Никель гидриді: ашылу тарихы, қасиеттері, химиялық формуласы (NiH). 1958 ж. Богдан Барановский ашқан. Катализ және бейстохиометриялық гидридтер туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Никель-сутек аккумуляторы. Никель сутегі – NiH формулалы бейорганикалық қосылыс немесе әртүрлі координациялық кешендердің бірі. Оны 1958 жылы поляк химигі Богдан Барановский ашқан.
Nickel–hydride battery
Nickel hydride is either an inorganic compound of the formula NiH or any of a variety of coordination complexes. It was discovered by Polish chemist Bogdan Baranowski in 1958.
Бинарлы никель гидридтері және ұқсас материалдар
Никель мен платинаның анық гидридтерінің болуы күмәнді. Бұл байқау стехиометриялық емес гидридтердің бар екенін жоққа шығармайды. Шындығында, никель кеңінен қолданылатын сутегілендіру катализаторы болып табылады. Никель гидридтерін зерттеу бойынша тәжірибелік жұмыстар аз және көбінесе теориялық сипатта. Сутек никельді қатайтады (көптеген металдар сияқты), никель атомдарының кристалдық торларындағы ығысулардың бір-бірінен сығалауына кедері келтіреді. Никель гидридіндегі қорытқы сутегінің мөлшері мен оның түрінің (төгілген фаза) өзгеруі, алынған никель гидридінің қаттылығы, серпімділігі және созылу беріктігі сияқты қасиеттерін анықтайды. Сутегінің жоғары мөлшері бар никель гидриді, никельге қарағанда қаттырақ және мықтырақ болуы мүмкін, бірақ мұндай никель гидриді никельге қарағанда серпімділігі төмен. Серпімділіктің жоғалтуы сутектің тудырған деформацияны басу нәтижесінде пайда болатын жарықтардың өткір ұштарын сақтап тұруынан және гидридтің ыдырауынан туындаған кернеудегі бос кеңістіктердің пайда болуынан болады. Сутектің әсерінен металлдың сынуы жоғары температурадағы турбиналарда қолданылатын никельде проблема тудыруы мүмкін. Никель гидридінің қабылдаған стехиометриясының тар диапазонында ерекше құрылымдар кездеседі. Бөлме температурасында никельдің ең тұрақты түрі – бетке орталықтанған кубикалық (FCC) құрылымды α-никель. Бұл салыстырмалы түрде жұмсақ металл материал, ол сутегінің өте аз мөлшерін еріте алады, 0,002 салмақтық %-дан аспайды және тек 0,00005% дейін. Ерітілген сутегі бар қатты ерітінді фазасы, бастапқы никельдің құрылымын сақтайды және α-фазасы деп аталады. 25°C-та β-никельде еріту үшін 6 кбар сутегі қысымы қажет, бірақ 3,4 кбардан төмен қысымда сутек десорбцияланады.
"The existence of definite hydrides of nickel and platinum is in doubt". This observation does not preclude the existence of nonstoichiometric hydrides. Indeed, nickel is a widely used hydrogenation catalyst. Experimental studies on nickel hydrides are rare and principally theoretical. Hydrogen hardens nickel (as it does most metals), inhibiting dislocations in the nickel atom crystal lattice from sliding past one another. Varying the amount of alloying hydrogen and the form of its presence in the nickel hydride (precipitated phase) controls qualities such as the hardness, ductility, and tensile strength of the resulting nickel hydride. Nickel hydride with increased hydrogen content can be made harder and stronger than nickel, but such nickel hydride is also less ductile than nickel. Loss of ductility occurs due to cracks maintaining sharp points due to suppression of elastic deformation by the hydrogen, and voids forming under tension due to decomposition of the hydride. Hydrogen embrittlement can be a problem in nickel in use in turbines at high temperatures. In the narrow range of stoichiometries adopted by nickel hydride, distinct structures are claimed. At room temperature, the most stable form of nickel is the face centred cubic (FCC) structure α nickel. It is a relatively soft metallic material that can dissolve only a very small concentration of hydrogen, no more than 0.002 wt% at , and only 0.00005% at The solid solution phase with dissolved hydrogen, that maintains the same structure as the original nickel is termed the α phase. At 25°C, 6 kbar of hydrogen pressure is needed to dissolve in β nickel, but the hydrogen desorbs at pressures below 3.4 kbar.
Жер бетінің
Сутек никель беттерінде диссоциацияланады. Ni(111), Ni(100) және Ni(110) кристалдық жақтарындағы диссоциациялану энергиялары сәйкесінше 46, 52 және 36 кДж/моль. Сутек осы беттердің әрқайсысынан әртүрлі температурада диссоциацияланады: 320–380, 220–360 және 230–430 К. β гидридтің тығыздығы 7,74 г/см³. Ол сұр түсті. Шамамен стехиометриялық NiH тұрақсыз және 340 МПа төмен қысымда сутегін жоғалтады.
Hydrogen dissociates on nickel surfaces. The dissociation energies on Ni(111), Ni(100), and Ni(11O) crystal faces are respectively 46, 52, and 36 kJ/mol. The H dissociates from each of these surfaces at distinct temperatures: 320–380, 220–360, and 230–430 K. The density of the β hydride is 7.74 g/cm. It is grey. The near stoichiometric NiH is unstable and loses hydrogen at pressures below 340 MPa.