Nhôm Sulfide (Al2S3) Cấu trúc hóa học, danh pháp, tính chất

các sunfua nhôm (Al₂S₃₎ là một hợp chất hóa học màu xám nhạt được hình thành từ quá trình oxy hóa nhôm kim loại bằng cách làm mất các electron ở mức năng lượng cuối cùng và trở thành cation, và bằng cách khử lưu huỳnh phi kim loại, bằng cách chiến thắng các electron được tạo ra bởi nhôm và trở thành một anion.

Để điều này xảy ra và nhôm có thể tạo ra các electron của nó, cần phải trình bày ba sp quỹ đạo lai³, cho khả năng hình thành liên kết với các electron từ lưu huỳnh. 

Độ nhạy của nhôm sunfua với nước có nghĩa là, với sự có mặt của hơi nước trong không khí, nó có thể phản ứng để tạo ra nhôm hydroxit (Al (OH)).₃), hydro sunfua (H₂S) và hydro (H₂khí; nếu cái sau tích lũy nó có thể gây ra vụ nổ. Do đó, việc đóng gói nhôm sunfua nên được thực hiện bằng cách sử dụng các thùng chứa kín khí.

Mặt khác, vì nhôm sunfua có khả năng phản ứng với nước, điều này làm cho nó trở thành một nguyên tố không có độ hòa tan trong dung môi nói trên.

Chỉ số

• 1 Cấu trúc hóa học
  • 1.1 Công thức phân tử
  • 1.2 Công thức cấu tạo
• 2 thuộc tính
  • 2.1 Tính chất vật lý
  • 2.2 Tính chất hóa học
• 3 công dụng và ứng dụng
  • 3.1 Trong siêu tụ điện
  • 3.2 Trong pin lithium thứ cấp
• 4 rủi ro
  • 4.1 Quy trình sơ cứu
  • 4.2 Biện pháp chữa cháy
• 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc hóa học

Công thức phân tử

Al₂S₃

Công thức cấu trúc

- Nhôm sunfua.

- Di nhôm trisulfide.

- Nhôm sunfua (III).

- Nhôm sunfua.

Thuộc tính

Các hợp chất hóa học chủ yếu thể hiện hai loại tính chất: vật lý và hóa học.

Tính chất vật lý

Khối lượng mol

150.158 g / mol

Mật độ

2,02 g / mL

Điểm nóng chảy

1100 ° C

Độ hòa tan trong nước

Không hòa tan

Tính chất hóa học

Một trong những phản ứng chính của nhôm sunfua là với nước, làm chất nền hoặc thuốc thử chính:

Trong phản ứng này, sự hình thành của nhôm hydroxit và hydro sunfua có thể được quan sát nếu nó ở dạng khí hoặc hydro sunfua nếu hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch. Sự hiện diện của nó được xác định bởi mùi trứng thối.

Công dụng và ứng dụng

Trong siêu tụ điện

Nhôm sunfua được sử dụng trong sản xuất các cấu trúc mạng nano giúp cải thiện diện tích bề mặt cụ thể và độ dẫn điện, theo cách có thể đạt được mật độ năng lượng và năng lượng cao mà khả năng ứng dụng của nó là siêu tụ điện.

Ôxít graphene (GO) - graphene là một trong những dạng cacbon đẳng hướng - đã đóng vai trò hỗ trợ cho nhôm sunfua (Al₂S₃) với hình thái phân cấp tương tự như hình thái nano được sản xuất bằng phương pháp thủy nhiệt.

Hành động oxit graphene

Các đặc tính của graphene oxide như một chất hỗ trợ, cũng như độ dẫn điện cao và diện tích bề mặt, tạo ra Al nanorambutant₂S₃ được hoạt động điện hóa.

Đường cong điện dung cụ thể CV với các đỉnh oxi hóa khử được xác định rõ xác nhận hành vi giả điện dung của nanorambutans Al₂S₃ phân cấp, duy trì trong graphene oxide trong chất điện phân NaOH 1M. Các giá trị điện dung CV cụ thể thu được từ các đường cong là: 168,97 với tốc độ quét 5mV / s.

Ngoài ra, thời gian phóng điện tốt là 903 μs đã được quan sát, điện dung riêng lớn là 2178,16 ở mật độ hiện tại là 3 mA / Cm².  Mật độ năng lượng tính từ phóng điện là 108,91 Wh / Kg, ở mật độ hiện tại là 3 mA / Cm².

Do đó trở kháng điện hóa xác nhận tính chất giả điện dung của điện cực ồn nano phân cấp Al₂S₃. Thử nghiệm độ ổn định điện cực cho thấy khả năng giữ lại 57,44% điện dung cụ thể lên tới 1000 chu kỳ.

Các kết quả thí nghiệm cho thấy rằng Al nanorambutant₂S₃ Phân cấp phù hợp cho các ứng dụng siêu tụ điện.

Trong pin lithium thứ cấp

Với ý định phát triển pin thứ cấp lithium có mật độ năng lượng cao, nhôm sunfua (Al₂S₃) làm nguyên liệu hoạt động.

Công suất xả ban đầu được đo từ Al₂S₃ là khoảng 1170 mAh g-1 ở 100 mA g-1. Điều này tương ứng với 62% công suất lý thuyết cho lưu huỳnh.

Al₂S₃ thể hiện khả năng duy trì công suất kém trong phạm vi tiềm năng trong khoảng từ 0,01 V đến 2,0 V, chủ yếu là do sự không thể đảo ngược về cấu trúc của quá trình sạc hoặc chiết xuất Li..

Các phân tích XRD và K-XANES cho nhôm và lưu huỳnh chỉ ra rằng bề mặt của Al₂S₃ phản ứng thuận nghịch trong quá trình tải và dỡ tải, trong khi lõi Al₂S₃ cho thấy không thể đảo ngược cấu trúc, bởi vì LiAl và Li₂S được hình thành từ Al₂S₃ trong lần tải xuống ban đầu và sau đó họ vẫn như cũ.

Rủi ro

- Khi tiếp xúc với nước sẽ giải phóng các khí dễ cháy có thể tự bốc cháy.

- Gây kích ứng da.

- Gây kích ứng mắt nghiêm trọng.

- Có thể gây kích ứng đường hô hấp.

Thông tin có thể khác nhau giữa các thông báo tùy thuộc vào tạp chất, chất phụ gia và các yếu tố khác.

Thủ tục sơ cứu

Điều trị chung

Tìm kiếm sự chăm sóc y tế nếu các triệu chứng vẫn tồn tại.

Điều trị đặc biệt

Không có

Triệu chứng quan trọng

Không có

Hít phải

Đưa nạn nhân ra ngoài trời. Cung cấp oxy nếu thở khó khăn.

Nuốt phải

Dùng một hoặc hai ly nước và gây nôn. Không bao giờ gây nôn hoặc cho bất cứ thứ gì bằng miệng vào người bất tỉnh.

Da

Rửa vùng bị ảnh hưởng bằng nước và xà phòng nhẹ. Cởi bỏ bất kỳ quần áo bị ô nhiễm.

Mắt

Rửa mắt bằng nước, chớp mắt thường xuyên trong vài phút. Tháo kính áp tròng, nếu có, và tiếp tục rửa.

Các biện pháp chữa cháy

Tính dễ cháy

Không bắt lửa.

Phương tiện dập tắt

Phản ứng với nước. Không sử dụng nước: sử dụng CO2, cát và bột chữa cháy.

Thủ tục đánh nhau

Sử dụng một thiết bị thở độc lập toàn diện với sự bảo vệ đầy đủ. Mặc quần áo để tránh tiếp xúc với da và mắt.

Tài liệu tham khảo

1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Định nghĩa, khái niệm và bài viết về sức khỏe, rủi ro và môi trường. Đã phục hồi: saludyriesgos.com
2. Nhôm sunfua. (s.f) Trên Wikiwand. Truy cập ngày 9 tháng 3 năm 2018: wikiwand.com
3. Các yếu tố web. (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, đã được phục hồi vào ngày 10 tháng 3 năm 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Điện dung riêng và mật độ năng lượng cao của graphene Oxide tổng hợp dựa trên phân cấp graphene Oxide Al2S3 cho ứng dụng siêu tụ điện, Actaimica Acta, Tập 246 ,Trang 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nak Biếni, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K (2010). Đặc tính điện hóa của nhôm sunfua để sử dụng trong lithium.Tạp chí nguồn điện,Tập 195, Số 24, Trang 8327-8330 doi.org
6. Phòng thí nghiệm nghiên cứu LTS, Inc (2016), Bảng dữ liệu an toàn Nhôm sunfua: ltschem.com