- Estrutura química
- Fórmula molecular
- Fórmula estrutural
- Usos e aplicações
- Em supercapacitores
- Ação do óxido de grafeno
- Em baterias de lítio secundárias
- Riscos
- Procedimento de primeiros socorros
- Tratamento geral
- Tratamento especial
- Sintomas importantes
- Inalação
- Ingestão
- Pele
- Olhos
- Medidas de combate a incêndio
- Inflamabilidade
- Meios de extinção
- Procedimento de luta
- Referências
O sulfeto de alumínio (A a 2 S 3) é um cinza claro químico formado pela oxidação do alumínio metálico para perder o último nível de energia de elétrons e se tornar cátion, e pela redução do enxofre não metálico para ganhar os elétrons cedidos pelo alumínio e se tornam um ânion.
Para que isso aconteça e o alumínio possa ceder seus elétrons, é necessário que ele apresente três orbitais híbridos sp 3, que dão a possibilidade de formar ligações com os elétrons a partir do enxofre.
A sensibilidade do sulfeto de alumínio à água implica que, na presença de vapor d'água encontrado no ar, ele pode reagir para produzir hidróxido de alumínio (Al (OH) 3), sulfeto de hidrogênio (H 2 S) e hidrogênio (H 2) gasoso; se este se acumular, pode causar uma explosão. Portanto, o acondicionamento do sulfeto de alumínio deve ser feito em recipientes herméticos.
Por outro lado, como o sulfeto de alumínio tem reatividade com a água, isso o torna um elemento que não apresenta solubilidade no referido solvente.
Estrutura química
Fórmula molecular
Al 2 S 3
Fórmula estrutural
Nessa reação, pode-se observar a formação de hidróxido de alumínio e sulfeto de hidrogênio se estiver na forma gasosa, ou sulfeto de hidrogênio se estiver dissolvido em água na forma de solução. Sua presença é identificada pelo cheiro de ovos podres.
Usos e aplicações
Em supercapacitores
O sulfureto de alumínio é utilizado na fabricação de estruturas em nano-redes que melhoram a área superficial específica e a condutividade elétrica, de modo que se alcança uma alta capacitância e densidade de energia, cuja aplicabilidade é a de supercapacitores.
O óxido de grafeno (GO) -grafeno é uma das formas alotrópicas de carbono- tem servido como suporte para o sulfeto de alumínio (Al 2 S 3) com uma morfologia hierárquica semelhante à do nanorambutan fabricado pelo método hidrotérmico.
Ação do óxido de grafeno
As características do óxido de grafeno como suporte, bem como a alta condutividade elétrica e área superficial, tornam o nanorambutano Al 2 S 3 eletroquimicamente ativo.
As curvas de capacitância específica CV com picos redox bem definidos confirmam o comportamento pseudocapacitivo do nanorambutano hierárquico Al 2 S 3, sustentado em óxido de grafeno em eletrólito de NaOH 1M. Os valores CV de capacitância específica obtidos a partir das curvas são: 168,97 na velocidade de varredura de 5mV / s.
Além disso, um bom tempo de descarga galvanostática de 903 µs foi observado, uma grande capacitância específica de 2178,16 na densidade de corrente de 3 mA / Cm 2. A densidade de energia calculada a partir da descarga galvanostática é 108,91 Wh / Kg, na densidade de corrente de 3 mA / Cm 2.
A impedância eletroquímica, portanto, confirma a natureza pseudocapacitiva do eletrodo de nanorambutano Al 2 S 3 hierárquico. O teste de estabilidade do eletrodo mostra uma retenção de 57,84% da capacitância específica por até 1000 ciclos.
Os resultados experimentais sugerem que o nanorambutano Al 2 S 3 hierárquico é adequado para aplicações de supercapacitores.
Em baterias de lítio secundárias
Com a intenção de desenvolver uma bateria secundária de lítio com alta densidade energética, o sulfeto de alumínio (Al 2 S 3) foi estudado como material ativo.
A capacidade de descarga inicial medida de Al 2 S 3 foi de aproximadamente 1170 mAh g-1 a 100 mA g-1. Isso corresponde a 62% da capacidade teórica de sulfeto.
Al 2 S 3 exibiu baixa capacidade de retenção na faixa de potencial entre 0,01 V e 2,0 V, principalmente devido à irreversibilidade estrutural do processo de carregamento ou extração de Li.
As análises de XRD e K-XANES para alumínio e enxofre indicaram que a superfície do Al 2 S 3 reage reversivelmente durante os processos de carga e descarga, enquanto o núcleo do Al 2 S 3 apresentou irreversibilidade estrutural, pois LiAl e Li 2 S formou-se a partir de Al 2 S 3 na descarga inicial e então permaneceu como está.
Riscos
- Em contato com a água libera gases inflamáveis que podem queimar espontaneamente.
- Causa irritação na pele.
- Causa irritação ocular grave.
- Pode causar irritação respiratória.
As informações podem variar entre notificações, dependendo de impurezas, aditivos e outros fatores.
Procedimento de primeiros socorros
Tratamento geral
Procure atendimento médico se os sintomas persistirem.
Tratamento especial
Nenhum
Sintomas importantes
Nenhum
Inalação
Leve a vítima para fora. Dê oxigênio se a respiração estiver difícil.
Ingestão
Dê um ou dois copos de água e induza o vômito. Nunca induza o vômito nem dê nada pela boca a uma pessoa inconsciente.
Pele
Lave a área afetada com água e sabão neutro. Remova qualquer roupa contaminada.
Olhos
Lave os olhos com água, piscando frequentemente por vários minutos. Remova as lentes de contato, se as tiver, e continue a enxaguar.
Medidas de combate a incêndio
Inflamabilidade
Não inflamável.
Meios de extinção
Reage com água. Não use água: use CO2, areia e pó extintor.
Procedimento de luta
Use um aparelho de respiração autônomo para o rosto inteiro com proteção total. Use roupas para evitar o contato com a pele e os olhos.
Referências
- Salud y Riesgos.com, (sf), Definição, conceitos e artigos sobre saúde, riscos e meio ambiente. Recuperado: saludyriesgos.com
- Sulfeto de alumínio. (sf). No Wikiwand. Recuperado em 9 de março de 2018: wikiwand.com
- Web Elements. (Sf).Dialuminium Trisulpfide, recuperado em 10 de março de 2018: webelements.com
- Iqbal, M., Hassan, M., M., Bibi.S., Parveen, B. (2017). Alta capacitância específica e densidade de energia de nanorambutano hierárquico de Al2S3 baseado em óxido de grafeno sintetizado para aplicação de supercapacitor, Electrochimica Acta, Volume 246, Páginas 1097-1103
- Senoh, H., Takeuchi, T., Hiroyuki K., Sakaebe, H., M., Nakanishi, K., Ohta, T., Sakai, T., Yasuda, K. (2010). Características eletroquímicas do sulfeto de alumínio para uso em baterias secundárias de lítio. Journal of Power Sources, Volume 195, Issue 24, Pages 8327-8330 doi.org
- LTS Research Laboratories, Inc (2016), Folha de Dados de Segurança de Sulfeto de Alumínio: ltschem.com