Propriedades, riscos e usos do sulfeto de cobre



O Sulfetos de cobre descrever uma família de compostos químicos e minerais com a fórmula CuxSe. Estes compostos compreendem minerais economicamente importantes e materiais sintéticos.

Os minerais de sulfeto de cobre mais proeminentes incluem sulfeto de cobre (I) ou sulfeto de cobre, de fórmula química.2S que é encontrado na calcosina mineral e no sulfeto de cobre (II) ou sulfeto de cobre, da fórmula de CuS encontrada no mineral da covelita.

Figura 1: Estrutura do sulfeto de cobre (I) (esquerda) e sulfeto de cobre (II) (direita)

Calcosine foi extraído durante séculos e é um dos minérios de cobre mais rentáveis. As razões são devidas ao seu alto teor de cobre (razão atômica de 67% e quase 80% por peso) e à facilidade com que o cobre pode ser separado do enxofre.

No entanto, não é o principal mineral do cobre devido à sua escassez. Embora os depósitos de calcosina mais ricos tenham sido extraídos, provavelmente ainda está sendo extraído e certamente será extraído no futuro (O CHALCOCITE MINERAL, 2014).

Figura 2: Mineral de Calcosina.

Covelite não é um mineral distribuído, mas seus encantos iridescentes podem cativar a admiração de quem vê os cristais azuis índigo. Embora os bons cristais sejam raros, é o brilho e a cor desse mineral que o torna notável (THE MINERAL COVELLITE, 2014).

Figura 3: mineral Covelite.

Na indústria de mineração, os minerais bornita ou calcopirita, que consistem em sulfatos mistos de cobre e ferro, são freqüentemente chamados de "sulfetos de cobre".

Em química, um "sulfeto de cobre binário" é qualquer composto químico binário dos elementos cobre e enxofre. Qualquer que seja sua fonte, os sulfuretos de cobre variam amplamente em sua composição com 0,5 ≤ Cu / S ≤ 2, incluindo numerosos compostos não estequiométricos.

Índice

  • 1 Propriedades físicas e químicas dos sulfuretos de cobre
  • 2 Reatividade e riscos
  • 3 usos
  • 4 referências

Propriedades físicas e químicas dos sulfuretos de cobre                 

O sulfeto de cobre (I) e (II) tem aparência similar, sendo ambos os cristais escuro, cinza ou preto.

Figura 4: aparência de sulfeto de cobre (II).

Estes compostos podem ser diferenciados pela sua estrutura cristalina. O sulfeto de cobre (I) tem uma estrutura monoclínica, enquanto o sulfeto de cobre (II) possui uma estrutura hexagonal (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Tendo um peso molecular de 159,16 g / mol e 95611 g / mol e uma densidade de 5,6 g / ml e 4,76 g / ml no caso de sulfureto de cobre (I) e (II) respectivamente (National Center for Biotechnology Information, SF).

sulfureto de cobre (I) tem um ponto de fusão de 1100 ° C e é insolúvel em água e ácido acético, sendo parcialmente solúvel em hidróxido de amónio (Royal Society of Chemistry, 2015).

De sulfureto de cobre (II) tem um ponto de 220 ° C altura em que se decompõe de fusão, é insolúvel em água, ácido clorídrico e sulfúrico e é solúvel em ácido nítrico, hidróxido de amónio e cianeto de potássio (Royal Society of Chemistry, 2015 ).

O peróxido de hidrogênio reage vigorosamente com o sulfeto de cobre (II) e explode em contato com uma solução concentrada de ácido clorídrico ou cádmio, magnésio ou cloretos de zinco.

Reatividade e Perigos

Os sulfatos de cobre (I) e (II) não são classificados como perigosos, porém podem ser tóxicos em caso de ingestão devido à produção de sulfeto de hidrogênio. Os sintomas incluem vômitos, dores de estômago e tonturas, podem causar irritação na pele e nos olhos e inalação pode causar irritação nas vias aéreas (Material Safety Data Sheet de sulfureto de cobre, 1995).

Em caso de exposição ao calor, pode liberar vapores tóxicos de enxofre ou óxido de cobre que podem ser prejudiciais à saúde.

Em caso de contato com os olhos, eles devem ser lavados imediatamente com uma quantidade suficiente de água por 15 minutos, levantando as pálpebras inferior e superior ocasionalmente.

Em caso de contato com a pele, enxágüe imediatamente com uma quantidade suficiente de água por 15 minutos enquanto remove as roupas contaminadas.

Em caso de ingestão, um centro de controle de veneno deve ser chamado imediatamente. Lave a boca com água fria e dê à vítima 1-2 xícaras de água ou leite para beber. O vômito deve ser induzido imediatamente.

Em caso de inalação, a vítima deve ser levada para um local fresco. Se não estiver respirando, administre respiração artificial (Copper (II) Sulfide, 2009).

Usos

O sulfeto de cobre (I) é usado como semicondutor e em aplicações fotográficas (americanelements, 1998-2017). Suas aplicações também incluem o uso em células solares, tintas leves, eletrodos e certas variedades de lubrificantes sólidos (Britannica, 2013).

Além disso, o sulfureto de cobre (II) encontra aplicações em células solares, condutores superionic, fotodetectores, eléctrodos electrocondutores, dispositivos de conversão fototérmico protector de microondas revestimento de absorção de onda activa rádio, sensores de gás e polarizadores radiação infravermelho (AZoM, 2013).

Também de sulfureto de cobre (II) (covelite) é usado no estudo de nanopartículas:

  • Com diferentes métodos de fabrico (rotas solvotérmico, métodos de aerossol, e métodos de solução de termólise)
  • E aplicações (degradação fotocatalítica, ablação de células cancerosas, de material de eléctrodo em baterias de iões de lítio e do sensor de gás, propriedades de emissão de campo, aplicações supercapacitores, QDSCs desempenho fotoeletroquímicas, de redução fotocatalitico de contaminantes orgânicos, bio detecção electroquímica, características melhoradas de eléctrodos de filme PEC CuS pretanned) (Umair Shamraiz, 2016).

YAG num comprimento de onda de 1064 nm: no trabalho Geng Ku (2012) a utilização de nanopartículas de semicondutor de sulfureto de cobre (CUS PN) para a exibição de tomografia fotoacústica com um laser de Nd demonstrada.

O CuS NP permitiu a visualização do cérebro do rato após injecção intracraniana, gânglios linfáticos de rato a 12 mm abaixo da pele depois da injecção intersticial e gel de agarose contendo CuS NP incorporado no músculo do peito de galinha a uma profundidade de ~ 5 cm. Esta abordagem de imagem tem um grande potencial para obter uma imagem molecular do câncer de mama.

Referências

  1. (1998-2017). Cobre (I) Sulfeto. Retirado de americanelements.com.
  2. (2013, 19 de abril). Semicondutores de cobre sulfeto (CuS). Retirado de azom.com.
  3. Britannica, T. E. (2013, 23 de agosto). Cobre (Cu). Retirado de britannica.com.
  4. Cobre (II) Sulfeto. (2009, 23 de janeiro). Retirado de onboces.org.
  5. Geng Ku, M. Z. (2012). As nanopartículas de sulfureto de cobre como uma nova classe de fotoacústica agente de contraste para imagiologia de tecido profundo em 1064 nm. ACS Nano 6 (8), 7489-7496.
  6. FOLHA DE DADOS DE SEGURANÇA DE MATERIAL Sulfeto de cobre. (1995, novembro). Retirado de onboces.org.
  7. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (S.F.). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 14831. Obtido em pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  8. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (S.F.). Banco de Dados Composto PubChem; CID = 62755. Obtido em pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Sociedade Real de Química. (2015). Sulfeto de cobre (II). Retirado de chemspider.com.
  10. Sociedade Real de Química. (2015). Sulfureto Dicopper (1+). Retirado de chemspider.com.
  11. O CHALCOCITE MINERAL (2014). Retirado de galleries.com.
  12. O COVELLITE MINERAL. (2014). Retirado de galleries.com.
  13. Umair Shamraiz, R. A. (2016). Fabricação e aplicações de nanoestruturas de sulfeto de cobre (CuS). Journal of Solid State Chemistry Volume 238, 25-40.