Aluminiumsulfid (Al2S3) Kemisk struktur, Nomenklatur, Egenskaper



den aluminiumsulfid (Al2S3) Det är en kemisk förening ljusgrå bildad genom oxidation av aluminiummetall till förlorar elektroner sista energinivå och blir katjon, och genom att minska den ickemetalliska svavel, vinna elektronerna som ges av aluminium och bli en anjon.

För att detta ska hända och aluminium kan ge sina elektroner, är det nödvändigt att presentera tre hybrid orbital sp3, som ger möjlighet att bilda bindningar med elektroner från svavel. 

Sensibiliteten hos aluminiumsulfid till vatten innebär att det i närvaro av vattenånga i luften kan reagera för att producera aluminiumhydroxid (Al (OH)).3), vätesulfid (H2S) och väte (H2) Gas; om den senare ackumuleras kan det orsaka explosion. Därför bör förpackningen av aluminiumsulfid tillverkas med lufttäta behållare.

Å andra sidan, eftersom aluminiumsulfid har reaktivitet med vatten, gör detta det ett element som inte har någon löslighet i lösningsmedlet.

index

  • 1 Kemisk struktur
    • 1.1 Molekylformel
    • 1.2 Strukturformel
  • 2 egenskaper
    • 2.1 Fysiska egenskaper
    • 2.2 Kemiska egenskaper
  • 3 Användningar och applikationer
    • 3.1 I superkapacitorer
    • 3.2 I sekundära litiumbatterier
  • 4 risker
    • 4.1 Första hjälpen
    • 4.2 Brandbekämpningsåtgärder
  • 5 referenser

Kemisk struktur

Molekylformel

till2S3

Strukturell formel

- Aluminiumsulfid.

- Di aluminium trisulfid.

- Aluminiumsulfid (III).

- Aluminiumsulfid.

egenskaper

Kemiska föreningar uppvisar oftast två typer av egenskaper: fysikaliska och kemiska.

Fysiska egenskaper

Molär massa

150.158 g / mol

densitet

2,02 g / ml

Smältpunkt

1100 ° C

Vattenlöslighet

olösbart

Kemiska egenskaper

En av huvudreaktionerna av aluminiumsulfid är med vatten, som ett substrat eller huvudreagens:

Denna reaktion kan observeras bildandet av aluminiumhydroxid och vätesulfid om den är i gasform, eller om vätesulfid löses i vatten som en lösning. Dess närvaro identifieras av lukten av ruttna ägg.

Användningar och applikationer

I superkapacitorer

Aluminiumsulfid används vid tillverkning av nanostrukturer nätverk som förbättrar specifik ytarea och elektrisk ledningsförmåga, för att uppnå hög kapacitans och energitäthet, som är tillämpningen av superkondensatorer.

Grafenoxid (GO) - grafen är en av de allotropa formerna av kol - har fungerat som ett stöd för aluminiumsulfid (Al2S3) med en hierarkisk morfologi som liknar den för nano-montana tillverkad med användning av den hydrotermiska metoden.

Grafenoxidverkan

Egenskaperna av grafen oxid som bärare, och den höga elektriska ledningsförmågan och ytarean, gör nanorambutano Al2S3 vara elektrokemiskt aktiv.

De specifika kapacitans CV kurvor med väldefinierade redox toppar bekräfta beteendet hos nanorambutano Al pseudocapacitivo2S3 hierarkisk, upprätthållen i grafenoxid i 1 M NaOH-elektrolyt. De specifika CV-kapacitansvärdena som erhålls från kurvorna är: 168,97 vid avsökningshastigheten 5mV / s.

Dessutom har en god galvanostatisk urladdningstid på 903 μs observerats, en stor specifik kapacitans av 2178,16 vid den aktuella densiteten av 3 mA / cm ^2.  Energitätheten beräknad från galvanostatisk urladdning är 108,91 Wh / kg, vid strömtätheten av 3 mA / cm ^2.

Den elektrokemiska impedansen bekräftar således den typ av elektrod pseudocapacitiva hierarkiska nanorambutano Al2S3. Elektrodstabilitetstestet visar en 57,44% retention av den specifika kapacitansen upp till 1000 cykler.

De experimentella resultaten antyder att nanorambutanten Al2S3 Hierarkisk är lämplig för applikationer med superkapacitet.

I sekundära litiumbatterier

Med avsikt att utveckla ett litium sekundärt batteri med hög energitäthet, aluminiumsulfiden (Al2S3) som aktivt material.

Den ursprungliga urladdningskapaciteten mätt från Al2S3 var approximativt 1170 mAh g-1 vid 100 mA g-1. Detta motsvarar 62% av den teoretiska kapaciteten för svavel.

Al2S3 uppvisade en dålig kapacitet kvarhållning i potentialområdet mellan 0,01 V och 2,0 V, huvudsakligen på grund av strukturell irreversibilitet av laddningsprocessen eller Li-extraktion..

XRD- och K-XANES-analyserna för aluminium och svavel indikerade att ytan av Al2S3 reagerar reversibelt under lastnings- och lossningsprocessen, medan Al-kärnan2S3 visade strukturell irreversibilitet, eftersom LiAl och Li2S bildades från Al2S3 i den ursprungliga nedladdningen och sedan stannade de som de var.

risker

- Vid kontakt med vatten släpper ut brandfarliga gaser som kan brinna spontant.

- Orsakar hudirritation.

- Orsakar allvarlig ögonirritation.

- Kan ge irritation i luftvägarna.

Informationen kan variera mellan anmälningar beroende på föroreningar, tillsatser och andra faktorer.

Första hjälpen

Allmän behandling

Sök läkare om symptomen kvarstår.

Särskild behandling

none

Viktiga symptom

none

inhalation

Ta offret utomhus. Tillför syrgas om andningen är svår.

intag

Administrera ett eller två glas vatten och framkalla kräkningar. Framkalla aldrig kräkningar eller ge någonting i munnen till en omedveten person.

hud

Tvätta det drabbade området med vatten och mild tvål. Ta bort eventuella förorenade kläder.

ögon

Tvätta dina ögon med vatten och blinka ofta i flera minuter. Ta bort kontaktlinser, om sådan finns, och fortsätt sköljning.

Brandbekämpningsåtgärder

antändlighet

Ej brandfarligt.

Släckmedel

Reagerar med vatten. Använd inte vatten: använd CO2, sand och släckmedel.

Kampsätt

Använd en helt andningsskyddad andningsapparat med fullt skydd. Använd kläder för att undvika kontakt med hud och ögon.

referenser

  1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definition, begrepp och artiklar om hälsa, risker och miljö. Återställd: saludyriesgos.com
  2. Aluminiumsulfid. (S.f). På Wikiwand. Hämtad den 9 mars 2018: wikiwand.com
  3. Web Elements. (S.f). Dialuminium Trisulpfide, återhämtat den 10 mars 2018: webelements.com
  4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi S., Parveen, B. (2017). Hög specifik kapacitans och energitäthet hos syntetiserad grafenoxidbaserad hierarkisk Al2S3 Nanorambutan för Supercapacitor Application, Electrochimica Acta, Volym 246 ,Sidorna 1097-1103
  5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Elektrokemiska egenskaper hos aluminiumsulfid för användning i litium.Journal of Power Källor,Volym 195, Utgåva 24, Sidor 8327-8330 doi.org
  6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Säkerhetsdatablad Aluminiumsulfid: ltschem.com