水酸化ニッケル(II):構造、性質、用途と安全性
水酸化ニッケル(II)(Ni(OH)2)は、緑色で難溶性の無機化合物です。二次電池の電極材料として用いられるほか、触媒および酸化ニッケルの前駆体として利用されます。
水酸化ニッケル(II)は、化学式Ni(OH)2で表される無機化合物である。ニッケルは酸化数+2の状態にあり、水酸化物アニオンが層状シートを形成している。基本的な同定情報については、化学式、酸化数、および水酸化物イオンを参照。
構造と物理的性質
Ni(OH)2は通常、淡緑色から青緑色の結晶性固体を形成する。その構造はブルーサイト型格子と密接に関連しており、ニッケル原子が水酸化物配位子に配位された八面体サイトを占め、積層したシートをつくる。一般的な形態には、より安定で単純なブルーサイト類似のβ形と、安定性が低く、層間に水や他のアニオンを取り込むことができる含水型またはアニオン挿入型のα形がある。加熱すると、酸化ニッケル(NiO)と水に分解する。
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3 画像調製と化学的挙動
水酸化ニッケル(II)は、最も一般的には、水酸化ナトリウムなどの塩基を用いてニッケル(II)塩溶液から沈殿させて調製される。pH、温度、他のイオンの存在といった調製条件は、α相とβ相のどちらが形成されるかに影響する。アルカリ性電気化学系では、Ni(OH)2はオキシ水酸化ニッケル(NiOOH)へ可逆的に酸化される。この二次電池で利用される酸化還元転移については、調製に関する注記および電気化学的挙動を参照。
用途と応用
Ni(OH)2は、ニッケル・カドミウム蓄電池およびニッケル・水素蓄電池の正極における活物質として特によく知られている。その他の用途には、以下が含まれる。
- 酸化ニッケル触媒およびセラミック材料の前駆体、
- 酸素発生反応などのための電気触媒における成分または中間体、
- ニッケル化合物が色彩または耐食性を与える顔料および被覆材。
エネルギー貯蔵における役割は、Ni(II)/Ni(III)の酸化還元対と、電荷を可逆的に受け入れ・放出できる材料特性に由来する。材料特性に関する追加の背景情報はこちらで確認できる。
歴史、産出および区別
Ni(OH)2の天然鉱物形態として、希少鉱物テオフラスタイトが存在する。工業的な関心は、20世紀にニッケル系二次電池が開発されるのに伴って高まった。特徴的な点として、層状シート構造、α形とβ形の多形の存在、ならびに充電条件下でNiOOHへ変換されることが挙げられる。
安全性と環境上の考慮事項
多くのニッケル化合物と同様に、Ni(OH)2は注意して取り扱う必要がある。ニッケル化合物は皮膚感作を引き起こすことがあり、長期曝露では健康上のリスクをもたらす可能性がある。この物質は水に難溶性であるが、酸性条件下ではニッケルイオンを放出することがあるため、産業現場では廃棄物および曝露の管理が行われる。詳細な安全データについては、化学的危険性にリンクされた物質安全性資料および規制指針を参照。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com 水酸化ニッケル(II):構造、性質、用途と安全性 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/69974