Aluminiumsulfid (Al2S3) Kjemisk struktur, Nomenklatur, Egenskaper



den aluminiumsulfid (Al2S3) Det er en kjemisk forbindelse lys grå dannet ved oksidasjon av aluminiummetall for å miste elektroner siste energinivå og blir kation, og ved å redusere den ikke-metalliske svovel, vinnende elektroner gitt av aluminium og bli anion.

For at dette skal skje, og aluminiumet kan gi sine elektroner, er det nødvendig å presentere tre hybrid orbital sp3, som gir mulighet til å danne bindinger med elektroner fra svovel. 

Sensibiliteten til aluminiumsulfid til vann betyr at det i nærvær av vanndamp i luften kan reagere for å produsere aluminiumhydroksyd (Al (OH)).3), hydrogensulfid (H2S) og hydrogen (H2) Gass; Hvis sistnevnte akkumuleres, kan det forårsake eksplosjon. Derfor bør emballasje av aluminiumsulfid gjøres ved bruk av lufttette beholdere.

På den annen side, siden aluminiumsulfid har reaktivitet med vann, gjør dette det til et element som ikke har oppløselighet i løsningsmidlet.

index

  • 1 Kjemisk struktur
    • 1.1 Molekylformel
    • 1.2 Strukturell formel
  • 2 Egenskaper
    • 2.1 Fysiske egenskaper
    • 2.2 Kjemiske egenskaper
  • 3 bruksområder og applikasjoner
    • 3.1 I superkapacitorer
    • 3.2 I sekundære litiumbatterier
  • 4 risikoer
    • 4.1 Førstehjelpsprosedyre
    • 4.2 Tiltak ved brannslukking
  • 5 referanser

Kjemisk struktur

Molekylær formel

til2S3

Strukturell formel

- Aluminiumsulfid.

- Di aluminium trisulfid.

- Aluminiumsulfid (III).

- Aluminiumsulfid.

egenskaper

Kjemiske forbindelser viser for det meste to typer egenskaper: fysisk og kjemisk.

Fysiske egenskaper

Molar masse

150.158 g / mol

tetthet

2,02 g / ml

Smeltepunkt

1100 ° C

Vannløselighet

uløselige

Kjemiske egenskaper

En av hovedreaksjonene av aluminiumsulfid er med vann, som substrat eller hovedreagens:

Denne reaksjon kan observeres dannelse av aluminiumhydroksyd og hydrogensulfid om det er i gassform, eller dersom hydrogensulfid oppløses i vann som en løsning. Dens tilstedeværelse er identifisert av lukten av råtne egg.

Bruk og applikasjoner

I superkapacitorer

Aluminium sulfid anvendes ved fremstilling av nano strukturer nettverk som øker spesifikke overflateareal og elektrisk ledningsevne, slik at man oppnår høy kapasitans og energitetthet som er anvendelsen av superkondensatorer.

Graphene oksid (GO) -den graphene er en av allotrope former av karbon som tjente som støtte aluminium sulfid (Al2S3) med en hierarkisk morfologi som ligner den av nano-montana produsert ved hjelp av den hydrotermiske metoden.

Grafenoksydvirkning

Karakteristikaene for grafenoksyd som støtte, samt den høye elektriske ledningsevnen og overflaten, gjør nanorambutanten Al2S3 være elektrokemisk aktiv.

De spesifikke kapasitans CV-kurver med godt definerte redox-topper bekrefte oppførselen til nanorambutano Al pseudocapacitivo2S3 hierarkisk, opprettholdt i grafenoksyd i 1M NaOH-elektrolytt. De spesifikke CV-kapasitansverdiene som oppnås fra kurvene er: 168,97 ved skannehastigheten på 5mV / s.

Videre har det vært en god galvanostatisk utladningstiden 903 mikrosekunder, en stor spesifikk kapasitans av 2178,16 til en strømtetthet på 3 mA / Cm2.  Energidensiteten beregnet fra galvanostatisk utladning er 108,91 Wh / kg, ved den nåværende tettheten på 3 mA / cm2.

Elektrokjemisk impedans bekrefter således den pseudokapasitive naturen til den hierarkiske nano-hummingelektroden Al2S3. Stabilitetstesten for elektroden viser en oppbevaring på 57,44% av den spesifikke kapasitansen på opptil 1000 sykluser.

De eksperimentelle resultatene antyder at nanorambutanten Al2S3 Hierarkisk er egnet for supercapacitor applikasjoner.

I sekundære litiumbatterier

Med det formål å utvikle et litium sekundært batteri med høy energi tetthet, aluminiumsulfidet (Al2S3) som aktivt materiale.

Den opprinnelige utslippskapasiteten målt fra Al2S3 var ca. 1170 mAh g-1 ved 100 mA g-1. Dette tilsvarer 62% av den teoretiske kapasiteten til svovel.

Alen2S3 Han viste en dårlig evne til å holde på det potensielle området mellom 0,01 V og 2,0 V, hovedsakelig på grunn av den strukturelle irreversibilitet lasting eller fjerning av Li.

XRD- og K-XANES-analysene for aluminium og svovel indikerte at overflaten av Al2S3 reagerer reversibelt under lastings- og lossingsprosessene, mens Al-kjernen2S3 viste strukturell irreversibilitet, fordi LiAl og Li2S ble dannet fra Al2S3 i den første nedlastingen, og så ble de som de var.

risikoer

- Ved kontakt med vann frigis brannfarlige gasser som kan brenne spontant.

- Forårsaker hudirritasjon.

- Forårsaker alvorlig øyeirritasjon.

- Kan forårsake irritasjon i luftveiene.

Informasjon kan variere mellom varsler avhengig av urenheter, tilsetningsstoffer og andre faktorer.

Førstehjelpsprosedyre

Generell behandling

Kontakt lege hvis symptomene vedvarer.

Spesiell behandling

none

Viktige symptomer

none

innånding

Ta offeret utendørs. Tilfør oksygen hvis pusten er vanskelig.

inntak

Administrer ett eller to glass vann og fremkall brekninger. Ikke fremkall brekninger eller gi noe til munn til en bevisstløs person.

hud

Vask det berørte området med vann og mild såpe. Fjern forurenset tøy.

øyne

Vask øynene med vann, blinker ofte i flere minutter. Fjern kontaktlinser, hvis det er tilstede, og fortsett å skylle.

Brannslokkingstiltak

brennbar

Ikke brannfarlig.

Slokkingsmidler

Reagerer med vann. Ikke bruk vann: bruk CO2, sand og slukningspulver.

Bekjempelsesprosedyre

Bruk et fullstendig ansiktet pusteapparat med full beskyttelse. Bruk klær for å unngå kontakt med hud og øyne.

referanser

  1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definisjon, konsepter og artikler om helse, risiko og miljø. Gjenopprettet: saludyriesgos.com
  2. Aluminiumsulfid. (S.f). På Wikiwand. Hentet 9. mars 2018: wikiwand.com
  3. Webelementer. (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, gjenvunnet 10. mars 2018: webelements.com
  4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi S., Parveen, B. (2017). Høy spesifikk kapasitans og energitetthet Graphene Oxide syntetisert basert hierarkisk Al2S3 Nanorambutan for supercapacitor Application, Electrochimica Acta, Volum 246 ,Sider 1097-1103
  5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Elektrokjemiske egenskaper av aluminiumsulfid for bruk i litium.Journal of Power Kilder,Volum 195, Utgave 24, Sider 8327-8330 doi.org
  6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), sikkerhetsdatablad Aluminiumsulfid: ltschem.com