- Структура
- Номенклатура
- Физичка својства
- Физичко стање
- Молекуларна тежина
- Тачка топљења
- Густина
- Растворљивост
- Хемијска својства
- Водени раствор
- Једињења која су присутна када су растворена у води
- Реакција са киселинама
- Друге реакције
- Прибављање
- Присуство у природи
- Апликације
- У светлосним материјалима
- У медицини
- У добијању других једињења
- Друге апликације
- Ризици
- Референце
Калцијум-сулфид је неорганска чврста елемент који се састоји од калцијума (Ца) и елемента сумпора (С), од стране хемијских формуле цас. То је у води растворљива жућкасто-бела чврста супстанца, која се налази у природи код неких вулкана и неких метеорита у облику минерала који се зове олдхамит.
Када се ЦаС раствара у води, он формира различита једињења услед тога што сулфидни јон С 2- постаје СХ - јони и ОХ - јони . Добијени раствор је алкалан. Ово једињење се користи као база за једињења која су светлуцава или која под одређеним условима стварају видљиву светлост. Ови материјали се такође користе у светлосним бојама.
Калцијум сулфид ЦаС је пронађен у неким метеоритима. Аутор: Родион Журавлев. Извор: Пикабаи.
ЦаС је сматран могућим леком за лечење проблема са срцем и крвним судовима, попут хипертензије или високог крвног притиска, што је болест која погађа велики део светске популације.
Уз калцијум сулфид могу се добити и друга једињења, као што су калцијум нитрат и калцијум карбонат. Мора се руковати пажљиво и у контакту са влагом из атмосфере може да произведе Х у 2 С што је веома токсична.
Структура
Калцијум сулфид је високо јонско једињење које формирају калцијум јони Ца 2+ и сулфидни јон С 2- .
Кристалише се у кубичну структуру попут камене соли.
Кубична кристална структура калцијум сулфида. Жута = сумпор; бели = калцијум. Бењах-бмм27 / Публиц домаин. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Номенклатура
- Калцијум сулфид
Физичка својства
Физичко стање
Жућкасто бели кристални чврсти, кубни кристали попут натријум хлорида.
Молекуларна тежина
72.144 г / мол
Тачка топљења
2528 ºЦ
Густина
2,59 г / цм 3
Растворљивост
Растворљиви у води. Нерастворљив у етанолу.
Хемијска својства
Водени раствор
Када је растворен у води, ЦаС одваја на калцијуме Ца 2+ и сумпор С 2- јоне . Потоњи у води узима протон и постаје хидросулфидни јон СХ - ослобађајући хидроксил јона ОХ - .
С 2- + Х 2 О ⇔ СХ - + ОХ -
Стога су ЦаС раствори калцијум сулфида алкални (имају базни пХ) и немају С 2- јоне, него СХ - .
Тек када се дода велика количина алкалија као што је натријум хидроксида НаОХ у раствор не смену равнотежна ка формирању С 2- сулфид јона .
Калцијум сулфид се раствара у води, формирајући друга једињења. Аутор: Цлкер-Фрее-Вецтор-Имагес. Извор: Пикабаи.
СХ - може да узме још један Х + протон из воде, формирајући водоник сулфид, који је веома токсично једињење.
СХ - + Х 2 О ⇔ Х 2 С + ОХ -
Из тог разлога, мале количине Х 2 С се формирају у води и, када су изложена влази у животну средину, ЦаС одаје непријатан мирис типичан водоник сулфида.
Једињења која су присутна када су растворена у води
Резултат реакција у води наведених горе је да се формирају Ца (СХ) 2 , Ца (ОХ) 2 и Ца (СХ) (ОХ).
ЦаС + Х 2 О → Ца (СХ) (ОХ)
Ца (СХ) (ОХ) + Х 2 О → Ца (ОХ) 2 + Х 2 С
Реакција са киселинама
Исти реакције које се јављају у води проузрокују ЦАС да реагује са киселинама, формирајући Х 2 С.
ЦаС + 2 ХЦл → ЦаЦл 2 + Х 2 С
Друге реакције
Уколико решење калцијум-сулфид је загреван са сумпором су полисулфидних јони С 4 2- и С 3 Добијено 2- .
Ако се ЦаС загрева на сувом ваздуху или чистом кисеонику, једињење оксидује у калцијум сулфит ЦаСО 3, а затим на калцијум сулфат ЦаСО 4 :
2 ЦаС + 3 О 2 → 2 ЦаСО 3
2 ЦаСО 3 + О 2 → 2 ЦаСО 4
Са оксидационим средствима, као што су калијум хлорат КЦлО 3 , калијум нитрат КНО 3 или олово диоксид ПбО 2 насилне реакције јављају.
Прибављање
Калцијум сулфид се може припремити калцинирањем (загревањем на веома високу температуру) елементима калцијумом (Ца) и сумпором (С) у инертној атмосфери, односно, на пример, нема кисеоника или водене паре.
Ца + С + топлота → ЦаС
Може се добити и загревањем калцијум сулфата ЦаСО 4 дрвеним угљеном:
ЦаСО 4 + 2 Ц → ЦаС + 2 ЦО 2
Међутим, у овом другом случају се не добије чист ЦаС, јер додатно реагује са цасо 4 формирањем ЦаО и СО 2 .
ЦаС се такође ствара сагоревањем угљеног отпада.
Присуство у природи
ЦаС је природно присутан у минералном олдхамиту. Ово је компонента неких метеорита и важно је за научна истраживања која се врше на соларном систему.
Верује се да је Олдхамит настао кондензацијом у магли која је настала из Сунчевог система. Присутан је и у вулканима.
Калцијум сулфид ЦаС налази се у минералном олдхамиту, који је пронађен у неким метеоритима. Леон Хупперицхс / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0). Извор: Викимедиа Цоммонс.
Поред тога, калцијум сулфид се природно ствара редукцијом ЦаСО 4 (гипса), вероватно услед дејства бактерија.
Апликације
У светлосним материјалима
Једна од најраширенијих употреба калцијум-сулфида била је база за луминесцентна једињења. То су супстанце које под одређеним околностима емитују видљиву светлост.
У луминесцентним једињењима ЦаС делује као база, а структури се додају активатори, као што су хлориди одређених елемената попут церијума (Це 3+ ) и еуропијума (Еу 2+ ).
Материјал који је резултат спајања ЦаС-а и активатора користи се, на пример, на екранима са катодним зрацима који чине старе екране рачунара или рачунара или старе ТВ пријемнике.
Стари рачунарски монитори имали су катодне цеви у којима се понекад користе луминесцентна једињења калцијум-сулфида и активатора. Аутор: Андреас160578. Извор: Пикабаи.
Такође се користе у тренутним светлећим диодама или ЛЕД (светлећим диодама).
ЛЕД лампа. Неки могу да садрже луминисцентна једињења калцијум сулфида. Није доступан аутор за читање машина. АППЕР претпоставља (на основу тврдњи о ауторским правима). / ЦЦ БИ-СА (хттп://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0/). Извор: Викимедиа Цоммонс.
Ови материјали се такође користе у светлосним бојама и лаковима.
У медицини
Калцијум сулфид се у медицинским научним студијама сматрао леком за лечење високог крвног притиска (високог притиска у артеријама). Ово је болест која погађа кардиоваскуларни систем многих људи (срце и крвне судове).
ЦаС се сматра "донор" од Х 2 С. Он игра важну улогу у регулацији тон или снага крвних судова, тако да примена ЦАС може бити могућа лек за лечење хипертензије.
Калцијум сулфид је проучаван као могући лек за високи крвни притисак у кардиоваскуларном систему код болесних људи. Аутор: Мохамед Хассан Извор: Пикабаи.
У добијању других једињења
Калцијум сулфид омогућава добијање других једињења као што је калцијум нитрат Ца (НО 3 ) 2 :
ЦаС + 2 ХНО 3 → Ца (НО 3 ) 2 + Х 2 С
Такође је коришћен за добијање калцијум-карбоната ЦаЦО 3 . Да би се то постигло, водени раствор ЦаС се подвргне карбонизацији са ЦО 2 :
ЦаС + Х 2 О + ЦО 2 → Х 2 С + ЦаЦО 3
Друге апликације
Калцијум сулфид се такође користи као додатак мазивима и као средство за флотацију у екстракцији минерала.
Ризици
Калцијум-сулфид може изазвати иритацију коже, ока и дисајних путева. Са њим се мора поступати опрезно и одговарајућом сигурносном опремом.
То је врло токсично једињење за водени живот, па је опасно за ова окружења.
Референце
- Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
- Лиде, ДР (уредник). (2005). ЦРЦ Приручник хемије и физике. 85 -ог : ЦРЦ Пресс.
- Ропп, РЦ (2013). Група 16 (О, С, Се, Те) алкална једињења Земље. Калцијум сулфид. У Енциклопедији алкалних једињења Земље. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Ли, ИФ и др. (2009). Калцијум сулфид (ЦаС), донатор водоник сулфида (Х (2) С): нови антихипертензивни лек? Мед Хипотезе, 2009. сеп; 73 (3): 445-7. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
- Кућа ЈЕ и кућа, КА (2016). Сумпор, селен и телур. Појава сумпора. У описној неорганској хемији (треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Калцијум сулфид. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
- Де Беер, М. и др. (2014). Конверзија калцијум сулфида у калцијум карбонат током процеса обнављања елементарног сумпора из отпада из гипса. Управљање отпадом, 2014. новембар; 34 (11): 2373-81. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.