황화 칼슘 (CAS) : 구조, 특성, 생산, 용도 - 화학 - 2026

황화 칼슘 의, 칼슘 (Ca)과 원소 황 (S)으로 이루어지는 무기 고체 요소 화학식 캐스. 수용성 황백색 고체로 일부 화산에서 자연에서 발견되며 일부 운석은 oldhamite라는 광물 형태로 발견됩니다.

물에 용해 CA는, 그것이 다양한 의한 황화물 이온 화합물 S로 형성되면 ² 가되는 SH ^- 이온 과 OH ^- 이온이 형성된다 . 결과 용액은 알칼리성입니다. 이 화합물은 발광하거나 특정 조건에서 가시 광선을 생성하는 화합물의 염기로 사용됩니다. 이 재료는 발광 페인트에도 사용됩니다.

황화 칼슘 CaS는 일부 운석에서 발견되었습니다. 저자 : Родион Журавлёв. 출처 : Pixabay.

CaS는 전 세계 인구의 많은 부분에 영향을 미치는 질병 인 고혈압이나 고혈압과 같은 심장 및 혈관 문제를 치료할 수있는 가능한 약물로 간주되어 왔습니다.

칼슘 황화물을 사용하면 질산 칼슘 및 탄산 칼슘과 같은 다른 화합물을 얻을 수 있습니다. 주의해서 취급해야하며 대기의 습도와 접촉하면 매우 유독 한 H ₂ S를 생성 할 수 있습니다 .

구조

칼슘 황화물은 칼슘 이온 Ca ²⁺ 및 황화물 이온 S ^2-에 의해 형성된 고도로 이온 성 화합물 입니다.

그것은 암염과 같은 입방체 구조로 결정화됩니다.

칼슘 황화물의 입방 결정 구조. 노란색 = 황; 흰색 = 칼슘. Benjah-bmm27 / 퍼블릭 도메인. 출처 : Wikimedia Commons.

명명법

• 황화 칼슘

물리적 특성

몸 상태

염화나트륨과 같은 황백색의 결정질 고체, 입방정.

분자 무게

72.144g / 몰

녹는 점

2528 ºC

밀도

2.59g / cm ³

용해도

물에 용해 됨. 에탄올에 불용성.

화학적 특성

수용액

물에 용해되면 CaS는 칼슘 Ca ²⁺ 및 황 ^S2- 이온으로 분리 됩니다. 물, 후자는 양성자를 취하고 황화물 이온이되는 SH ^- OH 수산기 이온 방출 ^- .

S ² + H ₂ O ⇔ SH ^- + OH ^-

따라서, 황화 칼슘 캐스 솔루션 (이들은 염기성 pH가) 및 S가없는 알칼리성 ^2- 이온 하지만 SH를 ^- .

수산화 나트륨 NaOH와 같은 다량의 알칼리가 용액에 첨가 될 때만 평형이 ^S2- 황화물 이온 형성으로 이동합니다 .

황화 칼슘은 물에 용해되어 다른 화합물을 형성합니다. 저자 : Clker-Free-Vector-Images. 출처 : Pixabay.

SH ^- 다른 취할 수 H ^+의 프로톤을 매우 독성 화합물은 수소 황화물을 형성 물.

SH ^- + H ₂ O ⇔ H ₂ S + OH ^-

이로 인해 물속에 소량의 H ₂ S 가 생성되며 , 주변의 습기에 노출되면 CaS는 황화수소 특유의 불쾌한 냄새를 풍깁니다.

물에 용해되었을 때 존재하는 화합물

위에 표시된 물에서 반응의 결과는 Ca (SH) ₂ , Ca (OH) ₂ 및 Ca (SH) (OH)가 형성된다는 것입니다.

CaS + H ₂ O → Ca (SH) (OH)

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

산과의 반응

물에서 일어나는 동일한 반응으로 CaS가 산과 반응하여 H ₂ S를 형성합니다 .

CaS + 2 HCl → CaCl ₂ + H ₂ S

기타 반응

황화 칼슘 용액을 황으로 가열하면 폴리 설파이드 이온 S ₄ ^2- 및 S ₃ ^{2-가 얻어진다} .

CaS와 건식 공기 또는 순수 산소 아황산 칼슘 CASO의 산화 화합물에서 가열하면 ₃ 다음 황산 칼슘 CASO에 ₄ :

2 CaS + 3 O ₂ → 2 CaSO ₃

2 CaSO ₃ + O ₂ → 2 CaSO ₄

염소산 칼륨 KClO ₃ , 질산 칼륨 KNO ₃ 또는 이산화 납 PbO ₂ 와 같은 산화제를 사용하면 격렬한 반응이 발생합니다.

구하기

황화 칼슘은 예를 들어 산소 나 수증기가없는 불활성 분위기에서 칼슘 (Ca) 및 황 (S) 원소를 하소 (매우 높은 온도로 가열)하여 제조 할 수 있습니다.

Ca + S + 열 → CaS

황산 칼슘 CaSO ₄ 를 목탄 으로 가열하여 얻을 수도 있습니다 .

CaSO ₄ + 2 C → CaS + 2 CO ₂

그것은 별도로 CASO와 반응하기 때문에, 후자의 경우에 순수한 CaS와는 얻어지지 않는다 ₄ 의 CaO를 형성하고, SO ₂ .

CaS는 석탄 폐기물을 태워서도 생성됩니다.

자연의 존재

CaS는 미네랄 올담 마이트에 자연적으로 존재합니다. 이것은 일부 운석의 구성 요소이며 태양계에서 수행되는 과학 연구에 중요합니다.

Oldhamite는 태양계를 시작으로 한 성운의 응축에 의해 형성된 것으로 믿어집니다. 화산에도 존재합니다.

황화 칼슘 CaS는 일부 운석에서 발견되는 미네랄 올드 하 마이트에 있습니다. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). 출처 : Wikimedia Commons.

또한, 황화 칼슘 CASO의 환원에 의해 자연적으로 생산되는 ₄ 때문인 세균의 작용 (석고).

응용

발광 재료

황화 칼슘의 가장 널리 사용되는 용도 중 하나는 발광 화합물의 기초로 사용되었습니다. 이들은 특정 상황에서 가시 광선을 방출하는 물질입니다.

CaS 발광 화합물에서 이것은 염기로 작용하고 세륨 (Ce ³⁺ ) 및 유로퓸 (Eu ²⁺ ) 과 같은 특정 원소의 염화물과 같은 활성화 제가 구조에 추가됩니다 .

CaS와 활성제의 결합으로 생성 된 재료는 예를 들어 컴퓨터 나 컴퓨터 또는 오래된 TV 세트의 오래된 스크린을 구성하는 음극선 관 스크린에 사용됩니다.

오래된 컴퓨터 모니터에는 발광성 황화 칼슘 화합물과 활성화 제가 때때로 사용되는 음극선 관이있었습니다. 저자 : Andreas160578. 출처 : Pixabay.

또한 현재의 발광 다이오드 또는 LED (Light-Emitting Diodes) 램프에도 사용됩니다.

주도 램프. 일부는 발광성 황화 칼슘 화합물을 포함 할 수 있습니다. 컴퓨터에서 읽을 수있는 작성자가 제공되지 않았습니다. APPER이 인수했습니다 (저작권 주장 기준). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). 출처 : Wikimedia Commons.

이러한 재료는 발광 페인트 및 바니시에도 사용됩니다.

의학에서

황화 칼슘은 의학 과학 연구에서 고혈압 (동맥의 고압)을 치료하는 약물로 간주되었습니다. 이것은 많은 사람들 (심장 및 혈관)의 심혈 관계에 영향을 미치는 질병입니다.

CaS는 H ₂ S 의 "기증자"로 간주됩니다 . 이는 혈관의 색조 또는 강도를 조절하는 데 중요한 역할을하므로 CaS 투여는 고혈압 치료를위한 가능한 치료법이 될 수 있습니다.

황화 칼슘은 아픈 사람들의 심혈 관계 고혈압에 대한 가능한 치료법으로 연구되었습니다. 저자 : Mohamed Hassan. 출처 : Pixabay.

다른 화합물을 얻을 때

황화 칼슘은 질산 칼슘 Ca (NO ₃ ) ₂ 와 같은 다른 화합물을 제조 할 수있게합니다 .

CaS + 2 HNO ₃ → Ca (NO ₃ ) ₂ + H ₂ S

또한 탄산 칼슘 CaCO ₃ 를 얻기 위해 사용되었습니다 . 이를 위해 CAS의 수용액은 CO와 탄산을 받는다 ₂ :

CaS + H ₂ O + CO ₂ → H ₂ S + CaCO ₃

기타 앱

황화 칼슘은 또한 윤활유 첨가제 및 광물 추출의 부유 제로도 사용됩니다.

위험

황산 칼슘은 피부, 눈 및 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다. 주의하여 적절한 안전 장비로 취급해야합니다.

수생 생물에게 매우 독성이 강한 화합물이므로 이러한 환경에 위험합니다.

참고 문헌

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