Сульфат никеля (NiSO4), Мешок 20 кг

Сульфат никеля, техническое вещество

Никелевая соль серной кислоты состава NiSO4. Безводный продукт — жёлто-зелёные кристаллы без запаха, плотность 4,01 г/см³. Кроме безводной формы в торговле присутствуют гексагидрат NiSO4·6H2O (CAS 10101-97-0, окраска от синей до изумрудно-зелёной) и гептагидрат NiSO4·7H2O (CAS 10101-98-1, зелёный). Количество кристаллизационной воды в партии определяется её предысторией — влажностью и условиями хранения. Общие черты всех форм: умеренная токсичность, канцерогенность, плотность выше, чем у воды. Ключевой риск — экологический, при проливе распространение пресекают немедленно.

Ключевые показатели

• Номер CAS: 7786-81-4
• Молярная масса: 156,772; точная масса: 155,903
• Номер ЕС: 232-104-9; UNII: 4FLT4T3WUN
• Карточка КМГС (ICSC): 0063; номер ООН: 3077
• DSSTox: DTXSID6023787; код NCI: C45869
• Код ТН ВЭД: 2833240000; RTECS: QR9600000
• Цвет и форма: зелёно-жёлтые кристаллы, бледно-зелёные
• Запах: отсутствует
• Плотность: 4,01 г/см³
• Плавление: 840 °C (разложение)
• Кипение: 330 °C при 760 мм рт. ст.
• Вода: 27,3–27,7 г/100 мл при 20 °C
• PSA: 82,98; XLogP3: 0,428
• Горючесть: не воспламеняется; температура самовоспламенения и пределы воспламеняемости отсутствуют (USCG, 1999)
• Гексагидрат сохраняет стабильность при 40 °C

Гидраты: цифры по формам

Шестиводная соль. Кристаллы альфа-модификации синие или сине-зелёные, тетрагональные; бета-модификация даёт прозрачные зелёные кристаллы. При комнатной температуре образец синеет и теряет прозрачность, при 280 °C переходит в зеленовато-жёлтую безводную соль. Около 100 °C уходит пять молекул воды, при 103 °C — шесть. Точка перехода 53,3 °C. Плотность 2,07, показатели преломления 1,581 и 1,487. Водный раствор кислый, pH около 4,5, вкус сладковато-вяжущий, образец слегка выцветает. Растворимость в воде 65,52 г/100 см³ при 0 °C и 340,7 г/100 см³ при 100 °C, в метаноле 12,5 г/100 см³; в спирте и в растворе аммиака растворяется очень хорошо.

Семиводная соль. Зелёные ромбические кристаллы, плотность 1,948, показатели преломления 1,467, 1,489 и 1,492. Плавление при 99 °C сопровождается потерей воды, при 103 °C уходят шесть молекул. В воде 75,6 г/100 см³ при 15,5 °C и 475,8 г/100 см³ при 100 °C, растворим в спирте.

Химическая характеристика

Отнесён к кислым солям. В воде даёт кислый агрессивный раствор. Нагрев до разложения сопровождается выделением высокотоксичных паров металлического никеля, оксидов серы и оксидов азота (Льюис, 3-е изд., 1993, с. 910).

Промышленное применение

Соль служит исходным сырьём при получении других соединений никеля. Прикладные направления — полиграфия и крашение текстиля, а также электрохимическое осаждение никеля, где вещество работает как основной поставщик ионов Ni²⁺.

Класс опасности

Указания H302, H317, H334, H341, H350i, H360D, H372, H411 — вреден при проглатывании, вызывает кожную сенсибилизацию и симптомы астмы при вдыхании, подозревается в генетическом действии, канцерогенен при вдыхании, может нанести вред нерождённому ребёнку, поражает органы при длительном воздействии, токсичен для водной среды с долгосрочными последствиями. Меры P201, P261, P280, P284, P304 + P340, P308 + P313. В реестре C и L ECHA сигнальное слово «Опасность»: H302 (100 %) по данным 2508 компаний и 22 уведомлений, плюс отдельный массив от 42 компаний по 2 уведомлениям; присутствуют записи H301 (токсичен при проглатывании) и H401 (токсично для водных организмов) с мерами P273, P391, P501. Старая маркировка: Xn и N, коды R40, R43, R51/53, инструкции S22, S36/37, S60, S61, S45, S23. Транспортные данные: уровень упаковки III, категория опасности 6, коды ООН 9141/3082, WGK Германия 3.

Медико-гигиенические данные

При 20 °C испарение пренебрежимо мало, однако при диспергировании порошка опасная концентрация аэрозоля достигается быстро. Острая экспозиция вызывает раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. Хроническая — сенсибилизацию кожи, астму, поражение лёгких, воспаление и изъязвление носовых пазух. Канцерогенность для человека реализуется ингаляционным путём; не исключено действие на репродуктивную функцию и развитие плода. Нормативы: OSHA, таблица Z-1 — 1 мг/м³ при 8-часовом усреднении для растворимых соединений никеля в пересчёте на Ni; отменённый в 1989 году PEL TWA 0,1 мг/м³ сохраняет силу в отдельных штатах; NIOSH REL — 0,015 мг/м³ при 10-часовом усреднении, причём NIOSH относит никель и его соединения к потенциальным профессиональным канцерогенам и требует минимально достижимого уровня воздействия.

Экологический учёт

Вещество входит в перечень опасных загрязнителей воздуха (HAP) по Закону о чистом воздухе в редакции 1990 года, что обязывает EPA вводить для крупных источников стандарты кратного сокращения выбросов. По CERCLA выброс в количестве 100 фунтов (45,4 кг) и более требует немедленного уведомления Национального центра реагирования: (800) 424-8802, для столичного региона Вашингтона (202) 426-2675; порядок изложен в 40 CFR 302.4, раздел IV.D.3.b.

Складирование и отгрузка

Хранение — исключительно в оригинальной, плотно закрытой упаковке, раздельно с окислителями, пищевыми продуктами и кормами, вне зоны сливов и канализации, с подготовленными средствами локализации выбросов при тушении пожара. Канцерогенный статус добавляет требования: хранилище рядом с лабораторией-потребителем, отдельная секция шкафа либо взрывозащищённый холодильник или морозильная камера с этикеткой, инвентарный учёт количества и даты приобретения, пункт выдачи вблизи склада. Отгрузка: излишних объёмов не закупают; продукт помещают в запечатанные стеклянные флаконы или ампулы, те — в прочный контейнер с завинчивающейся или защёлкивающейся крышкой, не открывающийся при падении и стойкий к веществу, обе ёмкости маркируют; требования почты, железной дороги, автоперевозчиков и авиакомпаний выясняют до отправки. Если нормативы отсутствуют, применяют схему «первичный герметичный контейнер — вторичный небьющийся химически стойкий контейнер — прочная внешняя коробка» с абсорбентом на весь объём первичной ёмкости и амортизирующей засыпкой. Отправитель использует самый быстрый и безопасный транспорт, извещает получателя, планирует доставку вне выходных и праздников и при задержке немедленно подключает перевозчика к розыску.

Пожар, разлив, очистка

Сам продукт не горит, но в пожаре выделяет раздражающие и токсичные газы; тушение ведут средством по типу окружающего очага. Карточка ERG 171 предупреждает о возможном взрыве нагретых контейнеров, о перевозке части грузов в горячем состоянии и о риске короткого замыкания для позиции ООН 3508. Зона изоляции при разливе — от 50 м (150 футов) для жидкостей и от 25 м (75 футов) для твёрдых веществ во всех направлениях, с расширением с подветренной стороны; при пожаре с участием цистерны, вагона или автоцистерны — 800 м (1/2 мили) во все стороны, включая возможную эвакуацию.

При проливе не прикасаться к материалу и не ходить по нему, остановить утечку при отсутствии риска, не поднимать пыль. Малый сухой пролив переносят чистой лопатой в чистый сухой контейнер, закрывают неплотно и выносят; малый разлив собирают песком либо иным негорючим сорбентом; крупный разлив жидкости обваловывают дамбой далеко впереди фронта, порошок укрывают плёнкой или брезентом. Попадание в водотоки, канализацию, подвалы и замкнутые объёмы недопустимо. Ликвидатор работает в респираторе с фильтром твёрдых частиц, подобранном по концентрации; собранное помещают в герметичные контейнеры, при необходимости предварительно смачивая материал, остатки аккуратно убирают, утилизацию ведут по местным правилам.

Очистка загрязнённой территории: на суше — котлован, пруд, лагуна или площадка сбора, по возможности с непроницаемой гибкой мембраной на дне; твёрдую фазу накрывают пластиковым листом, чтобы исключить растворение дождевой или пожарной водой. При загрязнении воды вносят кальцинированную соду, доводят pH до нейтрального и удаляют скопления и осадок механическими экскаваторами либо подъёмниками. Воздух рабочей зоны очищают HEPA- или угольными фильтрами; отработанный фильтр перекладывают в пластиковый пакет без загрязнения персонала, немедленно запечатывают и маркируют. Отработанные жидкости собирают в маркированные бутыли с плотной крышкой, помещённые в запечатанный полиэтиленовый пакет; разбитую стеклянную посуду обеззараживают экстракцией растворителем, химическим уничтожением или сжиганием в специализированной установке.

Уничтожение отходов

Перед размещением остатков и осадка на суше консультируются с природоохранным регулятором: критерии обработки земель и практика санитарных свалок пересматриваются. Метода, годного для всех канцерогенных соединений, не существует, а опубликованные схемы химического уничтожения испытаны не на всех типах отходов и трактуются как ориентир. Практический путь — сжигание, предпочтительно в печи газового типа с двухступенчатым горением: первая ступень при соотношении «воздух : топливо» ниже стехиометрического, вторая с избытком воздуха. Растворы, не принимаемые установкой, впитывают опилками либо иным горючим материалом; малые количества разрушают химически на месте. Отработанные HEPA-фильтры сжигают; с угольных фильтров адсорбат отгоняют нагревом и направляют на сжигание. Жидкие отходы уничтожают при температуре, обеспечивающей полное сгорание, твёрдые — включая туши лабораторных животных и подстилку клеток — при температуре, гарантирующей разрушение канцерогена и его метаболитов. Полный перечень (6 методов) размещён в базе HSDB.

Организация работ

Основные правила: не допускать пыления и любого контакта, использовать закрытую систему или вентиляцию, работать в перчатках и спецодежде, глаза защищать очками или щитком, а при пылении дополнять их респиратором. Базовый набор по USCG (1999) — очки и перчатки. В лаборатории исключены курение, алкоголь, приём и хранение пищи, посуда, косметика. После процедур перчатки снимают, руки моют жидким моющим средством из дозатора и тщательно ополаскивают; органические растворители для очистки кожи не применяют; пипетирование только безопасными пипетками. Виварий: снятие верхней одежды, цельнокроеный, предпочтительно одноразовый костюм с плотной посадкой по лодыжкам и запястьям, перчатки, головной убор, галоши; смена одежды ежедневная, при заметном загрязнении — немедленная утилизация комплекта и душ. Синтез и очистку ведут под хорошо вентилируемым колпаком, пары от аналитических операций удаляют. Вытяжные шкафы подбирают с участием специалиста, желательна регулировка скорости вытяжки, чтобы порошок не разносило. Перчаточные боксы держат под разрежением, кратность воздухообмена исключает накопление паров. Допустимы вертикальные шкафы биологической безопасности с ламинарным потоком при достаточной вытяжке и герметичных камерах подачи; горизонтальные шкафы, направляющие фильтрованный воздух через рабочую зону на оператора, не применяют. Перед пуском каждый шкаф испытывают, например дымовой шашкой, и снабжают ярлыком с датой и средним расходом воздуха; проверку повторяют периодически и после структурных изменений. Расширенные данные о профилактических мерах для сульфата никеля (9 наборов) находятся в базе HSDB.