氧化镍(nickelous oxide),化学式NiO。是一种常见的无机化合物,是镍的最稳定氧化物,为绿色粉末,生活中套用广泛,也用于製取高纯(>99.98%的镍)。本品对人体健康有害,接触时需注意防护,对人体可能有致癌、致敏的风险。
基本介绍
- 中文名:氧化亚镍
- 英文名:nickelous chloride
- 别称:绿色氧化镍
- 化学式:NiO
- 分子量:74.71
- CAS登录号:1313-99-1
- EINECS登录号:215-215-7
- 熔点:1980±20℃
- 水溶性:不溶于水
- 密度:6.84 g/cm3
- 外观:绿色晶体
- 套用:陶瓷与玻璃、催化剂、电池与半导体器件
- 安全性描述:53-45-61
- 危险性符号:T
- 危险性描述:49-43-53
- 危险品运输编号:UN 1479 5.1/PG 2
理化特性
物理性质
氧化镍为绿色粉末状固体。熔点为1980±20℃。密度为6.67g/cm3。不溶于水,不溶于硷液,为硷性氧化物,溶于酸和氨水。
氧化镍晶型

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製备温度的变化而变化,随製备温度的升高,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,即岩盐结构,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交错而成。
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,避免与卤素、过氧化氢、硫化氢等接触。
低温製得氧化镍具有化学活性,1000 ℃高温煅烧製得的氧化镍呈绿黄色,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氧化高镍(Ni2O3),600℃时则还原成NiO。溶于酸和氨水。不溶于水。
反应式为:4NiO+O2==400℃==2Ni2O3,2Ni2O3==600℃==4NiO+O2。
生产方法
1、将NiCO3或Ni(NO3)2·6H2O置于铂坩埚内,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(Ni2O3),它可以用H2在100℃还原除去。
NiCO3
NiO+CO2↑

Ni(NO3)2·6H2O
NiO+2HNO3+4H2O

2、将NiCO3放在一个梨形分解器中,用不含O2的N2反覆充入和抽去,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。产物转移至事先準备好的玻璃泡内,随即密封。
NiCO3
NiO+CO2↑

3、採用碳酸镍法和氨法。碳酸镍法是将金屑镍在硫酸或硝酸中溶解,加入纯硷生成碳酸镍,再经洗涤、乾燥、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
NiO+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、双氧水、碳酸钠、氨水除去铜、铁、锰、铬等杂质后,与硫酸反应製成硫酸镍铵,再经焙烧、粉碎,製得一氧化镍成品。
(NH4)2Ni(SO4)2=====NiO+SO3+(NH4 )HSO4+NH3
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,以及用作製造镍盐原料、镍催化剂并在冶金、显像管中套用。用作电子元件材料、催化剂、搪瓷涂料和蓄电池材料。
2、NiO可用于还原製取镍单质,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,出示其标籤)。
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。儘量实行机械化操作,避免粉尘。工作中接触镍化合物的人员要定期检查身体。
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。儘量实行机械化操作,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,用大量流动清水沖洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水沖洗。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。灭火时儘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,用塑胶布、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。
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
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。