نیکل اکساید Nickel (II) Oxide (Laboratory)

همه چیز درباره اکسید نیکل: از فرمول شیمیایی تا کاربردها و قیمت

اکسید نیکل ترکیبی شیمیایی با فرمول NiO است که به عنوان یک ماده مهم در صنایع مختلف و پزشکی شناخته می‌شود. در این مقاله، به بررسی جامع این ترکیب، از جمله خواص فیزیکی و شیمیایی، روش‌های تولید، کاربردها، نکات ایمنی و قیمت اکسید نیکل در بازار ایران و جهان می‌پردازیم. اکسید نیکل (Nickel Oxide) یک ترکیب شیمیایی مهم با فرمول شیمیایی NiO است که در صنعت و علم کاربردهای متنوعی دارد. این ماده به صورت یک جامد سبز-سیاه یا سیاه رنگ ظاهر می‌شود و دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی است.

اکسید نیکل به طور معمول به صورت پودری با رنگ سبز یا سیاه دیده می‌شود. برخی از خواص کلیدی آن عبارتند از:

• جرم مولی: 74.6928 گرم بر مول
• نقطه ذوب: 1955 درجه سانتیگراد
• نقطه جوش: >2000 درجه سانتیگراد
• دانسیته: 6.67 گرم بر سانتی‌متر مکعب
• حلالیت: نامحلول در آب، محلول در اسیدها
• حالت فیزیکی: جامد کریستالی
• رنگ: سبز تیره تا سیاه
• قابلیت حل شدن: نامحلول در آب ولی محلول در اسیدهای رقیق
• رفتار شیمیایی: اکسید نیکل یک ماده بازی است که در واکنش‌های شیمیایی به عنوان کاتالیزور عمل می‌کند.

اکسید نیکل از نظر شیمیایی، یک اکسید فلزی است که می‌تواند در واکنش‌های مختلف شرکت کند. این ماده در برابر حرارت و خوردگی مقاوم است و به همین دلیل در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش‌های ساخت اکسید نیکل

روش‌های مختلفی برای تولید اکسید نیکل وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. تجزیه حرارتی نمک‌های نیکل: این روش شامل حرارت دادن نمک‌های نیکل مانند نیترات نیکل یا کربنات نیکل در دمای بالا است. در این فرآیند، نمک تجزیه شده و اکسید نیکل به دست می‌آید.
2. رسوب‌گیری شیمیایی: در این روش، یک محلول حاوی یون‌های نیکل با یک عامل رسوب‌دهنده (مانند هیدروکسید سدیم) واکنش داده و اکسید نیکل رسوب می‌کند.
3. روش سل-ژل: این روش یک روش پیشرفته برای تولید نانوذرات اکسید نیکل با خواص کنترل‌شده است.

کاربردهای اکسید نیکل

اکسید نیکل به دلیل خواص منحصر به فرد خود، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد، از جمله:

• صنایع سرامیک و شیشه: به عنوان رنگدانه برای تولید رنگ‌های سبز و سیاه در سرامیک و شیشه
• صنایع الکترونیک: در تولید کاتدها، مقاومت‌ها و سایر قطعات الکترونیکی
• صنایع باتری: به عنوان ماده فعال در باتری‌های نیکل-کادمیوم و نیکل-متال هیدرید
• صنایع شیمیایی: به عنوان کاتالیزور در واکنش‌های شیمیایی مختلف
• پزشکی و درمان: در برخی از کاربردهای پزشکی مانند تولید مواد ضد سرطان و درمان برخی از بیماری‌های پوستی (البته استفاده از اکسید نیکل در پزشکی نیازمند تحقیقات بیشتر و تاییدیه های لازم است).

ایمنی کار با اکسید نیکل

اکسید نیکل می‌تواند تحریک‌کننده پوست و سیستم تنفسی باشد. استنشاق گرد و غبار آن ممکن است باعث مشکلات تنفسی شود. بنابراین، هنگام کار با این ماده، رعایت نکات ایمنی زیر ضروری است:

• استفاده از ماسک تنفسی مناسب
• استفاده از دستکش و عینک محافظ
• تهویه مناسب محیط کار
• جلوگیری از تماس مستقیم با پوست و چشم

قیمت خرید اکسید نیکل در ایران و جهان

قیمت اکسید نیکل بسته به عواملی مانند خلوص، اندازه ذرات، نوع بسته‌بندی و شرایط بازار متفاوت است. خرید نیکل اکساید در ایران و جهان از طریق شرکت‌های بازرگانی و فروشگاه‌های آنلاین مواد شیمیایی امکان‌پذیر است. برای اطلاع از قیمت روز اکسید نیکل و خرید این ماده، می‌توانید با تامین‌کنندگان معتبر تماس بگیرید و قیمت‌ها را مقایسه کنید. به طور کلی، قیمت این ماده در بازار جهانی تحت تاثیر نوسانات قیمت نیکل و تقاضای بازار قرار دارد.

🧪 معرفی تکمیل تر نیکل اکسید (Nickel Oxide - NiO)

نیکل اکسید که بیشتر به‌صورت اختصاری NiO شناخته می‌شود، ترکیب شیمیایی با فرمول مولکولی NiO‌ است. به‌عنوان oxide metal پایه‌ای نیکل در نظر گرفته می‌شود و اغلب به‌صورت پودر سبز یا سیاه در طبیعت و صنایع یافت می‌شود . فرم سبز آن استوکیومتری (Ni برابر یک به یک) و فرم سیاه آن غیراستوکیومتری بوده و الکترون‌های اضافی دارد .

ساختار و خواص فیزیکی نیکل اکسید

• ساختار بلوری: نیکل اکساید (NiO) دارای ساختار بلوری نمکی (rock‑salt) بوده و کاتیون Ni²⁺ در اوکتاهدرال قرار می‌گیرد .

• رنگ و شکل: فرم سبز (استوکیومتری) و فرم سیاه (غیراستوکیومتری) .

• ویژگی‌های فیزیکی:

  • جرم مولی ~74.7 گرم/مول

  • چگالی ~6.67 گرم/سانتی‌متر³

  • نقطه ذوب ~1955 °C

  • ضریب شکست ~2.18 (britannica.com, en.wikipedia.org)

• انحلال پذیری: در آب تقریباً نامحلول است، اما در سیانیدها محلول پذیرفته می‌شود .

سنتز و تولید نیکل اکسید

روش‌های رایج

1. اُکسایش پودر نیکل: در دماهای بالای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد Ni + O₂ → NiO

2. پریلیز هیدروکسید/نیترات/کربنات: گرمایش Ni(OH)₂ یا Ni(NO₃)₂ یا NiCO₃ تا پودر سبز به‌دست آید (britannica.com)

3. پریلیز مستقیم در ۱۰۰۰ درجه با بخار: تولید pH بالا با افزودن مواد خاص و گرمایش مثال Ni + H₂O + افزودنی → NiO سبز .

تولید صنعتی

سالانه چند ده میلیون کیلوگرم نیکل اکسید تولید می‌شود (حدود ۴۰۰۰ تن در سال نیکل اکسید با خلوص شیمیایی) . فرم سیاه بیش‌تر برای تولید نمک‌های نیکل به‌کار می‌رود و فرم سبز برای شیشه، سرامیک و سلول خورشیدی استفاده می‌شود .

خواص الکترونیکی و مغناطیسی

نیکل اکسید به‌عنوان عایق مای(مود) شناخته می‌شود؛ برخلاف انتظار نظریه‌ی الکترون آزاد، به دلیل کرلیشن قوی بین الکترون‌های 3d نیکل، هدایت الکترون ندارد .
این مواد مثال خوبی برای مفاهیم «کریر قوی» (strongly correlated electrons) هستند و برای بررسی عدم موفقیت LDA و HF در توصیف مواد پیچیده الکترونی اهمیت دارند .

کاربردهای نیکل اکسید (کاربرد نیکل اکساید)

1. سرامیک و شیشه: استفاده در لعاب‌های سرامیکی، فرات‌ها، و رنگ‌دهی شیشه .

2. آلیاژها: افزودن NiO به فولاد و آلیاژهای خاص مانند invar و elinvar جهت کنترل ضریب انبساط حرارتی (en.wikipedia.org).

3. باتری و انرژی:

   • در باتری‌های نیکل–آهن (Edison) و NiCd تا NiMH

   • حامل حفرات (hole transport) در سلول‌های خورشیدی فیلم نازک

   • ماده آند در دستگاه‌های الکتروکرومیک (en.wikipedia.org).

4. کاتالیزور: تبدیل به نمک‌های نیکل و استفاده به‌عنوان کاتالیزور در هیدروژناسیون و پالایش .

5. سوخت سلولی: در فُرم‌های پِرووسکایت و اکسیژن رسانی (solid oxide fuel cells) .

بازار و چشم‌انداز جهانی

• ارزش بازار (2024): حدود ۳٫۴۲ میلیارد دلار، پیش‌بینی رشد تا ۵٫۰۷ میلیارد دلار در ۲۰۳۴ با نرخ رشد سالانه ۴٪ .

• پوشش کاربرد:

  • الکترونیک (~۰٫۸ میلیارددلار تا ۲۰۳۲)

  • سرامیک (~۰٫۷۱۸ میلیارد)

  • شیشه (~۰٫۶۳۸ میلیارد)

  • کاتالیزور (~۱ میلیارد) .

• بخش‌های مصرف: الکترونیک، خودرو (باتری خودروهای برقی)، هوافضا و پردازش شیمیایی .

• فرآورده‌ها: انواع نیکل اکساید فشرده و بدون فشردگی، پودر و گرانول .

• منطقه‌ای:

  • آمریکای شمالی ~۱ میلیارد دلار (۲۰۳۲: ۱٫۴ میلیارد)

  • اروپا ~۰٫۸۵ میلیارد (۲۰۳۲: ۱٫۲ میلیارد)

  • آسیا–اقیانوسیه ~۱٫۱ میلیارد (۲۰۳۲: ۱٫۵ میلیارد) .

ایمنی و مخاطرات نیکل اکسید

نیکل اکساید پودر غیراستوکیومتری سیاه، سمی و سرطان‌زا است:

• تحریک پوست و حساسیت

• خطر سرطان‌های تنفسی در تماس طولانی‌مدت .
  مطالعات NTP و IARC نشان داده‌اند NiO در موش و انسان خطرناک است و زمان ماندگاری در ریه‌ها بیش از ۳ ماه است .

✍️ نتیجه‌گیری

نیکل اکسید (NiO) به‌دلیل خواص منحصر به فرد فیزیکی، الکترونیکی، و کاربردهای گسترده در صنایع سرامیک، باتری و کاتالیزور، ماده‌ای کلیدی به‌شمار می‌رود. این ترکیب شیمیایی هم در بازار جهانی با ارزشی چند میلیارد دلاری حضور دارد و هم از دیدگاه ایمنی نیازمند رعایت اصول دقیق است.
برای ارتقای رتبه گوگل پیرامون کلیدواژه‌ی «نیکل اکساید»، توصیه می‌شود این واژه‌ها را در عناوین، متن، توضیح متا، و تگ‌ها به‌کار ببرید. همچنین، افزودن نکات پیشرفته‌تر مانند «قیمت روز نیکل اکساید»، «خرید نیکل اکسید صنعتی»، و «روش سنتز NiO» می‌تواند ترافیک هدفمند و با کیفیت را جذب کند.