كبريتيد النحاس: الخواص والمخاطر والاستخدامات

تصف كبريتيد النحاس عائلة من المركبات الكيميائية والمعدنية مع الصيغة Cu x S y . تشتمل هذه المركبات على معادن ومواد اقتصادية مهمة.

تشتمل أبرز معادن كبريتيد النحاس على كبريتيد النحاس (I) أو كبريتيد النحاس ، من الصيغة الكيميائية Cu 2 S الموجودة في الكالوسين المعدني وكبريتيد النحاس (II) أو كبريتيد الكبريت ، من تركيبة CuS الموجودة في covelite المعدنية.

تم استخراج الكلكوسين لعدة قرون وهو واحد من خامات النحاس الأكثر ربحية. يرجع السبب في ذلك إلى محتواها العالي من النحاس (نسبة ذرية تبلغ 67٪ وحوالي 80٪ بالوزن) والسهولة التي يمكن بها فصل النحاس عن الكبريت.

ومع ذلك ، فإنه ليس هو معدن النحاس الرئيسي بسبب ندرته. على الرغم من أنه تم استخراج أغنى رواسب الكالوسين ، إلا أنه من المحتمل أن يتم تعدينه ومن المؤكد أنه سيتم تعدينه في المستقبل (THE CHALCOCITE MINERAL ، 2014).

Covelite ليس معدنًا موزعًا ، ولكن سحره البراق يمكن أن يأسر إعجاب أي شخص يرى بلورات النيلي الأزرق. على الرغم من أن البلورات الجيدة نادرة ، إلا أن لمعان ولون هذا المعدن الذي يجعله ملحوظًا (THE MINERAL COVELLITE ، 2014).

في صناعة التعدين ، غالباً ما يشار إلى معادن البريت أو الكالكوبريت ، والتي تتكون من النحاس المختلط وكبريتيد الحديد ، باسم "كبريتيد النحاس".

في الكيمياء ، "ثنائي كبريتيد النحاس" هو أي مركب كيميائي ثنائي لعناصر النحاس والكبريت. بغض النظر عن مصدرها ، تتباين كبريتيدات النحاس على نطاق واسع في تكوينها بـ 0.5 ≤ Cu / S ≤ 2 ، بما في ذلك العديد من المركبات غير المتكافئة.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكبريتيدات النحاس

يكون لكبريتيد النحاس (I) و (II) مظاهر متشابهة ، حيث أنهما كلاهما بلون غامق أو رمادي أو أسود.

يمكن تمييز هذه المركبات عن طريق تركيبها البلوري. يحتوي كبريتيد النحاس (I) على هيكل أحادي الميل بينما يحتوي كبريتيد النحاس (II) على هيكل سداسي (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، SF).

لديهم وزن جزيئي قدره 159.16 جم / مول و 95.611 جم / مول وكثافة 5.6 جم / مل و 4.76 جم / مل لحالة كبريتيد النحاس (I) و (II) على التوالي (المركز الوطني لل معلومات التكنولوجيا الحيوية ، SF).

يحتوي كبريتيد النحاس (I) على نقطة انصهار تبلغ 1100 درجة مئوية وغير قابلة للذوبان في الماء وحمض الخليك ، حيث أنه قابل للذوبان جزئيًا في هيدروكسيد الأمونيوم (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

يحتوي النحاس (II) على نقطة انصهار تبلغ 220 درجة مئوية حيث يتحلل ، وهو غير قابل للذوبان في الماء ، وحمض الهيدروكلوريك والكبريتيك ، وهو قابل للذوبان في حمض النتريك وهيدروكسيد الأمونيوم وسيانيد البوتاسيوم (Royal Society of Chemistry ، 2015 ).

يتفاعل بيروكسيد الهيدروجين بقوة مع كبريتيد النحاس (II) وينفجر عند ملامسة محلول مركّز من حمض الكلوريك أو الكادميوم أو المغنيسيوم أو كلورات الزنك.

التفاعل والمخاطر

لا يتم تصنيف كبريتيد النحاس (I) و (II) على أنها خطرة ، ولكن يمكن أن تكون سامة في حالة الابتلاع بسبب إنتاج كبريتيد الهيدروجين. تشمل الأعراض القيء والألم في المعدة والدوخة ، ويمكن أن تسبب تهيج الجلد والعين واستنشاق يمكن أن يسبب تهيج الجهاز التنفسي (المواد سلامة ورقة البيانات النحاس كبريتيد ، 1995).

في حالة التعرض للحرارة ، فإنه يمكن إطلاق أبخرة سامة من الكبريت أو أكسيد النحاس التي يمكن أن تكون ضارة بالصحة.

في حالة ملامسة العينين ، يجب شطفهما على الفور بكمية كافية من الماء لمدة 15 دقيقة ، ورفع الجفون السفلي والعلوي من حين لآخر.

في حالة ملامسة الجلد ، اغسل فوراً بكمية كافية من الماء لمدة 15 دقيقة أثناء إزالة الملابس الملوثة.

في حالة الابتلاع ، يجب استدعاء مركز مكافحة السموم على الفور. شطف الفم بالماء البارد وإعطاء الضحية 1-2 أكواب من الماء أو الحليب للشرب. يجب أن يحدث القيء على الفور.

في حالة الاستنشاق ، ينبغي أن تؤخذ الضحية إلى مكان بارد. إن لم يكن التنفس ، قم بإدارة التنفس الصناعي (كبريتيد النحاس (II) ، 2009).

تطبيقات

يستخدم كبريتيد النحاس (I) كأشباه موصلات وفي تطبيقات التصوير الفوتوغرافي (americanelements، 1998-2017). تشمل تطبيقاته أيضًا الاستخدام في الخلايا الشمسية والدهانات الخفيفة والأقطاب الكهربائية وأنواع معينة من زيوت التشحيم الصلبة (بريتانيكا ، 2013).

من ناحية أخرى ، يجد كبريتيد النحاس (II) تطبيقات في الخلايا الشمسية ، الموصلات الفائقية ، الكاشفات الضوئية ، الأقطاب الكهربائية ، أجهزة التحويل الكهروضوئية ، الطلاء الواقي بالميكروويف ، ممتص موجات الراديو النشطة ، مجسات الغازات ومستقطبات الإشعاع الأشعة تحت الحمراء (azom ، 2013).

كما يستخدم النحاس (II) كبريتيد (كوفيت) في دراسة الجسيمات النانوية:

  • مع إجراءات التصنيع المختلفة (طرق solvothermal ، طرق الهباء الجوي ، طرق الحل والتحليل الحراري)
  • والتطبيقات (تدهور التحفيز الضوئي ، تذرية خلايا السرطان ، مادة الإلكترود في بطاريات أيون الليثيوم ومستشعر الغاز ، خصائص انبعاث المجال ، تطبيقات المكثف الفائق ، الأداء الكهروكيميائي الضوئي لمراكز قطر للقمر ، التخفيض الضوئي للملوثات العضوية ، المواد الحيوية الكشف الكهروكيميائي ، وتحسين خصائص PEC لأقطاب فيلم CuS المطبوخة مسبقًا) (عمير شميريز ، 2016).

في عمل Geng Ku (2012) تم استخدام الجسيمات النانوية لكبريتيد أشباه الموصلات النحاسية (CuS NPs) لتصور التصوير المقطعي الضوئي باستخدام ليزر Nd: YAG بطول موجة يبلغ 1064 نانومتر.

يسمح CuS NP بتصور دماغ الفأر بعد الحقن داخل الجمجمة ، والعقد الليمفاوية الفئران على عمق 12 مم تحت الجلد بعد الحقن الخلالي وهلام الاغاروز المحتوي على CuS NP داخل عضلة صدور الدجاج على عمق ~ 5 سم. هذا النهج صورة لديها إمكانات كبيرة للحصول على صورة جزيئية لسرطان الثدي.