Sulfuro de cobalto

Compuesto químico

El sulfuro de cobalto es el nombre de los compuestos químicos con la fórmula Co _x S _y . Las especies bien caracterizadas incluyen minerales con las fórmulas CoS, CoS ₂ , Co ₃ S ₄ y Co ₉ S ₈ . En general, los sulfuros de cobalto son negros, semiconductores , insolubles en agua y no estequiométricos . ^[1]

Minerales e hidrometalurgia

Los sulfuros de cobalto se encuentran ampliamente distribuidos como minerales y constituyen las principales fuentes de todos los compuestos de cobalto. Los minerales de sulfuro de cobalto binarios incluyen la cattierita (CoS ₂ ) y la linnaeíta (Co ₃ S ₄ ). La CoS ₂ (ver imagen en la tabla) es isoestructural con la pirita de hierro , presentando grupos disulfuro, es decir, Co ²⁺ S ₂ ²⁻ . La linnaeíta, también rara, adopta el motivo de espinela . ^[2] El compuesto Co ₉ S ₈ se conoce como una cobaltopentlandita muy rara (el análogo Co de la pentlandita ). ^[3] Los minerales de sulfuro de metal mixto incluyen carrollita (CuCo ₂ S ₄ ) y siegenita (Co _3−x Ni _x S ₄ ).

El CoS se conoce como jaipurita. Sin embargo, esta especie es cuestionable. ^{[4] [5]}

Los minerales de sulfuro de cobalto se convierten en cobalto mediante calcinación y extracción en ácido acuoso. En algunos procesos, las sales de cobalto se purifican por precipitación cuando las soluciones acuosas de iones de cobalto (II) se tratan con sulfuro de hidrógeno . Esta reacción no solo es útil en la purificación del cobalto de sus menas, sino también en el análisis inorgánico cualitativo . ^[1]

Aplicaciones e investigación

En combinación con el molibdeno, los sulfuros de cobalto se utilizan como catalizadores para el proceso industrial denominado hidrodesulfuración , que se implementa a gran escala en las refinerías . Los sulfuros de cobalto sintéticos se investigan ampliamente como electrocatalizadores. ^[6]

Literatura seleccionada

• Congiu, M.; Albano, LGS; Decker, F.; Graeff, CFO (1 de enero de 2015). "Ruta de precursor único para contraelectrodos de sulfuro de cobalto eficientes para celdas solares sensibilizadas con colorante". Electrochimica Acta . 151 : 517–524. doi :10.1016/j.electacta.2014.11.001.
• Huo, Jinghao; Zheng, Min; Tu, Yongguang; Wu, Jihuai; Hu, Linhua; Dai, Songyuan (20 de marzo de 2015). "Un contraelectrodo de sulfuro de cobalto de alto rendimiento para células solares sensibilizadas con colorante". Acta electroquímica . 159 : 166-173. doi :10.1016/j.electacta.2015.01.214.
• Congiu, M.; Albano, LGS; Decker, F.; Graeff, CFO (1 de enero de 2015). "Ruta de precursor único para contraelectrodos de sulfuro de cobalto eficientes para celdas solares sensibilizadas con colorante". Electrochimica Acta . 151 : 517–524. doi :10.1016/j.electacta.2014.11.001.
• Congiu, Mirko; Lanuti, Alessandro; di Carlo, Aldo; Graeff, Carlos FO (1 de diciembre de 2015). "Una tinta a base de agua nueva y adecuada para áreas grandes para la deposición de películas de sulfuro de cobalto para la conversión de energía solar con electrolitos libres de yodo". Energía solar . 122 : 87–96. Bibcode :2015SoEn..122...87C. doi :10.1016/j.solener.2015.08.032. hdl : 11449/177482 .
• Lin, Jeng-Yu; Liao, Jen-Hung; Wei, Tzu-Chien (1 de abril de 2011). "Contraelectrodos de CoS con forma de panal para células solares transparentes sensibilizadas con colorante". Electrochemical and Solid-State Letters . 14 (4): D41–D44. doi :10.1149/1.3533917. ISSN  1099-0062.
• Lin, Jeng-Yu; Liao, Jen-Hung; Chou, Shu-Wei (1 de octubre de 2011). "Electrodeposición catódica de contraelectrodos de sulfuro de cobalto altamente porosos para células solares sensibilizadas con colorante". Electrochimica Acta . 56 (24): 8818–8826. doi :10.1016/j.electacta.2011.07.080.
• Congiu, Mirko; Bonomo, Mateo; Marco, María Letizia De; Dowling, Denis P.; Di Carlo, Aldo; Dini, Danilo; Graeff, Carlos FO (16 de julio de 2016). "Sulfuro de cobalto como contraelectrodo en células solares sensibilizadas con tinte tipo p". QuímicaSeleccione . 1 (11): 2808–2815. doi :10.1002/slct.201600297. ISSN  2365-6549.
• Nattestad, Andrew; Ferguson, Michael; Kerr, Robert; Cheng, Yi-Bing; Bach, Udo (2008). "Fotocátodos de óxido de níquel(II) sensibilizados con colorante para aplicaciones de células solares en tándem". Nanotecnología . 19 (29): 295304. Bibcode :2008Nanot..19C5304N. doi : 10.1088/0957-4484/19/29/295304 . PMID  21730603. S2CID  30601690. ^{[ enlace muerto permanente ]}

Referencias

1. John D. Donaldson, Detmar Beyersmann "Cobalto y compuestos de cobalto" en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a07_281.pub2
2. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química de los elementos . Oxford: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-022057-4.
3. "Inicio". mindat.org .
4. "Jaipurita".
5. "Lista de minerales". 21 de marzo de 2011.
6. Mathew, Simon; Yella, Aswani; Gao, Peng; Humphry-Baker, Robin; Curchod, Basile FE; Ashari-Astani, Negar; Tavernelli, Ivano; Rothlisberger, Ursula; Nazeeruddin, Md. Khaja (2014). "Células solares sensibilizadas con colorante con una eficiencia del 13 % lograda mediante la ingeniería molecular de sensibilizadores de porfirina". Nature Chemistry . 6 (3): 242–247. Bibcode :2014NatCh...6..242M. doi :10.1038/nchem.1861. PMID  24557140.

• Sulfuro de cobalto, libro web del NIST