كبريتيد الألومنيوم (Al2S3): التركيب الكيميائي ، التسميات ، الخواص
كبريتيد الألومنيوم (Al 2 S 3) هو مركب كيميائي رمادي فاتح يتكون من أكسدة الألومنيوم المعدني عن طريق فقد إلكترونات مستوى الطاقة الأخير وتصبح كاتيون ، وعن طريق تقليل الكبريت غير المعدني ، عن طريق الفوز الإلكترونات الناتجة عن الألومنيوم وتصبح أنيون.
ولكي يحدث هذا ويمكن للألمنيوم أن ينتج إلكتروناته ، فمن الضروري تقديم ثلاثة مدارات sp3 هجينة ، والتي تعطي إمكانية تكوين روابط مع الإلكترونات القادمة من الكبريت.
تعني حساسية كبريتيد الألومنيوم في الماء أنه ، في وجود بخار الماء في الهواء ، يمكن أن يتفاعل لإنتاج هيدروكسيد الألومنيوم (Al (OH) 3 ) ، كبريتيد الهيدروجين (H 2 S) والهيدروجين (H). 2 ) الغازية. إذا كان الأخير يتراكم يمكن أن يسبب انفجار. لذلك ، يجب تصنيع عبوة كبريتيد الألومنيوم باستخدام حاويات محكمة الإغلاق.
من ناحية أخرى ، بما أن كبريتيد الألومنيوم له تفاعل مع الماء ، فإن هذا يجعله عنصرًا لا يحتوي على ذوبان في المذيب المذكور.
التركيب الكيميائي
الصيغة الجزيئية
آل 2 S 3
الصيغة الهيكلية
- كبريتيد الألومنيوم.
- دي تريسولفيد الألومنيوم.
- كبريتيد الألومنيوم (III).
- كبريتيد الألومنيوم.
خصائص
المركبات الكيميائية تظهر في الغالب نوعين من الخصائص: الفيزيائية والكيميائية.
الخصائص الفيزيائية
الكتلة المولية
150،158 جم / مول
كثافة
2.02 جم / مل
نقطة انصهار
1100 درجة مئوية
الذوبان في الماء
غير قابل للحل
الخواص الكيميائية
أحد التفاعلات الرئيسية لكبريتيد الألومنيوم مع الماء ، كركيزة أو كاشف رئيسي:
في هذا التفاعل ، يمكن ملاحظة تشكيل هيدروكسيد الألومنيوم وتكوين كبريتيد الهيدروجين إذا كان في شكل غاز ، أو كبريتيد الهيدروجين إذا تم إذابته في الماء كمحلول. يتم التعرف على وجودها من قبل رائحة البيض الفاسد.
يستخدم والتطبيقات
في المكثفات الفائقة
يستخدم كبريتيد الألومنيوم في تصنيع هياكل شبكة النانو التي تعمل على تحسين مساحة السطح والموصلية الكهربية المحددة ، بحيث يمكن تحقيق سعة عالية من الطاقة وكثافة طاقة يمكن تطبيقها من المكثفات الفائقة.
أكسيد الجرافين (GO) - يعد الجرافين أحد الأشكال الخافضة للكربون - وقد استخدم كدعم للكبريتيد الألومنيوم (Al 2 S 3 ) مع مورفولوجيا هرمية مماثلة لتلك الخاصة بالنانو نانومتر المصنعة باستخدام طريقة المعالجة الحرارية المائية.
عمل أكسيد الجرافين
خصائص أكسيد الجرافين كدعم ، وكذلك الموصلية الكهربائية العالية ومساحة السطح ، تجعل nanorambutans Al 2 S 3 نشط كهروكيميائي.
تؤكد منحنيات السعة المحددة للسيرة الذاتية وذات ذروة الأكسدة المحددة بوضوح السلوك الزائف بالسعة للتسلسل الهرمي Al 2 S 3 النانوي ، المدوم في أكسيد الجرافين في 1M NaOH بالكهرباء. قيم السعة المحددة للسيرة الذاتية التي تم الحصول عليها من المنحنيات هي: 168.97 بسرعة مسح تبلغ 5mV / s.
بالإضافة إلى ذلك ، وقت تصريف جلفاني ثابت جيد من 903 μs ، وقد لوحظت سعة محددة كبيرة من 2178.16 في الكثافة الحالية من 3 مللي أمبير / سم 2. تبلغ كثافة الطاقة المحسوبة من التفريغ الجلفاني 108.91 واط / كجم ، عند الكثافة الحالية البالغة 3 مللي أمبير / سم 2.
وبذلك تؤكد المعاوقة الكهروكيميائية على الطبيعة الزائفة للسعة لهرمي المونتاج النانوي التسلسلي Al 2 S 3 . يُظهر اختبار ثبات القطب نسبة 57.44٪ من السعة المحددة التي تصل إلى 1000 دورة.
تشير النتائج التجريبية إلى أن التسلسل الهرمي Al 2 S 3 nanoraput مناسب لتطبيقات المكثف الفائق.
في بطاريات الليثيوم الثانوية
بهدف تطوير بطارية ليثيوم ثانوية ذات كثافة طاقة عالية ، تمت دراسة كبريتيد الألومنيوم (Al 2 S 3 ) كمادة نشطة.
كانت سعة التفريغ الأولية المقاسة من Al 2 S 3 حوالي 1170 مللي أمبير ساعة -1 في 100 مللي أمبير غرام -1. هذا يتوافق مع 62 ٪ من القدرة النظرية للكبريت.
أظهرت Al 2 S 3 قدرة استبقاء منخفضة في النطاق المحتمل بين 0.01 فولت و 2.0 فولت ، ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى عدم الرجوع الهيكلي لعملية الشحن أو استخراج Li.
أشار تحليلا XRD و K-XANES للألمنيوم والكبريت إلى أن سطح Al 2 S 3 يتفاعل بشكل عكسي أثناء عمليات التحميل والتفريغ ، بينما أظهر Al 2 S 3 core عدم رجعية هيكلية ، لأن LiAl و Li 2 تم تشكيل S من Al 2 S 3 عند التفريغ الأولي ثم بقيت كما هي.
المخاطر
- عند ملامسة الماء تطلق غازات قابلة للاشتعال يمكن أن تحترق تلقائيًا.
- يسبب تهيج الجلد.
- يسبب تهيج العين الشديد.
- قد يسبب تهيج الجهاز التنفسي.
قد تختلف المعلومات بين الإشعارات اعتمادًا على الشوائب والإضافات وعوامل أخرى.
إجراء الإسعافات الأولية
العلاج العام
التماس العناية الطبية إذا استمرت الأعراض.
معاملة خاصة
لا شيء
أعراض مهمة
لا شيء
استنشاق
خذ الضحية في الهواء الطلق. قم بتزويد الأكسجين إذا كان التنفس صعبًا.
استيعاب
إدارة كوب واحد أو اثنين من الماء والحث على القيء. لا تحفز القيء أو إعطاء أي شيء عن طريق الفم لشخص فاقد الوعي.
بشرة
اغسل المنطقة المصابة بالماء والصابون المعتدل. قم بإزالة أي ملابس ملوثة.
عيون
اغسل عينيك بالماء ، وامض في كثير من الأحيان لعدة دقائق. أزل العدسات اللاصقة ، إن وجدت ، واصل الشطف.
تدابير مكافحة الحرائق
اللهوبية
غير قابلة للاشتعال
اطفاء وسائل الإعلام
يتفاعل مع الماء. لا تستخدم الماء: استخدم CO2 والرمل ومسحوق الإطفاء.
إجراءات القتال
استخدم جهاز تنفس قائم بذاته كامل الوجه مع حماية كاملة. ارتداء الملابس لتجنب ملامسة الجلد والعينين.
