Svojstva bakrenih sulfida, rizici i namjene



bakreni sulfidi opisuju obitelj kemijskih spojeva i minerala s formulom CuxSi. Ovi spojevi sadrže ekonomski važne minerale i sintetičke materijale.

Najistaknutiji minerali bakrenog sulfida uključuju bakreni sulfid (I) ili bakrov sulfid, kemijske formule.2S koji se nalazi u mineralnom kalcijinu i bakrenom sulfidu (II) ili bakrenim sulfidima, formule CuS u korolitskom mineralu. 

Calcosine se izdvaja stoljećima i jedna je od najprofitabilnijih bakarnih ruda. Razlozi za to su visoki sadržaj bakra (atomski omjer 67% i gotovo 80% težine) i lakoća s kojom se bakar može odvojiti od sumpora.

Međutim, to nije glavni bakreni mineral zbog njegove oskudice. Iako su najbogatija kalcinirana nalazišta minirana, vjerojatno je još uvijek minirana i zasigurno će se u budućnosti minirati (MINERALNI CHALCOCITE, 2014.). 

Covelite nije raspodijeljen mineral, ali njegove prelijepe čari mogu zadiviti divljenje svakoga tko vidi kristale indigo plave boje. Iako su dobri kristali rijetki, sjaj i boja ovog minerala čine ga izuzetnim (MINERALNA KOVELITA, 2014).

U rudarskoj industriji, minerali bornite ili halkopirita, koji se sastoje od miješanih bakrenih i željeznih sulfida, često se nazivaju "bakreni sulfidi".

U kemiji, "binarni bakreni sulfid" je bilo koji binarni kemijski spoj elemenata bakra i sumpora. Bez obzira na njegov izvor, bakreni sulfidi se jako razlikuju u sastavu s 0,5 ≤ Cu / S ≤ 2, uključujući brojne nestehiometrijske spojeve..

indeks

  • 1 Fizikalna i kemijska svojstva bakrenih sulfida                 
  • 2 Reaktivnost i opasnosti
  • 3 Upotreba
  • 4 Reference

Fizikalna i kemijska svojstva bakrenih sulfida                 

Bakreni sulfid (I) i (II) imaju sličan izgled, budući da su oba kristala tamni, sivi ili crni. 

Ovi spojevi mogu se razlikovati po svojoj kristalnoj strukturi. Bakreni sulfid (I) ima monoklinsku strukturu, dok bakrov (II) sulfid ima heksagonalnu strukturu (Nacionalni centar za biotehnološke informacije, S.F.).

Oni imaju molekulsku masu od 159,16 g / mol i 95,611 g / mol i gustoću od 5,6 g / ml i 4,76 g / ml za slučaj bakrenog sulfida (I) odnosno (II) (Nacionalni centar za Biotehnološke informacije, SF).

Bakar sulfid (I) ima točku taljenja od 1100 ° C i netopljiv je u vodi i octenoj kiselini, djelomično je topljiv u amonijevom hidroksidu (Royal Society of Chemistry, 2015).

Bakar (II) sulfid ima talište 220 ° C gdje se razgrađuje, nije topiv u vodi, klorovodičnoj i sumpornoj kiselini i topljiv je u dušičnoj kiselini, amonijevom hidroksidu i kalijevom cijanidu (Royal Society of Chemistry, 2015) ).

Vodikov peroksid snažno reagira s bakrenim (II) sulfidom i eksplodira pri kontaktu s koncentriranom otopinom klorne kiseline ili kadmijevih, magnezijevih ili cink klorata..

Reaktivnost i opasnosti

Bakreni sulfidi (I) i (II) nisu klasificirani kao opasni, ali mogu biti toksični ako se progutaju zbog proizvodnje vodikovog sulfida. Simptomi uključuju povraćanje, bol u želucu i vrtoglavicu, mogu uzrokovati nadraživanje kože i očiju i udisanje mogu uzrokovati iritaciju dišnih putova (SIGURNOSNI LIST MATERIJALA Copper Sulfide, 1995).

U slučaju izlaganja toplini, može ispustiti toksične pare sumpora ili bakrenog oksida koje mogu biti štetne po zdravlje.

U slučaju kontakta s očima odmah ih isprati s dovoljnom količinom vode 15 minuta, povremeno podižući donje i gornje kapke..

U slučaju kontakta s kožom, odmah isprati dovoljnu količinu vode 15 minuta dok se onečišćena odjeća skida..

U slučaju gutanja, odmah treba pozvati centar za kontrolu otrova. Isprati usta hladnom vodom i pustiti žrtvi 1-2 šalice vode ili mlijeka. Povraćanje treba odmah izazvati.

U slučaju udisanja, žrtvu treba odvesti na hladno mjesto. Ako ne diše, umjetno disanje (Copper (II) Sulfide, 2009).

aplikacije

Bakar sulfid (I) se koristi kao poluvodič i za fotografske primjene (americanelements, 1998-2017). Njegova primjena uključuje i upotrebu u solarnim ćelijama, svjetlećim bojama, elektrodama i određenim vrstama krutih maziva (Britannica, 2013).

S druge strane, bakreni sulfid (II) nalazi primjenu u solarnim ćelijama, superionskim vodičima, fotodetektorima, elektroprovodnim elektrodama, uređajima za fototermalnu pretvorbu, mikrovalnim zaštitnim premazima, aktivnim apsorberima radiovalova, plinskim senzorima i polarizatorima zračenja infracrveno (azom, 2013).

Također se u proučavanju nanočestica koristi i bakrov (II) sulfid (covelite):

  • S različitim postupcima proizvodnje (solvotermalne rute, aerosolne metode, metode otopina i termoliza)
  • I aplikacije (Fotokatalitički razgradnje, graviranje stanica karcinoma, elektroda materijala u litij ion baterija i plinskog senzora, svojstva emisije polje primjene super kondenzatori, photoelectrochemical QDSCs izvedbi, Fotokatalitički smanjenje organskih zagađivača, bio- elektrokemijsku detekciju, poboljšane karakteristike PEC filma elektroda CuS pretanned) (Umair Shamraiz, 2016).

U radu Geng Ku (2012) demonstrirana je primjena poluvodičkih nanočestica bakrenog sulfida (CuS NPs) za vizualizaciju fotoakustičkih tomografija s Nd: YAG laserom na valnoj duljini 1064 nm..

CuS NP ostavljena vizualizaciju mišjeg mozga nakon intrakranijalnim davanjem injekcije, limfni čvorovi štakor 12 mm ispod kože nakon intersticijske injekcije i agaroznom gelu koji sadrži ca NP ugrađen mišića Pileći dojke na dubini od ~ 5 cm. Ovaj pristup slika ima veliki potencijal za dobivanje molekularni imaging od raka dojke.

reference

  1. (1998-2017). Bakar (I) sulfid. Preuzeto s americanelements.com.
  2. (2013., 19. travnja). Poluvodiči bakrenog sulfida (CuS). Preuzeto s azom.com.
  3. Britannica, T.E. (2013, 23. kolovoza). Bakar (Cu). Preuzeto s britannica.com.
  4. Bakrov (II) sulfid. (2009., 23. siječnja). Preuzeto s onboces.org.
  5. Geng Ku, M. Z. (2012). Nanočestice bakrenog sulfida kao nova klasa fotoakustičkog kontrastnog sredstva za dubinsko slikanje tkiva na 1064 nm. ACS Nano 6 (8), 7489-7496. 
  6. PODACI O SIGURNOSTI MATERIJALA Sulfid bakra. (1995, studeni). Preuzeto s onboces.org.
  7. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 14831. Preuzeto s pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 62755. Preuzeto s pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Bakreni (II) sulfid. Preuzeto s chemspider.com.
  10. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Dicopper (1+) sulfid. Preuzeto s chemspider.com.
  11. MINERALNI CHALCOCITE. (2014). Preuzeto s galleries.com.
  12. MINERALNA COVELLITE. (2014). Preuzeto s galleries.com.
  13. Umair Shamraiz, R.A. (2016). Izrada i primjena nanostruktura bakrenog sulfida (CuS). Časopis za kemiju čvrstog stanja, Volume 238, 25-40.