩岩の空洞、および他のニッケル鉱物の副産物として天然に産出します。[ 8 ]
自然界では、ニッケル硫化物は、ペントランド鉱や磁硫鉄鉱などの鉱物中に鉄硫化物との固溶体としてよく見られます 。これらの鉱物の化学式はそれぞれFe 9−x Ni x S 8とFe 7−x Ni x S 6です。場合によっては、ニッケル含有量が多い（xの値が大きい）こともあります。
ガラス製造業
フロートガラスには、清澄剤Naに含まれる硫黄から生成される少量の硫化ニッケルが含まれています。2それで4金属合金汚染物質に含まれるニッケル[ 9 ]
硫化ニッケル介在物は、強化ガラス用途において問題となります。強化処理後、硫化ニッケル介在物は準安定α相にあります。この介在物は最終的にβ相（低温で安定）に変化し、体積が増加してガラスにひび割れを引き起こします。強化ガラスの中心部では、材料に張力がかかっており、ひび割れが伝播し、ガラスの自然破壊につながります。[ 10 ]この自然破壊は、ガラス製造後数年または数十年後に発生します。[ 9 ]
参考文献
- ^ a bカーフット, デレク・GE (2005). 「ニッケル」.ウルマン工業化学百科事典. ワインハイム: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a17_157 . ISBN 978-3-527-30673-2。
- ^ウェルズ、AF（1984）構造無機化学、オックスフォード：クラレンドンプレス。ISBN 0-19-855370-6。
- ^ Bishop, DW; Thomas, PS; Ray, AS (1998). 「硫化ニッケル(II)のラマンスペクトル」. Materials Research Bulletin . 33 (9): 1303. doi : 10.1016/S0025-5408(98)00121-4 .
- ^ 「NiSと自然破壊」 Glass on Web、2012年11月。2013年6月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ボナティ, アントニオ; ピサーノ, ガブリエレ; ロイヤー・カルファニ, ジャンニ (2018年10月12日). 「ニッケル硫化物介在物によるガラス板の破損に関する統計モデル」.アメリカセラミックス協会誌. 102 (5): 2506– 2521. doi : 10.1111/jace.16106 . S2CID 140055629 .
- ^ O.Glemser「硫化ニッケル」、G. Brauer編『無機化学の分取ハンドブック』第2版、Academic Press、1963年、NY、第2巻、1551ページ。
- ^主要な参考文献は、Shabnam Virji、Richard B. Kaner、Bruce H. Weiller「硫化水素による金属酢酸塩から金属硫化物への変換の直接電気測定」Inorg. Chem.、2006年、45(26)、pp 10467–10471を参照。doi : 10.1021 /ic0607585
- ^ Gamsjager HC、Bugajski J.、Gajda T.、Lemire RJ、Preis W. (2005) ニッケルの化学熱力学、アムステルダム、エルゼビア BV
- ^ a b Karlsson, Stefan (2017年4月30日). 「熱強化ガラスの自然破壊 – レビューと展望」 . Ceramics – Silikaty : 188– 201. doi : 10.13168/cs.2017.0016 . 2019年8月16日閲覧。
- ^バリー・ジョン（2006年1月12日）「素晴らしい素材の弱点：強化ガラス」 Glass on Web . 2019年8月16日閲覧。
