Właściwości siarczku miedzi, zagrożenia i zastosowania



The siarczki miedzi opisać rodzinę związków chemicznych i minerałów o wzorze CuxSi. Związki te zawierają ważne ekonomicznie minerały i materiały syntetyczne.

Najważniejsze minerały siarczku miedzi obejmują siarczek miedzi (I) lub siarczek miedziawy o wzorze chemicznym.2S znajduje się w mineralnej kazeinie i siarczku miedzi (II) lub siarczku miedzi, o wzorze CuS występującym w minerale kowelitowym. 

Kalcyna jest ekstrahowana od wieków i jest jedną z najbardziej dochodowych rud miedzi. Powody wynikają z wysokiej zawartości miedzi (stosunek atomowy 67% i prawie 80% wagowych) oraz łatwości oddzielania miedzi od siarki.

Nie jest to jednak główny minerał miedziowy ze względu na jego niedobór. Chociaż najbogatsze złoża kalcynyny zostały wydobyte, prawdopodobnie nadal są wydobywane i na pewno będą wydobywane w przyszłości (THE MINERAL CHALCOCITE, 2014). 

Kowelit nie jest minerałem rozproszonym, ale jego opalizujące wdzięki mogą urzekać podziw każdego, kto widzi kryształy indygo niebieskiego. Chociaż dobre kryształy są rzadkie, to właśnie blask i kolor tego minerału sprawiają, że jest niezwykły (THE MINERAL COVELLITE, 2014).

W przemyśle wydobywczym minerały bornitowe lub chalkopirytowe, które składają się z mieszanych miedzi i siarczków żelaza, często określa się jako „siarczki miedzi”.

W chemii „dwuskładnikowy siarczek miedzi” jest dowolnym dwuskładnikowym związkiem chemicznym pierwiastków miedzi i siarki. Niezależnie od źródła, siarczki miedzi różnią się znacznie składem z 0,5 ≤ Cu / S ≤ 2, w tym licznymi związkami niestechiometrycznymi.

Indeks

  • 1 Właściwości fizyczne i chemiczne siarczków miedzi                 
  • 2 Reaktywność i zagrożenia
  • 3 zastosowania
  • 4 odniesienia

Właściwości fizyczne i chemiczne siarczków miedzi                 

Siarczek miedzi (I) i (II) mają podobny wygląd, będąc zarówno kryształami ciemnymi, szarymi lub czarnymi. 

Związki te można różnicować według ich struktury krystalicznej. Siarczek miedzi (I) ma strukturę jednoskośną, podczas gdy siarczek miedzi (II) ma strukturę heksagonalną (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Mają masę cząsteczkową 159,16 g / mol i 95 611 g / mol i gęstość 5,6 g / ml i 4,76 g / ml odpowiednio w przypadku siarczku miedzi (I) i (II) (National Center for Informacje o biotechnologii, SF).

Siarczek miedzi (I) ma temperaturę topnienia 1100 ° C i jest nierozpuszczalny w wodzie i kwasie octowym, jest częściowo rozpuszczalny w wodorotlenku amonu (Royal Society of Chemistry, 2015).

Siarczek miedzi (II) ma temperaturę topnienia 220 ° C, gdzie ulega rozkładowi, jest nierozpuszczalny w wodzie, kwasie solnym i siarkowym i jest rozpuszczalny w kwasie azotowym, wodorotlenku amonu i cyjanku potasu (Royal Society of Chemistry, 2015 ).

Nadtlenek wodoru reaguje energicznie z siarczkiem miedzi (II) i wybucha w kontakcie ze stężonym roztworem kwasu chlorowego lub kadmu, chloranów magnezu lub cynku.

Reaktywność i zagrożenia

Siarczki miedzi (I) i (II) nie są klasyfikowane jako niebezpieczne, jednak mogą być toksyczne w przypadku spożycia z powodu produkcji siarkowodoru. Objawy obejmują wymioty, ból żołądka i zawroty głowy, mogą powodować podrażnienie skóry i oczu, a wdychanie może powodować podrażnienie dróg oddechowych (KARTA CHARAKTERYSTYKI MATERIAŁU Siarczek miedzi, 1995).

W przypadku wystawienia na działanie ciepła może uwolnić toksyczne opary siarki lub tlenku miedzi, które mogą być szkodliwe dla zdrowia.

W przypadku kontaktu z oczami należy je natychmiast przepłukać wystarczającą ilością wody przez 15 minut, od czasu do czasu podnosząc dolne i górne powieki.

W przypadku kontaktu ze skórą natychmiast przepłukać wystarczającą ilością wody przez 15 minut, zdejmując zanieczyszczoną odzież..

W przypadku spożycia należy natychmiast wezwać centrum kontroli zatruć. Wypłukać usta zimną wodą i podać ofierze 1-2 szklanki wody lub mleka do picia. Wymioty należy wywołać natychmiast.

W przypadku wdychania ofiarę należy zabrać do chłodnego miejsca. Jeśli nie oddycha, wykonać sztuczne oddychanie (Siarczek miedzi (II), 2009).

Używa

Siarczek miedzi (I) jest stosowany jako półprzewodnik i w zastosowaniach fotograficznych (americanelements, 1998-2017). Jego zastosowania obejmują również zastosowanie w ogniwach słonecznych, farbach świetlnych, elektrodach i niektórych odmianach smarów stałych (Britannica, 2013).

Z drugiej strony siarczek miedzi (II) znajduje zastosowanie w ogniwach słonecznych, przewodnikach superionowych, fotodetektorach, elektrodach przewodzących prąd elektryczny, fototermicznych urządzeniach konwersyjnych, mikrofalowych powłokach ochronnych, aktywnych absorberach fal radiowych, czujnikach gazu i polaryzatorach promieniowania podczerwień (azom, 2013).

W badaniu nanocząstek stosuje się również siarczek miedzi (II) (kowelit):

  • Z różnymi procedurami produkcyjnymi (drogi solwotermiczne, metody aerozolowe, metody roztworów i termoliza)
  • I zastosowania (degradacja fotokatalityczna, ablacja komórek rakowych, materiał elektrod w bateriach litowo-jonowych i czujniku gazu, właściwości emisji pola, zastosowania superkondensatorów, fotoelektrochemiczne właściwości QDSC, fotokatalityczna redukcja zanieczyszczeń organicznych, bio- wykrywanie elektrochemiczne, ulepszone charakterystyki PEC wstępnie ugotowanych elektrod z folii CuS) (Umair Shamraiz, 2016).

W pracy Geng Ku (2012) wykazano zastosowanie półprzewodnikowych nanocząstek siarczku miedzi (CuS NPs) do wizualizacji tomografii fotoakustycznej za pomocą lasera Nd: YAG przy długości fali 1064 nm..

CuS NP umożliwiał wizualizację mózgu myszy po iniekcji wewnątrzczaszkowej, węzły chłonne szczura 12 mm poniżej skóry po śródmiąższowym wstrzyknięciu i żelu agarozowym zawierającym CuS NP osadzony w mięśniu piersiowym kurczaka na głębokości ~ 5 cm. To podejście do obrazu ma ogromny potencjał w uzyskiwaniu molekularnego obrazu raka piersi.

Referencje

  1. (1998-2017). Siarczek miedzi (I). Pobrane z americanelements.com.
  2. (2013, 19 kwietnia). Półprzewodniki z siarczku miedzi (CuS). Pobrane z azom.com.
  3. Britannica, T. E. (2013, 23 sierpnia). Miedź (Cu). Źródło: britannica.com.
  4. Siarczek miedzi (II). (2009, 23 stycznia). Źródło z onboces.org.
  5. Geng Ku, M. Z. (2012). Nanocząstki siarczku miedzi jako nowa klasa środka kontrastu fotoakustycznego do obrazowania tkanek głębokich przy 1064 nm. ACS Nano 6 (8), 7489-7496. 
  6. KARTA CHARAKTERYSTYKI MATERIAŁU Siarczek miedzi. (1995, listopad). Źródło z onboces.org.
  7. National Center for Biotechnology Information. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 14831. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. National Center for Biotechnology Information. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 62755. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Siarczek miedzi (II). Źródło: chemspider.com.
  10. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Siarczek dwuniciowy (1+). Źródło: chemspider.com.
  11. MINERALNY CHALCOCITE. (2014). Źródło: galleries.com.
  12. KOLEJ MINERALNY. (2014). Źródło: galleries.com.
  13. Umair Shamraiz, R. A. (2016). Wytwarzanie i zastosowanie nanostruktur siarczku miedzi (CuS). Journal of Solid State Chemistry Tom 238, 25-40.