Sulfid hlinitý (Al2S3) Chemická struktura, nomenklatura, vlastnosti

sulfid hlinitý (Al₂S₃₎ je světle šedá chemická sloučenina tvořená oxidací kovového hliníku ztrácí elektrony poslední úrovně energie a stává se kationtem a redukcí nekovové síry tím, že získává elektrony získané hliníkem a stává se anion.

Aby k tomu mohlo dojít a hliník může přinést své elektrony, je nutné předložit tři hybridní orbital sp³, které poskytují možnost tvorby vazeb s elektrony ze síry. 

Citlivost sulfidu hlinitého na vodu znamená, že v přítomnosti vodní páry ve vzduchu může reagovat na výrobu hydroxidu hlinitého (Al (OH)).₃), sirovodíku (H₂S) a vodík (H₂plynné; pokud se tento akumulátor akumuluje, může způsobit výbuch. Obaly sulfidu hlinitého by proto měly být vyrobeny pomocí vzduchotěsných nádob.

Na druhé straně, protože sulfid hlinitý má reaktivitu s vodou, je to prvek, který nemá rozpustnost v uvedeném rozpouštědle.

Index

• 1 Chemická struktura
  • 1.1 Molekulární vzorec
  • 1.2 Strukturní vzorec
• 2 Vlastnosti
  • 2.1 Fyzikální vlastnosti
  • 2.2 Chemické vlastnosti
• 3 Použití a aplikace
  • 3.1 V superkondenzátorech
  • 3.2 U sekundárních lithiových baterií
• 4 Rizika
  • 4.1 Postup první pomoci
  • 4.2 Opatření pro hasební zásah
• 5 Odkazy

Chemická struktura

Molekulární vzorec

Al₂S₃

Strukturní vzorec

- Sulfid hlinitý.

- Diisulfid hlinitý.

- Sulfid hlinitý (III).

- Sulfid hlinitý.

Vlastnosti

Chemické sloučeniny většinou vykazují dva druhy vlastností: fyzikální a chemické.

Fyzikální vlastnosti

Molární hmotnost

150,158 g / mol

Hustota

2,02 g / ml

Teplota tání

1100 ° C

Rozpustnost ve vodě

Nerozpustný

Chemické vlastnosti

Jednou z hlavních reakcí sulfidu hlinitého je voda, jako substrát nebo hlavní činidlo:

Při této reakci lze pozorovat tvorbu hydroxidu hlinitého a sirovodíku, pokud je ve formě plynu, nebo sirovodíku, pokud je rozpuštěn ve vodě jako roztok. Jeho přítomnost je identifikována vůní shnilých vajec.

Použití a aplikace

V superkondenzátorech

Sulfid hliníku se používá při výrobě nano síťových struktur, které zlepšují specifickou povrchovou plochu a elektrickou vodivost takovým způsobem, že lze dosáhnout vysoké kapacitní kapacity a hustoty energie, jejichž použitelnost je stejná jako u superkapacitorů..

Grafen oxid (GO) - grafen je jednou z allotropických forem uhlíku - sloužil jako podpora sulfidu hlinitého (Al₂S₃) s hierarchickou morfologií podobnou nano-montaně vyráběné hydrotermální metodou.

Účinek grafen oxidu

Charakteristiky grafen oxidu jako podpora, stejně jako vysoká elektrická vodivost a povrch, aby nanorambutant Al₂S₃ být elektrochemicky aktivní.

CV specifické křivky kapacitance s dobře definovanými redox píky potvrzují pseudo-kapacitní chování nanorambutanů Al₂S₃ hierarchické, udržované v oxidu grafenu v 1M NaOH elektrolytu. Specifické hodnoty CV kapacitance získané z křivek jsou: 168,97 při rychlosti skenování 5 mV / s.

Kromě toho byla pozorována dobrá doba galvanostatického výboje 903 μs, velká specifická kapacita 2178,16 při proudové hustotě 3 mA / Cm².  Hustota energie vypočtená z galvanostatického výboje je 108,91 Wh / Kg při proudové hustotě 3 mA / Cm².

Elektrochemická impedance tak potvrzuje pseudo-kapacitní povahu hierarchické nano-kolébkové elektrody Al₂S₃. Test stability elektrody vykazuje 57,44% retenci specifické kapacity až 1000 cyklů.

Experimentální výsledky naznačují, že nanorambutant Al₂S₃ Hierarchické je vhodné pro superkondenzátorové aplikace.

V sekundárních lithiových bateriích

Se záměrem vyvinout sekundární lithiovou baterii s vysokou hustotou energie, sulfid hlinitý (Al₂S₃) jako aktivní materiál.

Počáteční vypouštěcí kapacita měřená od Al₂S₃ byla přibližně 1170 mAh g-1 při 100 mA g-1. To odpovídá 62% teoretické kapacity síry.

Al₂S₃ vykazovaly špatnou retenci kapacity v rozsahu potenciálu mezi 0,01 V a 2,0 V, zejména v důsledku strukturní nevratnosti procesu nabíjení nebo extrakce Li..

Analýzy XRD a K-XANES pro hliník a síru ukázaly, že povrch Al₂S₃ reaguje reverzibilně během procesu nakládání a vykládání, zatímco jádro Al₂S₃ ukázaly strukturální nevratnost, protože LiAl a Li₂S byly vytvořeny z Al₂S₃ v počátečním stažení a pak zůstali tak, jak byly.

Rizika

- Při styku s vodou uvolňuje hořlavé plyny, které se mohou samovolně spálit.

- Způsobuje podráždění kůže.

- Způsobuje vážné podráždění očí.

- Může způsobit podráždění dýchacích cest.

Informace se mohou lišit v závislosti na nečistotách, přísadách a dalších faktorech.

Postup první pomoci

Obecná léčba

Pokud příznaky přetrvávají, vyhledejte lékařskou pomoc.

Speciální ošetření

Žádný

Důležité příznaky

Žádný

Inhalace

Vezměte oběť venku. Dodávejte kyslík, pokud je dýchání obtížné.

Požití

Podejte jedno nebo dvě sklenice vody a vyvolejte zvracení. Osobě v bezvědomí nikdy nevyvolávejte zvracení ani dávejte nic ústy.

Kůže

Zasažené místo omyjte vodou a jemným mýdlem. Odstraňte kontaminovaný oděv.

Oči

Umyjte si oči vodou, několik minut často bliká. Vyjměte kontaktní čočky, pokud jsou přítomny, a pokračujte v oplachování.

Protipožární opatření

Hořlavost

Není hořlavý.

Hasicí prostředky

Reaguje s vodou. Nepoužívejte vodu: použijte CO2, písek a hasicí prášek.

Postup boje

Použijte izolační dýchací přístroj s plnou ochranou. Používejte oděv, abyste se vyhnuli kontaktu s pokožkou a očima.

Odkazy

1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definice, pojmy a články o zdraví, rizicích a životním prostředí. Obnoveno: saludyriesgos.com
2. Sulfid hlinitý. (s.f) Na Wikiwandu. Získáno dne 9. března 2018: wikiwand.com
3. Webové prvky (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, obnoveno 10. března 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Vysoká specifická kapacita a hustota energie syntetizované hierarchické báze na bázi oxidu hlinitého Al2S3 Nanorambutan pro aplikaci superkapacitoru, Electrochimica Acta, Svazek 246 ,Stránky 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Elektrochemické vlastnosti sulfidu hlinitého pro použití v lithiu.Časopis zdrojů energie,Svazek 195, Problém 24, Stránky 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Bezpečnostní list Sulfid hliníku: ltschem.com