Алуминиев сулфид (Al2S3): химическа структура, номенклатура, свойства
Алуминиевият сулфид (Al 2 S 3) е светлосиво химично съединение, образувано от окисляването на метален алуминий, като загуби електроните от последното енергийно ниво и се превръща в катион, и чрез намаляване на неметалната сяра, като се печели електроните, получени от алуминий и станали анион.
За да стане това и алуминият може да даде своите електрони, е необходимо да се представят три sp3 хибридни орбитали, които дават възможност за образуване на връзки с електроните, идващи от сярата.
Чувствителността на алуминиевия сулфид към водата означава, че в присъствието на водна пара във въздуха, тя може да реагира, за да произведе алуминиев хидроксид (Al (OH) 3 ), сероводород (H2S) и водород (Н). 2 ) газообразен; ако последното се натрупва, може да причини експлозия. Следователно, опаковката на алуминиев сулфид трябва да бъде направена с херметически затворени контейнери.
От друга страна, тъй като алуминиевият сулфид има реактивност с вода, това го прави елемент, който няма разтворимост в споменатия разтворител.
Химическа структура
Молекулна формула
Al 2 S 3
Структурна формула
- Алуминиев сулфид.
- Ди алуминиев трисулфид.
- Алуминиев сулфид (III).
- Алуминиев сулфид.
свойства
Химичните съединения най-често показват два вида свойства: физически и химически.
Физични свойства
Моларна маса
150, 158 g / mol
плътност
2, 02 g / ml
Точка на топене
1100 ° С
Разтворимост във вода
нерешим
Химични свойства
Една от основните реакции на алуминиевия сулфид е с вода, като субстрат или основен реагент:
При тази реакция може да се наблюдава образуването на алуминиев хидроксид и този на сероводорода, ако той е под формата на газ, или сероводород, ако се разтваря във вода като разтвор. Неговото присъствие се идентифицира чрез миризмата на развалени яйца.
Употреби и приложения
В суперкондензаторите
Алуминиевият сулфид се използва при производството на нано мрежови структури, които подобряват специфичната повърхност и електрическата проводимост, по такъв начин, че да може да се постигне висока капацитетна и енергийна плътност, чиято приложимост е тази на суперкондензаторите.
Графен-оксидът (GO) - графенът е една от алотропните форми на въглерода - служи като основа за алуминиев сулфид (Al 2 S 3 ) с йерархична морфология, подобна на тази на нано-хумутан, произведен по хидротермален метод.
Действие на графен оксид
Характеристиките на графеновия оксид като носител, както и високата електрическа проводимост и повърхностната площ, правят нанорамките Al 2 S 3 електрохимично активни.
CV специфичните криви на капацитет с добре дефинирани редокс пикове потвърждават псевдо-капацитивното поведение на йерархичния Al 2 S 3 нано-монтан, поддържан в графенов оксид в 1М NaOH електролит. Стойностите на специфичните CV стойности, получени от кривите са: 168.97 при скорост на сканиране 5mV / s.
В допълнение, добро време на галваностатичен разряд от 903 μs, голям специфичен капацитет от 2178.16 се наблюдава при плътност на тока 3 mA / Cm2. Изчислената плътност на енергията от галваностатичен разряд е 108, 91 Wh / Kg при плътност на тока 3 mA / Cm2.
Така електрохимичният импеданс потвърждава псевдо-капацитивния характер на йерархичния наномонтажен електрод Al2S3. Тестът за стабилност на електрода показва 57, 44% задържане на специфичния капацитет до 1000 цикъла.
Експерименталните резултати показват, че йерархичният натриев Al 2 S 3 е подходящ за приложения на суперкондензатори.
В вторични литиеви батерии
С цел да се разработи литиева батерия с висока енергийна плътност, алуминиевият сулфид (Al 2 S 3 ) е изследван като активен материал.
Първоначалният капацитет на разреждане, измерен от Al2S3, е приблизително 1170 mAh g-1 при 100 mA g-1. Това съответства на 62% от теоретичния капацитет за сяра.
Al2S3 показва слабо задържане на капацитет в диапазона на потенциала между 0.01 V и 2.0 V, главно поради структурната необратимост на процеса на зареждане или екстракцията на Li.
XRD и K-XANES анализите за алуминий и сяра показват, че повърхността на Al 2 S 3 реагира обратимо по време на процесите на зареждане и разтоварване, докато сърцевината на Al 2 S 3 е показала структурна необратимост, тъй като LiAl и Li 2 S са образувани от Al2S3 при първоначалния разряд и след това остават такива, каквито са били.
рискове
- При контакт с вода се отделят запалими газове, които могат да изгорят спонтанно.
- Предизвиква дразнене на кожата.
- Предизвиква сериозно дразнене на очите.
- Може да предизвика дразнене на дихателните пътища.
Информацията може да варира между нотификациите в зависимост от примесите, добавките и други фактори.
Процедура за първа помощ
Общо лечение
Потърсете лекарска помощ, ако симптомите продължават.
Специално лечение
никой
Важни симптоми
никой
инхалация
Вземете жертвата на открито. Доставяйте кислород, ако дишането е трудно.
поглъщане
Прилагайте една или две чаши вода и предизвиквайте повръщане. Никога не предизвиквайте повръщане или давате нищо през устата на лице в безсъзнание.
кожа
Измийте засегнатата област с вода и мек сапун. Отстранете замърсеното облекло.
очи
Измийте очите си с вода, мигайки често в продължение на няколко минути. Отстранете контактните лещи, ако има такива, и продължете изплакването.
Противопожарни мерки
запалимост
Не е запалим
Пожарогасителни средства
Реагира с вода. Не използвайте вода: използвайте CO2, пясък и пожарогасителен прах.
Бойна процедура
Използвайте напълно независим дихателен апарат с пълна защита. Носете дрехи, за да избегнете контакт с кожата и очите.
