SIARCZEK GLINU (AL2S3): STRUKTURA, WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2025

Siarczek glinu (A do ₂ S ₃₎ jest chemicznym jasnoszary utworzone przez utlenianie metalicznego glinu do utraty elektronów ostatni poziom energii i stają się kation, i zmniejszając niemetalicznych siarki wygranej elektrony oddawane przez aluminium stają się anionem.

Aby tak się stało i aluminium mogło oddać swoje elektrony, konieczne jest, aby miało trzy orbitale hybrydowe sp ³ , które dają możliwość tworzenia wiązań z elektronami pochodzącymi z siarki.

Wrażliwość siarczku glinu na wodę oznacza, że ​​w obecności pary wodnej znajdującej się w powietrzu może reagować z wytworzeniem wodorotlenku glinu (Al (OH) ₃ ), siarkowodoru (H ₂ S) i wodoru (H ₂ ) gazowe; nagromadzenie się tego ostatniego może spowodować eksplozję. Dlatego pakowanie siarczku glinu musi odbywać się za pomocą hermetycznych pojemników.

Z drugiej strony, ponieważ siarczek glinu ma reaktywność z wodą, to czyni go pierwiastkiem, który nie ma rozpuszczalności we wspomnianym rozpuszczalniku.

Struktura chemiczna

Formuła molekularna

Al ₂ S ₃

Formuła strukturalna

W tej reakcji można zaobserwować tworzenie się wodorotlenku glinu i siarkowodoru, jeśli ma on postać gazu, lub siarkowodoru, jeśli jest rozpuszczony w wodzie w postaci roztworu. Ich obecność identyfikuje zapach zgniłych jaj.

Zastosowania i aplikacje

W superkondensatorach

Siarczek glinu jest używany do wytwarzania struktur nano-sieciowych, które poprawiają powierzchnię właściwą i przewodność elektryczną w taki sposób, że można osiągnąć wysoką pojemność i gęstość energii, których zastosowanie jest takie, jak superkondensatory.

Tlenek grafenu (GO) - grafen jest jedną z alotropowych form węgla - służył jako nośnik dla siarczku glinu (Al ₂ S ₃ ) o hierarchicznej morfologii podobnej do nanorambutanu wytwarzanego metodą hydrotermalną.

Działanie tlenku grafenu

Charakterystyka tlenku grafenu jako nośnika, a także wysoka przewodność elektryczna i pole powierzchni sprawiają, że nanorambutan Al ₂ S _{3 jest} elektrochemicznie aktywny.

Krzywe pojemności właściwej dla CV z dobrze zdefiniowanymi pikami redoks potwierdzają pseudopojemność hierarchicznego nanorambutanu Al ₂ S ₃ , utrzymywanego w tlenku grafenu w elektrolicie 1M NaOH. Specyficzne wartości pojemności CV uzyskane z krzywych wynoszą: 168,97 przy prędkości skanowania 5 mV / s.

Ponadto zaobserwowano dobry czas rozładowania galwanostatycznego 903 µs, dużą pojemność właściwą 2178,16 przy gęstości prądu 3 mA / cm ² . Gęstość energii obliczona na podstawie wyładowania galwanostatycznego wynosi 108,91 Wh / kg przy gęstości prądu 3 mA / cm ² .

Impedancja elektrochemiczna potwierdza zatem pseudopojemnościowy charakter hierarchicznej elektrody nanorambutanowej Al ₂ S ₃ . Test stabilności elektrody wykazuje zachowanie 57,84% właściwej pojemności do 1000 cykli.

Wyniki eksperymentalne sugerują, że hierarchiczny nanorambutan Al ₂ S ₃ nadaje się do zastosowań w superkondensatorach.

We wtórnych bateriach litowych

Mając na celu opracowanie wtórnej baterii litowej o dużej gęstości energii, badano siarczek glinu (Al ₂ S ₃ ) jako materiał aktywny.

Zmierzona początkowa pojemność rozładowania Al ₂ S ₃ wynosiła około 1170 mAh g-1 do 100 mA g-1. Odpowiada to 62% teoretycznej pojemności siarczku.

Al ₂ S ₃ wykazywał słabe zachowanie pojemności w zakresie potencjałów od 0,01 V do 2,0 V, głównie z powodu strukturalnej nieodwracalności procesu ładowania lub ekstrakcji Li.

Analizy XRD i K-XANES dla aluminium i siarki wykazały, że powierzchnia Al ₂ S ₃ reaguje odwracalnie podczas procesów załadunku i rozładunku, natomiast rdzeń Al ₂ S ₃ wykazał strukturalną nieodwracalność, ponieważ LiAl i Li ₂ S utworzył się z Al ₂ S ₃ przy pierwszym rozładowaniu, a następnie pozostał taki, jaki jest.

Ryzyka

- W kontakcie z wodą uwalnia łatwopalne gazy, które mogą ulec samozapaleniu.

- Działa drażniąco na skórę.

- Powoduje poważne podrażnienie oczu.

- Może powodować podrażnienie dróg oddechowych.

Informacje mogą się różnić w poszczególnych powiadomieniach w zależności od zanieczyszczeń, dodatków i innych czynników.

Procedura pierwszej pomocy

Leczenie ogólne

W przypadku utrzymywania się objawów zasięgnąć porady lekarza.

Specjalne traktowanie

Żaden

Ważne objawy

Żaden

Inhalacja

Wyprowadź ofiarę na zewnątrz. Podaj tlen, jeśli oddychanie jest trudne.

Przyjmowanie pokarmu

Podaj jedną lub dwie szklanki wody i wywołaj wymioty. Nieprzytomnej osobie nie wolno wywoływać wymiotów ani niczego nie podawać doustnie.

Skóra

Umyj dotknięty obszar łagodnym mydłem i wodą. Zdjąć zanieczyszczoną odzież.

Oczy

Przepłucz oczy wodą, często mrugając przez kilka minut. Zdejmij soczewki kontaktowe, jeśli je masz, i kontynuuj płukanie.

Postępowanie w przypadku pożaru

Zapalność

Niepalny.

Środki gaśnicze

Reaguje z wodą. Nie używaj wody: użyj CO2, piasku i proszku gaśniczego.

Procedura walki

Nosić niezależny aparat oddechowy na całą twarz z pełną ochroną. Nosić odzież, aby uniknąć kontaktu ze skórą i oczami.

Bibliografia

1. Salud y Riesgos.com, (sf), Definicja, pojęcia i artykuły dotyczące zdrowia, zagrożeń i środowiska. Odzyskane: saludyriesgos.com
2. Siarczek glinu. (sf). Na Wikiwand. Pobrane 9 marca 2018: wikiwand.com
3. Web Elements. (Sf) .Dialuminium Trisulpfide, pobrano 10 marca 2018 r .: webelements.com
4. Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Wysoka pojemność właściwa i gęstość energii zsyntetyzowanego nanorambutanu Al2S3 na bazie tlenku grafenu do zastosowania w superkondensatorach, Electrochimica Acta, tom 246, strony 1097-1103
5. Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Charakterystyka elektrochemiczna siarczku glinu do stosowania w wtórnych bateriach litowych. Journal of Power Sources, tom 195, wydanie 24, strony 8327-8330 doi.org
6. LTS Research Laboratories, Inc (2016), Karta charakterystyki Siarczek glinu: ltschem.com