Struttura chimica del solfuro di alluminio (Al2S3), nomenclatura, proprietà

il solfuro di alluminio (Al₂S₃₎ è un composto chimico grigio chiaro formato dall'ossidazione dell'alluminio metallico perdendo gli elettroni dell'ultimo livello di energia e diventando catione, e dalla riduzione dello zolfo non metallico, vincendo gli elettroni prodotti dall'alluminio e diventando un anione.

Perché ciò avvenga e l'alluminio può produrre i suoi elettroni, è necessario presentare tre ibridi orbitali³, che danno la possibilità di formare legami con gli elettroni provenienti dallo zolfo.

La sensibilità del solfuro di alluminio all'acqua significa che, in presenza di vapore acqueo nell'aria, può reagire producendo idrossido di alluminio (Al (OH)).₃), idrogeno solforato (H₂S) e idrogeno (H₂) Gas; se quest'ultimo si accumula può causare un'esplosione. Pertanto, l'imballaggio del solfuro di alluminio dovrebbe essere realizzato utilizzando contenitori ermetici.

D'altra parte, poiché il solfuro di alluminio ha reattività con l'acqua, questo lo rende un elemento che non ha solubilità in detto solvente.

indice

• 1 struttura chimica
  • 1.1 Formula molecolare
  • 1.2 Formula strutturale
• 2 Nomenclatura
• 3 proprietà
  • 3.1 Proprietà fisiche
  • 3.2 Proprietà chimiche
• 4 usi e applicazioni
  • 4.1 Nei supercondensatori
  • 4.2 In batterie al litio secondarie
• 5 rischi
  • 5.1 Procedura di primo soccorso
  • 5.2 Misure antincendio
• 6 riferimenti

Struttura chimica

Formula molecolare

alla₂S₃

Formula strutturale

nomenclatura

- Solfuro di alluminio.

- Di trisolfuro di alluminio.

- Solfuro di alluminio (III).

- Solfuro di alluminio.

proprietà

I composti chimici presentano per lo più due tipi di proprietà: fisica e chimica.

Proprietà fisiche

Massa molare

150,158 g / mol

densità

2,02 g / ml

Punto di fusione

1100 ° C

Solubilità in acqua

irrisolvibile

Proprietà chimiche

Una delle principali reazioni del solfuro di alluminio è con l'acqua, come substrato o reagente principale:

In questa reazione, la formazione di idrossido di alluminio e di idrogeno solforato può essere osservata se è sotto forma di gas, o idrogeno solforato se è dissolto in acqua sotto forma di una soluzione. La sua presenza è identificata dall'odore delle uova marce.

Usi e applicazioni

Nei supercondensatori

Il solfuro di alluminio è utilizzato nella fabbricazione di strutture di rete nano che migliorano la superficie specifica e la conduttività elettrica, in modo da ottenere un'alta capacità e densità di energia la cui applicabilità è quella dei supercondensatori.

L'ossido di grafene (GO) - il grafene è una delle forme allotropiche del carbonio - è servito da supporto per il solfuro di alluminio (Al₂S₃) con una morfologia gerarchica simile a quella del nanoraptan prodotto utilizzando il metodo idrotermale.

Azione di ossido di grafene

Le caratteristiche dell'ossido di grafene come supporto, così come l'alta conduttività elettrica e l'area superficiale, rendono il nanorambutante Al₂S₃ essere elettrochimicamente attivo

Curve di capacità specifiche CV con picchi di ossido-riduzione ben definiti confermano il comportamento pseudo-capacitivo dei nanorambutan Al₂S₃ Gerarchico, sostenuto in ossido di grafene in elettrolita NaOH 1M. I valori di capacità specifica CV ottenuti dalle curve sono: 168,97 alla velocità di scansione di 5mV / s.

Inoltre, è stato osservato un buon tempo di scarica galvanostatica di 903 μs, una grande capacità specifica di 2178,16 alla densità di corrente di 3 mA / Cm². La densità di energia calcolata dalle scariche galvanostatiche è di 108,91 Wh / Kg, alla densità di corrente di 3 mA / Cm².

L'impedenza elettrochimica conferma quindi la natura pseudo-capacitiva dell'elettrodo nano-rombante gerarchico Al₂S₃. Il test di stabilità degli elettrodi mostra una ritenzione del 57,44% della capacità specifica fino a 1000 cicli.

I risultati sperimentali suggeriscono che il nanorambutante Al₂S₃ Gerarchico è adatto per applicazioni di supercondensatori.

In batterie al litio secondarie

Con l'intenzione di sviluppare una batteria secondaria al litio ad alta densità energetica, il solfuro di alluminio (Al₂S₃) come materiale attivo.

La capacità di scarico iniziale misurata da Al₂S₃ era circa 1170 mAh g-1 a 100 mA g-1. Ciò corrisponde al 62% della capacità teorica dello zolfo.

L'Al₂S₃ ha mostrato una scarsa capacità di ritenzione nell'intervallo di potenziale tra 0,01 V e 2,0 V, principalmente a causa dell'irreversibilità strutturale del processo di carica o dell'estrazione di Li.

Le analisi XRD e K-XANES per alluminio e zolfo hanno indicato che la superficie di Al₂S₃ reagisce in modo reversibile durante i processi di carico e scarico, mentre il nucleo Al₂S₃ ha mostrato irreversibilità strutturale, perché LiAl e Li₂S sono stati formati da Al₂S₃ nel download iniziale e poi sono rimasti come erano.

rischi

- A contatto con l'acqua libera gas infiammabili che possono bruciarsi spontaneamente.

- Provoca irritazione cutanea.

- Provoca grave irritazione oculare.

- Può causare irritazione alle vie respiratorie.

Le informazioni possono variare tra le notifiche a seconda di impurità, additivi e altri fattori.

Procedura di primo soccorso

Trattamento generale

Consultare un medico se i sintomi persistono.

Trattamento speciale

nessuno

Sintomi importanti

nessuno

inalazione

Porta la vittima all'aria aperta. Dare ossigeno se la respirazione è difficile.

ingestione

Somministrare uno o due bicchieri d'acqua e indurre il vomito. Non indurre mai il vomito o somministrare nulla per bocca a una persona incosciente.

pelle

Lavare la zona interessata con acqua e sapone neutro. Rimuovere gli indumenti contaminati.

occhi

Lavati gli occhi con acqua, sbattendo le palpebre spesso per diversi minuti. Rimuovere le lenti a contatto nel caso in cui le hai e continuare a risciacquare.

Misure antincendio

infiammabilità

Non infiammabile

Mezzi di estinzione

Reagisce con l'acqua. Non usare acqua: usare CO2, sabbia e polvere estinguente.

Procedura di combattimento

Utilizzare un autorespiratore integrale con protezione completa. Indossare indumenti per evitare il contatto con la pelle e gli occhi.

riferimenti

1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definizione, concetti e articoli su salute, rischi e ambiente. Recupero: saludyriesgos.com
2. Solfuro di alluminio (S.f). Su Wikiwand. Estratto il 9 marzo 2018: wikiwand.com
3. Elementi Web. (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, recuperato il 10 marzo 2018: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Elevata capacità specifica e densità energetica del Nanorambutan gerarchico al2S3 a base di ossido di grafene sintetizzato per applicazione supercondensatore, Electrochimica Acta, Volume 246 , Pagine 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Caratteristiche elettrochimiche del solfuro di alluminio da utilizzare nelle batterie al litio.Journal of Power Sources,Volume 195, Numero 24, Pagine 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Scheda di sicurezza Solfuro di alluminio: ltschem.com