的硫化钙是由钙(Ca)和元素硫(S)的,无机固体元件的化学式的CaS。它是一种水溶性的黄白色固体,存在于自然界的一些火山和陨石中,其形式为矿物质称为黄铁矿。
当在水中溶解的CaS,其形成是由于硫化物离子小号各种化合物2-成为SH -离子和OH -被形成的离子。所得溶液为碱性。该化合物用作在某些条件下发光或产生可见光的化合物的基础。这些材料也用于发光涂料。
在某些陨石中发现了硫化钙CaS。作者:РодионЖуравлёв。资料来源:
CaS被认为是治疗心脏和血管问题(例如高血压或高血压)的可能药物,高血压或高血压是一种影响世界大部分人口的疾病。
用硫化钙可以得到其他化合物,例如硝酸钙和碳酸钙。它必须小心处理,并在与大气的湿度接触它可以生成H 2个 S的是非常有毒的。
结构体
硫化钙是由钙离子Ca 2+和硫化物离子S 2-形成的高离子性化合物。
结晶成盐状的立方结构。
硫化钙的立方晶体结构。黄色=硫;白色=钙。Benjah-bmm27 /公共领域。资料来源:维基共享资源。
命名法
- 硫化钙
物理性质
物理状态
淡黄色白色固体,类似于氯化钠的立方晶体。
分子量
72.144克/摩尔
熔点
2528℃
密度
2.59克/厘米3
溶解度
易溶于水。不溶于乙醇。
化学性质
水溶液
当溶于水时,CaS会分离成钙Ca 2+和硫S 2-离子。在水中后者需要一个质子并成为氢离子SH -释放氢氧根离子OH - 。
小号2- + H 2 ö⇔SH - + OH -
因此,硫化钙的CaS溶液是碱性的(它们具有碱性pH),并且不含有S 2-离子,但SH - 。
仅当向溶液中添加大量碱(例如氢氧化钠NaOH)时,平衡才会朝着形成硫化物离子S 2-的方向移动。
硫化钙溶于水,形成其他化合物。作者:Clker-Free-Vector-Images。资料来源:
SH -可采取是H +质子从水,形成硫化氢,这是一个非常有毒的化合物。
SH - + H 2 ö⇔ħ 2 S + OH -
因此,水中会生成少量的H 2 S,当暴露于环境中的湿气中时,CaS会散发出典型的硫化氢难闻的气味。
溶于水时存在的化合物
在上面指出的水中反应的结果是形成Ca(SH)2,Ca(OH)2和Ca(SH)(OH)。
CaS + H 2 O→Ca(SH)(OH)
Ca(SH)(OH)+ H 2 O→Ca(OH)2 + H 2 S
与酸反应
发生在水原因的CaS同一反应与酸反应,形成ħ 2 S.
CaS + 2 HCl→CaCl 2 + H 2 S
其他反应
如果将硫化钙溶液与硫一起加热,则获得多硫化物离子S 4 2-和S 3 2-。
如果在干燥的空气或纯氧气中加热CaS,则该化合物氧化为亚硫酸钙CaSO 3,然后氧化为硫酸钙CaSO 4:
2 CaS + 3 O 2 →2 CaSO 3
2 CaSO 3 + O 2 →2 CaSO 4
与氧化剂如氯酸钾KClO 3,硝酸钾KNO 3或二氧化铅PbO 2发生剧烈反应。
取得
可以通过在惰性气氛中煅烧(加热至非常高的温度)元素钙(Ca)和硫(S)来制备硫化钙,例如,不存在氧气或水蒸气。
Ca + S +热量→CaS
也可以通过将硫酸钙CaSO 4与木炭加热来获得:
CaSO 4 + 2 C→CaS + 2 CO 2
然而,在后一种情况下,由于其与CaSO 4额外反应形成CaO和SO 2,因此无法获得纯CaS 。
燃烧煤炭废物也会产生CaS。
自然界中的存在
CaS天然存在于矿物硫铁矿中。这是某些陨石的组成部分,对于在太阳系上进行的科学研究非常重要。
据信,硫铁矿是由起源于太阳系的星云中的凝结形成的。它也存在于火山中。
硫化钙CaS存在于硫铁矿矿物中,该矿物已在某些陨石中发现。Leon Hupperichs / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)。资料来源:维基共享资源。
此外,可能由于细菌的作用,CaSO 4(石膏)的还原会自然产生硫化钙。
应用领域
在发光材料中
硫化钙最广泛的用途之一是作为发光化合物的碱。这些物质在某些情况下会发出可见光。
在CaS的发光化合物中,它充当碱,并且将活化剂添加到结构中,例如某些元素的氯化物,例如铈(Ce 3+)和euro(Eu 2+)。
由CaS和活化剂的结合产生的材料例如用于构成计算机或计算机或旧电视机的旧屏幕的阴极射线管屏幕中。
老式计算机监视器的阴极射线管有时使用发光的硫化钙化合物和活化剂。作者:Andreas160578。资料来源:
它们还用于当前的发光二极管或LED(发光二极管)灯中。
点灯。有些可能包含发光的硫化钙化合物。没有提供机器可读的作者。假定为APPER(基于版权主张)。/ CC BY-SA(http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)。资料来源:维基共享资源。
这些材料还用于发光涂料和清漆中。
在医学上
硫化钙已在医学科学研究中被认为是治疗高血压(动脉高压)的药物。这是一种影响许多人(心脏和血管)心血管系统的疾病。
CaS被认为是H 2 S 的“供体” 。它在调节血管的张力或强度方面起着重要作用,因此,CaS的给药可能是治疗高血压的一种可能的治疗方法。
硫化钙已被研究作为可能的治疗心血管疾病的方法。作者:Mohamed Hassan。资料来源:
在获得其他化合物时
硫化钙可以制备其他化合物,例如硝酸钙Ca(NO 3)2:
CaS + 2 HNO 3 →Ca(NO 3)2 + H 2 S
它也已经用于获得碳酸钙CaCO 3。为此,将CaS水溶液用CO 2进行碳酸化:
CaS + H 2 O + CO 2 →H 2 S + CaCO 3
其他应用
硫化钙还用作矿物提取中的润滑剂添加剂和浮选剂。
风险性
硫化钙可引起皮肤,眼睛和呼吸道刺激。必须谨慎操作并配备足够的安全设备。
它对水生生物是剧毒的化合物,因此对这些环境非常危险。
参考文献
- 棉花,阿尔伯特和威尔金森,杰弗里。(1980)。先进的无机化学。第四版。约翰·威利父子。
- 里德·DR(编辑)。(2005)。CRC化学和物理手册。第 85 CRC新闻社。
- 罗普(RC)(2013)。第16组(O,S,Se,Te)碱土化合物。硫化钙。在碱土化合物百科全书中。从sciencedirect.com恢复。
- Li,YF等。(2009)。硫化钙(CaS),硫化氢(H(2)S)的供体:一种新的抗高血压药?Med Hypotheses,2009年9月;73(3):445-7。从ncbi.nlm.nih.gov恢复。
- House JE和House,KA(2016)。硫,硒和碲。发生硫。在描述性无机化学(第三版)中。从sciencedirect.com恢复。
- 美国国家医学图书馆。(2019)。硫化钙。从pubchem.ncbi.nlm.nih.gov中恢复。
- De Beer,M。等。(2014)。从石膏废料中回收元素硫的过程中,硫化钙转化为碳酸钙。废物管理,2014年11月;34(11):2373-81。从ncbi.nlm.nih.gov恢复。