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Articulo de referencia

Sulfuro de cobalto

x S y \n| MolarMass = 90.9982 g/mol\n| Appearance = black solid (alpha) grayish-red crystals (beta)\n| Density = 5.45 g/cm 3 \n| MeltingPt = 1195 °C\n| BoilingPt = \n| Solubilit...

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El sulfuro de cobalto es el nombre que reciben los compuestos químicos con la fórmula Co x S y . Entre las especies bien caracterizadas se 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 . [ 2 ] Los sulfuros de cobalto se pueden preparar en el laboratorio tratando una solución acuosa de nitrato de cobalto(II) con sulfuro de hidrógeno según la siguiente ecuación idealizada: [ 3 ]

Co(NO 3 ) 2 + H 2 S → CoS + 2HNO 3

Minerales e hidrometalurgia

Los sulfuros de cobalto se encuentran ampliamente como minerales, constituyendo las principales fuentes de todos los compuestos de cobalto. Los minerales de sulfuro de cobalto binario incluyen la cattierita ( CoS₂ ) y la linnaeíta (Co₃S₄ ) . El CoS₂ ( ver imagen en la tabla) es isoestructural con la pirita de hierro , presentando grupos disulfuro, es decir, Co²⁺S₂²⁻ . La linnaeíta, también rara, adopta el motivo de espinela . [ 4 ] El compuesto Co₉S₈ se conoce como una cobaltpentlandita muy rara (el análogo de Co de la pentlandita ) . [ 5 ] Los minerales de sulfuro de metales mixtos incluyen la carrollita (CuCo₂S₄ ) y la siegenita ( Co₃₋ₓNiₓS₄ ) .

CoS es conocido como jaipurita. Sin embargo, esta especie es cuestionable. [ 6 ] [ 7 ]

Los minerales de sulfuro de cobalto se convierten en cobalto mediante tostación y extracción en ácido acuoso. En algunos procesos, las sales de cobalto se purifican por precipitación cuando las soluciones acuosas de iones cobalto(II) se tratan con sulfuro de hidrógeno . Esta reacción no solo es útil para la purificación del cobalto a partir de sus minerales, sino también para el análisis inorgánico cualitativo . [ 2 ]

Aplicaciones e investigación

En combinación con molibdeno , los sulfuros de cobalto se utilizan como catalizadores para el proceso industrial denominado hidrodesulfuración , que se lleva a cabo a gran escala en refinerías . Los sulfuros de cobalto sintéticos se investigan ampliamente como electrocatalizadores. [ 8 ]

Referencias

  1. ↑ PubChem. "Sulfuro de cobalto" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 11 de marzo de 2026 .
  2. 1 2 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
  3. ↑ O. Glemser (1963). "Sulfuros de cobalto". En G. Brauer (ed.). Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª ed . Vol. 2. Nueva York, NY: Academic Press. pág. 1523.  
  4. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química de los elementos . Oxford: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-022057-4.
  5. ↑ "Inicio" . mindat.org .
  6. ↑ "Jaipurita" .
  7. ↑ "Lista de minerales" . 21 de marzo de 2011.
  8. ↑ Mathew, Simon; Yella, Aswani; Gao, Peng; Humphry-Baker, Robin; Curchod, Basile FE; Ashari-Astani, Negar; Tavernelli, Ivano; Rothlisberger, Ursula; Nazeeruddin, Md. Khaja (2014). "Celdas 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 . 

Literatura seleccionada

  • Congiu, M.; Albano, LGS; Decker, F.; Graeff, CFO (1 de enero de 2015). "Ruta de precursor único para electrodos auxiliares de sulfuro de cobalto eficientes para células solares sensibilizadas por 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 un solo precursor para obtener contraelectrodos de sulfuro de cobalto eficientes para células 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 (2015-12-01). "Una tinta a base de agua novedosa y de gran superficie adecuada para la deposición de películas de sulfuro de cobalto para la conversión de energía solar con electrolitos libres de yodo". Solar Energy . 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 estructura 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 (2011-10-01). "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" . Nanotechnology . 19 ( 29) 295304. Bibcode : 2008Nanot..19C5304N . doi : 10.1088/0957-4484/19/29/295304 . PMID 21730603. S2CID 30601690 .