Kobbersulfid: Egenskaper, Risiko og Bruk

Kobbersulfider beskriver en familie av kjemiske og mineralske forbindelser med formelen Cu _x S _y . Disse forbindelsene omfatter økonomisk viktige mineraler og syntetiske materialer.

De mest fremtredende kobbersulfidmineraler inkluderer kobbersulfid (I) eller kobber sulfid, med kjemisk formel Cu ₂ S funnet i mineralskalkosin og kobbersulfid (II) eller kopparsulfid, med CuS-formel funnet i covelittmineralet.

Calcosine har blitt ekstrahert i århundrer og er en av de mest lønnsomme kobbermalmene. Årsakene er på grunn av dets høye kobberinnhold (atomforhold på 67% og nesten 80 vekt%), og det er lett å skille kobber fra svovel til.

Det er imidlertid ikke det viktigste kobbermineralet på grunn av mangel på det. Selv om de rikeste kalkosinavsetningene er blitt utvannet, er det sannsynligvis fortsatt mined og vil sikkert bli utvunnet i fremtiden (MINERAL CHALCOCITE, 2014).

Covelite er ikke et distribuert mineral, men dets iriserende sjarm kan fange beundringen av alle som ser indigoblå krystaller. Selv om gode krystaller er sjeldne, er det glans og farge på dette mineral som gjør det bemerkelsesverdig (MINERAL COVELLITE, 2014).

I gruveindustrien refereres ofte bornite eller chalcopyrite mineraler, som består av blandede kobber- og jernsulfider, som "kobbersulfider."

I kjemi er et "binært kobbersulfid" en hvilken som helst binær kjemisk forbindelse av elementene kobber og svovel. Uansett deres kilde, varierer kobbersulfider mye i sammensetningen med 0, 5 ≤ Cu / S ≤ 2, inkludert mange ikke-støkiometriske forbindelser.

Fysiske og kjemiske egenskaper til kobbersulfider

Kobbersulfidet (I) og (II) har lignende utseende, både krystallene mørke, grå eller svarte.

Disse forbindelsene kan differensieres ved deres krystallinske struktur. Kobbersulfid (I) har en monoklinisk struktur, mens kobber (II) sulfid har en sekskantet struktur (Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon, SF).

De har en molekylvekt på henholdsvis 159, 16 g / mol og 95, 611 g / mol og en tetthet på 5, 6 g / ml og 4, 76 g / ml for henholdsvis kobbersulfid (I) og (II) Bioteknologisk informasjon, SF).

Kobbersulfid (I) har et smeltepunkt på 1100 ° C og er uoppløselig i vann og eddiksyre, som er delvis løselig i ammoniumhydroksid (Royal Society of Chemistry, 2015).

Kobber (II) sulfid har et smeltepunkt på 220 ° C hvor det nedbrytes, er uoppløselig i vann, saltsyre og svovelsyre og er løselig i salpetersyre, ammoniumhydroksid og kaliumcyanid (Royal Society of Chemistry, 2015 ).

Hydrogenperoksid reagerer kraftig med kobber (II) sulfid og eksploderer ved kontakt med en konsentrert løsning av klorsyre eller kadmium, magnesium eller sinkklorater.

Reaktivitet og farer

Kobbersulfidene (I) og (II) er ikke klassifisert som farlige, men de kan være giftige ved inntak på grunn av produksjon av hydrogensulfid. Symptomer inkluderer oppkast, magesmerter og svimmelhet, kan forårsake hud- og øyeirritasjon og innånding kan forårsake irritasjon i luftveiene (MATERIALSIKKERHETSDATABLAD Koppersulfid, 1995).

Ved eksponering for varme kan det slippe giftige damper av svovel eller kobberoksid som kan være skadelig for helsen.

I tilfelle kontakt med øynene, skal de skylles straks med tilstrekkelig mengde vann i 15 minutter, løfte de nedre og øvre øyelokkene av og til.

Ved hudkontakt, skyll straks med tilstrekkelig mengde vann i 15 minutter mens du fjerner forurenset klær.

Ved inntak, bør et giftkontrollsentral umiddelbart kalles. Skyll munnen med kaldt vann og gi offeret 1-2 kopper vann eller melk å drikke. Oppkast skal induseres umiddelbart.

Ved innånding skal offeret tas på et kjølig sted. Hvis ikke puste, administrer kunstig åndedrettsvern (Kobber (II) Sulfid, 2009).

søknader

Kobbersulfid (I) brukes som halvleder og i fotografiske applikasjoner (americanelements, 1998-2017). Dens anvendelser inkluderer også bruk i solceller, lysmaling, elektroder og visse varianter av faste smøremidler (Britannica, 2013).

På den annen side finner kobber (II) sulfid applikasjoner i solceller, superioniske ledere, fotodetektorer, elektroledende elektroder, fototermiske konvertering enheter, mikrobølgevern beskyttende belegg, aktive radio bølge absorbere, gass sensorer og stråling polarisatorer infrarød (azom, 2013).

Også kobber (II) sulfid (kovelitt) brukes i studien av nanopartikler:

• Med forskjellige produksjonsprosedyrer (solvotermiske ruter, aerosolmetoder, løsningsmetoder og termolyse)
• Og applikasjoner (fotokatalytisk nedbrytning, kreftcelleablation, elektrodemateriale i litiumionbatterier og gassensor, feltemisjon egenskaper, super kondensator applikasjoner, fotoelektrokjemisk ytelse av QDSCs, fotokatalytisk reduksjon av organiske forurensninger, bio- elektrokjemisk deteksjon, forbedrede PEC karakteristika for ferdigkokte CuS filmelektroder) (Umair Shamraiz, 2016).

I arbeidet til Geng Ku (2012) ble det vist bruk av halvleders kobbersulfid nanopartikler (CuS NPs) for visualisering av fotoakustiske tomografier med en Nd: YAG laser med en bølgelengde på 1064 nm.

CuS NP tillot visualisering av musens hjerne etter intrakranial injeksjon, rotte lymfeknuter ved 12 mm under huden etter interstitial injeksjon og agarosegel inneholdende CuS NP innebygd i kyllingbrystmuskel på en dybde på ~ 5 cm. Dette bildet tilnærming har stort potensial for å oppnå et molekylært bilde av brystkreft.