Θειούχο ασβέστιο

Το θειούχο ασβέστιο είναι η χημική ένωση με χημικό τύπο CaS. Αυτό το λευκό υλικό κρυσταλλώνεται σε κύβους σαν αλάτι. Το θειούχο ασβέστιο έχει μελετηθεί ως συστατικό σε μια διαδικασία που θα ανακυκλώνει τον γύψο, ένα προϊόν αποθείωσης των καυσαερίων. Όπως πολλά άλατα που περιέχουν ιόντα σουλφιδίου, το θειούχο ασβέστιο τυπικά έχει μια οσμή υδρόθειο, η οποία προκύπτει από μικρή ποσότητα αυτού του αερίου που σχηματίζεται από την υδρόλυση του άλατος.

Όσον αφορά την ατομική του δομή, το θειούχο ασβέστιο κρυσταλλώνεται στο ίδιο μοτίβο με το χλωριούχο νάτριο (NaCl), υποδεικνύοντας ότι ο δεσμός σε αυτό το υλικό είναι εξαιρετικά ιοντικός. Το υψηλό σημείο τήξης είναι επίσης συνεπές με την περιγραφή του ως ιοντικού στερεού. Στον κρύσταλλο, κάθε ιόν S^2- περιβάλλεται από ένα οκτάεδρο έξι ιόντων Ca²⁺ και συμπληρωματικά, κάθε ιόν Ca²⁺ περιβάλλεται από έξι ιόντα S^2-.

Παραγωγή

Το θειούχο ασβέστιο παράγεται με «ανθρακοθερμική αναγωγή» του θειικού ασβεστίου, η οποία συνεπάγεται τη μετατροπή του άνθρακα, συνήθως ως ξυλάνθρακα, σε διοξείδιο του άνθρακα:

CaSO₄ + 2 C → CaS + 2 CO₂

και μπορεί να αντιδράσει περαιτέρω:

3 CaSO₄ + CaS → 4 CaO + 4 SO₂

Στη δεύτερη αντίδραση το θειικό άλας (+6 κατάσταση οξείδωσης ) οξειδώνει το σουλφίδιο (-2 κατάσταση οξείδωσης) σε διοξείδιο του θείου (+4 κατάσταση οξείδωσης), ενώ ανάγεται σε διοξείδιο του θείου το ίδιο (+4 κατάσταση οξείδωσης).

Το θειούχο ασβέστιο είναι επίσης ένα υποπροϊόν της διαδικασίας Leblanc, μιας άλλοτε σημαντικής βιομηχανικής διαδικασίας για την παραγωγή ανθρακικού νατρίου. Σε αυτή τη διαδικασία το θειούχο νάτριο αντιδρά με το ανθρακικό ασβέστιο: ^[1]

Na₂S + CaCO₃ → CaS + Na₂CO₃

Εκατομμύρια τόνοι αυτού του υποπροϊόντος θειούχου ασβεστίου απορρίφθηκαν, προκαλώντας εκτεταμένη ρύπανση και διαμάχες. ^[2]

Το γάλα ασβέστη, Ca(OH)₂, αντιδρά με στοιχειακό θείο για να δώσει ένα «άσβεστο-θείο», το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί ως εντομοκτόνο. Το δραστικό συστατικό είναι πιθανώς ένα πολυσουλφίδιο ασβεστίου, όχι το θειούχο ασβέστιο. ^[3]

Δραστικότητα και χρήσεις

Το θειούχο ασβέστιο αποσυντίθεται κατά την επαφή με το νερό, συμπεριλαμβανομένου του υγρού αέρα, δίνοντας ένα μείγμα Ca(SH)₂, Ca(OH)₂ και Ca(SH)(OH).

CaS + H₂O → Ca(SH)(OH)

Ca(SH)(OH) + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂S

Αντιδρά με οξέα όπως το υδροχλωρικό οξύ, για να απελευθερώσει τοξικό αέριο υδρόθειο.

CaS + 2 HCl → CaCl₂ + H₂S

Το θειούχο ασβέστιο είναι φωσφορίζον και θα ανάψει κόκκινο του αίματος για έως και μία ώρα μετά την αφαίρεση μιας πηγής φωτός. ^[4]

Παραπομπές

1. Christian Thieme (2000). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a24_299. ISBN 978-3527306732. 
2. Kiefer, David M. (January 2002). «It was all about alkali». Today's Chemist at Work 11 (1): 45–6. http://pubs.acs.org/subscribe/journals/tcaw/11/i01/html/01chemchron.html. 
3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. (ISBN 0-12-352651-5).
4. «Red Glow in the Dark Powder - Calcium Sulfide». 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Πολυμέσα σχετικά με το θέμα Calcium sulfide στο Wikimedia Commons