Sulfura de aluminiu (Al2S3): Structura chimică, nomenclatură, proprietăți
Sulfura de aluminiu (Al2S3 ) este un compus chimic gri deschis, format prin oxidarea aluminiului metalic, prin pierderea electronilor ultimului nivel de energie si devenind un cation si prin reducerea sulfului nemetalic prin castigarea electronii derivați de aluminiu și devin un anion.
Pentru ca acest lucru să se întâmple și aluminiul să-și producă electronii, este necesar să se prezinte trei orbitali hibride sp3, care dau posibilitatea de a forma legături cu electronii proveniți din sulf.
Sensibilitatea sulfurii de aluminiu în apă înseamnă că, în prezența vaporilor de apă din aer, poate reacționa pentru a produce hidroxid de aluminiu (Al (OH) 3 ), hidrogen sulfurat (H2S) și hidrogen (H). 2 ) gazos; dacă acesta din urmă se acumulează, poate provoca o explozie. Prin urmare, ambalajul sulfurii de aluminiu trebuie să fie realizat folosind recipiente etanșe.
Pe de altă parte, deoarece sulfura de aluminiu are reactivitate cu apa, acesta face ca acesta să fie un element care nu are solubilitate în solventul menționat.
Structura chimică
Formula moleculară
Al2S3
Formula structurală
- Sulfura de aluminiu.
- Trisulfură de aluminiu.
- Sulfura de aluminiu (III).
- Sulfura de aluminiu.
proprietăţi
Compușii chimici prezintă mai ales două tipuri de proprietăți: fizice și chimice.
Proprietăți fizice
Masa moleculară
150, 158 g / mol
densitate
2, 02 g / ml
Punctul de topire
1100 ° C
Solubilitatea în apă
insolubil
Proprietăți chimice
Una dintre principalele reacții ale sulfurii de aluminiu este cu apă, ca substrat sau reactiv principal:
În această reacție, formarea hidroxidului de aluminiu și a hidrogenului sulfurat poate fi observată dacă este sub formă de gaz sau hidrogen sulfurat dacă este dizolvată în apă ca soluție. Prezenta sa este identificata de mirosul de oua putrezite.
Utilizări și aplicații
În supercapacitorii
Sulfura de aluminiu este utilizată în fabricarea structurilor de rețea nano care îmbunătățesc suprafața specifică și conductivitatea electrică, astfel încât să se poată obține o capacitate mare și o densitate energetică a cărei aplicabilitate este cea a supercapacitorilor.
Oxidul de grafen (GO) - grafenul este una dintre formele alotropice de carbon - a servit ca suport pentru sulfura de aluminiu (Al 2 S 3 ) cu o morfologie ierarhică similară celei a nanomutanului fabricată folosind metoda hidrotermală.
Acțiunea de oxid de grafen
Caracteristicile oxidului de grafen ca suport, precum și conductivitatea electrică ridicată și suprafața de suprafață fac din nanorambutanele Al 2 S 3 active din punct de vedere electrochimic.
Curbele de capacitate specifică CV, cu vârfuri redox bine definite, confirmă comportamentul pseudo-capacitiv al nano-montanului ierarhic Al2S3, susținut în oxid de grafen în electrolitul 1M NaOH. Valorile capacității specifice CV obținute din curbe sunt: 168, 97 la viteza de scanare de 5mV / s.
În plus, a fost observat un bun timp de descărcare galvanostatică de 903 μs, o capacitate specifică mare de 2178, 16 la densitatea curentului de 3 mA / Cm2. Densitatea de energie calculată de la descărcarea galvanostatică este de 108, 91 Wh / Kg, la densitatea de curent de 3 mA / Cm2.
Impedanța electrochimică confirmă astfel natura pseudo-capacitivă a electrodului ierarhic de nano-montaj Al 2 S 3 . Testul de stabilitate a electrozilor arată o reținere de 57, 44% a capacității specifice de până la 1000 de cicluri.
Rezultatele experimentale sugerează că nanoraputul ierarhic Al2S3 este potrivit pentru aplicațiile supercapacitor.
În bateriile secundare cu litiu
Cu intenția de a dezvolta o baterie secundară de litiu cu densitate mare de energie, s-a studiat sulfura de aluminiu (Al 2 S 3 ) ca material activ.
Capacitatea inițială de descărcare măsurată de la Al2S3 a fost de aproximativ 1170 mAh g-1 la 100 mA g-1. Aceasta corespunde la 62% din capacitatea teoretică pentru sulf.
Al2S3 a prezentat o retenție slabă a capacității în intervalul potențial între 0, 01 V și 2, 0 V, în principal datorită ireversibilității structurale a procesului de încărcare sau a extracției Li.
Analizele XRD și K-XANES pentru aluminiu și sulf au indicat că suprafața Al 2 S 3 reacționează reversibil în timpul proceselor de încărcare și descărcare, în timp ce miezul Al 2 S 3 a prezentat o ireversibilitate structurală, deoarece LiAl și Li 2 S au fost formate din Al2S3 la descărcarea inițială și apoi au rămas așa cum au fost.
riscuri
- În contact cu apa eliberează gaze inflamabile care pot arde spontan.
- Provoacă iritarea pielii.
- Provoacă o iritare gravă a ochilor.
- Poate provoca iritații respiratorii.
Informațiile pot varia între notificări în funcție de impurități, aditivi și alți factori.
Procedura de prim ajutor
Tratamentul general
Solicitați asistență medicală dacă simptomele persistă.
Tratament special
nici unul
Simptome importante
nici unul
inhalare
Scoateți victima în aer liber. Aplicați oxigen dacă respirația este dificilă.
ingerare
Administrați una sau două pahare de apă și provocați vărsături. Nu induceți niciodată voma sau nu dați nimic oral unei persoane inconștiente.
piele
Spălați zona afectată cu apă și săpun ușor. Scoateți orice îmbrăcăminte contaminată.
ochi
Spălați-vă ochii cu apă, clipește adesea timp de câteva minute. Îndepărtați lentilele de contact, dacă există, și continuați clătirea.
Măsuri de combatere a incendiilor
caracter inflamabil
Nu este inflamabil
Mijloace de stingere
Reacționează cu apă. Nu utilizați apă: utilizați CO2, nisip și pulbere de stingere.
Procedura de luptă
Utilizați un aparat de respirat autonom cu protecție completă, cu protecție completă. Purtați haine pentru a evita contactul cu pielea și ochii.
