. Порошки ZnS, содержащие различные концентрации вакансий серы | |
Имена | |
---|---|
Другие имена Цинковая обманка. Ву rtzite | |
Идентификаторы | |
Номер CAS | |
3D-модель (JSmol ) |
|
ECHA InfoCard | 100.013.866 |
PubChem CID | |
номер RTECS |
|
UNII | |
Панель управления CompTox (EPA ) | |
УЛЫБКА
| |
Свойства | |
Химическая формула | ZnS |
Молярная масса | 97,474 г / моль |
Плотность | 4,090 г / см |
Температура плавления | 1850 ° C (3360 ° F; 2120 K) (сублимированный) |
Растворимость в воде | незначительная |
Ширина запрещенной зоны | 3,54 эВ (кубическая, 300 K). 3,91 эВ (гексагональная, 300 K) |
Показатель преломления (nD) | 2,3677 |
Структура | |
Кристаллическая структура | см. Текст |
Координационная геометрия | Тетраэдр (Zn). Тетраэдр (S) |
Термохимия | |
Стандартная энтальпия образования. (ΔfH298) | -204,6 кДж / моль |
Опасности | |
Паспорт безопасности | ICSC 1627 |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 0 1 0 |
Температура вспышки | Не -горючие |
Родственные соединения | |
Другие анионы | Оксид цинка. Селенид цинка. Теллурид цинка |
Другие катионы | Сульфид кадмия. Сульфид ртути |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Y (что такое ?) | |
Ссылки в ink | |
Сульфид цинка (или сульфид цинка ) представляет собой неорганическое соединение с химической формулой ZnS. Это основная форма цинка, встречающаяся в природе, где он в основном встречается в виде минерала сфалерита. Хотя этот минерал обычно черный из-за различных примесей, чистый материал имеет белый цвет и широко используется в качестве пигмента. В своей плотной синтетической форме сульфид цинка может быть прозрачным, и он используется в качестве окна для видимой оптики и инфракрасной оптики.
ZnS существует в двух основных кристаллических формах, и этот дуализм часто является ярким примером полиморфизма. В каждой форме координационная геометрия Zn и S является тетраэдрической. Более стабильная кубическая форма известна также как цинковая обманка или сфалерит. Гексагональная форма известна как минерал вюрцит, хотя его также можно получить синтетическим путем. Переход от формы сфалерита к форме вюрцита происходит при температуре около 1020 ° C. Тетрагональная форма также известна как очень редкий минерал с формулой (Zn, Hg) S.
Сульфид цинка с добавлением нескольких ppm подходящего активатора, проявляет сильный фосфоресценция (описана Никола Тесла в 1893 году) и в настоящее время используется во многих приложениях, от электронно-лучевых трубок до рентгеновских экранов до светятся в темноте изделия. Когда в качестве активатора используется серебро, получается ярко-синий цвет с максимумом при 450 нанометрах. Использование марганца дает оранжево-красный цвет примерно при 590 нанометрах. Медь дает долгое свечение, и у него есть знакомое зеленоватое свечение в темноте. Сульфид цинка, легированный медью («ZnS plus Cu»), также используется в электролюминесцентных панелях. Он также проявляет фосфоресценцию из-за примесей при освещении синим или ультрафиолетовым светом.
Сульфид цинка также используется в качестве инфракрасного оптического материала, пропускающего от видимых длин волн до немногим более 12 микрометров. Его можно использовать в виде плоского оптического окна или в форме линзы . Он изготовлен в виде микрокристаллических листов путем синтеза из газа сероводорода и паров цинка, и продается как FLIR (передний инфракрасный порт), где сульфид цинка имеет молочно-желтую непрозрачную форму. Этот материал при горячем изостатическом прессовании (HIPed) может быть преобразован в водно-прозрачную форму, известную как Cleartran (торговая марка). Ранние коммерческие формы продавались как Иртран-2, но сейчас это обозначение устарело.
Сульфид цинка - распространенный пигмент, иногда называемый сахтолитом. В сочетании с сульфатом бария сульфид цинка образует литопон.
Мелкодисперсный порошок ZnS является эффективным фотокатализатором, который при освещении выделяет газообразный водород из воды. Вакансии серы могут быть введены в ZnS в процессе его синтеза; это постепенно превращает бело-желтоватый ZnS в коричневый порошок и усиливает фотокаталитическую активность за счет улучшенного поглощения света.
И сфалерит, и вюрцит имеют естественную широкую запрещенную зону- полупроводники. Это прототипы полупроводников II-VI, и они имеют структуры, родственные многим другим полупроводникам, таким как арсенид галлия. Кубическая форма ZnS имеет запрещенную зону около 3,54 электронвольт при 300 кельвинах, но гексагональная форма имеет запрещенную зону около 3,91 электронвольта. ZnS может быть легированным как полупроводник n-типа или полупроводник p-типа.
фосфоресценция Впервые о ZnS сообщил французский химик Теодор Сидо в 1866 году. Его результаты были представлены А. Э. Беккерель, прославившийся исследованиями люминесценции. ZnS использовался Эрнестом Резерфордом и другими в первые годы ядерной физики в качестве сцинтилляционного детектора, поскольку он излучает свет при возбуждении x- лучи или электронный луч, что делает его полезным для рентгеновских экранов и электронно-лучевых трубок. Это свойство сделало сульфид цинка полезным в циферблатах радиевых часов.
Сульфид цинка обычно получают из отходов других применений. Типичные источники включают плавильную печь, шлак и травильные щелоки. Он также является побочным продуктом синтеза аммиака из метана, где оксид цинка используется для удаления сероводорода. примеси в природном газе:
Его легко получить путем воспламенения смеси цинк и сера. Поскольку сульфид цинка нерастворим в воде, его также можно получить в реакции осаждения. Растворы, содержащие соли Zn, легко образуют осадок ZnS в присутствии сульфид-ионов (например, из H2S ).
Эта реакция является основой гравиметрического анализа цинка.
Wikimedia Commons имеет СМИ, относящиеся к сульфид цинка. |