- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Fizikai tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- Kémiai tulajdonságok
- Vizesoldat
- Vízben oldódva jelenlévő vegyületek
- Reakció savakkal
- Egyéb reakciók
- beszerzése
- Jelenlét a természetben
- Alkalmazások
- Világító anyagokban
- A gyógyászatban
- Más vegyületek előállításakor
- Egyéb alkalmazások
- kockázatok
- Irodalom
A kalcium-szulfid egy szervetlen szilárd elem, amely kalciumból (Ca) és elemi kénből (S) áll, CaS képlettel. Vízben oldódó, sárgásfehér szilárd anyag, amelyet néhány vulkánban és néhány meteoritban megtalálnak a természetben ásványi anyagnak nevezett ásvány formájában.
Amikor CaS feloldódik a vízben, ez képezi a különböző vegyületek okozta szulfid ion S 2- válik az SH - ion és OH - ionok képződnek. A kapott oldat lúgos. Ezt a vegyületet alapul használják olyan vegyületekhez, amelyek lumineszcens vagy bizonyos körülmények között látható fényt bocsátanak ki. Ezeket az anyagokat fényes festékekben is használják.
CaS kalcium-szulfidot találtak néhány meteoritban. Szerző: Родион Журавлёв. Forrás: Pixabay.
A CaS-t egy lehetséges gyógyszernek tekintik olyan szív- és érrendszeri problémák kezelésére, mint például a magas vérnyomás vagy a magas vérnyomás, amely egy olyan betegség, amely a világ lakosságának nagy részét érinti.
Kalcium-szulfiddal más vegyületek, például kalcium-nitrát és kalcium-karbonát állíthatók elő. Óvatosan kell kezelni, és a légkör páratartalmával érintkezve H 2 S-t hozhat létre, amely nagyon mérgező.
Szerkezet
A kalcium-szulfid egy erősen ionos vegyület által képzett kalcium-ion Ca 2+ és egy szulfid ion S 2-.
Kb. Köbös szerkezetűvé kristályosodik, mint a kősó.
A kalcium-szulfid köbös kristályszerkezete. Sárga = kén; fehér = kalcium. Benjah-bmm27 / Nyilvános. Forrás: Wikimedia Commons.
Elnevezéstan
- Kalcium-szulfid
Fizikai tulajdonságok
Fizikai állapot
Sárgásfehér kristályos szilárd, köbös kristályok, mint a nátrium-kloridé.
Molekuláris tömeg
72,144 g / mol
Olvadáspont
2528 ºC
Sűrűség
2,59 g / cm 3
Oldhatóság
Vízben oldódik. Etanolban nem oldódik.
Kémiai tulajdonságok
Vizesoldat
Vízben való feloldódás esetén a CaS kalcium-Ca 2+ és kén S 2 -ionokká válik szét. Az utóbbi vízben vesz egy proton és válik a hidroszulfid ion SH - felszabadító hidroxiliont OH -.
S 2- + H 2 O ⇔ SH - + OH -
Ezért a kalcium-szulfid CaS oldatok lúgosak (lúgos pH-juk) és nem tartalmaznak S- 2- ionokat, hanem SH -.
Csak amikor nagy mennyiségű lúg, például nátrium-hidroxidot nátrium-hidroxidot adunk az oldathoz nem az egyensúlyi elmozdulást képződésének szulfid ionok S 2-.
A kalcium-szulfid feloldódik a vízben, és más vegyületeket képez. Szerző: Clker-Free-Vector-Images. Forrás: Pixabay.
SH - újabb H + protont vehet fel a vízből, hidrogén-szulfidot képezve, amely nagyon mérgező vegyület.
SH - + H 2 O ⇔ H 2 S + OH -
Emiatt, kis mennyiségű H 2 S képződnek vízben, és ha ki vannak téve, hogy a páratartalom a környezetben, CaS ad le kellemetlen szag jellemző hidrogén-szulfid.
Vízben oldódva jelenlévő vegyületek
A vízben fent említett reakciók eredményeként Ca (SH) 2, Ca (OH) 2 és Ca (SH) (OH) képződnek.
CaS + H 2 O → Ca (SH) (OH)
Ca (SH) (OH) + H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2 S
Reakció savakkal
Ugyanazok a reakciók, amelyek a vízben történnek, a CaS-t savval reagáltatják, H 2 S-t képezve.
CaS + 2 HCI → CaCI 2 + H 2 S
Egyéb reakciók
Ha kalcium-szulfid-oldatot melegítjük kénnel, a poliszulfid ionokat S 4 2- és S 3 2- kapunk.
Ha a CaS-t száraz levegőben vagy tiszta oxigénben melegítik, akkor a vegyület kalcium-szulfit CaSO 3-ig, majd kalcium-szulfát CaSO 4- ig oxidálódik:
2 CaS + 3 O 2 → 2 CaSO 3
2 CaSO 3 + O 2 → 2 CaSO 4
Oxidáló szerek, például kálium-klorát KClO 3, kálium-nitrát KNO 3 vagy ólom-dioxid PbO 2 heves reakciók fordulnak elő.
beszerzése
A kalcium-szulfid előállítható a kalcium (Ca) és a kén (S) elemek kalcinálásával (nagyon magas hőmérsékletre történő melegítéssel) inert atmoszférában, vagyis nincs jelen oxigén vagy vízgőz.
Ca + S + hő → CaS
Ez előállítható úgy is, hogy a kalcium-szulfátot CaSO 4 faszénnel melegítik:
CaSO 4 + 2 C → CaS + 2 CO 2
Mindazonáltal, az utóbbi esetben a tiszta CaS nem kapunk, mivel emellett reagál CaSO 4 képező CaO és SO 2.
A CaS-t szénhulladék égetése képezi.
Jelenlét a természetben
A CaS természetesen jelen van az ásványi ásványban. Ez egyes meteoritok alkotóeleme, és fontos a Naprendszerrel végzett tudományos kutatások szempontjából.
Úgy gondolják, hogy az Oldhamit kondenzáció útján képződött a ködben, amely a Naprendszert alapította. A vulkánokban is jelen van.
A kalcium-szulfid CaS az ásványi ásványban található, amelyet néhány meteoritban találtak. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Forrás: Wikimedia Commons.
Ezenkívül a kalcium-szulfidot természetesen a CaSO 4 (gipsz) redukciójával állítják elő, valószínűleg a baktériumok hatására.
Alkalmazások
Világító anyagokban
A kalcium-szulfid egyik legelterjedtebb felhasználása a lumineszcens vegyületek alapja volt. Ezek olyan anyagok, amelyek bizonyos körülmények között látható fényt bocsátanak ki.
A CaS lumineszcens vegyületekben ez bázisként működik, és aktivátorok adódnak a szerkezethez, például bizonyos elemek kloridjai, például cérium (Ce 3+) és európium (Eu 2+).
A CaS és az aktivátor összekapcsolásából származó anyagot például katódsugárcsövekben használják, amelyek a számítógépek vagy számítógépek vagy a régi TV-k régi képernyőit alkotják.
A régi számítógépes monitorok katódsugárcsövekkel rendelkeztek, amelyekben néha lumineszcens kalcium-szulfid-vegyületeket és aktivátorokat használtak. Szerző: Andreas160578. Forrás: Pixabay.
A jelenlegi fénykibocsátó diódákban vagy LED (fénykibocsátó diódák) lámpákban is használják.
LED lámpa. Egyesek lumineszcens kalcium-szulfid-vegyületeket tartalmazhatnak. Nem áll rendelkezésre géppel olvasható szerző. APPER feltételezte (szerzői jogi igények alapján). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Forrás: Wikimedia Commons.
Ezeket az anyagokat fényes festékekben és lakkokban is használják.
A gyógyászatban
Az orvostudományi kutatások során a kalcium-szulfidot gyógyszernek tekintik a magas vérnyomás (magas artériás nyomás az artériákban) kezelésére. Ez egy olyan betegség, amely sok ember (szív és ér) szív- és érrendszerét érinti.
A CaS-t a H 2 S „donorának” tekintik. Fontos szerepet játszik az erek tónusának vagy erősségének szabályozásában, így a CaS adása lehetséges gyógymód lehet a magas vérnyomás kezelésére.
A kalcium-szulfidot tanulmányozták a betegek szív- és érrendszerének magas vérnyomás lehetséges orvoslásaként. Szerző: Mohamed Hassan. Forrás: Pixabay.
Más vegyületek előállításakor
A kalcium-szulfid lehetővé teszi más vegyületek, például a kalcium-nitrát Ca (NO 3) 2 előállítását:
CaS + 2 HNO 3 → Ca (NO 3) 2 + H 2 S
Kalcium-karbonát CaCO 3 előállítására is felhasználták. Ehhez egy vizes oldatot CaS vetjük alá karbonizáció CO 2:
CaS + H 2 O + CO 2 → H 2 S + CaCO 3
Egyéb alkalmazások
A kalcium-szulfidot kenőanyag-adalékanyagként és úszószerként is használják ásványi extrakcióban.
kockázatok
A kalcium-szulfid bőr, szem és légúti irritációt okozhat. Óvatosan és megfelelő biztonsági felszereléssel kell kezelni.
Nagyon mérgező vegyület a vízi élővilágra, tehát veszélyes ezekre a környezetekre.
Irodalom
- Cotton, F. Albert és Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fejlett szervetlen kémia. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (szerkesztő). (2005). CRC kémia és fizika kézikönyve. 85 -én CRC Press.
- Ropp, RC (2013). 16. csoport (O, S, Se, Te) alkáliföldfémek. Kalcium-szulfid. Az alkáliföld-vegyületek enciklopédia-ban. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Li, YF és munkatársai. (2009). Kalcium-szulfid (CaS), a hidrogén-szulfid donorja (H (2) S): új vérnyomáscsökkentő gyógyszer? Med Hypotheses, 2009. szeptember; 73 (3): 445-7. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- JE ház és ház, KA (2016). Kén, szelén és tellúr. Kén előfordulása. In leíró szervetlen kémia (harmadik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Kalcium-szulfid. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- De Beer, M. et al. (2014). Kalcium-szulfid átalakítása kalcium-karbonáttá az elemi kén visszanyerésekor a gipszhulladékból. Waste Manag, 2014. november; 34 (11): 2373-81. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.