四羰化镍

化学物质

四羰化镍，又名羰基镍，是一种金属羰基化合物，化学式为Ni(CO)4，有剧毒，主要用于制高纯镍粉，也用于电子工业及制造塑料中间体，也用作催化剂。

研究简史

四羰合镍是由德国化学家L. Mond等人在1890年发现的，一氧化碳在常压下与加热至50℃的镍粉反应生成四羰合镍、在室温下它是一种无色液体。在工业上它已形成大规模生产作为精炼镍的中间过程。

理化性质

物理性质

熔点：-19℃

沸点：43℃

密度：1.32g/cm3

外观：无色液体，带有一种发霉的气味

闪点：＜-20℃

化学性质

在空气中容易被氧化生成一氧化碳和盐类，在空气中含10ppm足以使酒精或一氧化碳火焰发光。在30-50℃温度合成，不与酸性水溶液或碱性水溶液起反应；与二硫化碳反应产生硫化镍和碳。它在有机溶剂中的溶液会随着氧化的进行而产生一种淡绿色的凝胶状沉淀。这种溶液也容易被卤素、氰和硫氧化成镍(II)盐，不生成羰基卤化物。

四羰化镍为零价化合物，四个羰基形成四面体，经由碳与金属镍共价相连。

四羰化镍易燃烧，带有黄色火焰，在空气或氧存在时，加热到60℃可能强烈分解，燃烧速率为2.7mm/min。当用钠、钾或镁汞齐在四氢呋喃中还原四羰合镍时，生成了九羰合四镍酸盐：

4Ni(CO)4 + 2Na → Na2[Ni4(CO)9] + 7CO

这些盐对空气极为敏感，它们从溶液中结晶为溶剂合物，在水中这些盐生成[Ni4H(CO)9]-离子，当用磷酸处理这些溶液时，可以得到黑紫色结晶状的H2Ni4(CO)9。用锂汞齐还原四羰合镍的过程略有不同，产生八羰合三镍酸根阴离子，即Li2[Ni3(CO)8]。

制备方法

一个方便的实验室制备方法是先将甲酸镍热分解得到微细分散的镍粉，然后在小量汞存在时令常温和常压下的一氧化碳与镍粉反应。四羰合镍也可以在硫化合物存在时在水溶液介质中合成。在乙硫醇存在时，令一氧化碳通人于硫酸镍的碱性溶液，可以得到良好产率的四羰合镍、在碱性溶液中硫化镍可以定量地被一氧化碳转化成四羰基镍：

NiS + 5CO + 4OH- → Ni(CO)4 + S2- + CO32- + 2H2O

在比较苛刻的条件下，例如120℃和50atm下的一氧化碳，甚至六氨合镍离子[Ni(NH3)6]2+也能被转化成四羰合镍。

应用领域

主要用于制高纯镍粉，也用于电子工业及制造塑料中间体，也用作催化剂。

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）：无

氢键供体数量：0

氢键受体数量：4

可旋转化学键数量：0

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：4

重原子数量：9

表面电荷：0

复杂度：10

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：5

应急处理

泄漏应急处理

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿厂商特别推荐的化学防护服（完全隔离）。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷水雾会减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所处置。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

防护措施

呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，必须佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时，应该佩带正压自给式呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

身体防护：穿相应的防护服。

手防护：戴防化学品手套。

其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后再用。进行就业前和定期的体检。

急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。

食入：误服者给饮大量温水，催吐，就医。

安全信息