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Qu’est-ce que le sulfure de phosphore ?

Le sulfure de phosphore est un composé de phosphore et de soufre représenté par PxSy.

Il est parfois utilisé comme terme générique pour les composés de phosphore et de soufre. Plus précisément, il comprend le trisulfure de tétraphosphore, le pentasulfure de phosphore et le pentasulfure de tétraphosphore. Parmi ceux-ci, le sulfure de phosphore est le plus couramment désigné.

Le sulfure de phosphore est désigné par la loi sur la santé et la sécurité au travail comme une « substance dangereuse et inflammable », une « substance dangereuse qui doit être étiquetée et dont le nom doit être notifié », une « substance dangereuse pour laquelle une évaluation des risques doit être effectuée », en autres. Par ailleurs, il s’agit d’une substance toxique et en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques. Il est également désigné comme « solide combustible de classe 2 » en vertu de la loi sur les services d’incendie.

Utilisations du sulfure de phosphore

Le sulfure de phosphore est utilisé comme matière première pour les allumettes et dans la synthèse organique. Les allumettes au phosphore jaune ont été inventées au début du 19ème siècle, mais les dangers du phosphore jaune pour la santé sont devenus un problème social et les allumettes au phosphore rouge (allumettes de sécurité) que nous connaissons aujourd’hui ont été inventées.

Les allumettes de sûreté se composent d’une tête (l’extrémité de l’allumette) et d’un côté (la surface de frottement), et il y avait une demande pour des allumettes ne nécessitant pas de surface de frottement. Pour répondre à cette demande, on a inventé l’allumette au sulfure de phosphore, dans laquelle le sulfure de phosphore est appliqué comme agent d’étincelle sur la tête de l’allumette de sûreté.

Les allumettes au sulfure de phosphore sont fabriquées à partir d’un mélange de sulfure de phosphore et de chlorate de potassium dans un rapport de poids de 1:2.

Propriétés du sulfure de phosphore

Le sulfure de phosphore est fabriqué à partir du phosphore jaune, qui est obtenu par la décomposition à haute température du minerai de phosphate dans un four électrique. Il a un point de fusion de 173°C et un point d’ébullition de 407,5°C. C’est un solide jaune à vert à température ambiante. Il est insoluble dans l’eau et soluble dans le disulfure de carbone et le benzène.

Le sulfure de phosphore ne réagit pas avec l’eau à température ambiante. Toutefois, dans l’eau chaude, il se décompose progressivement en acide phosphorique et en sulfure de phosphore. Il s’oxyde facilement à haute température ou dans le disulfure de carbone en présence d’oxygène.

Structure du sulfure de Phosphore

Le sulfure de phosphore est également connu sous le nom de tétrasulfure ou trisulfure de phosphore. Sa formule chimique est P4S3. Son poids moléculaire est de 220,09 et sa densité de 2,03 g/cm3. Il forme des cristaux orthorhombiques jaunes stables.

Outre le tétrasulfure, les autres sulfures de phosphore comprennent le tétrasulfure pentasulfure, le tétrasulfure heptasulfure et le tétrasulfure décasulfure.

Autres informations sur le sulfure de phosphore

1. Caractéristiques du pentasulfure de phosphore

Le pentasulfure de phosphore tétrasulfuré est également appelé pentasulfure de phosphore. Sa formule chimique est P4S5 et son poids moléculaire est de 284,22. Il se forme lorsqu’une petite quantité d’iode est ajoutée comme catalyseur à une solution de dioxyde de carbone de soufre et de sulfure de phosphore, qui est ensuite exposée à la lumière. Il s’agit d’un cristal monoclinique jaune d’une densité de 2,17 g/cm3.

Il se dissout dans le disulfure de carbone et se décompose à 170-220°C en P4S7 et P4S3.

2. Caractéristiques de l’heptasulfure de phosphore tétrasulfuré

La formule chimique de l’heptasulfure de phosphore tétrasulfuré est P4O7. Sa formule moléculaire est 348,36 et il est également connu sous le nom d’heptasulfure de phosphore. La fusion d’un mélange de soufre et de phosphore rouge donne de l’heptasulfure de tétraphosphore et du pentasulfure de tétraphosphore, qui peuvent être extraits par le disulfure de carbone. C’est un cristal monoclinique jaune pâle d’une densité de 2,19 g/cm3, d’un point de fusion de 308°C et d’un point d’ébullition de 523°C. Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone.

Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone. Il est facilement hydrolysé dans le sulfure de phosphore et se décompose rapidement dans l’eau chaude pour former de l’acide phosphorique et du sulfure d’hydrogène. C’est le plus réactif des sulfures de phosphore pour la conversion en soufre des composés organiques contenant de l’oxygène.

3. Caractéristiques du décasulfure de tétrabromoéthane phosphore

Le décasulfure de tétraphosphore à la formule chimique P4S10 et un poids moléculaire de 444,55. Il est produit par la réaction du phosphore rouge avec le soufre. Il s’agit d’un cristal triclinique jaune d’une densité de 2,09 g/cm3. Industriellement, il est obtenu par distillation en utilisant du soufre et du phosphore blanc comme matières premières, chauffés à plus de 300°C dans une atmosphère inerte.

Il est présent dans le disulfure de carbone sous forme de polymère P4S10 et dans le gaz sous forme de P2S5. Son point de fusion est de 288°C et son point d’ébullition de 514°C. Il est légèrement soluble dans le disulfure de carbone et s’hydrolyse en acide phosphorique et en sulfure d’hydrogène.

Il peut convertir les composés organiques contenant de l’oxygène en soufre et peut être utilisé comme matière première pour les additifs de lubrifiants, les pesticides, les produits agrochimiques et les produits pharmaceutiques. Il suscite toutefois des inquiétudes sur le plan environnemental. Les additifs pour huile de moteur automobile utilisés pour réduire l’usure sont un poison catalytique dans les catalyseurs de purification des gaz d’échappement, et la demande de pesticides et d’additifs pour huile est en baisse.

Qu’est-ce que le sulfure de manganèse ?

Le sulfure de manganèse est un composé de manganèse et de soufre.

Il est présent dans des minéraux tels que l’alabandite et la rambergite. Le sulfure de manganèse est généralement présent à l’état de monosulfure ou de disulfure. Par ailleurs, le sulfure de manganèse (II) présente trois transformations : alpha, bêta et gamma.

Il existe du sulfate de manganèse avec un nom similaire, mais il s’agit d’un composé complètement différent, car il ne contient pas d’oxygène. Les composants du manganèse sont inorganiques en vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, et il convient donc d’être prudent lors de sa manipulation.

Utilisations du sulfure de manganèse

Le sulfure de manganèse est principalement utilisé comme additif dans la métallurgie des poudres pour améliorer l’usinabilité des pièces frittées.

La métallurgie des poudres est un processus de fabrication par lequel des poudres métalliques sont moulées et frittées pour produire des produits métalliques. Les petites pièces de moteur pour les machines à laver, les ventilateurs, les disques durs, entre autres, sont des exemples d’articles traités par ce procédé de métallurgie des poudres.

Propriétés du sulfure de manganèse

• Forme alpha du sulfure de manganèse (II)
  Il s’agit d’un cristal cubique vert. Le point de fusion est de 1 620 °C. Il est antiferromagnétique.
• Forme bêta du sulfure de manganèse (II)
  Cristaux cubiques rouges.
• Forme gamma du sulfure de manganèse (II)
  Cristaux cubiques rouge pâle ; à 700 °C, c’est un semi-conducteur de type p.

Parmi les sulfures de manganèse (II), les formes β- et γ- sont instables. Elles sont donc rapidement oxydées en forme α. En métallurgie des poudres, c’est la forme α stable qui est utilisée.

En revanche, le sulfure de manganèse (IV) est un cristal cubique brun noirâtre. Il présente des propriétés antiferromagnétiques.

Structure du sulfure de manganèse

La formule chimique du sulfure de manganèse (II) est MnS, avec un poids moléculaire de 87,00. La forme alpha du sulfure de manganèse (II) a une structure de type chlorure de sodium, avec une distance Mn-S de 0,261 nm et une densité de 4,05 g/cm3.

La forme β du sulfure de manganèse (II) a une structure de type minerai de zinc cisaillé ; la distance Mn-S est de 0,243 nm et la densité est de 3,27 g/cm3.

Le sulfure de manganèse(II) sous la forme γ a une structure de type wurtzite, avec une distance Mn-S de 0,241 nm et une densité de 3,26 g/cm3.

Le sulfure de manganèse (IV), quant à lui, a pour formule chimique MnS2 et un poids moléculaire de 119,07. Il a une structure de type pyrite. Sa densité est de 3,463 g/cm3, la distance Mn-S est de 0,259 nm et la distance S-S de 0,209 nm.

Autres informations sur le sulfure de manganèse

1. Méthode de formation du sulfure de manganèse (II)

Le sulfure de manganèse (II) est également connu sous le nom de monosulfure de manganèse. Dans la nature, la forme alpha du sulfure de manganèse (II) se présente sous la forme de sphalérite. La sphalérite est un minéral contenant du sulfure de manganèse (II) dans une structure cubique.

La sphalérite est également connue sous le nom de sulfure de manganèse ou d’alabandite. Il est possible d’obtenir la forme alpha du sulfure de manganèse (II) en faisant bouillir une solution de chlorure de manganèse (II) en présence d’une petite quantité d’oxalate de potassium, en ajoutant de l’eau ammoniaquée en léger excès et en faisant passer du sulfure d’hydrogène. La forme bêta du sulfure de manganèse (II) est produite en faisant passer du sulfure d’hydrogène à travers une solution d’acétate de manganèse (II) dans de l’eau froide.

La forme γ du Sulfure de manganèse (II) peut être obtenue sous forme de précipité en faisant bouillir une solution aqueuse de chlorure de manganèse (II), en y ajoutant du chlorure d’ammonium, en y faisant passer du sulfure d’hydrogène et en y ajoutant de l’eau ammoniaquée.

2. Comment le sulfure de manganèse (IV) est-il produit ?

Le sulfure de manganèse (IV) est également connu sous le nom de disulfure de manganèse. Il existe à l’état naturel sous forme de hauerite. Le sulfure de manganèse (IV) peut être obtenu en ajoutant du soufre et du polysulfure de potassium à une solution aqueuse de sulfate de manganèse (II) et en la chauffant dans un tube scellé.

Lorsqu’il est chauffé, le sulfure de manganèse (IV) se décompose en libérant du soufre. Le sulfure de manganèse (IV) réagit avec l’acide chlorhydrique pour former du chlorure de manganèse (II).

Qu’est-ce que le sulfure de baryum ?

Le sulfure de baryum (en anglais : Barium sulfide) est une poudre cristalline blanche à l’odeur de soufre.

Il s’agit d’un composé inorganique composé de soufre et de baryum, dont la formule chimique est BaS, le poids moléculaire 169,39 et son numéro d’enregistrement CAS est 21109-95-5. Il s’agit d’un cristal cubique de type chlorure de sodium avec une structure octaédrique dont le centre est constitué de baryum et de soufre. Le sulfure de baryum a été préparé pour la première fois par l’alchimiste italien Vincenzo Casciarolo (1571-1624) par réduction thermochimique du sulfate de baryum (BaSO4).

Utilisations du sulfure de baryum

Le sulfure de baryum est notamment utilisé pour la vulcanisation du caoutchouc et comme réactif pour la production de sulfure d’hydrogène. Il est également utilisé pour produire un pigment blanc appelé lithopone lorsqu’il est mélangé à du sulfure de zinc. Le sulfure de baryum peut également être utilisé comme l’un des sulfures utilisés dans un processus appelé coloration au sulfure, qui colore la surface du cuivre et de ses alliages en noir.

Les polysulfures de sulfure de baryum comprennent le trisulfure de baryum cristallin jaune (BaS3) et le tétra sulfure de baryum orthorhombique colonnaire rouge pâle. Ces mélanges sont appelés « fleurs de sulfure de baryum » et sont utilisés comme insecticides et épilatoires pour le cuir.

Ils sont également toxiques et peuvent donc provoquer des intoxications et des irritations aiguës. Il faut également faire attention au sulfure d’hydrogène qui est produit lorsqu’ils entrent en contact avec des acides. Des équipements de protection tels que des lunettes et des gants et des vêtements de protection, ainsi que des masques anti-poussière sont nécessaires.

Propriétés du sulfure de baryum

1. Propriétés physiques

Le Sulfure de baryum a un point de fusion très élevé de 1200°C, une densité de 4,3 g/cm3 et une solubilité dans l’eau de 72,8 g/L. Il s’oxyde à l’air, ce qui lui donne une couleur jaune, et absorbe l’humidité et le dioxyde de carbone, ce qui produit du sulfure d’hydrogène toxique. Dans l’eau, il s’hydrolyse progressivement pour produire du sulfure d’hydrogène de baryum et de l’hydroxyde de baryum, qui peuvent être traités avec du carbonate de sodium ou du dioxyde de carbone pour donner du carbonate de baryum solide et blanc, la matière première de nombreux composés de baryum commerciaux.

2. Autres caractéristiques

Le sulfure de baryum, également connu sous le nom de pierre de Bologne ou de lapis bologniensis en raison de sa phosphorescence, a été expérimenté par divers alchimistes et chimistes. Comme d’autres chalcogénures de métaux alcalino-terreux, le sulfure de baryum possède également des propriétés d’émetteur pour les courtes longueurs d’onde dans les écrans électroniques.

Autres informations sur le sulfure de baryum

1. Comment le sulfure de baryum est-il produit ?

Le sulfure de baryum est produit par la réduction thermochimique du sulfate de baryum en utilisant du coke (BaSO4+2C→BaS+2CO2) au lieu de la fluorine utilisée dans l’ancienne pratique. Ce type de conversion est connu sous le nom de réduction thermique du carbone. Il peut également être obtenu en faisant passer un mélange gazeux composé à parts égales de sulfure d’hydrogène et d’hydrogène à travers du carbonate de baryum chauffé à environ 1 000 °C.

2. Informations légales

Le produit n’est pas soumis à la loi sur le contrôle des substances dangereuses de la loi sur les services d’incendie ou de la loi sur les RRTP, mais il est désigné comme « substance délétère » en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères : la prudence est donc de rigueur. En vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, il est désigné comme « substance dangereuse et nocive dont le nom et les propriétés doivent être notifiés » (article 57-2 de la loi, article 18-2, annexe 9 du décret d’application) et comme « substance dangereuse et nocive dont le nom et les propriétés doivent être indiqués » (article 57-2 de la loi, article 18 du décret d’application).

3. Précautions de manipulation et de stockage

Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes.

• Fermer hermétiquement les récipients et les stocker dans un endroit frais et sombre ;
• Tenir à l’écart de la chaleur et des sources d’inflammation ;
• Stocker dans des récipients dotés d’un revêtement résistant à la corrosion ou à l’oxydation ;
• Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées ;
• Prendre des précautions pour éviter la dispersion des poussières ;
• Éviter tout contact avec les acides, les agents oxydants, les phosphates, le plomb, le chlorate de potassium et le nitrate de potassium, qui sont considérés comme des dangers incompatibles ;
• Porter des vêtements de protection, des gants de protection, des lunettes de protection et des masques de protection lors de l’utilisation ;
• Se laver soigneusement les mains après manipulation ;
• En cas de contact avec la peau, enlever tous les vêtements contaminés, rincer la peau à l’eau courante ou sous la douche et appeler immédiatement un médecin ;
• En cas de contact avec les yeux, laver prudemment et abondamment avec de l’eau et consulter immédiatement un ophtalmologiste.

Qu’est-ce que le sulfure de nickel ?

Le sulfure de nickel est un composé inorganique dont la formule chimique est NiS.

Le sulfure de nickel (NiS) se forme en traitant des sels de nickel avec du sulfure d’hydrogène. Le sulfure de nickel est connu sous plusieurs formes, le monosulfure de nickel (NiS) se trouvant dans le minerai de nickel en aiguille. Il est insoluble dans l’eau, soluble dans l’acide nitrique, non cristallin et de couleur noire.

Le sulfure de nickel (NiS2) est également obtenu en chauffant du carbonate de nickel (II) avec du carbonate de potassium et du soufre. Il est cristallin, gris fer foncé et insoluble dans l’eau. Le sulfure de nickel (Ni3S2) est pratiquement insoluble dans l’eau et soluble dans l’acide nitrique.

Utilisations du sulfure de nickel

Le sulfure de nickel est largement utilisé comme catalyseur. Les exemples incluent le craquage par hydrogénation à haute pression du pétrole lourd, la déshydrogénation des composés organiques et les catalyseurs de désulfuration.

Les informations sur les dangers du sulfure de nickel comprennent le risque d’inhalation provoquant des allergies, de l’asthme, des difficultés respiratoires et des réactions allergiques cutanées, la cancérogénicité et les lésions respiratoires dues à une exposition prolongée ou répétée. Il convient de porter des gants de protection appropriés, une protection respiratoire appropriée, etc. pendant l’utilisation et de se laver soigneusement les mains après manipulation.

Propriétés du sulfure de nickel

Le NiS est un solide noir qui se forme en traitant les sels de nickel (II) avec du sulfure d’hydrogène. Un certain nombre de sulfures de nickel sont connus, notamment le minerai de nickel aiguille, un minéral dont la formule chimique est la même que celle du NiS. Outre les minerais utiles, le sulfure de nickel est également obtenu comme produit de réactions de désulfuration et est souvent utilisé comme catalyseur.

Structure du sulfure de nickel

Le sulfure de nickel comprend le monosulfure de nickel (NiS), le disulfure de nickel (NiS2) et le disulfure de trinickel (Ni3S2). D’autres composés indéterminés tels que Ni9S8 et Ni3S2 sont également connus. Comme dans le minerai de base (NiS2), un atome de nickel peut se combiner avec plusieurs atomes de soufre.

Le sulfure de nickel (II), comme de nombreuses substances apparentées, adopte le motif de l’arséniure de nickel. Dans cette structure, le nickel est octaédrique et le centre du sulfure est tricolore.

Le sulfure de nickel (II) présente des polymorphes de type α et β. Le type α a une cellule unitaire hexagonale, tandis que le type β a une cellule unitaire rhomboédrique. Le type α est stable au-dessus de 379°C, mais se transforme en type β à des températures plus basses. Cette transition de phase augmente le volume de 2 à 4 %.

Autres informations sur le sulfure de nickel

1. Synthèse du sulfure de nickel (II)

La précipitation noire du sulfure de nickel (II) est bien connue dans l’analyse inorganique qualitative traditionnelle. Cela signifie que les métaux contenant du nickel (II) peuvent être séparés sur la base des différences de solubilité du sulfure.

Une gamme complète de méthodes de synthèse contrôlées a été développée, y compris la synthèse par métathèse en phase solide et les réactions à haute température des éléments.

2. Sulfure de nickel (II) naturel

Le minerai de nickel aiguille est un sulfure de nickel (II) dont la formule chimique est la même que celle du NiS. Outre sa présence naturelle, par exemple dans les systèmes hydrothermaux à basse température ou dans les cavités des roches carbonatées, il peut également être un sous-produit d’autres minéraux nickélifères. Toutefois, selon les conditions dans lesquelles le sulfure de nickel (II) est formé, sa structure diffère de celle du NiS stœchiométrique synthétique.

3. Le sulfure de nickel (II) dans le verre

Le verre flotté contient de petites quantités de sulfure de nickel (II) formé par le nickel contenu dans le sulfate de sodium du clarificateur et les alliages métalliques impurs. Ces inclusions de sulfure de nickel posent un problème dans la fabrication du verre trempé.

En effet, les inclusions de sulfure de nickel deviennent une phase α métastable après le processus de trempe et sont finalement converties en une phase β stable à basse température, qui augmente de volume et provoque la fissuration du verre. La tension du matériau à l’intérieur du verre trempé et la propagation des fissures entraînent une rupture spontanée du verre. Cette rupture spontanée du verre se produit généralement plusieurs années ou décennies après la fabrication du verre.

4. Autres structures de sulfure de nickel

Le sulfure de nickel est connu pour inclure les composés NiS, NiS2 et Ni3S2, mais aussi Ni9S8 et Ni3S2. Par exemple, NiS2, connu sous le nom de minerai de base, est un minéral sulfuré composé principalement de sulfure de nickel avec de petites quantités de cobalt et de fer.

Qu’est-ce que le sulfure d’étain ?

Le sulfure d’étain est un composé constitué d’étain et de soufre.

Il existe du sulfure d’étain tétravalent (IV) et du sulfure d’étain divalent (II). Le numéro d’enregistrement CAS du sulfure d’étain(IV) est le 1315-01-1 et celui du sulfure d’étain(II) est le 1314-95-0.

Les principales lois et réglementations applicables au Japon pour le sulfure d’étain sont la Loi sur le contrôle des substances toxique qui le désigne comme une « substance délétère, de classe 3 », et la Loi sur la santé et la sécurité le désigne comme une « substance hasardeuse et nocive qui doit être étiqueté », entre autre.

Utilisations du sulfure d’étain

Le sulfure d’étain est utilisé comme matériau d’électrolyte solide dans les batteries tout solide parmi les électrolytes des batteries lithium-ion. Actuellement, les solvants organiques liquides et les électrolytes solides inorganiques sont considérés comme le courant dominant dans les batteries lithium-ion. Les solvants organiques, qui sont considérés comme l’un des piliers, sont liquides, ce qui ne permet pas de dissiper les craintes d’inflammation en cas de fuite. En revanche, les électrolytes solides inorganiques tels que le sulfure d’étain sont utilisés sans risque de fuite.

En outre, le sulfure d’étain peut également être utilisé pour tester les métaux impurs dans la recherche sur les batteries.

Le sulfure d’étain (IV), également connu sous le nom d’or coloré ou d’or mosaïque, est notamment utilisé comme pigment d’or dans les vernis et les laques en raison de sa couleur dorée et de sa résistance au changement de température. Le sulfure d’étain (II), quant à lui, peut être utilisé comme catalyseur pour les réactions de polymérisation, comme réactif analytique et comme agent porteur.

Propriétés du sulfure d’étain

Le point de fusion du sulfure d’étain (IV) est de 600°C. Il est pratiquement insoluble dans l’eau, l’acide nitrique et l’acide chlorhydrique. Il est soluble dans les alcalis sous forme de sels acides de trithiotine (IV) et d’hexahydroxotine (IV). Le sulfure d’étain est soluble dans les solutions de sulfure alcalin et de sulfure d’ammonium car il forme des sels acides de trithiotine (IV). Le chauffage à l’air produit de l’oxyde d’étain (IV) et du dioxyde de soufre, tandis que le chauffage à l’eau royale produit de l’oxyde d’étain (IV) et de l’acide sulfurique.

Le point de fusion du sulfure d’étain (II) est de 880°C et son point d’ébullition de 1 230°C. Le sulfure d’étain (II) est pratiquement insoluble dans l’eau. Il est soluble dans l’acide chlorhydrique concentré et l’hydroxyde d’étain (II) précipite dans l’alcalinité, mais le précipité se dissout lorsqu’un excès d’alcali est ajouté. Dans les solutions aqueuses de polysulfure d’ammonium, il est soluble sous forme d’oxyde de trithiotine (IV). Le sulfure d’étain (II) peut également être oxydé pour donner de l’oxyde d’étain (IV) par chauffage intense à l’air ou par traitement à l’acide nitrique.

Structure du sulfure d’étain

Le sulfure d’étain est une poudre jaune d’or inodore, également connue sous le nom de disulfure d’étain. Sa formule chimique est SnS2, son poids moléculaire est de 182,84 et sa densité de 4,5 g/cm3. Le sulfure d’étain (IV) a une structure de type iodure de cadmium, l’étain (IV) étant situé dans un pore octaédrique avec six centres de sulfure.

Le sulfure d’étain (II) est une poudre brun-noir dont la formule chimique est SnS et dont le poids moléculaire est de 150,78. Il s’agit d’un cristal orthorhombique avec une structure de type sel de roche et une densité de 5,08 g/cm3 à 0 °C.

Autres informations sur le sulfure d’étain

1. Synthèse du sulfure d’étain (IV)

La réaction d’une solution aqueuse acide contenant des sels de chlorure d’étain (IV) avec du sulfure d’hydrogène produit du sulfure d’étain (IV) sous la forme d’un précipité colloïdal jaune.

Lorsqu’une feuille d’étain et du soufre sont chauffés directement en présence de chlorure d’ammonium, on peut obtenir un cristal doré, hexagonal, semblable à une plaque.

Le chlorure d’étain (IV) existe à l’état naturel sous la forme d’un minéral rare appelé Berndtite.

2. Synthèse du sulfure d’étain (II)

Le sulfure d’étain est formé par la réaction d’une solution de sel d’étain (II) soluble avec du sulfure d’hydrogène.

Il est possible d’obtenir des cristaux gris-noirs de sulfure d’étain (II) en chauffant directement l’étain et le soufre.

3. Caractéristiques du trifluorure d’étain (II)

Outre le sulfure d’étain (IV) et le sulfure d’étain (II), on connaît également le trifluorure d’étain (II). Sa formule chimique est Sn2S3, mais il s’agit de SnIISnIVS3. Son poids moléculaire est de 333,6 et sa densité de 4,9 g/cm3. Le trifluorure d’étain (II) est obtenu sous forme de cristaux jaunes lorsqu’un mélange de sulfure d’étain (II) et de soufre est soumis à une chaleur intense. Avec de l’acide chlorhydrique concentré, le trifluorure d’étain (II) devient SnS et SnS2.

Qu’est-ce que le sulfure de carbonyle ?

Le sulfure de carbonyle est un composé inorganique dont la formule chimique est COS.

À température et pression ambiantes, il s’agit d’un gaz liquéfié incolore et relativement stable. Il possède des propriétés intermédiaires entre le dioxyde de carbone (CO2) et le disulfure de carbone (CS2). Il est naturellement présent avec le sulfure d’hydrogène dans les sources minérales et les panaches volcaniques.

Le sulfure de carbonyle n’est pas classé comme toxique ou inflammable en vertu de la loi sur la sécurité des gaz à haute pression, mais il est hautement toxique par inhalation à des concentrations élevées. Il est également considéré comme ayant un effet bactéricide sur les bactéries. En vertu de la loi sur la santé et la sécurité au travail, il s’agit d’une substance dangereuse qui doit être étiquetée avec son nom et d’autres informations.

Utilisations du sulfure de carbonyle

Le sulfure de carbonyle a des propriétés bactéricides et est utilisé comme matière première pour les insecticides, les produits pharmaceutiques et les herbicides, ainsi qu’en tant que matière première intermédiaire pour les produits agrochimiques.

Dans le passé, son utilisation était limitée à des expériences à petite échelle et comme intermédiaire dans la synthèse de carbonates d’alkyle. Ces dernières années cependant, il a attiré l’attention en tant que gaz de gravure à sec dans le processus de résistance multicouche des semi-conducteurs, et son utilisation est en augmentation. La demande augmente particulièrement aux États-Unis et à Taïwan, où se trouvent de nombreuses bases de fabrication de semi-conducteurs.

L’expérience de Miller-Urey a révélé que le sulfure de carbonyle est un catalyseur pour la synthèse de peptides à partir d’acides aminés et qu’il joue un rôle important dans l’origine de la vie. L’expérience Urey-Miller est l’un des premiers examens expérimentaux de l’évolution de la vie primitive et est connue comme la première démonstration de la théorie de l’évolution chimique.

Propriétés du sulfure de carbonyle

Le sulfure de carbonyle a un point de fusion de -138,8°C et un point d’ébullition de -50,2°C. En présence d’eau, il se décompose en sulfure d’hydrogène et en dioxyde de carbone.

Les informations sur la toxicité du sulfure de carbonyle n’ont été publiées qu’en 1994 ; à des concentrations supérieures à 1 000 ppm, il provoque la mort par convulsions soudaines et paralysie respiratoire, sans irritation ni odeur. Lors d’expériences sur des rats, la moitié d’entre eux sont morts en 90 minutes à 1 400 ppm et en 9 minutes à 3 000 ppm. En revanche, à des concentrations aussi faibles que 12 ppm, aucun effet sur le cœur ou les poumons n’a été constaté lors d’études animales menées pendant 12 semaines.

Structure du sulfonyle de carbonyle

La masse molaire du sulfure de carbonyle est de 60,07 g/mol et sa densité est de 2,51 g/L. Les atomes de soufre sont liés linéairement au groupe carbonyle ; la distance interatomique C=O est de 115,78 pm et la distance interatomique C=S est de 156,01 pm.

Autres informations sur le sulfure de carbonyle

1. Occurrence du sulfure de carbonyle

Dans la nature, le sulfure de carbonyle est émis par les volcans sous-marins. Il s’agit du composé de soufre le plus abondant dans l’atmosphère, avec une teneur d’environ 0,5 ppb. Le sulfure de carbonyle joue également un rôle important dans le cycle du soufre. Le sulfure de carbonyle qui atteint la stratosphère est oxydé pour produire de l’acide sulfurique. Il peut être décomposé en quelques années au sol par la photosynthèse des plantes et en mer par l’hydrolyse de l’eau de mer.

Le sulfure de carbonyle se trouve également dans le milieu interstellaire et dans l’atmosphère de Vénus. Il est présent en petites quantités dans les fromages et les légumes, ainsi que dans les graines et les céréales à raison d’environ 0,05-0,1 mg/kg.

Le sulfure de carbonyle est une impureté typique du soufre dans les gaz de synthèse. On pense qu’un tiers de ses rejets dans l’atmosphère est dû aux activités humaines. Les sources artificielles de sulfure de carbonyle sont des intermédiaires de synthèse chimique et des sous-produits de la production de disulfure de carbone. Il est également produit par l’incinération de déchets et de plastiques, ainsi que dans la fabrication de fibres synthétiques et d’amidon. Ils sont également produits par les centrales électriques au charbon, les véhicules à moteur, les raffineries de pétrole, les combustibles issus de la biomasse et les poissons cuits au four.

2. Synthèse du sulfure de carbonyle

Le sulfure de carbonyle a été synthétisé pour la première fois à partir de sulfure d’hydrogène et de dioxyde de carbone en 1841 ; les propriétés du sulfure de carbonyle ont été élucidées par Carl von Than (1867).

Le sulfure de carbonyle est formé par la réaction du soufre avec le monoxyde de carbone. Il peut être synthétisé en laboratoire à partir du sulfate de thiocyanate de potassium, mais les sous-produits doivent être éliminés. Le sulfure de carbonyle peut également être synthétisé par hydrolyse de l’isothiocyanate dans une solution d’acide chlorhydrique.

Qu’est-ce que le sulfure d’aluminium ?

Le sulfure d’aluminium (en anglais : Alminum Sulfide) est un composé d’aluminium et de soufre dont la formule chimique est Al2S3. C’est un composé inorganique.

Sa masse molaire est de 150,2 g/mol. Sa structure cristalline est connue pour avoir plusieurs types de structure cristalline, mais elle a principalement une structure hexagonale en couches serrées, avec les atomes de soufre situés au centre.

Il se présente généralement sous la forme d’un solide poudreux gris. Il a une densité de 2,32 g/cm² et coule dans l’eau, mais sa réactivité avec l’eau fait qu’il se décompose et ne précipite pas sous forme de sulfure d’aluminium lorsqu’il est laissé au repos.

Son numéro CAS, qui est un numéro chimique unique, est le 1302-81-4.

Utilisations du sulfure d’aluminium

1. Supercondensateurs

Le sulfure d’aluminium est utilisé pour produire des structures de nano-réseaux à capacité élevée et pour générer la densité d’énergie des supercondensateurs. Les supercondensateurs sont un type de batterie secondaire, comme les batteries lithium-ion ou alcalines, qui sont des dispositifs capables de stocker de grandes quantités d’énergie.

En utilisant du sulfure d’aluminium pour les électrodes de la batterie afin de créer des structures en nano-réseaux, la surface spécifique et la conductivité peuvent être améliorées, ce qui permet d’obtenir une capacité et une densité énergétique élevées.

2. Matériau actif des batteries

Le sulfure d’aluminium est utilisé comme matériau actif dans les batteries secondaires au lithium à haute densité énergétique. La capacité de décharge initiale du sulfure d’aluminium est d’environ 1 170 mAh/g, ce qui équivaut à 62% de la capacité théorique du soufre.

L’utilisation du sulfure d’aluminium comme matériau d’électrode positive dans les batteries secondaires devrait améliorer la durée du cycle et la sécurité, tout en maintenant une capacité électrique élevée.

3. Explosifs à décharge thermique

Le sulfure d’aluminium est également utilisé comme composant clé dans les explosifs à décharge thermique. La combustion produit de l’oxyde d’aluminium et du sulfure d’hydrogène, qui peuvent être utilisés dans la fabrication d’écrans de fumée et de projectiles lumineux.

4. Fonte et raffinage de l’aluminium

Du soufre est ajouté à l’aluminium et chauffé pour produire du sulfure d’aluminium. L’aluminium peut être raffiné en le faisant réagir avec de l’hydroxyde d’aluminium.

Le sulfure d’aluminium est également utilisé pour des applications médicales, la céramique, des matières premières pour des produits chimiques et comme agent de traitement de l’eau. Il est toutefois très sensible à l’eau et doit être manipulé avec précaution.

Propriétés du sulfure d’aluminium

Le sulfure d’aluminium a le point de fusion le plus élevé de tous les sulfures, puisqu’il fond à des températures supérieures à 1 050°C. C’est pourquoi il est souvent utilisé dans des réactions à haute température et peut être utilisé dans la fusion de l’aluminium et comme matière première pour les céramiques et le verre.

Il se sublime également lorsque la température est portée à 1 500°C. Le sulfure d’aluminium est pratiquement insoluble dans l’eau. Toutefois, dans des conditions acides, il subit une hydrolyse et se décompose en hydroxyde d’aluminium et en sulfure d’hydrogène, raison pour laquelle il réagit avec les acides forts.

Sa dureté est relativement élevée et il est utilisé dans des applications telles que les abrasifs et les matériaux de friction. En revanche, il se décompose facilement à des températures élevées, de sorte que ce composé est utilisé avec le carbone et le silicium, et comme agent réducteur dans la fabrication de l’acier et d’autres applications industrielles.

Autres informations sur le sulfure d’aluminium

1. Sécurité du sulfure d’aluminium

Le sulfure d’aluminium n’est pas une substance toxique au sens de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères, ni une substance dangereuse au sens de la loi sur les services d’incendie. Cependant, il réagit facilement à l’humidité et, lorsqu’il réagit, il produit du sulfure d’hydrogène.

Le sulfure d’hydrogène a une forte odeur d’œuf pourri, est toxique pour les organismes vivants et est également inflammable et combustible. Il est également irritant pour la peau, pour les yeux et pour les voies respiratoires.

Il convient de porter un équipement de protection approprié lors de la manipulation. Dans le cas improbable d’un contact avec la peau ou les yeux ou d’une inhalation de la poudre, il est recommandé de rincer abondamment à l’eau et de consulter immédiatement un médecin.

2. Le marché du sulfure d’aluminium

La taille du marché mondial du sulfure d’aluminium continue d’augmenter en raison de la demande croissante pour son utilisation dans le traitement de l’eau. La taille du marché mondial du sulfure d’aluminium devrait augmenter de 1,67 milliards de dollars US entre 2022 et 2026, en augmentant à un TCAC de 3,8% au cours de la période de prévision.

Qu’est-ce que l’oxyde de propylène ?

L’oxyde de propylène est un composé organique à trois carbones avec une structure d’éther cyclique.

Il est également connu sous le nom d’oxyde de propylène, d’oxyde de propylène, de méthyloxirane et de 1,2-époxypropane. Il s’agit d’un liquide incolore et transparent à température ambiante.

Utilisations de l’oxyde de propylène

L’oxyde de propylène est rarement utilisé à l’état brut. En général, il est souvent utilisé comme matière première pour le propylène glycol, le polypropylène glycol, les pigments, les intermédiaires pharmaceutiques et les désinfectants.

Le propylène glycol est une substance obtenue par hydrolyse de l’oxyde de propylène et principalement utilisé comme matière première pour les résines de polyester. Le polypropylène glycol est également un polyéther obtenu par polymérisation par ouverture de cycle de l’oxyde de propylène et est utilisé comme matière première pour la mousse de polyuréthane.

Il est également utilisé comme matière première pour les mousses de polyuréthane. Ses propriétés hydrophiles modérées en font un agent de rétention d’eau largement utilisé dans les produits alimentaires et les cosmétiques.

Caractéristiques de l’oxyde de propylène

L’oxyde de propylène a la formule moléculaire C3H6O, le poids moléculaire 58,08, c’est un composé organique liquide volatil incolore avec une odeur éthérée. Le poids spécifique à 20°C est de 0,8304, le point d’éclair -37°C, le point d’ébullition 33,9°C, le point de congélation -104,4°C, la viscosité 0,38 mPa-s (20°C), soluble dans l’eau, l’alcool et l’éther. Soluble dans l’eau, les alcools et les éthers.

Il a une structure d’éther cyclique et la polymérisation par ouverture de cycle produit de l’oxyde de polyéthylène, un polyéther. Il réagit généralement facilement avec les composés d’hydrogène actif.

Autres informations sur l’oxyde de propylène

1. Méthodes de production de l’oxyde de propylène

Il existe deux méthodes de production industrielle : la méthode de la chlorhydrine et la méthode de l’oxydation directe.

Méthode de la chlorhydrine
La méthode de la chlorhydrine implique la synthèse de la chlorhydrine à partir du propylène, suivie de la formation de l’oxyde de propylène.

[Réaction de formation de la chlorhydrine (rendement : environ 90%)]
CH3CH=CH2 + Cl2 + H2O → CH3CHOHCH2Cl (α-chlorhydrine) + HCl
CH3CH=CH2 + Cl2 + H2O → CH3CHClCH2OH (β-chlorhydrine) + HCl

[Synthèse de l’oxyde de propylène à partir de la chlorhydrine]
CH3CHOHCH2Cl ou CH3CHClCH2OH + 1/2Ca(OH)2
→CH3CHCH2O (Oxyde de Propylène) + 1/2CaCl2 + H2O

Méthode d’oxydation directe
Il s’agit d’une réaction dans laquelle le propylène est oxydé pour former directement de l’oxyde de propylène.

[Oxydation directe du propylène]
CH3CH=CH2 + 1/2O2 → CH3CHCH2O (oxyde de Propylène)

L’oxydation de l’isobutane et de l’éthylbenzène par le peroxyde est connue sous le nom de procédé Halcon.  Cela vient du fait qu’elle produit non seulement de l’oxyde de propylène, mais aussi de l’isobutylène et du styrène comme sous-produits en même temps. Cela en fait un procédé industriellement avantageux. Le procédé Halcon est connu comme un procédé industriel avantageux.

2. Sécurité de l’oxyde de propylène

Aspects liés à la manipulation
L’oxyde de propylène a une limite d’explosion large de 2,8-37% et une densité de vapeur de 2,00, soit deux fois celle de l’air. Il s’agit d’un gaz liquéfié très volatil et inflammable dont le point d’ébullition est proche de la température ambiante et dont les vapeurs peuvent exploser d’elles-mêmes sous l’effet d’étincelles électriques.

Mélangé à l’air, il devient un mélange gazeux explosif. Le feu est strictement interdit et le contact avec les acides et les alcalis doit être évité. Bien que le produit soit considéré comme relativement stable dans des conditions normales, il convient d’éviter les températures élevées et la lumière directe du soleil.

La substance est classée comme substance hautement inflammable et comme substance chimique au Japon.

Toxicité
Le contact direct avec la peau provoque des brûlures et le contact avec les yeux provoque une kératite. L’inhalation de vapeurs concentrées irrite fortement le nez, la gorge et les bronches. Il convient de porter des lunettes de protection, des gants de protection et des masques à gaz pour les gaz organiques lors de sa manipulation.

Qu’est-ce que le propionate de calcium ?

Le propionate de calcium est un type de sel d’acide organique constitué de deux acides propioniques liés ioniquement à un calcium.

Il est solide à température ambiante et est souvent vendu sous forme de poudre blanche. Il est facilement soluble dans l’eau et peut être dissous dans l’eau pour former une solution aqueuse avant utilisation.

Il est très stable lorsqu’il est stocké à température ambiante. Il est cependant préférable d’éviter les températures élevées et la lumière directe du soleil. Bien qu’il ne s’agisse pas d’une substance couverte par une législation nationale majeure, il s’agit d’un irritant pour les yeux. Il est donc recommandé de porter un équipement de protection tel que des lunettes de protection lors de sa manipulation.

Utilisations du propionate de calcium

Le propionate de calcium, comme l’acide propionique, est principalement utilisé comme conservateur pour inhiber la croissance des moisissures et des spores. Toutefois, il n’exerce pas nécessairement son action antimicrobienne contre tous les micro-organismes. Par exemple, il peut inhiber la croissance des moisissures et des spores, mais pas celle de la levure.

Toutefois, comme les pains sont fabriqués avec de la levure, il est plus pratique que les conservateurs ajoutés aux pains aient un effet plus faible sur la levure. Le propionate de calcium, avec son faible effet sur la levure, est donc un conservateur idéal pour les pains. Outre le pain, le propionate de calcium est également utilisé comme agent de conservation (conservateur) dans le fromage et la confiserie.

Le propionate de calcium peut être utilisé dans certaines quantités et dans certains types de denrées alimentaires. Les seules denrées alimentaires dans lesquelles l’acide propionique ou le propionate est autorisé sont le fromage, le pain et les confiseries.

L’utilisation autorisée est calculée sur la base de la quantité d’acide propionique avant sa transformation en sels de calcium et ne dépasse pas 3,0 g par kg de fromage et 2,5 g par kg de pain ou de confiserie. Lorsque le propionate de calcium est utilisé en combinaison avec l’acide sorbique, la norme d’utilisation est définie comme la quantité par laquelle la quantité totale d’acide propionique et d’acide sorbique est inférieure à la valeur de la norme.

Propriétés du propionate de calcium

La principale caractéristique du propionate de calcium est qu’il est relativement facile à dissoudre dans l’eau : 1 g se dissout dans 10 mL d’eau (solubilité dans l’eau : 1 g/10 mL).

Les propionates, comme le propionate de calcium, sont des substances présentes dans le corps des organismes vivants. Ils sont par exemple produits à l’état de traces au cours du métabolisme des micro-organismes. L’acide propionique est également produit par les bactéries de l’intestin humain.

Le propionate de calcium est utilisé en petites quantités dans les aliments et autres produits. En raison de ses quantités infimes, il est considéré comme faiblement toxique en cas d’ingestion. Toutefois, le propionate de calcium dissous dans une solution aqueuse doit être manipulé avec précaution.

Si la solution aqueuse pénètre dans les yeux lorsqu’elle est pulvérisée, elle est dangereuse et nocive. L’inhalation directe de la solution aqueuse sous forme de brouillard peut également s’avérer dangereuse.

Structure du propionate de calcium

La structure moléculaire du propionate de calcium est constituée de deux acides propioniques, un type d’acide organique, liés à un seul calcium. En détail, le calcium est un cation divalent et l’acide propionique est un anion organique monovalent, de sorte que deux acides propioniques sont liés ioniquement à un ion calcium.

Il est représenté par la formule moléculaire (CH3CH2COO)2Ca. La structure moléculaire de l’acide propionique avant qu’il ne devienne un sel de calcium est similaire à celle de l’acide acétique, l’ingrédient principal du vinaigre. L’acide acétique devient de l’acide propionique lorsque le nombre de carbones de l’acide acétique est augmenté d’une unité. Un carbone supplémentaire dans l’acide propionique forme l’acide butyrique (acide butyrique).

Autres informations sur le propionate de calcium

Utilisations du propionate de calcium

Le propionate de calcium est parfois ajouté en tant qu’additif aux aliments pour le bétail et autres animaux d’élevage ou aux aliments pour animaux de compagnie. En plus d’être ajouté aux aliments pour animaux à des fins antiseptiques, il est également ajouté pour fournir du calcium en tant que nutriment.

Dans le secteur agricole, il est également souvent utilisé pour prévenir une maladie appelée fièvre du lait chez les vaches laitières. La fièvre de lait est une maladie qui touche les vaches laitières après le vêlage et qui se caractérise par une chute du taux de calcium dans le sang, provoquant des symptômes tels que la perte de conscience.

Le propionate de calcium peut donc être ajouté aux rations alimentaires pour compléter le calcium chez les vaches laitières en post-partum.

Qu’est-ce que le propanediol ?

Le propanediol est un alcool divalent propane qui existe en deux isomères structurels.

Le premier isomère structurel est le 1,propanediol (anglais : propylene glycol), avec une masse molaire de 76,1 g/mol, un point de fusion de -59°C, un point d’ébullition de 188°C et un numéro CAS de 57-55-6. Également connu sous le nom de propylène glycol, c’est un liquide insipide, incolore, inodore et hygroscopique à température ambiante. Il est bien soluble dans les solvants polaires tels que l’eau, l’acétone et le chloroforme. Il est légèrement irritant pour la peau et les yeux, mais n’est pas considéré comme chroniquement toxique à faible dose.

Le second est le 1,3-propanediol (anglais : 1,3-propane diol), avec une masse molaire de 76,1 g/mol, un point de fusion de -27°C et un point d’ébullition de 211-217°C. Également connu sous le nom de triméthylène glycol ou POD, c’est un liquide incolore à température ambiante. Il est complètement miscible dans l’eau et les alcools et soluble dans l’éther. Il s’agit d’une substance très sûre et peu irritante pour le corps humain.

Propriétés du propanediol

Les propriétés des propanediols varient en fonction du type, comme suit.

1. 1,2-propanediol

Le 1,2-propanediol possède un groupe hydroxy attaché aux premier et troisième carbones du propane. Le carbone central est un carbone chiral, de sorte qu’il existe des isomères miroirs. Industriellement, il a été synthétisé principalement par hydrolyse de l’oxyde de propylène. Une synthèse alternative peut également être réalisée en traitant le 1,2-dichloropropane avec du bicarbonate de sodium aqueux.

2. 1,3-propanediol

Le 1,3-propanediol a la structure d’un groupe hydroxy attaché aux premier et troisième carbones du propane. Chimiquement, il peut être produit en réduisant les composés organiques avec des agents réducteurs puissants ou de l’hydrogène, ou en hydratant l’acroléine.

Toutefois, ces dernières années, des méthodes de synthèse du glycérol et du glucose par réduction microbienne ont été industrialisées et utilisées. Le glycérol est une substance qui peut être obtenue à partir de graisses et d’huiles végétales et animales, de sorte que le 1,3-propanediol obtenu par cette méthode synthétique est d’origine naturelle.

Cette méthode peut également produire de l’acide lactique, de l’acide acétique et du 2,3-butanediol en tant que sous-produits. Il est important d’utiliser efficacement ces sous-produits. S’il est possible de les utiliser efficacement, la méthode de synthèse par émission est la moins coûteuse et la plus respectueuse de l’environnement.

Utilisations du propanediol

Les utilisations du propanediol, par type, sont les suivantes.

1. 1,2-propanediol

Profitant de son point de fusion plus bas et de son point d’ébullition plus élevé que l’eau, il est utilisé comme solvant, antigel, agent de chauffage et réfrigérant. Il est également utilisé comme additif alimentaire en tant qu’hydratant, lubrifiant et fongicide, en raison de sa faible toxicité pour les organismes vivants.

En tant que produit pharmaceutique, il est parfois utilisé dans des préparations comme aide à la dissolution pour les médicaments de stationnement, internes et externes. Sur le plan industriel, il a également été utilisé comme matière première intermédiaire dans la synthèse de résines. En chimie organique, il est également utilisé dans la synthèse de cétones en utilisant la transition pinacol.

2. 1,3-propanediol

La réaction avec des composés carbonylés en présence d’un catalyseur acide permet la synthèse d’acétals à six chaînons. Il est utilisé comme groupe protecteur pour les carbones carbonylés, car la réactivité du carbone carboné peut être supprimée en le convertissant en une structure acétale. L’utilisation de l’éthylène glycol permet également de synthétiser des acétals à cycle à cinq chaînons, ce qui rend possible l’utilisation de différents groupes protecteurs.

Il est également utilisé dans les cosmétiques, les produits de soins capillaires, les produits de soins du corps et des mains, les crèmes hydratantes et les agents de confort, car il possède des propriétés hydratantes et antibactériennes et n’irrite que très peu la peau et les yeux. Ces dernières années, cette substance est devenue très populaire en tant que cosmétique dérivé de produits naturels, car elle est fabriquée à partir de glycérol dérivé d’huiles végétales. Sur le plan industriel, il est souvent utilisé dans les solvants et les adhésifs et comme matière première pour les polyesters.

Autres informations sur le propanediol

Informations juridiques

Le propanediol est hautement inflammable et est classé comme substance dangereuse, classe 4, pétrole 3, en vertu de la loi japonaise sur les services d’incendie. Son point d’éclair est de 99°C. Il ne s’enflamme donc pas à température ambiante, mais il ne doit pas être manipulé à proximité d’un feu.