钴的硫化物及砷化物

一、钴的硫化物

钴硫系状态图1中存在有下列硫化物：

图1  Co－S系状态图

CoS理论上含Co64.76%，S35.24%。最通常的钴硫化合物分于式为CoS_1+x，为六方晶系。当H₂S通过微酸性或氨性的钴盐水溶液时，则生成普通的黑色CoS沉淀。CoS有溶度积为5×10^－22的α－CoS和1.9×10^－27的β－CoS两种。CoS是很稳定的化合物，接近熔点(1160℃)时才开始离解。约650℃时水蒸气能使CoS分解。

Co₄S₃：在高于830℃的温度下用熔融法制得或在300～400℃下用氢还原固体CoS制得。Co₄S₃晶格与斑铜矿相同，为体心立方品型。每摩尔分于硫生成Co₄S₃的△G°＝－61900+23.21T。

Co₃S₄含Co57.45%，S42.05%，是面心立方晶型。在400～450℃温度下，在硫化氢气流中处理硫化钴10小时制得。高于480℃时，开始析出硫。在630℃时，Co₃S₄分解为CoS和CoS₂。

CoS₂：具有黄铁矿的晶形，由CoS或CoO与过量的硫经长时间加热而制得。由Co₃S_4固与S_2气生成CoS_2固时的△G°600～K－50160+50.41T（卡／摩尔分子硫）。

此外，还有人发现有Co₂S₃，Co₆S₅，Co₉S₈等硫化物。

二、钴的砷化物

钴砷状态图见图2。

图2  Co－As系状态图

钴能与砷组成四种稳定的化合物：Co₅As₂，Co₂As，Co₃As₂，CoAs。合成的CoAs无磁性，熔点1180℃。当温度升高时，CoAs离解成低砷化合物。Co₅As₂是黄渣的主要组成。

钴砷化合物的着火点与砷含量有关，砷含量越低，着火点越高。如粒度为－200目的砷化物着火温度：CoAs700～750℃，Co₅As₂≥800℃。

CoAs在加热时，与浓盐酸，硫酸的反应都很微弱，但能生成极毒的砷化氢。CoAs在硝酸和王水中则溶解得很好。