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Sulfato de níquel (II)

El sulfato de níquel (II) , o simplemente sulfato de níquel , generalmente se refiere al compuesto inorgánico con la fórmula NiSO 4 (H 2 O) 6 . Esta sal de color azul verdoso altamente soluble es una fuente común del ion Ni 2+ para galvanoplastia .

En 2005 se produjeron aproximadamente 40.000 toneladas . Se utiliza principalmente para galvanoplastia de níquel . [1]

Estructuras

Sulfato de níquel hexahidratado bajo un microscopio.

Se conocen al menos siete sales de sulfato de níquel (II). Estas sales se diferencian en cuanto a su hidratación o hábito cristalino.

El hexahidrato tetragonal común cristaliza en una solución acuosa entre 30,7 y 53,8 °C. Por debajo de estas temperaturas cristaliza un heptahidrato y por encima de estas temperaturas se forma un hexahidrato ortorrómbico. La forma anhidra amarilla , NiSO 4 , cristaliza en un sistema cristalino ortorrómbico [2] y, a presión estándar, se descompone en NiO a temperaturas superiores a 640 °C, antes de alcanzar el punto de fusión. [3] Se funde sólo a alta presión del sistema; utilizando un método de volumen constante, se encontró que el punto de fusión era 1210 °C. [4] El sulfato anhidro se produce calentando los hidratos por encima de 330 °C.

Las mediciones de cristalografía de rayos X muestran que NiSO 4 ·6H 2 O está formado por iones octaédricos [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ . Estos iones, a su vez, están unidos por enlaces de hidrógeno a iones sulfato. [5] La disolución de la sal en agua da soluciones que contienen el complejo acuoso [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ .

Todos los sulfatos de níquel son paramagnéticos .

Química de producción, aplicaciones y coordinación.

La sal suele obtenerse como subproducto del refinado del cobre . También se produce por disolución de níquel metálico u óxidos de níquel en ácido sulfúrico.

Las soluciones acuosas de sulfato de níquel reaccionan con carbonato de sodio para precipitar carbonato de níquel , un precursor de los catalizadores y pigmentos a base de níquel. [6] La adición de sulfato de amonio a soluciones acuosas concentradas de sulfato de níquel precipita Ni(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 ·6H 2 O . Este sólido de color azul es análogo a la sal de Mohr , Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 ·6H 2 O . [1]

El sulfato de níquel se utiliza en el laboratorio. Las columnas utilizadas en el etiquetado de polihistidina , útiles en bioquímica y biología molecular , se regeneran con sulfato de níquel. Las soluciones acuosas de NiSO 4 ·6H 2 O e hidratos relacionados reaccionan con amoníaco para dar [Ni(NH 3 ) 6 ]SO 4 y con etilendiamina para dar [Ni(H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 ) 3 ]SO 4 . Este último se utiliza ocasionalmente como calibrador para mediciones de susceptibilidad magnética porque no tiene tendencia a hidratarse.

ocurrencia natural

El sulfato de níquel se presenta como un mineral raro, retgersita, que es un hexahidrato . El segundo hexahidrato se conoce como hexahidrita de níquel (Ni,Mg,Fe)SO 4 ·6H 2 O , que es el dimorfo monoclínico de la retgersita. El heptahidrato, que es relativamente inestable en el aire, se presenta como morenosita. El monohidrato se presenta como el mineral muy raro dwornikita (Ni,Fe)SO 4 ·H 2 O .

Seguridad

Prueba de parche

En 2005-2006, el sulfato de níquel fue el principal alérgeno en las pruebas epicutáneas (19,0%). [7] El sulfato de níquel está clasificado como carcinógeno humano [8] [9] [10] [11] basándose en el aumento de los riesgos de cáncer respiratorio observado en estudios epidemiológicos de trabajadores de refinerías de mineral sulfídico. [12] En un estudio de inhalación de 2 años en ratas F344 y ratones B6C3F1, no hubo evidencia de actividad carcinogénica, aunque se observó un aumento de la inflamación pulmonar y la hiperplasia de los ganglios linfáticos bronquiales. [13] Estos resultados sugieren fuertemente que existe un umbral para la carcinogenicidad del sulfato de níquel por inhalación. En un estudio de 2 años con administración oral diaria de sulfato de níquel hexahidratado a ratas F344, no se observó evidencia de un aumento de la actividad carcinogénica. [14] Los datos en humanos y animales indican consistentemente una falta de carcinogenicidad a través de la vía de exposición oral y limitan la carcinogenicidad de los compuestos de níquel a los tumores respiratorios después de la inhalación. [15] No está claro si estos efectos son relevantes para los humanos, ya que los estudios epidemiológicos de trabajadoras altamente expuestas no han mostrado efectos adversos de toxicidad en el desarrollo. [dieciséis]

Referencias

  1. ^ ab K. Lascelles, LG Morgan, D. Nicholls, D. Beyersmann “Compuestos de níquel” en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Vol. 1, núm. A17 pág. 235 doi : 10.1002/14356007.a17_235.pub2.
  2. ^ Dimaras, PI (10 de abril de 1957). "Morfología y estructura del sulfato de níquel anhidro". Acta Cristalográfica . 10 (4): 313–315. doi :10.1107/S0365110X57000900. S2CID  98635639.
  3. ^ Tagawa, Hiroaki (octubre de 1984). "Temperaturas de descomposición térmica de sulfatos metálicos". Acta Termoquímica . 80 (1): 23–33. doi :10.1016/0040-6031(84)87181-6.
  4. ^ Kobertz, Dietmar; Müller, Michael (junio de 2014). "Estudios experimentales sobre NiSO4 mediante análisis térmico y calorimetría". Calfad . 45 : 55–61. doi :10.1016/j.calphad.2013.10.008.
  5. ^ Wells, AF (1984). Química inorgánica estructural, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6
  6. ^ HBW Patterson, "Catalizadores" en la hidrogenación de grasas y aceites GR List y JW King, Eds., 1994, AOCS Press, Urbana.
  7. ^ Zug KA, Warshaw EM, Fowler JF Jr, Maibach HI, Belsito DL, Pratt MD, Sasseville D, Storrs FJ, Taylor JS, Mathias CG, Deleo VA, Rietschel RL, Marks J. Resultados de la prueba de parche del contacto norteamericano Grupo de Dermatitis 2005-2006. Dermatitis. 2009 mayo-junio;20(3):149-60.
  8. ^ IARC (2012). “Níquel y compuestos de níquel” IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum, Volumen 100C: 169-218.
  9. ^ Reglamento (CE) nº 1272/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2008, sobre clasificación, etiquetado y envasado de sustancias y mezclas, por el que se modifican y derogan las Directivas 67/548/CEE y 1999/45/CE y por el que se modifica el Reglamento (CE) nº 1907/2006
  10. ^ Sistema globalmente armonizado de clasificación y etiquetado de productos químicos (GHS), quinta edición revisada, Naciones Unidas, Nueva York y Ginebra, 2013. PDF en https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/danger/publi/ ghs/ghs_rev05/English/ST-SG-AC10-30-REv5e.pdf Consultado el 13 de julio de 2017.
  11. ^ NTP (Programa Nacional de Toxicología). 2016. “Informe sobre carcinógenos”, 14ª edición.; Research Triangle Park, Carolina del Norte: Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., Servicio de Salud Pública. https://ntp.niehs.nih.gov/pubhealth/roc/index-1.html Consultado el 13 de julio de 2017.
  12. ^ Comité Internacional sobre Carcinogénesis del Níquel en el Hombre (ICNCM). (1990). Informe del Comité Internacional sobre la Carcinogénesis del Níquel en el Hombre. Escanear. J. Entorno de Trabajo. Salud. 16(1): 1-82.
  13. ^ Programa Nacional de Toxicología (NTP). (1996). Estudios de toxicología y carcinogénesis del sulfato de níquel hexahidrato (CAS NO. 10101-97-0) en ratas F344/N y ratones B6CF1 (estudios de inhalación). DHHS de EE. UU. NTP TR 454. Publicación NIH No. 96-3370.
  14. ^ Heim, KE; Bates, Hong Kong; Prisa, RE; Oller, AR (2007). "Estudio de carcinogenicidad oral con sulfato de níquel hexahidratado en ratas Fischer 344". Toxico. Aplica. Farmacéutico. 224(2): 126-137.
  15. ^ Cogliano, VJ; Baan, R.; Straif, K.; Grosse, Y.; Lauby-Secretan, B.; Ghissassi, FE; Bouvard, V.; Benbrahim-Tallaa, L.; Guha, N.; Freeman, C.; Galichet, L.; Salvaje, CP (2011). "Exposiciones evitables asociadas con cánceres humanos". J Natl Cancer Inst 103: 1827-1839.
  16. ^ Vaktskjöld, A.; Talykova, LV; Chashchin, vicepresidente; Odland, JO; Nieboer, E. (2008). "Abortos espontáneos entre trabajadoras de refinerías expuestas al níquel". Int J Environ Salud Res. 18(2): 99-115.

enlaces externos