Получение гидроксосолей никеля
10
ный аммиаком и выделенный декантацией;
b
— микрокристалличе-
ский гидроксид никеля, осажденный NaOH;
с
— турбоструктурный
гидроксид никеля, осажденный аммиаком и отделенный центрифуги-
рованием;
d
— чистый β-Ni(OH)
2
, полученный гидротермальным вы-
ращиванием из водной суспензии слоистого гидроксида [3].
Анализируя рис. 9 и 10, можно отметить качественное сходство
рентгенограмм образца 2.3 и кривой
b.
Это подтверждает получение
нами мелкокристаллической фазы, которую можно принять за про-
межуточную структуру при образовании устойчивой β-фазы гидрок-
сида никеля. Таким образом, скорость введения щелочи оказывает
сильное влияние на состав получаемых гидроксосолей никеля.
Обсуждение
. Возможен следующий механизм образования гид-
роксосолей никеля. В разбавленных растворах солей ионы металла
окружены шестью молекулами воды, представляя собой октаэдриче-
ский гексааквакомплекс. Сульфат-ионы также окружены молекулами
воды и могут диффундировать в растворе на значительном удалении
от ионов никеля, составляя противоположно заряженную атмосферу
этого иона.
При добавлении щелочи возможна атака гексааквакомплекса ни-
келя гидроксогруппами со всех сторон. Сульфат-ион не может кон-
курировать с ОН-ионом по скорости перемещения в растворе, так как
последний обладает эстафетным механизмом передачи заряда и, со-
ответственно, является более подвижным [19]. Возникает гидроксо-
соль с гидроксильным числом не менее 1,5.
При медленном введении щелочи гидроксогруппы равномерно
перераспределяются по аквакомплексам никеля и возможно появле-
ние гидроксосолей с гидроксильным числом менее 1,5.
В концентрированных растворах аквакомплексы могут иметь во
внешней сфере сульфат-ионы, соединенные водородными связями с
внутренней сферой комплекса никеля (рис. 11). Эти комплексы могут
полимеризоваться. Полученный при этом полимер имеет состав
{[Ni(H
2
O)
6
]SO
4
}
n
и схематично изображен на рис. 12. Число звеньев по-
лимера зависит от концентрации соли, скорости перемешивания и тем-
пературы раствора. Образовав-
шийся полимер нейтрален, знак
плотности заряда по цепочке че-
редуется. В результате противопо-
ложно заряженные участки нахо-
дятся на максимальном удалении
друг от друга. Такая структура по-
лимера позволяет понять, почему
полученные осадки имеют слои-
стую консистенцию и переменный
состав.
Рис. 11.
Гексааквакомплекс никеля в
концентрированных растворах NiSO
4
