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硫化銅（一種無機化合物）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-23

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硫化銅

一種無機化合物

硫化銅是一種無機化合物，是二價銅的硫化物，化學(xué)式為CuS，呈黑褐色，極難溶，是最難溶的物質(zhì)之一（僅次于硫化汞、硫化鉑、硫化銀等），因為它的難溶性使得一些看似不可以發(fā)生的反應(yīng)能夠發(fā)生。硫化銅不能用硫單質(zhì)和銅化合來制備，因為硫的氧化性較弱，只能把銅氧化為一價的亞銅。

基本信息

中文名	硫化銅、硫化銅(II)
MDL號	MFCD00016066
化學(xué)式	CuS
管制類型	不管制
相對分子質(zhì)量	95.61

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理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

外觀與性狀：黑褐色無定形粉末或粒狀物。

熔點: 220℃（分解）

沸點：無意義。

溶解性：極難溶于水（25°C時Ksp為1.27×10），也難溶于硫化鈉溶液和濃鹽酸。

化學(xué)性質(zhì)

對熱不穩(wěn)定，加熱至220℃時分解為硫化亞銅和硫單質(zhì)：

2CuS====Cu2S+S

有還原性，易被濃，稀硝酸，濃硫酸所氧化而溶解：

CuS+8HNO3（濃）====CuSO4+8NO2↑+4H2O

3CuS+8HNO3（稀）====3CuSO4+8NO↑+4H2O

CuS+4H2SO4（濃）====CuSO4+4SO2↑+4H2O

在空氣中也可以被氧氣緩慢氧化：

2CuS+O2====2CuO+2S

而在加熱時可迅速被氧氣氧化：

2CuS+3O2====2CuO+2SO2

制備方法

不用硫單質(zhì)和銅直接混合加熱來制備硫化銅，因為硫的氧化性較弱，反應(yīng)會生成硫化銅與硫化亞銅的混合物：

2Cu+S====Cu2S，Cu+S====CuS

可以使銅粉與溶解在二硫化碳中的硫在100℃反應(yīng)制取純硫化銅：

Cu+S====CuS

實驗室制備硫化銅通常在銅鹽（主要是氯化銅和硫酸銅）溶液中通入H2S氣體或加入可溶的硫化物（如硫化鈉）通過復(fù)分解反應(yīng)制得：

CuCl2+H2S====CuS↓+2HCl（弱酸制強酸）

該反應(yīng)可以發(fā)生的原因是硫化銅過于難溶，導(dǎo)致平衡向右移動。

CuSO4+Na2S====CuS↓+Na2SO4

銅離子不與硫離子生成硫單質(zhì)和銅單質(zhì)的原因是反應(yīng)沉淀速率遠超過氧化速率，且銅離子拉高了硫的電極電勢（S—0.593→CuS，Cu—0.342→Cu），使銅離子不能氧化硫化銅。(注意：僅沉淀速率大于氧化速率不能保證硫化銅沉淀穩(wěn)定存在，例如，鐵離子與硫離子反應(yīng)時沉淀速率同樣大于氧化速率：2Fe+3S→Fe2S3↓但由于硫化鐵會被鐵離子氧化（S—0.379→Fe2S3，F(xiàn)e—0.77→Fe），故生成的黑色硫化鐵沉淀最終仍然會轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)：Fe2S3+4Fe→6Fe+3S)

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:1

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6.拓撲分子極性表面積32.1

7.重原子數(shù)量:2

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:2

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:1

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：無可用的

2、摩爾體積（cm3/mol）：無可用的

3、等張比容（90.2K）：無可用的

4、表面張力（dyne/cm）：無可用的

5、介電常數(shù)：無可用的

6、極化率（10-24cm3）：無可用的

7、單一同位素質(zhì)量：94.901671 Da

8、標(biāo)稱質(zhì)量：95 Da

9、平均質(zhì)量：95.611 Da

編號系統(tǒng)

CAS號：1317-40-4

MDL號：MFCD00016066

EINECS號：215-271-2

RTECS號：GL8912000

BRN號：暫無

PubChem號：24868549

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

致突變數(shù)據(jù)：倉鼠胚胎：5mg/L（形態(tài)變化檢測系統(tǒng)）。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

通常來說對水是無害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。

性質(zhì)與穩(wěn)定性

如果遵照規(guī)格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應(yīng)，避免氧化物、水分/潮濕、酸。在220℃時分解。在潮濕空氣中會緩慢氧化成硫酸銅，能溶于熱硝酸及堿金屬氰化物的水溶液，不溶于水、乙醇、堿和稀酸。

貯存方法

保持貯藏器密封、儲存在陰涼、干燥的地方，確保工作間有良好的通風(fēng)或排氣裝置。

產(chǎn)品用途

用作分析試劑。

科研成果

2006年8月5日在中國合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室里，科學(xué)家們成功用化學(xué)溶液方法合成出的硫化銅14面體微晶。這一發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著我國特種微結(jié)構(gòu)晶體構(gòu)筑研究取得重要進展，因為其潛在應(yīng)用前景在于可用作較大結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑單元或用作在微尺度上包覆其他材料的載體。

硫化銅14面體微晶是中國科大俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組合成產(chǎn)生的。俞書宏教授和他的合作者們將硝酸銅和元素硫的乙二醇溶液在140°C的反應(yīng)釜中進行長達一天的反應(yīng)，然后通過離心收集所生成的黑色固體。最終用掃描電子顯微鏡觀察確認發(fā)現(xiàn)了這一特種微結(jié)構(gòu)材料。

硫化銅納米晶體由于其低成本、高光熱轉(zhuǎn)化率的特性，近年來在納米光熱療領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。之前的報道普遍認為硫化銅納米晶殺傷腫瘤細胞機理全部是基于其光熱轉(zhuǎn)化性能。而在這次合作研究中，科研人員觀察到除了高效的光熱效應(yīng)，這些硫化銅納米晶還具備內(nèi)在的近紅外光誘導(dǎo)光動力特性，從而產(chǎn)生高濃度的活性氧簇殺死腫瘤細胞。

礦物

銅及銅合金由于其優(yōu)異的物理和力學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于電子、機械、國防等領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟和科技發(fā)展起著重要的作用‘¨。硫化銅礦物是提取銅的主要礦物資源，它占銅礦資源的80%，因此，硫化銅礦物的理論與試驗研究受到廣泛關(guān)注。硫化銅礦物主要有黃銅礦、輝銅礦、銅藍和斑銅礦，其中與黃藥作用最強的為輝銅礦，其次為銅藍，然后為斑銅礦，最弱的為黃銅礦。由于一種硫化銅礦石中常常含有幾種不同的硫化銅礦物，而各種硫化銅礦物浮選所需的藥劑種類、用量、pH等浮選條件也各不相同。另外，不同硫化銅礦物氧化的難易度也存在差異，其中輝銅礦最容易氧化，當(dāng)銅礦石中含有輝銅礦時，氧化會造成礦漿中含有大量銅離子，因此，給銅鋅、銅硫分離造成極大的困擾。礦物的浮選行為取決于礦物的性質(zhì)，而礦物的性質(zhì)取決于礦物的電子結(jié)構(gòu)。不同的硫化銅礦物具有不同的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性質(zhì)，如輝銅礦含銅最高，達到79.86%，而黃銅礦含銅最低，僅有34.56%；另外，常見的黃銅礦屬于四方晶系，輝銅礦屬于六方晶系，而銅藍具有復(fù)雜的層狀構(gòu)造；從導(dǎo)電性方面來講，黃銅礦屬于半導(dǎo)體，而輝銅礦和銅藍則為導(dǎo)體。因此，研究硫化銅礦物的電子結(jié)構(gòu)對于從本質(zhì)上認清不同硫化銅礦物可浮選性的差異具有重要的意義。

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