¿Qué es el Sulfuro de Aluminio?
El sulfuro de aluminio (en inglés: Alminum Sulfide) es un compuesto de aluminio y azufre con la fórmula química Al2S3 y es un compuesto inorgánico.
Su masa molar es de 150,2 g/mol. Se conocen varios tipos de estructura cristalina, pero principalmente tiene una estructura hexagonal de paquete cerrado, con los átomos de azufre situados en el centro.
Generalmente es un sólido pulverulento de color gris. Tiene una densidad de 2,32 g/cm2 y se hunde en el agua, pero su reactividad con el agua hace que se descomponga y no precipite como sulfuro de aluminio cuando se deja reposar.
El número CAS, que es un número químico único, es 1302-81-4.
Usos del Sulfuro de Aluminio
1. Supercondensadores
El sulfuro de aluminio se utiliza para producir estructuras de nanorredes para la alta capacitancia y densidad energética de los supercondensadores. Los supercondensadores son un tipo de pilas secundarias, como las de iones de litio o las alcalinas, que son dispositivos capaces de almacenar grandes cantidades de energía.
Utilizando sulfuro de aluminio para los electrodos de la batería y creando estructuras de nanorredes, se puede mejorar la superficie específica y la conductividad, lo que permite obtener una alta capacitancia y densidad energética.
2. Material Activo de la Pila
El sulfuro de aluminio se utiliza como material activo en baterías secundarias de litio de alta densidad energética. La capacidad de descarga inicial del sulfuro de aluminio es de aproximadamente 1.170 mAh/g, lo que equivale al 62% de la capacidad teórica del sulfuro.
Se espera que el uso de sulfuro de aluminio como material de electrodo positivo en baterías secundarias mejore la vida del ciclo y la seguridad, manteniendo al mismo tiempo una alta capacidad eléctrica.
3. Explosivos de Descarga Térmica
El sulfuro de aluminio también se utiliza como componente clave en los explosivos de descarga térmica. La combustión produce óxido de aluminio y sulfuro de hidrógeno, que pueden utilizarse en la fabricación de cortinas de humo y proyectiles luminosos.
4. Fundición y Refinado del Aluminio
El azufre se añade al aluminio y se calienta para producir sulfuro de aluminio. El aluminio puede refinarse haciéndolo reaccionar con hidróxido de aluminio.
Otros usos del sulfuro de aluminio incluyen aplicaciones médicas, cerámicas, materias primas para productos químicos y como agente de tratamiento del agua. Sin embargo, es muy sensible al agua y debe manipularse con cuidado.
Propiedades del Sulfuro de Aluminio
El sulfuro de aluminio tiene el punto de fusión más alto de todos los sulfuros, fundiéndose a temperaturas superiores a 1.050ºC. Por esta razón, se utiliza a menudo en reacciones a altas temperaturas y puede emplearse en la fundición de aluminio y como materia prima para cerámica y vidrio.
También se sublima cuando la temperatura se eleva a 1.500°C. El sulfuro de aluminio es prácticamente insoluble en agua. Sin embargo, en condiciones ácidas, sufre hidrólisis y se descompone en hidróxido de aluminio y sulfuro de hidrógeno, por lo que reacciona con ácidos fuertes.
Su dureza es relativamente alta y se utiliza en aplicaciones como abrasivos y materiales de fricción. Por otro lado, se descompone fácilmente a temperaturas elevadas, por lo que este compuesto se utiliza junto con el carbono y el silicio, y como agente reductor en la siderurgia y otras aplicaciones industriales.
Más información sobre el Sulfuro de Aluminio
1. Seguridad del Sulfuro de Aluminio
El sulfuro de aluminio no es una sustancia tóxica según la definición de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas ni una sustancia peligrosa según la definición de la Ley de Servicios contra Incendios. Sin embargo, reacciona fácilmente con la humedad y, cuando lo hace, produce sulfuro de hidrógeno.
El sulfuro de hidrógeno tiene un fuerte olor a huevo podrido, es tóxico para los organismos vivos y también es inflamable y combustible. También irrita la piel, los ojos y las vías respiratorias.
Debe utilizarse equipo de protección adecuado durante su manipulación. En el improbable caso de contacto con la piel o los ojos o de inhalación del polvo, se recomienda lavar con abundante agua y buscar atención médica inmediatamente.
2. El Mercado del Sulfuro de Aluminio
El tamaño del mercado mundial de sulfuro de aluminio sigue creciendo debido a la creciente demanda en aplicaciones de tratamiento de aguas. Se espera que el tamaño del mercado mundial de sulfuro de aluminio aumente en 1.670 millones de USD entre 2022 y 2026, creciendo a una TCAC del 3,8% durante el período de previsión.