硫.酸鎳

硫.酸鎳 CA.S登錄號 10101-97-0 EINECS登錄號 231-111-4 沸點 2732℃(lit.) 熔點 53℃水溶性 625g/L (20℃) 密度 2.07g/cm3 外觀 綠色結(jié)晶, 正方晶系 化學(xué)式 NiSO4·6H2O 分子量 262.85 別稱：硫.酸鎳,六水; 六水合硫.酸鎳(II)；硫.酸鎳(II)六水合物 ；硫.酸鎳(II), PURATRONIC?;硫.酸鎳(II) 溶液;鎳標(biāo)準(zhǔn)濃縮液 10.00G NI;無水硫.酸鎳(II);硫.酸鎳(II);硫.酸鎳、無水;鎳礬 用途： 主要用于電鍍工業(yè)及化學(xué)鍍, 也用于有機合成和生產(chǎn)硬化油作為油漆的催化劑。用于鎳電池、制取其他鎳鹽、印染媒染劑、金屬著色劑等 含量：98 規(guī)格：25KG/包 粒度：100（目） 執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：100 品牌：金川 原產(chǎn)地/生產(chǎn)商：甘肅 用途級別：工業(yè)級 化學(xué)性質(zhì) 有無水物、六水物和七水物三種。商品多為六水物，有α-型和β-型兩種變體，前者為藍(lán)色四方結(jié)晶，后者為綠色單斜結(jié)晶。加熱至103°C時失去六個結(jié)晶水。易溶于水，微溶于醇，其水溶液呈酸性，微溶于酸、氨.水。 含6分子結(jié)晶水的α型為藍(lán)綠色四方結(jié)晶，在53℃轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦途G色透明結(jié)晶。40℃時穩(wěn)定，室溫時成為藍(lán)色不透明晶體。含7份結(jié)晶水的為翠綠色透明結(jié)晶。有甜澀味。稍有風(fēng)化性。約在100℃時失去5分子結(jié)晶水成為一水物，在280℃時成黃綠色無水物。半數(shù)致死量(大鼠，腹腔)500mg/kg。有致癌可能性。硫.酸鎳有無水物、六水物、七水物3種，以六水物為主。無水物為黃綠色結(jié)晶體，相對密度3.68。 溶于水，硫.酸鎳接觸塵沫及有機物，有時能引起燃燒。有毒，空氣中最.高容許濃度0.5mg/m3。 應(yīng)用領(lǐng)域 1，用于電鍍工業(yè)，是電鍍鎳和化學(xué)鎳的主要鎳鹽，也是金屬鎳離子的來源，能在電鍍過程中離解鎳離子和硫.酸根離子。用于電鍍銀、電鍍黑鎳和刷鍍鎳電解液中，也用于化學(xué)鍍鎳、浸鎳溶液中。硫.酸鎳在電鍍中起著很重要的作用,這是做為一個電鍍工藝必需了解主鹽之一。舉例說明..硫.酸鎳在電鍍光鎳中的作用吧它是供給鎳離子的主鹽。它的濃度高低影響著陰極電流效率的高低和鍍層的性能。含量低時分散能力好。結(jié)晶細(xì)致,但沉積速度減慢,陰陽極電流效率低。含量高時,電流高區(qū)沉積快。但分散能力差.而且消耗量也較大。 硫.酸鎳含量對化學(xué)鍍銅沉積速率有影響,沉積速率隨著鍍液溫度、pH和N i離子濃度的提高而增大。 相對于電鍍，化學(xué)鎳正相對于電鍍鎳。不同于電鍍，它無需外電源，僅利用溶液中適當(dāng)?shù)倪€原劑就使鎳離子在金屬表面的自催化作用下得以還原沉積，所以也稱無電鍍。因為化學(xué)鎳較電鍍鎳成本要貴，但化學(xué)鎳層相較于電鍍鎳層仍具有無可匹敵的優(yōu)點：1. 優(yōu)異的均鍍能力;2. 抗蝕性高;3. 硬度高;4.光亮的化學(xué)鎳層可以媲美不銹鋼，比電鍍鎳層的微黃色外觀美觀。硫.酸鎳是電鍍液的一個主鹽成分,提供主鹽濃度，一般來說電鍍鎳、化學(xué)鎳、電鍍錫鎳合金都用到硫.酸鎳 ，其要求都差不多，主要是配方和濃度要求不同 2，硬化油生產(chǎn)中是油脂加氫的催化劑。 3，醫(yī)藥工業(yè)用于生產(chǎn)維生素C氧化反應(yīng)的催化劑。 4，無機工業(yè)中用作生產(chǎn)其它鎳鹽如：硫.酸鎳鹽、氧化鎳、氫氧化鎳、碳酸鎳等。 5，印染工業(yè)中硫.酸鎳用于制酞菁艷藍(lán)絡(luò)合劑和還原染料的媒染劑。 6，還可用于生產(chǎn)鎳ge電池和生產(chǎn)硬質(zhì)合金等等 7，用于金屬著色劑、油漆催干劑和含鎳.催.化.劑制造。如鋁材著色。 8、用于制取其它無機及有機鉻化物，用作阻蝕劑，用于玻璃工業(yè)、陶瓷彩釉等 上述多個行業(yè)的應(yīng)用中，屬電鍍、化學(xué)鍍及充電電池領(lǐng)域用量。 硫.酸鎳溶于水中，用鐵或鋅置換，形成硫.酸鐵或鋅及金屬鎳。但鎳往往覆蓋于鐵或鋅表面，影響進(jìn)一步反應(yīng)，應(yīng)逐步除去置換出來的鎳或添加其他成分，使置換出來的鎳呈松散狀態(tài)，不影響進(jìn)一步反應(yīng)。 生產(chǎn)方法 1.可由鈷生產(chǎn)中的含鎳硫.酸鹽溶液加入純堿溶液沉淀出碳酸鎳，再將碳酸鎳溶于硫.酸，生成硫.酸鎳溶液，經(jīng)濃縮結(jié)晶、離心分離制得； 2.可用金屬鎳或一氧化鎳溶于硫.酸制得； 光亮鍍鎳鍍液PH值控制 光亮鍍鎳的溶液呈弱酸性，陰極電流效率小于。因此，在電鍍過程中陰極上除了鎳的沉積外，還有少量的氫氣析出，氫氣的析出，影響到溶液的氫離子的濃度，而pH的控制范圍對鍍層質(zhì)量又是至關(guān)重要的一個參數(shù)。 pH的大小對鍍液與鍍層質(zhì)量有直接影響。pH過高，陰極附近區(qū)域會出現(xiàn)堿式鎳鹽沉淀的傾向，并有利于氫氣泡停留在陰極(即鍍件的下半部)從而使鍍層產(chǎn)生針.孔，同時，由于鍍層中夾有堿式鎳鹽，使鍍層結(jié)晶粗糙，并有脆性裂紋。因此，只有采用較低的電流密度的普通鎳或滾鍍鎳，才能使用較高的pH。pH較低的鍍液，其陽極溶解較好，泥渣也少，并能采用較高的電流密度，故一般快速鍍鎳液中，都用較低的pH，pH低還能減少由于鍍液渾濁而引起的毛刺、針.孔。當(dāng)然pH過低也有缺點，使鍍層光亮度比高pH的差，沉積速度也緩慢一些。 應(yīng)該指出，各種光liu.酸鎳對鈷Co元素有要求,一般要求低鈷0.05%以內(nèi)或越低越好，此處鈷是有害元素；電池級硫.酸鎳對鈷Co元素一般無硬性要求，因為鎳鈷錳酸鋰電池內(nèi)，鈷是主元素之一。 　　2、電池級硫.酸鎳目前已對Fe.Zn.Cr等磁性異物有要求，電鍍級硫.酸鎳對此暫無要求。 　　3、電鍍級硫.酸.鎳對各項指標(biāo)暫無明確的數(shù)據(jù)要求，以滿足具體使用即可。（不是要求不高，只是無具體數(shù)據(jù)層面要求）但是基本以使用金川、吉恩、金柯產(chǎn)電鍍級硫.酸鎳為主。反觀電池材料廠商，對電池級硫.酸鎳有明確的指標(biāo)要求。滿足指標(biāo)要求的硫.酸鎳，基本就可以使用。 　　二、二者銷售方式不同 　　電鍍廠往往規(guī)模小，數(shù)量多（有數(shù)據(jù)說中國有15000家電鍍廠），對硫.酸鎳需求量不是很大。以按需采購為主。因而硫.酸鎳生產(chǎn)商沒有足夠精力應(yīng)對電鍍廠的零單采購。故電鍍級硫.酸鎳市場有經(jīng)銷商或代理商這一重要角色的存在。電鍍硫.酸鎳生產(chǎn)商對接經(jīng)銷商或代理商（當(dāng)然也有大的電鍍廠），再由經(jīng)銷商或代理商于全國各主要地區(qū)或分銷或代理銷售給分散的電鍍廠。 　　電池級硫.酸鎳市場下，各大電池材料廠對硫.酸鎳需求數(shù)量大又相對集中。由硫.酸鎳生產(chǎn)商直接對接硫.酸鎳需求用戶，無中間商存在。 　　三、電鍍工藝復(fù)雜，各家有各家的自屬電鍍配方工藝。匹配電鍍硫.酸鎳的各項屬性，制定了屬于自己的電鍍工藝和作業(yè)線，輕易不會調(diào)整電鍍硫.酸鎳供應(yīng)商。原因如下：電鍍廠對硫.酸鎳供應(yīng)商的綜合穩(wěn)定性要求很高，要求生產(chǎn)穩(wěn)定、供應(yīng)數(shù)量穩(wěn)定、品質(zhì)穩(wěn)定。電鍍廠改工藝和改產(chǎn)線的成本太高，影響太大，還有可能對產(chǎn)品有影響?；谝陨锨闆r，要求電鍍硫.酸鎳供應(yīng)一定要穩(wěn)定、品質(zhì)一定要穩(wěn)定、口碑信譽要、履約能力要強、能簽供應(yīng)長協(xié)，經(jīng)此刷選下來的合格電鍍硫.酸鎳而電池級硫.酸鎳市場，盡管對品質(zhì)有明確和較嚴(yán)格的要求，但是也正因為有明確的要求，需求數(shù)量又巨大。使得各硫.酸鎳供應(yīng)商依據(jù)指標(biāo)要求生產(chǎn)，基本可達(dá)成供應(yīng)合作意向。 組成化學(xué)鍍鎳的溶液及其作用 化學(xué)鍍鎳溶液中的主鹽就是鎳鹽，一般采用氯.化鎳或硫.酸鎳，有時也采用氨.基磺酸鎳、醋酸鎳等無機鹽。早期酸性鍍鎳液中多采用氯.化鎳，但氯.化鎳會增加鍍層的應(yīng)力，現(xiàn)大多采用硫.酸鎳。目前已有介紹采用次亞.磷.酸鎳作為鎳和次亞.磷.酸根的來源，一個優(yōu)點是避免了硫.酸根離子的存在，同時在補加鎳鹽時，能使堿金屬離子的累積量達(dá)到最小值。但存在的問題是次亞.磷.酸鎳的溶解度有限，飽和時僅為35g/L。次亞.磷.酸鎳的制備也是一個問題，價格較高。如果次亞.磷.酸鎳的制備方法成熟以及溶解度問題能夠解決的話，這種鎳鹽將會有很好的前景。 　　還原劑： 　　化學(xué)鍍鎳的反應(yīng)過程是一個自催化的氧化還原過程，鍍液中可應(yīng)用的還原劑有次亞.磷.酸鈉、硼氫化鈉、烷.基胺硼.烷及肼等。在這些還原劑中以次亞.磷.酸鈉用的最多，這是因為其價格便宜，且鍍液容易控制，鍍層抗腐蝕性能好等優(yōu)點。 　　絡(luò)合劑： 　　化學(xué)鍍鎳溶液中的絡(luò)合劑除了能控制可供反應(yīng)的游離鎳離子的濃度外，還能抑制亞.磷.酸鎳的沉淀，提高鍍液的穩(wěn)定性，延長鍍液的使用壽命。有的絡(luò)合劑還能起到緩沖劑和促進(jìn)劑的作用，提高鍍液的沉積速度?；瘜W(xué)鍍鎳的絡(luò)合劑一般含有qiang.基、羧基、氨.基等。 　　在鍍液配方中，絡(luò)合劑的量不僅取決于鎳離子的濃度，而且也取決于自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在鍍液中每一個鎳離子可與6個水分子微弱結(jié)合，當(dāng)它們被qiang.基，qiang.基，氨.基取代時，則形成一個穩(wěn)定的鎳配位體。如果絡(luò)合劑含有一個以上的官能團，則通過氧和氮配位鍵可以生成一個鎳的閉環(huán)配合物。在含有0.1mol的鎳離子鍍液中，為了絡(luò)合所有的鎳離子，則需要含量大約0.3mol的雙配位體的絡(luò)合劑。當(dāng)鍍液中無絡(luò)合劑時，鍍液使用幾個周期后，由于亞.磷.酸根聚.集，濃度增大，產(chǎn)生亞.磷.酸鎳沉淀，鍍液加熱時呈現(xiàn)糊狀，加絡(luò)合劑后能夠大幅度提高亞.磷.酸鎳的沉淀點，即提高了鍍液對亞.磷.酸鎳的容忍量，延長了鍍液的使用壽命。 　　不同絡(luò)合劑對鍍層沉積速率、表面形狀、磷含量、耐腐蝕性等均有影響，因此選擇絡(luò)合劑不僅要使鍍液沉積速率快，而且要使鍍液穩(wěn)定性好，使用壽命長，鍍層質(zhì)量好。 　　緩沖劑： 　　由于在化學(xué)鍍鎳反應(yīng)過程中，副產(chǎn)物氫離子的產(chǎn)生，導(dǎo)致鍍液pH值會下降。試驗表明，每消耗1mol的Ni2+同時生成3mol的H+，即就是在1L鍍液中，若消耗0.02mol的硫.酸鎳就會生成0.06mol的H+。所以為了穩(wěn)定鍍速和保證鍍層質(zhì)量，鍍液必須具備緩沖能力。緩沖劑能有效的穩(wěn)定鍍液的pH值，使鍍液的pH值維持在正常范圍內(nèi)。一般能夠用作PH值緩沖劑的為強堿弱酸鹽，如醋酸鈉、硼砂、焦磷.酸鉀等。 　　穩(wěn)定劑：化學(xué)鍍鎳液是一個熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，常常在鍍件表面以外的地方發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)鍍液中產(chǎn)生一些有催化效應(yīng)的活性微?！呋诵臅r，鍍液容易產(chǎn)生激烈的自催化反應(yīng)，即自分解反應(yīng)而產(chǎn)生大量鎳-磷黑色粉末，導(dǎo)致鍍液壽命終止，造成經(jīng)濟損失。在鍍液中加入一定量的吸附性強的無機或有機化合物，它們能優(yōu)先吸附在微粒表面抑制催化反應(yīng)從而穩(wěn)定鍍液，使鎳離子的還原只發(fā)生在被鍍表面上。 　　加速劑： 　　在化學(xué)鍍?nèi)芤褐屑尤胍恍┘铀俅呋瘎芴岣呋瘜W(xué)鍍鎳的沉積速率。加速劑的使用機理可以認(rèn)為是還原劑次磷.酸根中氧原子被外來的酸根取代形成配位化合物，導(dǎo)致分子中H和P原子之間鍵合變?nèi)酰箽湓诒淮呋砻嫔细菀滓苿雍臀?。也可以說促進(jìn)劑能起活化次磷.酸根離子的作用。常用的加速劑有丙二酸、丁二酸、氨.基乙.酸、丙.酸、氟.化.鈉等。其他添加劑：在化學(xué)鍍鎳溶液中，有時鍍件表面上連續(xù)產(chǎn)生的氫氣泡會使底層產(chǎn)生條紋或麻點。加入一些表面活性劑有助于工件表面氣體的逸出，降低鍍層的孔隙率。常用的表面活性劑有十.二.烷.基硫.酸鹽、十.二.烷.基磺酸鹽和正辛基硫.酸鈉等。稀土元素在電鍍液中可以改善鍍液的深鍍能力、分散能力和電流效率。研究表明，稀土元素在化學(xué)鍍中同樣對鍍液的鍍層性能有顯著改善。少量的稀土元素能加快化學(xué)沉積速率，提高鍍液穩(wěn)定性，鍍層耐磨性和搞腐蝕性能。化學(xué)鍍鎳磷合金鍍層，硬度可高達(dá)HV1000，相當(dāng)HRC69，具有很高的耐磨性和耐腐蝕性，鍍層結(jié)合力好、厚度均勻。鍍速快，可達(dá)20μm/小時。 　　化學(xué)鍍鎳的技術(shù)特性 　　1、耐腐蝕性強：該工藝處理后的金屬表面為非晶態(tài)鍍層，抗腐蝕性特別優(yōu)良，經(jīng)硫.酸、鹽.酸、燒.堿、鹽水同比試驗，其腐蝕速率低于1cr18Ni9Ti不銹鋼。 　　2、耐磨性好：由于催化處理后的表面為非晶態(tài)，即處于基本平面狀態(tài)，有自潤滑性。因此，摩擦系數(shù)小，非粘著性好，耐磨性能高，在潤滑情況下，可替代硬鉻使用。 　　3、光澤度高：催化后的鍍件表面光澤度為LZ或▽8-10可與不銹鋼制品媲美，呈白亮不銹鋼顏色。工件鍍膜后，表面光潔度不受影響，無需再加工和拋光。 　　4、表面硬度高：經(jīng)本技術(shù)處理后，金屬表面硬度可提高一倍以上，在鋼鐵及銅表面可達(dá)Hv570。鍍層經(jīng)熱處理后硬度達(dá)Hv1000，工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。 在硫.酸電解液中加草.酸,硫.酸鎳對氧化膜的影響 關(guān)于在硫.酸陽極氧化法中采用草.酸作為添加劑，國內(nèi)外已有報道。在硫.酸電解液中加入草.酸后生成氧化膜的厚度比在相同條件下不加草.酸所得的氧化膜要厚些，槽溫控制范圍也寬些。最近日本報道，使用硫.酸鎳添加劑能改善氧化膜性能，加速陽極氧化速度。 1.在一般硫.酸陽極氧化法條件下，添加琥珀酸、β-萘磺酸、氨.基磺酸、磺基水楊酸、硫.酸鎳、草.酸，對氧化膜膜厚無大影響，但硬度卻有所增加，其中以草.酸的效果最明顯?！　? 2.在硫.酸電解液中添加7g/l左右草.酸時，氧化膜的厚度和硬度在試驗范圍內(nèi)隨電流密度上升、氧化時間延長而增加。電流密度為2-2.5A/d㎡時，氧化膜的硬度比沒有添加草.酸時顯著增加。 　　 3.添加硫.酸鎳顯著?！　? 4.槽液溫度在20-25℃時，添加草.酸氧化所得的膜厚及硬度都比無添加劑時高。尤其是硬度增加較大。因而在添加 硫.酸鎳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) AR / EP / CP 1? 指標(biāo)名稱 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(%) (電鍍級?)?????????????????????????????? 鎳(Ni)????????? ≥ 22?? 鈷(Co)??????? ≤ 0.02? 鐵(Fe)??????? ≤ 0.002? 銅(Cu)??????? ≤ 0.002? 鉛(Pb)??????? ≤ 0.001? 鋅(Zn)??????? ≤ 0.003? 鈣(Ca)?????? ≤ 0.02? 鎂(Mg)?????? ≤ 0.015? 水不溶物(Insoluble matter)≤ 0.02? 銨沉淀物(以 Al 計，不包括 Fe) ≤ 0.003? 氨(NH3) ≤ 0.03?? 氯.化物(以Cl- 計) ≤ 0.1? 2??指標(biāo)名稱?????????????????????? ?標(biāo) 準(zhǔn) (EP) 六水硫.酸鎳(NiSO4?6H2O)? ≥98.0%? 鎳+鈷(Ni+Co)?????????????????? ≥22.00%? 鈉+鉀(Na+K)?????????????????? ?≤30ppm? 銨(NH4)??????????????????????????? ≤20ppm? 氯.化物(Cl)?????????????????????? ?≤20ppm? 硝.酸鹽(NO3)???????????????????≤50ppm? 銅(Cu)????????????????????????????? ?≤20ppm? 鐵(Fe)????????????????????????? ??? ?≤0.002%? 鈷(Co)????????????????????????????? ≤0.02%? 鈣(Ca)????????????????????????? ??? ≤0.01%? 鉛、鋅、錳(Pb,Zn,Mn)???? Tr? 水不溶物???????????????????????? ?≤0.01%?