Ketika berbicara tentang nikel Raney , kita mengacu pada senyawa kimia padat yang digunakan sebagai katalis dalam banyak jenis proses industri. Katalis tersebut terdiri dari partikel yang sangat halus dari paduan antara nikel dan aluminium .
Nikel Raney disintesis pada tahun 1926 oleh insinyur Amerika Murray Raney , maka nama katalisnya. Pada awalnya diciptakan untuk digunakan sebagai alternatif untuk hidrogenasi jenis industri minyak asal nabati. Saat ini telah digunakan dalam banyak kesempatan sebagai katalis heterogen dalam berbagai sintesis organik, terutama dalam hidrogenasi.
Nikel Raney dibuat dengan mengolah paduan nikel-aluminium dengan larutan natrium hidroksida pekat. Perlakuan tersebut dikenal dengan nama aktivasi, dan itu melarutkan sebagian besar aluminium yang ada dalam paduan tersebut, sehingga mencapai struktur nikel berpori, yang memberikan aktivitas katalitik yang besar. Katalis standar yang khas memiliki sekitar 85 % massa nikel, yaitu sekitar dua atom nikel untuk masing-masing atom aluminium. Dengan demikian, aluminium yang tersisa setelah aktivasi yang disebutkan di atas membantu mempertahankan struktur karakteristik katalis, yaitu struktur berpori. Dengan menggunakan teknik ini, hanya jenis katalis ini yang diproduksi, karena Raney adalah merek dagang terdaftar.
Untuk menyiapkan paduannya, logam dilebur, umumnya nikel, meskipun kadang-kadang digunakan besi atau tembaga; bersama-sama dengan aluminium, dalam tungku, yang selanjutnya akan mendinginkan campuran yang dihasilkan dengan cepat, untuk melanjutkan menggiling paduan sampai memperoleh bubuk yang cukup halus, yang bahkan akan dilewatkan melalui saringan, untuk mencapai granulometri tertentu, karena ukuran biji-bijian yang mereka miliki tergantung pada penggunaan.
Komposisi paduan pada awalnya cukup penting, karena tergantung pada proporsi nikel dan aluminium yang ada, fase dengan sifat yang berbeda akan terbentuk, yang menyiratkan bahwa porositas yang berbeda dicapai pada produk yang dihasilkan. Secara umum, komposisi yang paling banyak digunakan terdiri dari 50% massa salah satu logam yang berpartisipasi, yang persis dengan proporsi yang digunakan Raney untuk pertama kalinya.
Struktur porositas karakteristik katalis berasal dari eliminasi beton aluminium, menggunakan natrium hidroksida dalam air.
Reaksi yang terjadi adalah :
2 Al + 2 NaOH + 6 H2O → 2 Na [Al (OH) 4] + 3 H2
Untuk menyimpan katalis, katalis harus dicuci dengan air suling pada suhu kamar untuk menghilangkan sisa aluminium yang mungkin tertinggal. Air bebas oksigen harus digunakan untuk mencegah kemungkinan oksidasi katalis kita, karena oksidasi akan menurunkan efisiensi fungsi katalisnya.
Mengenai sifat-sifat nikel Raney, ia memiliki penampilan bubuk abu-abu. Jika dilihat secara mikroskopis, setiap partikel penyusun katalis terlihat seperti jaringan tiga dimensi, dengan lubang-lubang dengan ukuran dan bentuk yang berbeda-beda. Sebagian besar, mereka dibentuk oleh serangan yang disebabkan oleh natrium hidroksida pada paduan. Karakteristik lainnya adalah stabil secara termal, ini merupakan konsekuensi dari aktivasi yang terjadi, yang memberinya kekuatan besar secara katalitik.
Nikel Raney memiliki aplikasi dalam berbagai proses industri, serta dalam sintesis organik, berkat stabilitas dan aktivitasnya yang luar biasa sebagai katalis pada suhu kamar. Ini digunakan dalam reaksi reduksi senyawa dengan ikatan ganda, seperti alkuna, alkena, senyawa aromatik, dll.
Sebagian, berkat jumlah hidrogen yang dimilikinya, katalis ini dikenal sebagai agen piroforik, sehingga perawatan harus dilakukan dan dipelihara serta ditangani dalam tipe atmosfer inert. Biasanya terdispersi dalam 50% air. Nikel Raney harus diusahakan tidak terkena udara, karena bila digunakan sebagai katalis memiliki hidrogen dalam jumlah yang cukup banyak, sehingga dapat terbakar secara spontan.