Struktur Kimia Sulfide Aluminium (Al2S3), Nomenclature, Properties

The aluminium sulfida (Al₂S₃₎ adalah sebatian kimia kelabu muda yang dibentuk oleh pengoksidaan aluminium logam dengan kehilangan elektron tahap tenaga terakhir dan menjadi kation, dan dengan pengurangan sulfur bukan logam, dengan memenangi elektron yang dihasilkan oleh aluminium dan menjadi anion.

Untuk ini berlaku dan aluminium boleh menghasilkan elektronnya, ia perlu untuk membentangkan tiga spora orbital hibrid³, yang memberi kemungkinan membentuk ikatan dengan elektron daripada sulfur. 

Kepekaan aluminium sulfida ke air bermakna bahawa, dengan kehadiran wap air di udara, ia boleh bertindak balas untuk menghasilkan aluminium hidroksida (Al (OH)).₃), hidrogen sulfida (H₂S) dan hidrogen (H₂gas; jika yang terkumpul terkumpul dapat menyebabkan letupan. Oleh itu, pembungkusan aluminium sulfida perlu dibuat menggunakan bekas kedap udara.

Sebaliknya, kerana aluminium sulfida mempunyai kereaktifan dengan air, ini menjadikannya suatu unsur yang tidak mempunyai keterlarutan dalam pelarut kata.

Indeks

• 1 Struktur kimia
  • 1.1 Formula molekul
  • 1.2 Struktur struktur
• 2 Hartanah
  • 2.1 Hartanah fizikal
  • 2.2 Bahan kimia
• 3 Kegunaan dan aplikasi
  • 3.1 Dalam supercapacitors
  • 3.2 Di dalam bateri litium menengah
• 4 Risiko
  • 4.1 Prosedur pertolongan cemas
  • 4.2 Langkah-langkah pencegahan kebakaran
• 5 Rujukan

Struktur kimia

Formula molekul

Al₂S₃

Formula struktur

- Aluminium sulfida.

- Di aluminium trisulfide.

- Aluminium sulfida (III).

- Aluminium sulfida.

Hartanah

Sebatian kimia kebanyakannya mempamerkan dua jenis sifat: fizikal dan kimia.

Harta fizikal

Jisim molar

150.158 g / mol

Ketumpatan

2.02 g / mL

Titik lebur

1100 ° C

Kelarutan Air

Tidak larut

Sifat kimia

Salah satu tindak balas utama aluminium sulfida adalah dengan air, sebagai substrat atau reagen utama:

Dalam tindak balas ini, pembentukan aluminium hidroksida dan hidrogen sulfida boleh diperhatikan jika ia dalam bentuk gas, atau hidrogen sulfida jika ia dibubarkan di dalam air sebagai larutan. Kehadirannya dikenal pasti oleh bau telur busuk.

Kegunaan dan aplikasi

Dalam supercapacitors

Aluminium sulfida digunakan dalam pembuatan struktur rangkaian nano yang meningkatkan kawasan permukaan dan kekonduksian elektrik tertentu, sedemikian rupa sehingga ketumpatan kapasitif dan tenaga yang tinggi dapat dicapai yang kegunaannya adalah supercapacitors.

Graphene oxide (GO) - graphene adalah salah satu bentuk karbon allotropic - telah berkhidmat sebagai sokongan untuk aluminium sulfida (Al₂S₃) dengan morfologi hierarki yang serupa dengan nano-montana yang dihasilkan menggunakan kaedah hidroterma.

Tindakan graphene oksida

Ciri-ciri graphene oxide sebagai sokongan, serta kekonduksian elektrik yang tinggi dan kawasan permukaan, menjadikan nanorambutant Al₂S₃ aktifkan secara elektrokimia.

Keluk kapasitans khusus CV dengan puncak redoks yang pasti mengesahkan kelakuan pseudo-capacitive nanorambutans Al₂S₃ hierarki, berterusan dalam graphene oxide dalam elektrolit 1M NaOH. Nilai kapasitansi CV khusus yang diperoleh daripada lengkung adalah: 168.97 pada kelajuan pengimbasan 5mV / s.

Di samping itu, masa pelepasan galvanostatik yang baik dari 903 μs telah diperhatikan, kapasitans khusus yang khusus 2178.16 pada kepadatan arus 3 mA / Cm².  Ketumpatan tenaga yang dikira dari pelepasan galvanostatik ialah 108.91 Wh / Kg, pada kepadatan arus 3 mA / Cm².

Galakan elektrokimia seterusnya mengesahkan sifat pseudo-kapasitif elektroda nano-humming hierarki₂S₃. Ujian kestabilan elektro menunjukkan 57.44% pengekalan kapasitans khusus sehingga 1000 kitaran.

Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa nanorambutant Al₂S₃ Hierarki sesuai untuk aplikasi supercapacitor.

Dalam bateri litium menengah

Dengan niat membangun bateri lithium sekunder dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, aluminium sulfida (Al₂S₃) sebagai bahan aktif.

Kapasiti pelepasan awal diukur dari Al₂S₃ adalah kira-kira 1170 mAh g-1 pada 100 mA g-1. Ini bersamaan dengan 62% keupayaan teori untuk sulfur.

Al₂S₃ mempamerkan pengekalan kapasiti miskin dalam julat potensi antara 0.01 V dan 2.0 V, terutama disebabkan oleh ketidakstabilan struktur proses pengecasan atau pengekstrakan Li..

Analisis XRD dan K-XANES untuk aluminium dan belerang menunjukkan bahawa permukaan Al₂S₃ bertindak balas secara kebetulan semasa proses pemuatan dan pemunggahan, sementara inti Al₂S₃ menunjukkan ketidakstabilan struktur, kerana LiAl dan Li₂S terbentuk dari Al₂S₃ dalam muat turun awal dan kemudian mereka tetap seperti mereka.

Risiko

- Bersentuhan dengan air mengeluarkan gas mudah terbakar yang dapat membakar secara spontan.

- Menyebabkan kerengsaan kulit.

- Menyebabkan kerengsaan mata yang serius.

- Boleh menyebabkan kerengsaan pernafasan.

Maklumat mungkin berbeza antara pemberitahuan bergantung kepada kekotoran, aditif dan faktor lain.

Prosedur pertolongan cemas

Rawatan am

Dapatkan rawatan perubatan jika simptom berlarutan.

Rawatan khas

Tiada

Gejala penting

Tiada

Penyedutan

Ambil mangsa di luar. Bekalan oksigen jika bernafas adalah sukar.

Pengingesan

Laraskan satu atau dua gelas air dan muntah muntah. Jangan sekali-kali mendorong muntah atau memberi apa-apa melalui mulut kepada orang yang tidak sedarkan diri.

Kulit

Basuh kawasan yang terjejas dengan air dan sabun lembut. Keluarkan pakaian yang tercemar.

Mata

Basuh mata anda dengan air, berkedip sering selama beberapa minit. Tanggalkan kanta lekap, jika ada, dan teruskan bilas.

Langkah memadam kebakaran

Kemudahbakaran

Tidak mudah terbakar.

Media pemadaman

Bertindak balas dengan air. Jangan gunakan air: gunakan CO2, pasir dan serbuk pemadam.

Prosedur pertempuran

Gunakan alat pernafasan serba lengkap penuh dengan perlindungan penuh. Pakai pakaian untuk mengelakkan sentuhan dengan kulit dan mata.

Rujukan

1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definisi, konsep dan artikel mengenai kesihatan, risiko dan alam sekitar. Dipulihkan: saludyriesgos.com
2. Aluminium sulfida. (s.f) Di Wikiwand. Diperoleh pada 9 Mac, 2018: wikiwand.com
3. Elemen Web. (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, pulih pada 10 Mac 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Ketumpatan Spesifik Tinggi dan Ketumpatan Tenaga Grafena Oksida Alfa Bersepadu Grafit Al2S3 Nanorambutan untuk Aplikasi Supercapacitor, Electrochimica Acta, Jilid 246 ,Halaman 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Ciri-ciri elektrokimia aluminium sulfida untuk digunakan dalam litium.Jurnal Sumber Kuasa,Jilid 195, Isu 24, Halaman 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Lembaran Data Keselamatan Aluminium Sulfide: ltschem.com