- Struktur
- Nomenklatur
- Physikalische Eigenschaften
- Körperlicher Status
- Molekulargewicht
- Schmelzpunkt
- Dichte
- Löslichkeit
- Chemische Eigenschaften
- Wässrige Lösung
- Verbindungen, die in Wasser gelöst sind
- Reaktion mit Säuren
- Andere Reaktionen
- Erhalten
- Präsenz in der Natur
- Anwendungen
- In leuchtenden Materialien
- In Behandlung
- Bei der Gewinnung anderer Verbindungen
- Andere Apps
- Risiken
- Verweise
Das Calciumsulfid ist ein anorganisches festes Element, bestehend aus Calcium (Ca) und Element Schwefel (S) der chemischen Formel CaS. Es ist ein wasserlöslicher, gelblich-weißer Feststoff, der in der Natur in einigen Vulkanen und in einigen Meteoriten in Form eines Minerals namens Oldhamit vorkommt.
Wenn sich CaS in Wasser löst, bildet es verschiedene Verbindungen, da das Sulfidion S 2- zum SH - Ion wird und OH - Ionen gebildet werden . Die resultierende Lösung ist alkalisch. Diese Verbindung wird als Basis für Verbindungen verwendet, die lumineszierend sind oder unter bestimmten Bedingungen sichtbares Licht erzeugen. Diese Materialien werden auch in Leuchtfarben verwendet.
Calciumsulfid CaS wurde in einigen Meteoriten gefunden. Autor: Родион Журавлёв. Quelle: Pixabay.
CaS wurde als mögliches Medikament zur Behandlung von Herz- und Blutgefäßproblemen wie Bluthochdruck oder Bluthochdruck angesehen, einer Krankheit, die einen großen Teil der Weltbevölkerung betrifft.
Mit Calciumsulfid können andere Verbindungen wie Calciumnitrat und Calciumcarbonat erhalten werden. Es muss mit Vorsicht behandelt werden und in Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit kann es H 2 S produzieren, das sehr giftig ist.
Struktur
Calciumsulfid ist eine hochionische Verbindung, die aus einem Calciumion Ca 2+ und einem Sulfidion S 2- gebildet wird .
Es kristallisiert zu einer kubischen Struktur wie Steinsalz.
Kubische Kristallstruktur von Calciumsulfid. Gelb = Schwefel; weiß = Kalzium. Benjah-bmm27 / Public Domain. Quelle: Wikimedia Commons.
Nomenklatur
- Calciumsulfid
Physikalische Eigenschaften
Körperlicher Status
Gelblich weiße kristalline feste, kubische Kristalle wie die von Natriumchlorid.
Molekulargewicht
72,144 g / mol
Schmelzpunkt
2528 ºC
Dichte
2,59 g / cm 3
Löslichkeit
In Wasser löslich. Unlöslich in Ethanol.
Chemische Eigenschaften
Wässrige Lösung
In Wasser gelöst trennt sich CaS in seine Calcium-Ca 2+ - und Schwefel-S 2 -Ionen . Letzteres nimmt in Wasser ein Proton auf und wird zum Hydrosulfidion SH - wobei ein Hydroxylion OH - freigesetzt wird .
S 2- + H 2 O ⇔ SH - + OH -
Daher sind Calciumsulfid-CaS-Lösungen alkalisch (sie haben einen basischen pH-Wert) und enthalten keine S 2 -Ionen, sondern SH - .
Nur wenn der Lösung eine große Menge Alkali wie Natriumhydroxid NaOH zugesetzt wird, verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung der Bildung von Sulfidionen S 2- .
Calciumsulfid löst sich in Wasser und bildet andere Verbindungen. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Quelle: Pixabay.
SH - kann ein weiteres H + -Proton aus Wasser entnehmen und Schwefelwasserstoff bilden, eine sehr giftige Verbindung.
SH - + H 2 O ⇔ H 2 S + OH -
Aus diesem Grund werden in Wasser geringe Mengen an H 2 S gebildet, und wenn CaS der Feuchtigkeit in der Umgebung ausgesetzt wird, gibt es einen für Schwefelwasserstoff typischen unangenehmen Geruch ab.
Verbindungen, die in Wasser gelöst sind
Das Ergebnis der oben angegebenen Reaktionen in Wasser ist, dass Ca (SH) 2 , Ca (OH) 2 und Ca (SH) (OH) gebildet werden.
CaS + H 2 O → Ca (SH) (OH)
Ca (SH) (OH) + H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2 S.
Reaktion mit Säuren
Die gleichen Reaktionen, die in Wasser auftreten, bewirken, dass CaS mit Säuren unter Bildung von H 2 S reagiert .
CaS + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 S.
Andere Reaktionen
Wenn eine Calciumsulfidlösung mit Schwefel erhitzt wird, werden die Polysulfidionen S 4 2- und S 3 2- erhalten .
Wenn CaS in trockener Luft oder reinem Sauerstoff erhitzt wird, oxidiert die Verbindung zu Calciumsulfit CaSO 3 und dann zu Calciumsulfat CaSO 4 :
2 CaS + 3 O 2 → 2 CaSO 3
2 CaSO 3 + O 2 → 2 CaSO 4
Bei Oxidationsmitteln wie Kaliumchlorat KClO 3 , Kaliumnitrat KNO 3 oder Bleidioxid PbO 2 treten heftige Reaktionen auf.
Erhalten
Calciumsulfid kann hergestellt werden, indem die Elemente Calcium (Ca) und Schwefel (S) in einer inerten Atmosphäre kalziniert (auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt) werden, dh es ist beispielsweise kein Sauerstoff oder Wasserdampf vorhanden.
Ca + S + Wärme → CaS
Es kann auch durch Erhitzen von Calciumsulfat CaSO 4 mit Holzkohle erhalten werden:
CaSO 4 + 2 C → CaS + 2 CO 2
Im letzteren Fall wird jedoch kein reines CaS erhalten, da es zusätzlich mit CaSO 4 unter Bildung von CaO und SO 2 reagiert .
CaS wird auch durch Verbrennen von Kohlenabfällen erzeugt.
Präsenz in der Natur
CaS ist natürlich im Mineral Oldhamit enthalten. Dies ist Bestandteil einiger Meteoriten und wichtig für die wissenschaftliche Forschung am Sonnensystem.
Es wird angenommen, dass sich Oldhamit durch Kondensation im Nebel gebildet hat, aus dem das Sonnensystem stammt. Es ist auch in Vulkanen vorhanden.
Calciumsulfid CaS ist im Mineral Oldhamit enthalten, das in einigen Meteoriten gefunden wurde. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Quelle: Wikimedia Commons.
Darüber hinaus wird Calciumsulfid auf natürliche Weise durch die Reduktion von CaSO 4 (Gips) erzeugt, möglicherweise aufgrund der Wirkung von Bakterien.
Anwendungen
In leuchtenden Materialien
Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen von Calciumsulfid war die Basis für Lumineszenzverbindungen. Dies sind Substanzen, die unter bestimmten Umständen sichtbares Licht emittieren.
In CaS-Lumineszenzverbindungen wirkt dies als Base und Aktivatoren werden der Struktur zugesetzt, wie z. B. Chloride bestimmter Elemente wie Cer (Ce 3+ ) und Europium (Eu 2+ ).
Das Material, das aus der Vereinigung von CaS und Aktivator resultiert, wird beispielsweise in Kathodenstrahlröhrenbildschirmen verwendet, aus denen die alten Bildschirme von Computern oder Computern oder alten Fernsehgeräten bestehen.
Alte Computermonitore hatten Kathodenstrahlröhren, in denen manchmal lumineszierende Calciumsulfidverbindungen und Aktivatoren verwendet werden. Verfasser: Andreas160578. Quelle: Pixabay.
Sie werden auch in aktuellen Leuchtdioden oder LED-Lampen (Light Emitting Diodes) verwendet.
LED-Lampe. Einige können lumineszierende Calciumsulfidverbindungen enthalten. Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. APPER angenommen (basierend auf Urheberrechtsansprüchen). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Quelle: Wikimedia Commons.
Diese Materialien werden auch in Leuchtfarben und Lacken verwendet.
In Behandlung
Calciumsulfid wurde in medizinisch-wissenschaftlichen Studien als Medikament zur Behandlung von Bluthochdruck (Bluthochdruck in den Arterien) in Betracht gezogen. Dies ist eine Krankheit, die das Herz-Kreislauf-System vieler Menschen (Herz und Blutgefäße) betrifft.
CaS wird als „Spender“ von H 2 S angesehen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Tons oder der Stärke von Blutgefäßen, so dass die Verabreichung von CaS ein mögliches Mittel zur Behandlung von Bluthochdruck sein könnte.
Calciumsulfid wurde als mögliches Mittel gegen Bluthochdruck im Herz-Kreislauf-System bei Kranken untersucht. Verfasser: Mohamed Hassan. Quelle: Pixabay.
Bei der Gewinnung anderer Verbindungen
Calciumsulfid ermöglicht die Herstellung anderer Verbindungen wie Calciumnitrat Ca (NO 3 ) 2 :
CaS + 2 HNO 3 → Ca (NO 3 ) 2 + H 2 S.
Es wurde auch verwendet, um Calciumcarbonat CaCO 3 zu erhalten . Dazu wird eine wässrige CaS-Lösung mit CO 2 karbonisiert :
CaS + H 2 O + CO 2 → H 2 S + CaCO 3
Andere Apps
Calciumsulfid wird auch als Schmiermitteladditiv und als Flotationsmittel bei der Mineralextraktion verwendet.
Risiken
Calciumsulfid kann Haut-, Augen- und Atemwegsreizungen verursachen. Es muss mit Vorsicht und angemessener Sicherheitsausrüstung behandelt werden.
Es ist eine sehr giftige Verbindung für Wasserlebewesen, daher ist es für diese Umgebungen gefährlich.
Verweise
- Cotton, F. Albert und Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fortgeschrittene Anorganische Chemie. Vierte Edition. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (Herausgeber). (2005). CRC Handbuch für Chemie und Physik. 85 th CRC Press.
- Ropp, RC (2013). Erdalkaliverbindungen der Gruppe 16 (O, S, Se, Te). Calciumsulfid. In der Enzyklopädie der Erdalkaliverbindungen. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
- Li, YF et al. (2009). Calciumsulfid (CaS), ein Donor von Schwefelwasserstoff (H (2) S): ein neues blutdrucksenkendes Medikament? Med Hypotheses, 2009 Sep; 73 (3): 445 & ndash; 7. Von ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.
- Haus JE und Haus, KA (2016). Schwefel, Selen und Tellur. Vorkommen von Schwefel. In Descriptive Inorganic Chemistry (Dritte Auflage). Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
- US National Library of Medicine. (2019). Calciumsulfid. Von pubchem.ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.
- De Beer, M. et al. (2014). Umwandlung von Calciumsulfid in Calciumcarbonat während des Prozesses der Rückgewinnung von elementarem Schwefel aus Gipsabfällen. Waste Manag, 2014 Nov; 34 (11): 2373 & ndash; 81. Von ncbi.nlm.nih.gov wiederhergestellt.