Raney-nickel - Eigenschaften

Makroskopisch sieht Raney-Nickel wie ein fein zerteiltes graues Pulver aus. Mikroskopisch hingegen ähnelt jeder Partikel einem dreidimensionalen Gitter, dessen Öffnungen – Poren irregulärer Größe und Form – überwiegend durch die Auslaugung geschaffen werden. Raney-Nickel ist thermisch und strukturell stabil und besitzt eine große BET-Oberfläche. Diese Eigenschaften resultieren hauptsächlich aus dem Aktivierungsprozess und tragen zur vergleichsweise hohen katalytischen Wirksamkeit bei. Während der Aktivierung wird das Aluminium aus den NiAl3- und Ni2Al3-Phasen der Legierung ausgelöst, verbleibendes Aluminium hat zumeist die Form NiAl. Diese Entfernung des Aluminiums aus spezifischen Phasen wird als „selektives Auslaugen“ bezeichnet. Die NiAl-Phase unterstützt hierbei die strukturelle und thermische Stabilität des Katalysators, der hierdurch resistent gegenüber Zersetzung ist. Diese Resistenz erlaubt es dem Raney-Nickel, für längere Zeit gelagert und verwendet zu werden; für die Labornutzung werden jedoch meist frische Präparate verwendet. Aus diesem Grunde wird kommerzielles Raney-Nickel sowohl in „aktiver“ als auch „inaktiver“ Form angeboten. Die Oberfläche wird häufig mittels BET-Messungen ermittelt, wofür ein hauptsächlich durch metallische Oberflächen adsorbiertes Gas – etwa Wasserstoff – verwendet wird. Über derartige Messungen wurde demonstriert, dass nahezu die gesamte exponierte Oberfläche der Partikel aus Nickel besteht. Da Nickel das aktive Metall des Katalysators ist, wird so eine große Fläche für chemische Reaktionen geboten, was sich in der katalytischen Wirksamkeit niederschlägt. Kommerziell erhältliches Raney-Nickel weist eine durchschnittliche Nickeloberfläche von 100 m² pro Gramm auf.Durch die hohe Wirksamkeit und die Adsorption von Wasserstoff innerhalb der Poren ist Raney-Nickel ein geeigneter Katalysator in vielen Hydrierungsreaktionen. Seine Stabilität – etwa die Tatsache, dass es sich nicht bei hohen Temperaturen zersetzt – erlaubt zudem eine große Bandbreite an Reaktionsbedingungen. Mit Ausnahme von Mineralsäuren – beispielsweise Salzsäure – ist Raney-Nickel in den meisten Laborlösungsmitteln kaum löslich und erleichtert durch seine hohe Dichte, die zwischen 6 und 7 g/cm³ liegt, die Trennung von flüssigen Phasen nach einer Reaktion. Die Partikelgröße beträgt normalerweise 20 bis 50 μm, in Sonderfällen auch 10 μm oder bis zu 90 μm.


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