Propriétés, risques et utilisations du sulfure de cuivre



Le sulfures de cuivre décrire une famille de composés chimiques et de minéraux avec la formule CuxSet. Ces composés comprennent des minéraux et des matériaux synthétiques importants sur le plan économique.

Les principaux sulfures de cuivre comprennent le sulfure de cuivre (I) ou le sulfure cuivreux de formule chimique.2S que l'on trouve dans la calcosine minérale et le sulfure de cuivre (II) ou le sulfure de cuivre, de formule CuS présente dans le minerai de covelite.

Figure 1: Structure du sulfure de cuivre (I) (gauche) et du sulfure de cuivre (II) (droite)

La calcosine est extraite depuis des siècles et est l'un des minerais de cuivre les plus rentables. Les raisons sont dues à sa forte teneur en cuivre (rapport atomique de 67% et presque 80% en poids) et à la facilité avec laquelle le cuivre peut être séparé du soufre.

Cependant, ce n'est pas le principal minéral du cuivre en raison de sa rareté. Bien que les plus riches dépôts de chalcocite ont été enlevés, sans doute est encore minée et sera certainement exploité à l'avenir (le minéral chalcocite, 2014).

Figure 2: Minéral de calcosine.

Covelite n'est pas un minéral distribué, mais ses charmes irisés peuvent captiver l'admiration de quiconque voit les cristaux bleu indigo. Bien que les bons cristaux soient rares, c'est le lustre et la couleur de ce minéral qui le rendent remarquable (THE MINERAL COVELLITE, 2014).

Figure 3: Minéral de Covelite.

Dans l'industrie minière, les minéraux de bornite ou de chalcopyrite, composés de sulfures de cuivre et de fer mélangés, sont souvent appelés "sulfures de cuivre".

En chimie, un "sulfure de cuivre binaire" est un composé chimique binaire quelconque des éléments cuivre et soufre. Quelle que soit leur source, la composition des sulfures de cuivre varie beaucoup avec 0,5 ≤ Cu / S ≤ 2, y compris de nombreux composés non stoechiométriques.

Index

  • 1 Propriétés physiques et chimiques des sulfures de cuivre
  • 2 Réactivité et dangers
  • 3 utilisations
  • 4 références

Propriétés physiques et chimiques des sulfures de cuivre                 

Les sulfures de cuivre (I) et (II) ont des aspects similaires, étant tous deux des cristaux sombres, gris ou noirs.

Figure 4: apparition de sulfure de cuivre (II).

Ces composés peuvent être différenciés par leur structure cristalline. sulfure de cuivre (I) a une structure monoclinique tandis que le sulfure de cuivre (II) a une structure hexagonale (Centre national d'information sur la biotechnologie, S.F.).

Ayant un poids moléculaire de 159,16 g / mol et 95 611 g / mole et une masse volumique de 5,6 g / ml et 4,76 g / ml dans le cas du sulfure de cuivre (I) et (II) respectivement (National Center for Information biotechnologique, SF).

le sulfure de cuivre (I) a un point de fusion de 1100 ° C et est insoluble dans l'eau et l'acide acétique, étant partiellement soluble dans de l'hydroxyde d'ammonium (Royal Society of Chemistry, 2015).

le sulfure de cuivre (II) présente un point de fusion de 220 ° C où elle se décompose, est insoluble dans l'eau, l'acide chlorhydrique et sulfurique et est soluble dans l'acide nitrique, l'hydroxyde d'ammonium et du cyanure de potassium (Royal Society of Chemistry, 2015 ).

Le peroxyde d'hydrogène réagit vigoureusement avec le sulfure de cuivre (II) et explose au contact d'une solution concentrée d'acide chlorique ou de chlorates de cadmium, de magnésium ou de zinc.

Réactivité et dangers

Les sulfures de cuivre (I) et (II) ne sont pas classés comme dangereux, mais ils peuvent être toxiques en cas d'ingestion due à la production d'hydrogène sulfuré. Les symptômes comprennent des vomissements, des douleurs gastriques et vertiges, peut provoquer une irritation de la peau et les yeux et l'inhalation peut causer une irritation des voies respiratoires (Fiche de données de sécurité Cuivre Sulfure, 1995).

En cas d'exposition à la chaleur, il peut dégager des vapeurs toxiques de soufre ou d'oxyde de cuivre pouvant être nocives pour la santé.

En cas de contact avec les yeux, il convient de les rincer immédiatement avec une quantité d'eau suffisante pendant 15 minutes, en soulevant occasionnellement les paupières inférieures et supérieures.

En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement avec une quantité d'eau suffisante pendant 15 minutes tout en retirant les vêtements contaminés.

En cas d'ingestion, appeler un centre anti-poison immédiatement. Rincer la bouche avec de l'eau froide et donner à la victime 1-2 tasses d'eau ou de lait à boire. Les vomissements doivent être induits immédiatement.

En cas d'inhalation, la victime doit être amenée dans un endroit frais. En cas de non respiration, administrer la respiration artificielle (Copper (II) Sulfide, 2009).

Utilise

le sulfure de cuivre (I) est utilisé comme semi-conducteur et des applications photographiques (americanelements, 1998-2017). Ses applications incluent également l'utilisation dans les cellules solaires, les peintures légères, les électrodes et certaines variétés de lubrifiants solides (Britannica, 2013).

En outre, le sulfure de cuivre (II) trouve des applications dans des cellules solaires, des conducteurs superioniques, des photodétecteurs, des électrodes électroconductrices, les dispositifs de conversion photothermique de micro-ondes de revêtement de protection absorbant les ondes radioélectriques actif, des capteurs de gaz et le rayonnement polariseurs infrarouge (azom, 2013).

Le sulfure de cuivre (II) (covelite) est également utilisé dans l’étude des nanoparticules:

  • Avec différentes méthodes de fabrication (routes solvothermales, les méthodes, les méthodes d'aérosol de la solution et la thermolyse)
  • Et les applications (dégradation photocatalytique, l'ablation des cellules cancéreuses, la matière d'électrode dans des batteries au lithium-ion et le capteur de gaz, les propriétés d'émission de champ, les applications de super condensateurs, QDSCs de performance photoélectrochimiques, réduction photocatalytique de contaminants organiques, bio- détection électrochimique, les caractéristiques améliorées des électrodes de type film PEC CuS prétanné) (Umair Shamraiz, 2016).

YAG à une longueur d'onde de 1064 nm: au travail Geng Ku (2012) l'utilisation de nanoparticules de semi-conducteur de sulfure de cuivre (CuS IP) pour afficher la tomographie photoacoustique avec un Nd démontrée.

La visualisation CuS NP a permis de cerveau de souris après injection intracrânienne, des ganglions lymphatiques chez le rat à 12 mm en dessous de la peau après l'injection interstitielle et un gel d'agarose contenant CuS NP incorporé dans le muscle Blanc de poulet à une profondeur de ~ 5 cm. Cette approche d'image a un grand potentiel pour obtenir une image moléculaire du cancer du sein.

Références

  1. (1998-2017). Cuivre (I) Sulfure. Récupéré de americanelements.com.
  2. (19 avril 2013). Sulfure de Cuivre (CuS) Semi-conducteurs. Récupéré de azom.com.
  3. Britannica, T. E. (23 août 2013). Cuivre (Cu). Récupéré de britannica.com.
  4. Cuivre (II) Sulfure. (2009, 23 janvier). Extrait de onboces.org.
  5. Geng Ku, M. Z. (2012). Cuivre Sulfure Nanoparticules En tant que nouvelle classe d'agent de contraste pour l'imagerie photoacoustique des tissus profonds à 1064 nm. ACS Nano 6 (8), 7489-7496.
  6. Sulfure de Cuivre. (1995, novembre). Extrait de onboces.org.
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  8. Centre national d'information sur la biotechnologie. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 62755. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Société royale de chimie. (2015). Cuivre (II) sulfure. Récupéré de chemspider.com.
  10. Société royale de chimie. (2015). Dipopper (1+) sulfure. Récupéré de chemspider.com.
  11. LE CHALCOCITE MINÉRAL. (2014). Récupéré de galleries.com.
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  13. Umair Shamraiz, R. A. (2016). Fabrication et applications de nanostructures de sulfure de cuivre (CuS). Journal of Solid State Chemistry Volume 238, 25-40.