El sulfuro de níquel es cualquier compuesto inorgánico con la fórmula NiS x . Estos compuestos varían en color desde el bronce (Ni 3 S 2 ) hasta el negro (NiS 2 ). El sulfuro de níquel con estequiometría más simple es el NiS, también conocido como mineral millerita . Desde la perspectiva económica, el Ni 9 S 8 , el mineral pentlandita , es la principal fuente de níquel extraído. Otros minerales incluyen heazlewoodita (Ni 3 S 2 ) y polidimita (Ni 3 S 4 ), y el mineral Vaesita (NiS 2 ). [1] Algunos sulfuros de níquel se utilizan comercialmente como catalizadores.
Como muchos materiales relacionados, el sulfuro de níquel adopta el motivo de arseniuro de níquel . En esta estructura, el níquel es octaédrico y los centros de sulfuro están en sitios prismáticos trigonales. [2]
NiS tiene dos polimorfos . La fase α tiene una celda unitaria hexagonal, mientras que la fase β tiene una celda romboédrica. La fase α es estable a temperaturas superiores a 379 °C (714 °F) y se convierte en la fase β a temperaturas más bajas. Esa transición de fase provoca un aumento de volumen entre un 2% y un 4%. [3] [4] [5]
La precipitación de sulfuro de níquel negro sólido es un pilar de los esquemas tradicionales de análisis inorgánico cualitativo , que comienza con la separación de metales en función de la solubilidad de sus sulfuros. Tales reacciones están escritas: [6]
Se han desarrollado muchos otros métodos más controlados, incluidas reacciones de metátesis en estado sólido (de NiCl 2 y Na 2 S) y reacciones de los elementos a alta temperatura. [7]
La reacción más comúnmente practicada de los sulfuros de níquel implica la conversión en óxidos de níquel. Esta conversión implica calentar los minerales de sulfuro en el aire: [1]
El mineral millerita también es un sulfuro de níquel con fórmula molecular NiS, aunque su estructura difiere del NiS estequiométrico sintético debido a las condiciones en las que se forma. Ocurre naturalmente en sistemas hidrotermales de baja temperatura, en cavidades de rocas carbonatadas y como subproducto de otros minerales de níquel. [8]
En la naturaleza, los sulfuros de níquel se presentan comúnmente como soluciones sólidas con sulfuros de hierro en minerales como la pentlandita y la pirrotita . Estos minerales tienen la fórmula Fe 9-x Ni x S 8 y Fe 7-x Ni x S 6 , respectivamente. En algunos casos tienen un alto contenido de níquel (valores mayores de x).
El vidrio flotado contiene una pequeña cantidad de sulfuro de níquel, formado a partir del azufre del agente clarificante Na.
2ENTONCES
4y el níquel contenido en contaminantes de aleaciones metálicas. [9]
Las inclusiones de sulfuro de níquel son un problema para las aplicaciones de vidrio templado . Después del proceso de templado, las inclusiones de sulfuro de níquel se encuentran en la fase alfa metaestable. Las inclusiones eventualmente se convierten a la fase beta (estable a baja temperatura), aumentando de volumen y provocando grietas en el vidrio. En el medio del vidrio templado, el material está bajo tensión , lo que hace que las grietas se propaguen y provoque la fractura espontánea del vidrio. [10] Esa fractura espontánea ocurre años o décadas después de la fabricación del vidrio. [9]