KALSIUM SULFIDA (CAS): STRUKTUR, SIFAT, PRODUKSI, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The kalsium sulfida merupakan elemen padat anorganik yang terdiri dari kalsium (Ca) dan elemen sulfur (S), dari para Cas rumus kimia. Ini adalah padatan yang larut dalam air, putih kekuningan, yang ditemukan di alam di beberapa gunung berapi dan di beberapa meteorit dalam bentuk mineral yang disebut oldhamite.

Ketika CaS larut dalam air, maka terbentuklah berbagai senyawa karena ion sulfida S ^2- menjadi ion SH ^- dan terbentuklah ion OH ^- . Solusi yang dihasilkan bersifat basa. Senyawa ini digunakan sebagai basis untuk senyawa yang bercahaya atau yang menghasilkan cahaya tampak pada kondisi tertentu. Bahan-bahan ini juga digunakan dalam cat bercahaya.

Kalsium sulfida CaS telah ditemukan di beberapa meteorit. Penulis: Родион Журавлёв. Sumber: Pixabay.

CaS telah dianggap sebagai obat yang mungkin untuk mengobati masalah jantung dan pembuluh darah seperti hipertensi atau tekanan darah tinggi, yang merupakan penyakit yang mempengaruhi sebagian besar populasi dunia.

Dengan kalsium sulfida senyawa lain seperti kalsium nitrat dan kalsium karbonat dapat diperoleh. Ini harus ditangani dengan hati-hati dan jika kontak dengan kelembaban di atmosfir dapat menghasilkan H ₂ S yang sangat beracun.

Struktur

Kalsium sulfida adalah senyawa yang sangat ionik yang dibentuk oleh ion kalsium Ca ²⁺ dan ion sulfida S ^2- .

Ini mengkristal menjadi struktur kubik seperti garam batu.

Struktur kristal kubik kalsium sulfida. Kuning = belerang; putih = kalsium. Benjah-bmm27 / Domain publik. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

• Kalsium sulfida

Properti fisik

Keadaan fisik

Padatan kristal putih kekuningan, kristal kubik seperti natrium klorida.

Berat molekul

72,144 g / mol

Titik lebur

2528 ºC

Massa jenis

2,59 g / cm ³

Kelarutan

Larut dalam air. Tidak larut dalam etanol.

Sifat kimiawi

Larutan berair

Ketika dilarutkan dalam air, CaS terpisah menjadi ion kalsium Ca ²⁺ dan sulfur S ^2- . Yang terakhir dalam air mengambil proton dan menjadi ion hidrosulfida SH ^- melepaskan ion hidroksil OH ^- .

S ^2- + H ₂ O ⇔ SH ^- + OH ^-

Oleh karena itu, larutan CaS kalsium sulfida bersifat basa (memiliki pH basa) dan tidak memiliki ion S ^2- tetapi SH ^- .

Hanya jika sejumlah besar alkali seperti natrium hidroksida NaOH ditambahkan ke larutan, kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan ion S ^2- sulfida .

Kalsium sulfida larut dalam air, membentuk senyawa lain. Penulis: Clker-Free-Vector-Images. Sumber: Pixabay.

SH ^- dapat mengambil proton H ⁺ lain dari air, membentuk hidrogen sulfida, yang merupakan senyawa yang sangat toksik.

SH ^- + H ₂ O ⇔ H ₂ S + OH ^-

Untuk alasan ini, sejumlah kecil H ₂ S terbentuk di dalam air dan, ketika terkena kelembapan di lingkungan, CaS mengeluarkan bau tak sedap khas hidrogen sulfida.

Senyawa hadir saat dilarutkan dalam air

Hasil reaksi dalam air yang ditunjukkan di atas adalah terbentuknya Ca (SH) ₂ , Ca (OH) ₂ dan Ca (SH) (OH).

CaS + H ₂ O → Ca (SH) (OH)

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

Reaksi dengan asam

Reaksi yang sama yang terjadi di air menyebabkan CaS bereaksi dengan asam, membentuk H ₂ S.

CaS + 2 HCl → CaCl ₂ + H ₂ S

Reaksi lainnya

Jika larutan kalsium sulfida dipanaskan dengan sulfur, ion polisulfida S ₄ ^2- dan S ₃ ^{2- diperoleh} .

Jika CaS dipanaskan di udara kering atau oksigen murni, senyawa tersebut teroksidasi menjadi kalsium sulfit CaSO ₃ dan kemudian menjadi kalsium sulfat CaSO ₄ :

2 CaS + 3 O ₂ → 2 CaSO ₃

2 CaSO ₃ + O ₂ → 2 CaSO ₄

Dengan zat pengoksidasi seperti kalium klorat KClO ₃ , kalium nitrat KNO ₃ atau timbal dioksida PbO ₂ terjadi reaksi hebat.

Memperoleh

Kalsium sulfida dapat dibuat dengan mengkalsinasi (memanaskan sampai suhu yang sangat tinggi) unsur kalsium (Ca) dan belerang (S) dalam atmosfir lembam, yaitu, tidak ada oksigen atau uap air, misalnya, ada.

Ca + S + panas → CaS

Itu juga dapat diperoleh dengan memanaskan kalsium sulfat CaSO ₄ dengan arang:

CaSO ₄ + 2 C → CaS + 2 CO ₂

Namun, dalam kasus terakhir, CaS murni tidak diperoleh, karena ia bereaksi dengan CaSO ₄ membentuk CaO dan SO ₂ .

CaS juga dihasilkan dari pembakaran limbah batubara.

Kehadiran di alam

CaS secara alami ada di mineral oldhamite. Ini adalah komponen dari beberapa meteorit dan penting untuk penelitian ilmiah yang dilakukan di tata surya.

Oldhamite diyakini terbentuk oleh kondensasi di nebula yang berasal dari tata surya. Itu juga ada di gunung berapi.

Kalsium sulfida CaS ada di mineral oldhamite, yang telah ditemukan di beberapa meteorit. Leon Hupperichs / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Selain itu, kalsium sulfida diproduksi secara alami dengan mereduksi CaSO ₄ (gipsum), kemungkinan karena aksi bakteri.

Aplikasi

Bahan bercahaya

Salah satu penggunaan kalsium sulfida yang paling luas adalah sebagai basis untuk senyawa bercahaya. Ini adalah zat yang memancarkan cahaya tampak dalam keadaan tertentu.

Dalam senyawa bercahaya CaS ini bertindak sebagai basa dan aktivator ditambahkan ke struktur seperti klorida dari elemen tertentu seperti cerium (Ce ³⁺ ) dan europium (Eu ²⁺ ).

Bahan yang dihasilkan dari penyatuan CaS dan aktivator digunakan misalnya di layar tabung sinar katoda yang membentuk layar lama komputer atau komputer atau perangkat TV lama.

Monitor komputer lama memiliki tabung sinar katoda yang kadang-kadang digunakan senyawa kalsium sulfida bercahaya dan aktivator. Penulis: Andreas160578. Sumber: Pixabay.

Mereka juga digunakan dalam dioda pemancar cahaya saat ini, atau lampu LED (Light-Emitting Diodes).

Lampu LED. Beberapa mungkin mengandung senyawa kalsium sulfida bercahaya. Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. APPER diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/). Sumber: Wikimedia Commons.

Bahan-bahan ini juga digunakan dalam cat dan pernis bercahaya.

Dalam pengobatan

Kalsium sulfida telah dipertimbangkan dalam studi ilmiah kedokteran sebagai obat untuk mengobati tekanan darah tinggi (tekanan tinggi di arteri). Ini adalah penyakit yang mempengaruhi sistem kardiovaskular banyak orang (jantung dan pembuluh darah).

CaS dianggap sebagai “donor” dari H ₂ S. Ia berperan penting dalam mengatur tonus atau kekuatan pembuluh darah, sehingga pemberian CaS dapat menjadi obat yang mungkin untuk mengobati hipertensi.

Kalsium sulfida telah dipelajari sebagai obat yang mungkin untuk tekanan darah tinggi dalam sistem kardiovaskular pada orang yang sakit. Penulis: Mohamed Hassan. Sumber: Pixabay.

Dalam memperoleh senyawa lain

Kalsium sulfida memungkinkan pembuatan senyawa lain seperti kalsium nitrat Ca (NO ₃ ) ₂ :

CaS + 2 HNO ₃ → Ca (NO ₃ ) ₂ + H ₂ S

Ini juga telah digunakan untuk mendapatkan kalsium karbonat CaCO ₃ . Untuk melakukan ini, larutan CaS dikenai karbonasi dengan CO ₂ :

CaS + H ₂ O + CO ₂ → H ₂ S + CaCO ₃

Aplikasi lain

Kalsium sulfida juga digunakan sebagai aditif pelumas dan sebagai agen flotasi dalam ekstraksi mineral.

Resiko

Kalsium Sulfida dapat menyebabkan iritasi pada kulit, mata, dan saluran pernapasan. Ini harus ditangani dengan hati-hati dan dengan peralatan keselamatan yang memadai.

Ini adalah senyawa yang sangat toksik bagi kehidupan akuatik, sehingga berbahaya bagi lingkungan ini.

Referensi

1. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
2. Lide, DR (editor). (2005). Buku Pegangan CRC Kimia dan Fisika. 85 ^th CRC Press.
3. Ropp, RC (2013). Golongan 16 (O, S, Se, Te) Senyawa Alkali Tanah. Kalsium Sulfida. Dalam Ensiklopedia Senyawa Alkaline Earth. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Li, YF dkk. (2009). Kalsium sulfida (CaS), donor hidrogen sulfida (H (2) S): obat antihipertensi baru? Hipotesis Med, 2009 Sep; 73 (3): 445-7. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. House JE and House, KA (2016). Sulphur, Selenium, dan Tellurium. Terjadinya Sulphur. Dalam Kimia Anorganik Deskriptif (Edisi Ketiga). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Kalsium sulfida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
7. De Beer, M. et al. (2014). Konversi kalsium sulfida menjadi kalsium karbonat selama proses pemulihan unsur belerang dari limbah gipsum. Pengelolaan Sampah, 2014 Nov; 34 (11): 2373-81. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.