Đồng Sulfide: Tính chất, rủi ro và công dụng

Đồng sunfua mô tả một họ các hợp chất hóa học và khoáng chất với công thức Cu _x S _y . Các hợp chất này bao gồm các khoáng chất và vật liệu tổng hợp quan trọng về kinh tế.

Các khoáng chất đồng sunfua nổi bật nhất bao gồm đồng sunfua (I) hoặc sunfua dạng viên, có công thức hóa học Cu ₂ S được tìm thấy trong khoáng chất calcosine và đồng sunfua (II) hoặc sunfua cupric, có công thức CuS trong khoáng vật covelite.

Canxi đã được chiết xuất trong nhiều thế kỷ và là một trong những quặng đồng có lợi nhất. Nguyên nhân là do hàm lượng đồng cao của nó (tỷ lệ nguyên tử là 67% và gần 80% trọng lượng) và sự dễ dàng mà đồng có thể được tách ra khỏi lưu huỳnh.

Tuy nhiên, nó không phải là khoáng chất đồng chính do sự khan hiếm của nó. Mặc dù tiền gửi calcosine phong phú nhất đã được khai thác, nhưng nó có thể vẫn đang được khai thác và chắc chắn sẽ được khai thác trong tương lai (THE MINAL CHALCOCITE, 2014).

Covelite không phải là một khoáng chất phân tán, nhưng sự quyến rũ óng ánh của nó có thể làm say đắm sự ngưỡng mộ của bất cứ ai nhìn thấy các tinh thể màu chàm. Mặc dù các tinh thể tốt rất hiếm, nhưng chính ánh sáng và màu sắc của khoáng chất này làm cho nó trở nên đáng chú ý (THE COVELLITE, 2014).

Trong ngành công nghiệp khai thác, các khoáng chất sinh ra hoặc chalcopyrite, bao gồm đồng sunfua đồng và sắt, thường được gọi là "sunfua đồng".

Trong hóa học, "sunfua đồng nhị phân" là bất kỳ hợp chất hóa học nhị phân nào của các nguyên tố đồng và lưu huỳnh. Dù là nguồn gốc nào, đồng sunfua rất khác nhau trong thành phần của chúng với 0, 5 ≤ Cu / S 2, bao gồm nhiều hợp chất không cân bằng hóa học.

Tính chất hóa lý của sunfua đồng

Đồng sunfua (I) và (II) có bề ngoài tương tự nhau, cả hai đều là tinh thể tối, xám hoặc đen.

Các hợp chất này có thể được phân biệt bởi cấu trúc tinh thể của chúng. Copper sulfide (I) có cấu trúc đơn hình trong khi sulfide đồng (II) có cấu trúc hình lục giác (Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia, SF).

Chúng có trọng lượng phân tử là 159, 16 g / mol và 95, 611 g / mol và mật độ lần lượt là 5, 6 g / ml và 4, 76 g / ml đối với trường hợp đồng sunfua (I) và (II) (Trung tâm quốc gia về Thông tin công nghệ sinh học, SF).

Đồng sunfua (I) có nhiệt độ nóng chảy 1100 ° C và không tan trong nước và axit axetic, hòa tan một phần trong amoni hydroxit (Hiệp hội hóa học Hoàng gia, 2015).

Đồng (II) sulfide có nhiệt độ nóng chảy 220 ° C khi phân hủy, không tan trong nước, axit clohydric và axit sunfuric và hòa tan trong axit nitric, amoni hydroxit và kali xyanua (Hiệp hội hóa học Hoàng gia, 2015 ).

Hydrogen peroxide phản ứng mạnh mẽ với sunfua đồng (II) và phát nổ khi tiếp xúc với dung dịch đậm đặc của axit chloric hoặc cadmium, magiê hoặc kẽm clorat.

Tính phản ứng và mối nguy hiểm

Các sunfua đồng (I) và (II) không được phân loại là nguy hiểm, tuy nhiên chúng có thể gây độc trong trường hợp nuốt phải do sản xuất hydro sunfua. Các triệu chứng bao gồm nôn mửa, đau dạ dày và chóng mặt, có thể gây kích ứng da và mắt và hít phải có thể gây kích ứng đường hô hấp (TÀI LIỆU DỮ LIỆU AN TOÀN AN TOÀN Copper Sulfide, 1995).

Trong trường hợp tiếp xúc với nhiệt, nó có thể giải phóng hơi độc của lưu huỳnh hoặc oxit đồng có thể gây hại cho sức khỏe.

Trong trường hợp tiếp xúc với mắt, chúng cần được rửa ngay lập tức với một lượng nước vừa đủ trong 15 phút, thỉnh thoảng nâng mí mắt dưới và trên.

Trong trường hợp tiếp xúc với da, rửa ngay lập tức với một lượng nước vừa đủ trong 15 phút trong khi cởi bỏ quần áo bị nhiễm bẩn.

Trong trường hợp nuốt phải, một trung tâm kiểm soát chất độc nên được gọi ngay lập tức. Súc miệng bằng nước lạnh và cho nạn nhân uống 1-2 cốc nước hoặc sữa để uống. Nôn nên được gây ra ngay lập tức.

Trong trường hợp hít phải, nạn nhân nên được đưa đến nơi mát mẻ. Nếu không thở, điều trị hô hấp nhân tạo (Đồng (II) Sulfide, 2009).

Công dụng

Copper sulfide (I) được sử dụng làm chất bán dẫn và trong các ứng dụng nhiếp ảnh (Americanelements, 1998-2017). Các ứng dụng của nó cũng bao gồm việc sử dụng trong pin mặt trời, sơn nhẹ, điện cực và một số loại chất bôi trơn rắn (Britannica, 2013).

Mặt khác, sunfua đồng (II) tìm thấy các ứng dụng trong pin mặt trời, dây dẫn siêu âm, bộ phát quang, điện cực dẫn điện, thiết bị chuyển đổi quang nhiệt, lớp phủ bảo vệ vi sóng, hấp thụ sóng vô tuyến hoạt động, cảm biến khí và phân cực bức xạ hồng ngoại (azom, 2013).

Đồng (II) sunfua (covelite) được sử dụng trong nghiên cứu hạt nano:

• Với các quy trình sản xuất khác nhau (các tuyến đường giải nhiệt, phương pháp khí dung, phương pháp giải pháp và nhiệt phân)
• Và các ứng dụng (suy giảm quang xúc tác, cắt bỏ tế bào ung thư, vật liệu điện cực trong pin lithium ion và cảm biến khí, tính chất phát xạ trường, ứng dụng siêu tụ điện, hiệu suất quang hóa của các QSCSC, giảm chất ô nhiễm hữu cơ, xúc tác sinh học phát hiện điện hóa, cải thiện đặc tính PEC của điện cực màng CuS nấu sẵn) (Umair Shamraiz, 2016).

Trong công trình của Geng Ku (2012), việc sử dụng các hạt nano sunfua đồng bán dẫn (NP CuS) đã được chứng minh cho việc hiển thị các hình ảnh chụp cắt lớp bằng quang điện tử với laser Nd: YAG ở bước sóng 1064nm.

NP CuS cho phép hình dung não chuột sau khi tiêm nội sọ, hạch bạch huyết ở dưới da 12 mm sau khi tiêm kẽ và gel agarose có chứa CuS NP nhúng vào cơ ức gà ở độ sâu ~ 5 cm. Phương pháp hình ảnh này có tiềm năng lớn để có được hình ảnh phân tử của bệnh ung thư vú.