Alumínium-szulfid

Az alumínium-szulfid egy alumíniumból és kénből felépülő kémiai vegyület, képlete Al₂S₃. Ez a színtelen vegyület érdekes szerkezetű, számos formában előfordul. Az anyag érzékeny a nedvességre, kristályvizes alumínium-oxiddá vagy -hidroxiddá alakul. Ez akkor fordulhat elő, ha levegőnek van kitéve. Vízben gáz halmazállapotú hidrogén-szulfid képződése mellett hidrolizál.

Kristályszerkezet

Az alumínium-szulfidnak több, mint hat kristályos formája ismert, ezek közül csak néhány van felsorolva az alábbi táblázatban. Legtöbbjük hasonló, wurtzit-szerű szerkezettel rendelkezik, és csak a rácsos üresedések elrendeződésében tér el a másiktól.

Módosulat	Szimmetria	Tércsoport	a (A)	c (A)	ρ (g/cm³)
α	Hexagonális		6.423	17.83	2.32
β	Hexagonális	P63mc	3.579	5.829	2.495
γ	Trigonális		6.47	17.26	2.36
δ	Tetragonális	I41/amd	7.026	29.819	2.71

A β és γ fázis a legstabilabb stádium, az α-Al₂S₃ hőkezelésével nyerhető több száz Celsius-fokon. 2–65 kbar nyomásnak kitéve az alumínium-szulfid tetragonális szimmetriájú rácsba rendeződik, ez a δ fázis kialakulását eredményezi.

Az alumínium-szulfidnak molekuláris származékai nem ismertek, a kevert Al-S-Cl vegyületek viszont igen, ezenkívül az Al₂Se₃ és az Al₂Te₃ is.

Előállítása

Az alumínium-szulfid előállítható elemeiből, ha azok keverékét meggyújtjuk:

$\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{S}\mathrm{\to }\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{S}}_{\mathrm{3}}$

Ez a folyamat rendkívül exoterm, így nem szükséges az egész alumínium-kén keverék folyamatos hevítése (kivéve ha nagyon kis mennyiséget reagáltatunk). A végtermék olvadt állapotban keletkezik, mivel a reakció hőmérséklete meghaladhatja az Sablon:Szám °C-ot, így akár az acélon is átégeti magát. A lehűlt anyag nagy keménységű.