Ιδιότητες, κίνδυνοι και χρήσεις του θειούχου χαλκού



Το σουλφίδια χαλκού περιγράφουν μια οικογένεια χημικών ενώσεων και ορυκτών με τον τύπο CuxSκαι. Αυτές οι ενώσεις περιλαμβάνουν οικονομικά σημαντικά μεταλλικά στοιχεία και συνθετικά υλικά.

Τα πιο σημαντικά μεταλλικά σουλφίδια του χαλκού περιλαμβάνουν το θειούχο χαλκό (Ι) ή το σουλφίδιο του χαλκού, χημικού τύπου.2S που βρέθηκε στην ορυκτή καλοσίνη και σουλφίδιο του χαλκού (II) ή σουλφίδιο του χαλκού, του τύπου CuS που βρέθηκε στο ορυκτό φορίλιτου. 

Το Calcosine έχει εξαχθεί για αιώνες και είναι ένα από τα πιο κερδοφόρα χαλκό. Οι λόγοι οφείλονται στην υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό (ατομική αναλογία 67% και σχεδόν 80% κατά βάρος) και στην ευκολία με την οποία ο χαλκός μπορεί να διαχωριστεί από το θείο.

Ωστόσο, δεν είναι το κύριο ορυκτό χαλκού λόγω της έλλειψής του. Αν και οι πλουσιότερες κοιτάσματα χαλκοσίνης έχουν εξορύσσεται, πιθανώς εξακολουθούν να εξορύσσονται και σίγουρα θα εξορύσσονται στο μέλλον (Ο ΧΗΜΙΚΟΣ ΧΑΛΚΟΚΙΤΗΣ, 2014). 

Κοβελίτη δεν είναι ένα κατανεμημένο ορυκτών, αλλά ιριδίζουσα τις χάρες του να αιχμαλωτίσει το θαυμασμό των όποιον βλέπει τα λουλακί μπλε κρυστάλλους. Αν και καλό κρύσταλλοι είναι σπάνια, η στιλπνότητα και το χρώμα του ορυκτού που κάνει αξιοσημείωτη (ΤΟ κοβελλίτης ΟΡΥΚΤΑ, 2014).

Στη μεταλλευτική βιομηχανία, τα ορυκτά χονδροειδούς ή χαλκοπυρίτης, τα οποία αποτελούνται από μικτά σουλφίδια χαλκού και σιδήρου, αναφέρονται συχνά ως "σουλφίδια χαλκού".

Στη χημεία, ένα "δυαδικό σουλφίδιο χαλκού" είναι οποιαδήποτε δυαδική χημική ένωση των στοιχείων χαλκού και θείου. Όποια και αν είναι η πηγή της, τα σουλφίδια του χαλκού ποικίλλουν ευρέως στη σύνθεση με 0,5 ≤ Cu / S ≤ 2, συμπεριλαμβανομένων πολυάριθμων μη στοιχειομετρικών ενώσεων.

Ευρετήριο

  • 1 Φυσικές και χημικές ιδιότητες των σουλφιδίων του χαλκού                 
  • 2 Δραστικότητα και κίνδυνοι
  • 3 Χρήσεις
  • 4 Αναφορές

Φυσικές και χημικές ιδιότητες των σουλφιδίων του χαλκού                 

Το σουλφίδιο του χαλκού (Ι) και (II) έχει παρόμοιες εμφανίσεις, που είναι και οι δύο κρύσταλλοι σκούρο, γκρι ή μαύρο. 

Αυτές οι ενώσεις μπορούν να διαφοροποιηθούν από την κρυσταλλική τους δομή. Το σουλφίδιο του χαλκού (Ι) έχει μονοκλινική δομή ενώ το σουλφίδιο του χαλκού (II) έχει εξαγωνική δομή (Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών, S.F.).

Έχοντας ένα μοριακό βάρος 159,16 g / mol και 95 611 g / mol και πυκνότητα 5,6 g / ml και 4,76 g / ml στην περίπτωση του θειούχου χαλκού (Ι) και (II) αντιστοίχως (Εθνικό Κέντρο Πληροφορίες Βιοτεχνολογίας, SF).

θειούχου χαλκού (Ι) έχει ένα σημείο τήξεως 1100 ° C και είναι αδιάλυτο στο νερό και οξικό οξύ, όντας μερικώς διαλυτά σε υδροξείδιο του αμμωνίου (Royal Society of Chemistry, 2015).

Χαλκός σουλφίδιο (II) έχει ένα σημείο τήξης από 220 ° C όπου αποσυντίθεται, είναι αδιάλυτο στο νερό, υδροχλωρικό και θειικό οξύ και είναι διαλυτό σε νιτρικό οξύ, υδροξείδιο του αμμωνίου και κυανιούχου καλίου (Royal Society of Chemistry, 2015 ).

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου αντιδρά έντονα με το σουλφίδιο του χαλκού (II) και λειτουργεί σε επαφή με ένα πυκνό διάλυμα του χλωρικού οξέος ή χλωρικό κάδμιο, μαγνήσιο ή ψευδάργυρο.

Δραστικότητα και κίνδυνοι

Τα σουλφίδια του χαλκού (I) και (II) δεν ταξινομούνται ως επικίνδυνα, ωστόσο μπορούν να είναι τοξικά αν απορροφηθούν λόγω της παραγωγής υδρόθειου. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν έμετο, γαστρικό άλγος και ζάλη, μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στο δέρμα και τα μάτια και την εισπνοή μπορεί να προκαλέσει ερεθισμό στις αναπνευστικές οδούς (Φύλλο Δεδομένων Ασφαλείας Υλικού Χαλκός σουλφίδιο, 1995).

Σε περίπτωση που εκτίθεται σε θερμότητα, μπορεί να απελευθερώσει τοξικούς ατμούς θείου ή οξειδίου του χαλκού που μπορεί να είναι επιβλαβείς για την υγεία.

Εάν επαφή με τα μάτια, αυτοί πρέπει να αφαιρούνται αμέσως με επαρκή ποσότητα νερού για 15 λεπτά, την ανύψωση των άνω και κάτω βλεφαρίδες περιστασιακά.

Σε περίπτωση επαφής με το δέρμα, ξεπλύνετε αμέσως με επαρκή ποσότητα νερού για 15 λεπτά ενώ αφαιρείτε τα μολυσμένα ρούχα..

Σε περίπτωση κατάποσης, θα πρέπει αμέσως να καλέσετε ένα κέντρο ελέγχου δηλητηριάσεων. Ξεπλύνετε το στόμα με κρύο νερό και δώστε στο θύμα 1-2 ποτήρια νερό ή γάλα για να πιει. Ο έμετος πρέπει να προκληθεί αμέσως.

Σε περίπτωση εισπνοής, το θύμα πρέπει να μεταφερθεί σε δροσερό μέρος. Εάν δεν αναπνέετε, δώστε τεχνητή αναπνοή (Copper (II) Sulfide, 2009).

Χρησιμοποιεί

Το σουλφίδιο του χαλκού (Ι) χρησιμοποιείται ως ημιαγωγός και σε φωτογραφικές εφαρμογές (αμερικανικά στοιχεία, 1998-2017). Οι εφαρμογές της περιλαμβάνουν επίσης τη χρήση σε ηλιακά κύτταρα, φωτιστικά χρώματα, ηλεκτρόδια και ορισμένες ποικιλίες στερεών λιπαντικών (Britannica, 2013).

Επιπλέον, σουλφίδιο του χαλκού (II) βρίσκει εφαρμογές σε ηλιακά κύτταρα, υπεριοντικό αγωγούς, φωτοανιχνευτές, ηλεκτροαγώγιμο ηλεκτρόδια, συσκευές μετατροπής φωτοθερμικών προστατευτική μικροκυμάτων επίστρωση που απορροφά ενεργό ραδιοκυμάτων, αισθητήρες αερίου και πολωτές ακτινοβολία υπερύθρων (azom, 2013).

Επίσης, στη μελέτη των νανοσωματιδίων χρησιμοποιείται θειούχος χαλκός (II) (φοβελίτης):

  • Με διαφορετικές διαδικασίες κατασκευής (διαδρομές με σόλο θέρμανση, με μεθόδους αερολύματος, με μεθόδους διαλύματος και με θερμόλυση)
  • Και εφαρμογές (φωτοκαταλυτική αποικοδόμηση, κατάλυση των καρκινικών κυττάρων, υλικό του ηλεκτροδίου σε μπαταρίες ιόντων λιθίου και αισθητήρα αερίου, ιδιότητες εκπομπής πεδίου, εφαρμογές σούπερ πυκνωτές, φωτοηλεκτροχημική QDSCs απόδοση, φωτοκαταλυτική αναγωγή των οργανικών ρυπαντών, βιο- ηλεκτροχημική ανίχνευση, βελτιωμένα χαρακτηριστικά PEC των προψημένων ηλεκτροδίων φιλμ CuS (Umair Shamraiz, 2016).

Στο έργο Geng Ku (2012) η χρήση νανοσωματιδίων θειούχου χαλκού ημιαγωγών (CuS NPs) για την ένδειξη photoacoustic τομογραφία με ένα Nd καταδεικνύεται: YAG σε μήκος κύματος 1064 nm.

Η CuS ΝΡ επέτρεψε την οπτικοποίηση του εγκεφάλου ποντικού μετά ενδοκρανιακής ένεσης, λεμφαδένες αρουραίου έως 12 mm κάτω από το δέρμα μετά την διάμεση έγχυση και πηκτή αγαρόζης που περιέχει CuS NP ενσωματωμένα σε μυ Στήθος κοτόπουλο σε βάθος ~ 5 cm. Αυτή η προσέγγιση εικόνας έχει μεγάλες δυνατότητες για τη λήψη μοριακής εικόνας του καρκίνου του μαστού.

Αναφορές

  1. (1998-2017). Χαλκός (Ι) Σουλφίδιο. Ανακτήθηκε από americanelements.com.
  2. (2013, 19 Απριλίου). Ημιαγωγοί χαλκού (CuS). Ανακτήθηκε από το azom.com.
  3. Britannica, Τ. Ε. (2013, 23 Αυγούστου). Χαλκός (Cu). Ανακτήθηκε από britannica.com.
  4. Χαλκός (II) Σουλφίδιο. (2009, 23 Ιανουαρίου). Ανακτήθηκε από το onboces.org.
  5. Geng Ku, Μ. Ζ. (2012). Νανοσωματίδια σουλφιδίου χαλκού ως νέα κατηγορία φωτοακουστικού παράγοντα αντίθεσης για απεικόνιση βαθέων ιστών στα 1064 nm. ACS Nano 6 (8), 7489-7496. 
  6. ΦΥΛΛΟ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΥΛΙΚΟΥ Χαλκός Σουλφίδιο. (1995, Νοέμβριος). Ανακτήθηκε από το onboces.org.
  7. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. (S.F.). Δημοσιευμένη βάση δεδομένων PubChem. CID = 14831. Ανακτήθηκε από το pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. (S.F.). Δημοσιευμένη βάση δεδομένων PubChem. CID = 62755. Ανακτήθηκε από το pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Σουλφίδιο χαλκού (II). Ανακτήθηκε από το chemspider.com.
  10. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Dicopper (1+) σουλφίδιο. Ανακτήθηκε από το chemspider.com.
  11. Ο ορυκτός χαλκοκίτης. (2014). Ανακτήθηκε από το galleries.com.
  12. ΤΟ ΟΡΥΚΤΙΚΟ ΚΟΠΕΛΙ. (2014). Ανακτήθηκε από το galleries.com.
  13. Umair Shamraiz, R. Α. (2016). Κατασκευή και εφαρμογές νανοδομών σουλφιδίου του χαλκού (CuS). Journal of Solid State Chemistry Όμος 238, 25-40.