KALTSYUM SULFIDE (CAS): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN, PAGGAWA, GINAGAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang calcium sulfide ay isang diorganikong solidong elemento na binubuo ng calcium (Ca) at elemento ng asupre (S), ng formula ng kemikal na CaS. Ito ay isang natutunaw na tubig, madilaw-dilaw na puting solid, na matatagpuan sa kalikasan sa ilang mga bulkan at sa ilang meteorite sa anyo ng isang mineral na tinatawag na oldhamite.

Kapag natutunaw ang CaS sa tubig, bumubuo ito ng iba't ibang mga compound dahil sa sulfide ion S ^{2- na} nabuo ang mga SH ^- ion at OH ^- ion . Ang nagresultang solusyon ay alkalina. Ang tambalang ito ay ginagamit bilang isang batayan para sa mga compound na luminescent o gumagawa ng nakikitang ilaw sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang mga materyales na ito ay ginagamit din sa mga makinang na pintura.

Ang sodium sulfide CaS ay natagpuan sa ilang meteorite. May-akda: Родион Журавлёв. Pinagmulan: Pixabay.

Ang CaS ay isinasaalang-alang bilang isang posibleng gamot upang gamutin ang mga problema sa puso at dugo tulad ng hypertension o mataas na presyon ng dugo, na isang sakit na nakakaapekto sa isang malaking bahagi ng populasyon sa mundo.

Sa calcium sulfide ang iba pang mga compound tulad ng calcium nitrate at calcium carbonate ay maaaring makuha. Dapat itong hawakan nang may pag-iingat at sa pakikipag-ugnay sa halumigmig ng kapaligiran maaari itong makagawa ng H ₂ S na napaka-nakakalason.

Istraktura

Ang calciumiumide ay isang mataas na ionic compound na nabuo ng isang calcium ion Ca ²⁺ at isang sulfide ion S ^2- .

Nag-crystallize ito sa isang cubic na istraktura tulad ng salt salt.

Cubic crystal na istraktura ng calcium sulfide. Dilaw = asupre; puti = calcium. Benjah-bmm27 / Public domain. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Pangngalan

• Kaltsyum sulphide

Mga katangiang pang-pisikal

Pisikal na estado

Dilaw na puting kristal na solid, kubiko kristal tulad ng mga sodium klorido.

Ang bigat ng molekular

72.144 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

2528 ºC

Density

2.59 g / cm ³

Solubility

Natutunaw sa tubig. Hindi matutunaw sa ethanol.

Mga katangian ng kemikal

May tubig na solusyon

Kapag natunaw sa tubig, ang CaS ay naghihiwalay sa kaltsyum na Ca ²⁺ at asupre S ^2- ion . Ang huli sa tubig ay tumatagal ng isang proton at nagiging hydrosulfide ion SH ^- naglalabas ng isang hydroxyl ion OH ^- .

S ^2- + H ₂ O ⇔ SH ^- + OH ^-

Samakatuwid, ang mga solusyon sa calcium sulfide CaS ay alkalina (mayroon silang isang pangunahing pH) at walang S ^2- ion ngunit SH ^- .

Kapag ang isang malaking halaga ng alkali tulad ng sodium hydroxide NaOH ay idinagdag sa solusyon ay ginagawa ang shift ng balanse patungo sa pagbuo ng S ^2- sulfide ions .

Natutunaw ang kaltsyum sulfide sa tubig, na bumubuo ng iba pang mga compound. May-akda: Clker-Free-Vector-Mga imahe. Pinagmulan: Pixabay.

SH ^- maaaring kumuha ng isa pang proton H ⁺ mula sa tubig, na bumubuo ng hydrogen sulfide, na isang napaka-nakakalason na tambalan.

SH ^- + H ₂ O ⇔ H ₂ S + OH ^-

Sa kadahilanang ito, ang maliit na halaga ng H ₂ S ay nabuo sa tubig at, kapag nakalantad sa kahalumigmigan sa kapaligiran, ang CaS ay nagbibigay ng isang hindi kasiya-siyang amoy na tipikal ng hydrogen sulfide.

Mga komposisyon na naroroon kapag natunaw sa tubig

Ang resulta ng mga reaksyon sa tubig na ipinahiwatig sa itaas ay ang Ca (SH) ₂ , Ca (OH) ₂ at Ca (SH) (OH) ay nabuo.

CaS + H ₂ O → Ca (SH) (OH)

Ca (SH) (OH) + H ₂ O → Ca (OH) ₂ + H ₂ S

Reaksyon sa mga acid

Ang parehong mga reaksyon na nagaganap sa tubig ay nagdudulot ng reaksyon ng CaS sa mga acid, na bumubuo ng H ₂ S.

CaS + 2 HCl → CaCl ₂ + H ₂ S

Iba pang reaksyon

Kung ang solusyon ng calcium sulfide ay pinainit ng asupre, ang mga polysulfide ions S ₄ ^2- at S ₃ ^{2- ay nakuha} .

Kung ang CaS ay pinainit sa dry air o dalisay na oxygen ang tambalang oxidizes sa calcium sulphite CaSO ₃ at pagkatapos ay ang calcium sulphate CaSO ₄ :

2 CaS + 3 O ₂ → 2 CaSO ₃

2 CaSO ₃ + O ₂ → 2 CaSO ₄

Sa mga ahente ng pag-oxidizing tulad ng potassium chlorate KClO ₃ , nagaganap ang potasa nitrayd na KNO ₃ o humantong na may marahas na reaksyon ng PbO ₂ .

Pagkuha

Ang calcium calciumide ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng pag-calcine (pagpainit sa isang napakataas na temperatura) ang mga elemento ng calcium (Ca) at asupre (S) sa isang hindi mabuting kapaligiran, iyon ay, walang oxygen o singaw ng tubig, halimbawa, ay naroroon.

Ca + S + init → CaS

Maaari rin itong makuha sa pamamagitan ng pagpainit ng calcium sulfate CaSO _{4 na} may charcoal:

CaSO ₄ + 2 C → CaS + 2 CO ₂

Gayunpaman, sa huli na kaso ang isang purong CaS ay hindi nakuha, dahil bukod dito bukod sa reaksyon sa CaSO _{4 na} bumubuo ng CaO at KAYA ₂ .

Ang CaS ay nabuo din sa pamamagitan ng pagsunog ng basura ng karbon.

Pagharap sa kalikasan

Ang CaS ay natural na naroroon sa mineral oldhamite. Ito ay isang bahagi ng ilang mga meteorite at mahalaga para sa pang-agham na pananaliksik na isinagawa sa solar system.

Ang Oldhamite ay pinaniniwalaan na nabuo sa pamamagitan ng paghalay sa nebula na nagmula sa solar system. Naroroon din ito sa mga bulkan.

Ang Calcium sulfide CaS ay nasa mineral oldhamite, na natagpuan sa ilang meteorite. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Bilang karagdagan, ang calcium sulfide ay likas na ginawa ng pagbawas ng CaSO ₄ (dyipsum), marahil dahil sa pagkilos ng mga bakterya.

Aplikasyon

Sa mga makinang na materyales

Ang isa sa mga pinaka-kalat na paggamit ng calcium sulfide ay bilang isang batayan para sa mga luminescent compound. Ito ang mga sangkap na naglalabas ng nakikitang ilaw sa ilalim ng ilang mga pangyayari.

Sa luminescent compound ng CaS ito ay kumikilos bilang isang base at mga activator ay idinagdag sa istraktura tulad ng chlorides ng ilang mga elemento tulad ng cerium (Ce ³⁺ ) at Europium (Eu ²⁺ ).

Ang materyal na nagreresulta mula sa unyon ng CaS at activator ay ginagamit halimbawa sa mga cathode ray tube screen na bumubuo sa mga lumang screen ng mga computer o computer o mga lumang set ng TV.

Ang mga dating monitor ng computer ay may mga tubo ng cathode ray na kung saan ginagamit ang mga luminescent calcium sulfide compound at activator. May-akda: Andreas160578. Pinagmulan: Pixabay.

Ginagamit din ang mga ito sa kasalukuyang light-emitting diode, o LED (Light-Emitting Diode) lamp.

LED lampara. Ang ilan ay maaaring maglaman ng luminescent calcium sulfide compound. Walang ibinigay na may-akda na nababasa ng makina. Ipinapalagay ng APPER (batay sa mga paghahabol sa copyright). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang mga materyales na ito ay ginagamit din sa mga makinang na pintura at barnisan.

Sa gamot

Ang Calcium sulfide ay isinasaalang-alang sa mga medikal na pag-aaral sa agham bilang isang gamot upang gamutin ang mataas na presyon ng dugo (mataas na presyon sa mga arterya). Ito ay isang sakit na nakakaapekto sa cardiovascular system ng maraming tao (mga vessel ng puso at dugo).

Ang CaS ay itinuturing na "donor" ng H ₂ S. Ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-regulate ng tono o lakas ng mga daluyan ng dugo, kaya ang pangangasiwa ng CaS ay maaaring isang posibleng lunas upang gamutin ang hypertension.

Ang calcium calciumide ay pinag-aralan bilang isang posibleng lunas para sa mataas na presyon ng dugo sa cardiovascular system sa mga taong may sakit. May-akda: Mohamed Hassan. Pinagmulan: Pixabay.

Sa pagkuha ng iba pang mga compound

Ginagawa ng kaltsyum sulfide upang maghanda ng iba pang mga compound tulad ng calcium nitrate Ca (NO ₃ ) ₂ :

CaS + 2 HNO ₃ → Ca (HINDI ₃ ) ₂ + H ₂ S

Ginamit din ito upang makakuha ng calcium carbonate CaCO ₃ . Upang gawin ito, isang may tubig na solusyon ng CaS ay sumailalim sa carbonation na may CO ₂ :

CaS + H ₂ O + CO ₂ → H ₂ S + CaCO ₃

Iba pang apps

Ang calcium calciumide ay ginagamit din bilang isang additive ng pampadulas at bilang isang ahente ng flotation sa pagkuha ng mineral.

Mga panganib

Ang Calcium Sulfide ay maaaring maging sanhi ng pangangati ng balat, mata, at respiratory tract. Dapat itong hawakan nang may pag-iingat at may sapat na kagamitan sa kaligtasan.

Ito ay isang napaka-nakakalason na tambalan para sa buhay na nabubuhay sa tubig, kaya mapanganib para sa mga kapaligiran na ito.

Mga Sanggunian

1. Cotton, F. Albert at Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced na Diorganikong Chemistry. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
2. Lide, DR (editor). (2005). Handbook ng CRC ng Chemistry at Physics. 85 ^th CRC Press.
3. Ropp, RC (2013). Pangkat 16 (O, S, Se, Te) Mga Compound ng Alkaline Earth. Kaltsyum Sulfide. Sa Encyclopedia ng Alkaline Earth Compounds. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
4. Li, YF et al. (2009). Kaltsyum sulfide (CaS), isang donor ng hydrogen sulfide (H (2) S): isang bagong gamot na antihypertensive? Med Hypotheses, 2009 Sep; 73 (3): 445-7. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
5. Bahay JE at House, KA (2016). Sulfur, Selenium, at Tellurium. Pagkakataon ng Sulfur. Sa Descriptive Inorganic Chemistry (Third Edition). Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. US National Library of Medicine. (2019). Kaltsyum sulphide. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
7. De Beer, M. et al. (2014). Pagbabago ng calcium sulphide sa calcium carbonate sa panahon ng proseso ng pagbawi ng elemental na asupre mula sa basura ng dyipsum. Mga Pamamahala ng Basura, 2014 Nob; 34 (11): 2373-81. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.