- 構造
- 命名法
- 物理的特性
- 体調
- 分子量
- 融点
- 密度
- 溶解度
- 化学的特性
- 水溶液
- 水に溶解したときに存在する化合物
- 酸との反応
- その他の反応
- 入手
- 自然の中での存在
- 用途
- 蓄光素材
- 医学では
- 他の化合物を得るために
- 他のアプリ
- リスク
- 参考文献
カルシウム硫化の、カルシウム(Ca)および元素硫黄(S)からなる無機固体素子である化学式のCaS。それは水溶性の黄白色の固体で、一部の火山や一部の隕石では、オルダマイトと呼ばれる鉱物の形で自然に見られます。
水中の場合のCaSの溶解、それによりSイオン硫化種々の化合物を形成する2- SHになっ-イオンとOH -イオンが形成されています。得られる溶液はアルカリ性です。この化合物は、発光性であるか、または特定の条件下で可視光を生成する化合物のベースとして使用されます。これらの素材は蓄光塗料にも使用されています。
硫化カルシウムCaSは、いくつかの隕石で発見されています。著者:РодионЖуравлёв。出典:Pixabay。
CaSは、世界の人口の大部分に影響を与える病気である高血圧や高血圧などの心臓および血管の問題を治療するための可能な薬剤と考えられてきました。
硫化カルシウムを使用すると、硝酸カルシウムや炭酸カルシウムなどの他の化合物を得ることができます。取り扱いには注意が必要であり、大気の湿度と接触すると、非常に有毒なH 2 S が生成される可能性があります。
構造
硫化カルシウムは、カルシウムイオンCa 2+と硫化物イオンS 2-によって形成される高イオン性化合物です。
岩塩のような立方体構造に結晶化します。
硫化カルシウムの立方晶構造。黄色=硫黄; 白=カルシウム。Benjah-bmm27 /パブリックドメイン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
命名法
- 硫化カルシウム
物理的特性
体調
黄白色の結晶性固体、塩化ナトリウムのような立方晶。
分子量
72.144 g / mol
融点
2528ºC
密度
2.59 g / cm 3
溶解度
水に溶ける。エタノールに不溶。
化学的特性
水溶液
CaSは水に溶解すると、カルシウムCa 2+と硫黄S 2-イオンに分離します。水中後者は、プロトンを取り、水硫化物イオンSHなる- OH、ヒドロキシルイオンを放出します- 。
S 2- + H 2 O⇔SH - + OH -
したがって、カルシウム硫化のCaS溶液はアルカリ性である(それらは塩基性pHを有する)およびS持っていない2-イオンが、SHを- 。
水酸化ナトリウムNaOHなどの大量のアルカリが溶液に添加された場合のみ、平衡はS 2-硫化物イオンの形成に向かってシフトします。
硫化カルシウムは水に溶解し、他の化合物を形成します。著者:Clker-Free-Vector-Images。出典:Pixabay。
SH -別H取ることができる+のプロトンを非常に有毒な化合物である硫化水素を形成し、水から。
SH - + H 2 O⇔H 2 S + OH -
このため、水中で少量のH 2 S が形成され、CaSは環境の湿気に曝されると、硫化水素に特有の不快な臭いを発します。
水に溶解したときに存在する化合物
上記の水中での反応の結果、Ca(SH)2、Ca(OH)2およびCa(SH)(OH)が形成されます。
CaS + H 2 O→Ca(SH)(OH)
Ca(SH)(OH)+ H 2 O→Ca(OH)2 + H 2 S
酸との反応
水中で発生する同じ反応により、CaSが酸と反応し、H 2 Sを形成します。
CaS + 2 HCl→CaCl 2 + H 2 S
その他の反応
硫化カルシウム溶液を硫黄とともに加熱すると、ポリスルフィドイオンS 4 2-およびS 3 2-が得られます。
CaSが乾燥空気または純酸素で加熱されると、化合物は酸化して亜硫酸カルシウムCaSO 3になり、次に硫酸カルシウムCaSO 4になります。
2 CaS + 3 O 2 →2 CaSO 3
2 CaSO 3 + O 2 →2 CaSO 4
塩素酸カリウムKClO 3、硝酸カリウムKNO 3または二酸化鉛PbO 2のような酸化剤を使用すると、激しい反応が起こります。
入手
硫化カルシウムは、元素のカルシウム(Ca)と硫黄(S)を不活性雰囲気で(酸素や水蒸気などが存在しない)か焼(非常に高温に加熱)することで調製できます。
Ca + S +熱→CaS
硫酸カルシウムCaSO 4を木炭で加熱することによっても得られます:
CaSO 4 + 2 C→CaS + 2 CO 2
しかしながら、後者の場合、それはさらにCaSO 4と反応してCaOおよびSO 2を形成するため、純粋なCaSは得られない。
CaSは、石炭廃棄物の燃焼によっても発生します。
自然の中での存在
CaSは天然のオルダマイトに自然に存在します。これは一部の隕石の成分であり、太陽系で行われる科学的研究にとって重要です。
オルダマイトは、太陽系の起源である星雲での凝縮によって形成されたと考えられています。火山にも存在します。
硫化カルシウムCaSは、いくつかの隕石で発見されている鉱物オルダマイトに含まれています。Leon Hupperichs / CC BY-SA(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)。出典:ウィキメディア・コモンズ。
さらに、硫化カルシウムは、おそらく細菌の作用により、CaSO 4(石膏)の還元によって自然に生成されます。
用途
蓄光素材
硫化カルシウムの最も普及している用途の1つは、発光化合物のベースとして使用されています。これらは、特定の状況下で可視光を放出する物質です。
CaS発光化合物では、これが塩基として機能し、セリウム(Ce 3+)やユーロピウム(Eu 2+)などの特定の元素の塩化物などの活性化剤が構造に追加されます。
CaSと活性剤との結合から得られる材料は、例えば、コンピュータの古いスクリーンまたはコンピュータまたは古いテレビセットを構成するブラウン管スクリーンに使用される。
古いコンピューターのモニターには、発光硫化カルシウム化合物と活性剤が時々使用される陰極線管がありました。著者:Andreas160578。出典:Pixabay。
それらはまた現在の発光ダイオード、またはLED(発光ダイオード)ランプで使用されます。
LEDランプ。発光硫化カルシウム化合物を含むものもあります。機械可読の著者が提供されていません。APPERを想定(著作権の主張に基づく)。/ CC BY-SA(http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)。出典:ウィキメディア・コモンズ。
これらの材料は夜光塗料やニスにも使用されます。
医学では
硫化カルシウムは医学の研究で高血圧(動脈の高圧)を治療するための薬として考えられてきました。これは多くの人(心臓や血管)の心臓血管系に影響を与える病気です。
CaSはH 2 Sの「ドナー」と考えられています。CaSは血管の緊張や強さを調節する上で重要な役割を果たすため、CaSの投与は高血圧を治療するための可能な治療法になる可能性があります。
硫化カルシウムは、病気の人の心臓血管系における高血圧の可能な治療薬として研究されてきました。著者:モハメド・ハッサン。出典:Pixabay。
他の化合物を得るために
硫化カルシウムは、硝酸カルシウムCa(NO 3)2などの他の化合物の調製を可能にします。
CaS + 2 HNO 3 →Ca(NO 3)2 + H 2 S
炭酸カルシウムCaCO 3を得るためにも使用されています。これを行うには、CaSの水溶液をCO 2で炭酸化します。
CaS + H 2 O + CO 2 →H 2 S + CaCO 3
他のアプリ
硫化カルシウムは、潤滑剤添加剤や鉱物抽出の浮選剤としても使用されます。
リスク
硫化カルシウムは、皮膚、目、気道の炎症を引き起こす可能性があります。注意して、適切な安全装置を使用して取り扱う必要があります。
それは水生生物にとって非常に有毒な化合物であるため、これらの環境にとって危険です。
参考文献
- コットン、F。アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー。(1980)。高度な無機化学。第4版。ジョン・ワイリー&サンズ。
- ライド、DR(編集者)。(2005)。化学と物理学のCRCハンドブック。85 番目の CRCプレス。
- ロップ、RC(2013)。グループ16(O、S、Se、Te)アルカリ土類化合物。硫化カルシウム。アルカリ土類化合物の百科事典。sciencedirect.comから復元。
- Li、YFら (2009)。硫化カルシウム(CaS)、硫化水素(H(2)S)のドナー:新しい降圧薬?医療仮説、2009年9月; 73(3):445-7。ncbi.nlm.nih.govから回復。
- House JE and House、KA(2016)。硫黄、セレン、テルル。硫黄の発生。記述的無機化学(第3版)。sciencedirect.comから復元。
- 米国国立医学図書館。(2019)。硫化カルシウム。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから回復。
- De Beer、M. et al。(2014)。石膏廃棄物から硫黄元素を回収する過程での硫化カルシウムの炭酸カルシウムへの変換。廃棄物管理、2014年11月。34(11):2373-81。ncbi.nlm.nih.govから回復。