Aluminiumsulfide (Al2S3) Chemische structuur, nomenclatuur, eigenschappen



de aluminiumsulfide (Al2S3) is een lichtgrijze chemische verbinding die wordt gevormd door de oxidatie van metaalaluminium door de elektronen van het laatste energieniveau te verliezen en een kation te worden, en door de reductie van niet-metaalachtige zwavel, door de elektronen te winnen die aluminium oplevert en een anion.

Om dit te laten gebeuren en het aluminium zijn elektronen kan afgeven, is het noodzakelijk om drie hybride orbitale sp te presenteren3, die de mogelijkheid geven om banden te vormen met elektronen uit zwavel. 

De gevoeligheid van aluminiumsulfide voor water betekent dat het in aanwezigheid van waterdamp in de lucht kan reageren om aluminiumhydroxide (Al (OH)) te produceren.3), waterstofsulfide (H.2S) en waterstof (H.2) Gas; als de laatste zich ophoopt, kan dit een explosie veroorzaken. Daarom moet de verpakking van aluminiumsulfide worden gemaakt met behulp van luchtdichte containers.

Aan de andere kant, omdat aluminiumsulfide reactiviteit met water heeft, maakt dit het tot een element dat geen oplosbaarheid in genoemd oplosmiddel heeft.

index

  • 1 Chemische structuur
    • 1.1 Moleculaire formule
    • 1.2 Structuurformule
  • 2 Eigenschappen
    • 2.1 Fysieke eigenschappen
    • 2.2 Chemische eigenschappen
  • 3 Toepassingen en toepassingen
    • 3.1 In supercondensatoren
    • 3.2 In secundaire lithiumbatterijen
  • 4 Risico's
    • 4.1 Eerstehulpprocedure
    • 4.2 Brandbestrijdingsmaatregelen
  • 5 Referenties

Chemische structuur

Moleculaire formule

de2S3

Structuurformule

- Aluminiumsulfide.

- Di aluminiumtrisulfide.

- Aluminiumsulfide (III).

- Aluminiumsulfide.

eigenschappen

Chemische verbindingen vertonen meestal twee soorten eigenschappen: fysisch en chemisch.

Fysieke eigenschappen

Molaire massa

150.158 g / mol

dichtheid

2,02 g / ml

Smeltpunt

1100 ° C

Oplosbaarheid in water

onoplosbaar

Chemische eigenschappen

Een van de belangrijkste reacties van aluminiumsulfide is met water, als substraat of als hoofdreagens:

In deze reactie kan de vorming van aluminiumhydroxide en die van waterstofsulfide worden waargenomen als het in de vorm van een gas is, of waterstofsulfide als het wordt opgelost in water als een oplossing. Zijn aanwezigheid wordt geïdentificeerd door de geur van rotte eieren.

Toepassingen en toepassingen

In supercondensatoren

Aluminiumsulfide wordt gebruikt bij de vervaardiging van nano-netwerkstructuren die het specifieke oppervlak en de elektrische geleidbaarheid verbeteren, op een zodanige manier dat een hoge capaciteit en energiedichtheid kan worden bereikt waarvan de toepasbaarheid die van supercondensatoren is..

Grafeenoxide (GO) - grafeen is een van de allotrope vormen van koolstof - heeft gediend als een drager voor aluminiumsulfide (Al2S3) met een hiërarchische morfologie vergelijkbaar met die van nano-montana vervaardigd met behulp van de hydrothermale methode.

Grafeenoxide-actie

De eigenschappen van grafeenoxide als drager, evenals de hoge elektrische geleidbaarheid en het oppervlaktegebied, maken het nanobiutant Al2S3 elektrochemisch actief zijn.

CV-specifieke capaciteitscurves met goed gedefinieerde redox-pieken bevestigen het pseudo-capacitieve gedrag van nanorambutans Al2S3 hiërarchisch, ondersteund in grafeenoxide in 1 M NaOH elektrolyt. De specifieke CV-capaciteitswaarden verkregen uit de curven zijn: 168,97 bij een scansnelheid van 5 mV / sec.

Daarnaast is een goede galvanostatische ontlaadtijd van 903 μs waargenomen, een grote specifieke capaciteit van 2178,16 bij een stroomdichtheid van 3 mA / cm2.  De energiedichtheid berekend op basis van galvanostatische ontlading is 108,91 Wh / kg, bij een stroomdichtheid van 3 mA / cm2.

Elektrochemische impedantie bevestigt dus de pseudo-capacitieve aard van de hiërarchische nano-zoemende elektrode Al2S3. De elektrodestabiliteitstest vertoont een behoud van 57,44% van de specifieke capaciteit van maximaal 1000 cycli.

De experimentele resultaten suggereren dat nanorambutant Al2S3 Hiërarchisch is geschikt voor toepassingen met supercapacitor.

In secundaire lithiumbatterijen

Met de bedoeling om een ​​secundaire lithiumbatterij met een hoge energiedichtheid te ontwikkelen, heeft het aluminiumsulfide (Al2S3) als actief materiaal.

De initiële afvoercapaciteit gemeten vanaf Al2S3 was ongeveer 1170 mAh g-1 bij 100 mA g-1. Dit komt overeen met 62% van de theoretische capaciteit voor zwavel.

De Al2S3 vertoonde een slecht behoud van de capaciteit in het potentiële bereik tussen 0,01 V en 2,0 V, voornamelijk vanwege de structurele onomkeerbaarheid van het oplaadproces of Li-extractie..

De XRD- en K-XANES-analyses voor aluminium en zwavel gaven aan dat het oppervlak van Al2S3 reageert omkeerbaar tijdens het laad- en losproces, terwijl de Al-kern2S3 vertoonde structurele onomkeerbaarheid, omdat LiAl en Li2S werden gevormd uit Al2S3 in de eerste download en toen bleven ze zoals ze waren.

risico's

- In contact met water komen brandbare gassen vrij die spontaan kunnen branden.

- Veroorzaakt huidirritatie.

- Veroorzaakt ernstige oogirritatie.

- Kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken.

Informatie kan variëren tussen meldingen afhankelijk van onzuiverheden, additieven en andere factoren.

Eerste hulp procedure

Algemene behandeling

Zoek medische hulp als de symptomen aanhouden.

Speciale behandeling

geen

Belangrijke symptomen

geen

inademing

Breng het slachtoffer naar buiten. Geef zuurstof als de ademhaling moeilijk is.

inname

Dien een of twee glazen water toe en wek braken op. Nooit braken opwekken of iets buiten de mond toedienen aan een bewusteloos persoon.

huid

Was het getroffen gebied met water en milde zeep. Verontreinigde kleding verwijderen.

ogen

Was uw ogen met water, knipper vaak gedurende enkele minuten. Verwijder contactlenzen, indien aanwezig, en blijf spoelen.

Brandbestrijdingsmaatregelen

ontvlambaarheid

Niet ontvlambaar.

Blusmiddelen

Reageert met water. Gebruik geen water: gebruik CO2, zand en bluspoeder.

Vechtprocedure

Gebruik een volledig onafhankelijk ademhalingsapparaat met volledige bescherming. Draag kleding om contact met huid en ogen te vermijden.

referenties

  1. Salud y Riesgos.com, (s.f), Definitie, concepten en artikelen over gezondheid, risico's en het milieu. Hersteld: saludyriesgos.com
  2. Aluminiumsulfide. (S.f). Op Wikiwand. Opgehaald op 9 maart 2018: wikiwand.com
  3. Web Elements. (S.f) .Dialuminium Trisulpfide, hersteld op 10 maart 2018: webelements.com
  4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Hoge specifieke capaciteit en energiedichtheid van op synthetische grafeenoxiden gebaseerde hiërarchische Al2S3 Nanorambutan voor toepassing met supercondensator, Electrochimica Acta, Volume 246 ,Pagina's 1097-1103
  5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Elektrochemische eigenschappen van aluminiumsulfide voor gebruik in lithium.Journal of Power Sources,Volume 195, Issue 24, Pages 8327-8330 doi.org
  6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Veiligheidsinformatieblad Aluminium Sulfide: ltschem.com