Was ist Phosphorsulfid?
Phosphorsulfid ist eine Verbindung aus Phosphor und Schwefel, die durch PxSy dargestellt wird.
Es wird manchmal als Oberbegriff für Verbindungen von Phosphor und Schwefel verwendet. Genauer gesagt gehören dazu Tetraphosphortrisulfid, Phosphorpentasulfid und Tetraphosphorpentasulfid. Von diesen wird Tetraphosphortrisulfid am häufigsten genannt.
Phosphorsulfid wird als gefährlicher und entzündlicher Stoff, dessen Name gemeldet werden und für den eine Risikobewertung durchgeführt werden muss, bezeichnet. Darüber hinaus handelt es sich um einen giftige und schädlichen Stoff. Außerdem ist Phosphorsulfid als brennbarer Feststoff eingestuft.
Anwendungen von Phosphorsulfid
Die gelben Phosphorsulfid-Streichhölzer wurden Anfang des 19. Jahrhunderts erfunden, aber die Gesundheitsrisiken des gelben Phosphors wurden zu einem sozialen Problem. Die roten Phosphor-Streichhölzer (Sicherheitsstreichhölzer), wie wir sie heute kennen, wurden erfunden.
Sicherheitsstreichhölzer bestanden aus einem Kopf (dem Ende des Streichholzes) und einer Seite (der Reibfläche) und es gab eine Nachfrage nach Streichhölzern, die keine Reibfläche benötigten. Um diese Nachfrage zu befriedigen, wurde das Phosphorsulfid-Streichholz erfunden, bei dem Phosphorsulfid als Zündmittel auf den Kopf des Sicherheitsstreichholzes aufgetragen wurde.
Phosphorsulfid-Streichhölzer werden aus einer Mischung von Phosphorsulfid und Kaliumchlorat im Gewichtsverhältnis 1:2 hergestellt.
Funktionsweise von Phosphorsulfid
Phosphorsulfid wird aus gelbem Phosphor hergestellt, der bei der Hochtemperaturzersetzung von Phosphaterz in einem Elektroofen gewonnen wird. Es hat einen Schmelzpunkt von 173 °C und einen Siedepunkt von 407,5 °C. Bei Raumtemperatur ist es ein gelber bis grüner Feststoff. Es ist unlöslich in Wasser und löslich in Schwefelkohlenstoff und Benzol.
Phosphorsulfid reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Wasser. In heißem Wasser zersetzt es sich jedoch allmählich zu Phosphorsäure und Schwefelwasserstoff. Bei hohen Temperaturen oder in Schwefelkohlenstoff in Gegenwart von Sauerstoff wird es leicht oxidiert.
Struktur von Phosphorsulfid
Phosphorsulfid ist auch als Tetrasulfid oder Phosphortrisulfid bekannt. Seine chemische Formel lautet P4S3. Es hat ein Molekulargewicht von 220,09 und eine Dichte von 2,03 g/cm3. Es bildet stabile gelbe orthorhombische Kristalle.
Neben Tetrasulfid gibt es noch weitere Phosphorsulfide wie Tetrasulfid-Pentasulfid, Tetrasulfid-Heptasulfid und Tetrasulfid-Decasulfid.
Weitere Informationen zu Phosphorsulfid
1. Merkmale von Tetraphosphorpentasulfid
Tetraphosphorpentasulfid wird auch Phosphorpentasulfid genannt. Seine chemische Formel ist P4S5 und sein Molekulargewicht beträgt 284,22. Es bildet sich, wenn eine kleine Menge Jod als Katalysator zu einer Kohlendioxidlösung von Schwefel und Phosphorsulfid hinzugefügt wird, die dann dem Licht ausgesetzt wird. Es handelt sich um einen gelben monoklinen Kristall mit einer Dichte von 2,17 g/cm3.
Tetraphosphorpentasulfid löst sich in Schwefelkohlenstoff und zersetzt sich bei 170-220°C zu P4S7 und P4S3.
2. Merkmale von Tetraphosphorsulfid
Die chemische Formel von Tetraphosphorheptasulfid lautet P4O7. Seine Summenformel lautet 348.36 und es wird auch als Phosphorheptasulfid bezeichnet. Beim Schmelzen eines Gemischs aus Schwefel und rotem Phosphor erhält man Tetraphosphorheptasulfid und Tetraphosphorpentasulfid, das durch Schwefelkohlenstoff extrahiert werden kann. Es handelt sich um einen blassgelben monoklinen Kristall mit einer Dichte von 2,19 g/cm3, einem Schmelzpunkt von 308 °C und einem Siedepunkt von 523 °C.
Es ist in Schwefelkohlenstoff leicht löslich. Es ist leicht in Phosphorsulfid hydrolysierbar und zersetzt sich schnell in heißem Wasser zu Phosphorsäure und Schwefelwasserstoff. Es ist das reaktivste der Phosphorsulfide für die Umwandlung von sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen in Schwefel.
3. Merkmale von Tetraphosphordecasulfid
Tetraphosphordecasulfid, auch Phosphorpentasulfid genannt, hat die chemische Formel P4S10 und ein Molekulargewicht von 444,55. Es wird durch die Reaktion von rotem Phosphor mit Schwefel hergestellt. Es handelt sich um einen gelben triklinen Kristall mit einer Dichte von 2,09 g/cm3. Industriell wird es durch Destillation aus den Rohstoffen Schwefel und weißer Phosphor gewonnen, die in einer inerten Atmosphäre auf über 300 °C erhitzt werden.
Es liegt als Schwefelkohlenstoff in Form des Polymers P4S10 und als Gas in Form von P2S5 vor. Sein Schmelzpunkt liegt bei 288 °C und sein Siedepunkt bei 514 °C. Es ist in Schwefelkohlenstoff schwer löslich und hydrolysiert zu Phosphorsäure und Schwefelwasserstoff.
Es kann organische Verbindungen, die Sauerstoff enthalten, in Schwefel umwandeln und kann als Rohstoff für Schmiermittelzusätze, Pestizide, Agrochemikalien und Arzneimittel verwendet werden. Es bestehen jedoch Umweltbedenken. Kfz-Motoröladditive, die zur Verschleißminderung verwendet werden, sind ein katalytisches Gift in Abgasreinigungskatalysatoren. Die Nachfrage nach Pestiziden und Öladditiven ist rückläufig.