Структура, својства, номенклатура, употреба цинковог сулфида (ЗнС)

Тхе зинц сулфиде "Х" је неорганско једињење формуле З_нС, формиран помоћу Зн катиона²⁺ и аниони С^2-. Налази се у природи углавном као два минерала: вуртзите и сфалерит (или цинк бленде), а други је његов главни облик..

Спалерит се појављује у природи црне боје због нечистоћа које представља. У чистом облику има беле кристале, док вуртзите има сивкасто-беле кристале.

Цинк сулфид је нерастворљив у води. Може проузроковати оштећење околине, јер продире у тло и загађује подземне воде и њихове струје.

Цинк сулфид се може, између осталих реакција, произвести корозијом и неутрализацијом.

Корозијом:

Зн + Х₂С => ЗнС + Х₂

По неутрализацији:

Х₂С + Зн (ОХ)₂ => ЗнС + 2Х₂О

Цинк сулфид је фосфоресцентна со, што му даје капацитет вишеструке употребе и примене. Поред тога, он је полупроводник и фотокатализатор.

Индек

• 1 Струцтуре
  • 1.1 Бленд од цинка
  • 1.2 Вурзита
• 2 Својства
  • 2.1 Боја
  • 2.2 Тачка топљења
  • 2.3 Растворљивост у води
  • 2.4 Растворљивост
  • 2.5 Густина
  • 2.6 Тврдоћа
  • 2.7 Стабилност
  • 2.8 Декомпозиција
• 3 Номенклатура
  • 3.1 Систематске и традиционалне номенклатуре
• 4 Усес
  • 4.1 Као пигменти или премази
  • 4.2 Због фосфоресцентности
  • 4.3 Полупроводник, фотокатализатор и катализатор
• 5 Референце

Структура

Цинк сулфид усваја кристалне структуре којима управљају електростатичке атракције између Зн катиона²⁺ и анион С^2-. Ово су два: сфалерит или цинк бленд, и вурзите. У оба иона редуцирају одбојност између јона једнаких набоја на минимум.

Цинк бленде је најстабилније у земаљским притисцима и температурним условима; и вурзите, који је мање густ, настаје услед кристалне прерасподеле због повећања температуре.

Две структуре могу да коегзистирају у истој чврстој материји ЗнС у исто време, мада, веома споро, вурзите ће претећи.

Зинц Бленде

Горња слика приказује кубичну јединичну ћелију центрирану на лицима структуре цинкове бленде. Жуте сфере одговарају С анионима^2-, и сиви у Зн катионе²⁺, који се налазе на угловима и на средиштима лица коцке.

Обратите пажњу на тетраедарске геометрије око јона. Цинк бленде такође могу бити представљене овим тетраедарима, чије рупе унутар кристала имају исту геометрију (тетраедарне рупе).

Такође, унутар јединичних ћелија задовољен је омјер ЗнС; то је однос 1: 1. Тако, за сваки Зн катион²⁺ постоји анион С^2-. На слици се може чинити да сиве сфере обилују, али заправо када су у угловима и средишту лица коцке дијеле их друге ћелије.

На пример, ако узмете четири жуте кугле које се налазе у кутији, "делови" свих сивих сфера око вас морају додати исте (и они), четири. На овај начин у кубичној јединичној ћелији постоје четири Зн²⁺ и четири С^2-, испуњавају стехиометријски однос ЗнС.

Важно је такође нагласити да се испред и иза жутих сфера налазе тетраедарне рупе (простор који их раздваја један од другога)..

Вурзита

За разлику од структуре цинкове бленде, вурзите користи хексагонални кристални систем (горња слика). Ово је мање компактно, тако да чврстоћа има мању густину. Иони у вурзитима такође имају тетраедарска окружења и однос 1: 1 који одговара формули ЗнС.

Пропертиес

Боја

Може се представити на три начина:

-Вуртзите, са белим и шестерокутним кристалима.

-Сфалерит, са бело-сивим кристалима и кубним кристалима.

-Бијели до сивкасто бијели или жућкасти прах и кубни жућкасти кристали.

Тачка топљења

1700º Ц.

Растворљивост у води

Готово нерастворљив (0,00069 г / 100 мл на 18 ° Ц).

Растворљивост

Нерастворљив у алкалијама, растворљив у разређеним минералним киселинама.

Густина

Сфалерит 4.04 г / цм³ и вуртзите 4.09 г / цм³.

Тврдоћа

Има тврдоћу од 3 до 4 по Мохс-овој скали.

Стабилност

Када садржи воду, полако оксидира у сулфат. У сувој средини је стабилна.

Децомпоситион

При загревању на високим температурама испушта токсичне паре оксида цинка и сумпора.

Номенклатура

Електронска конфигурација Зн је [Ар] 3д¹⁰4с². Губљење два електрона из орбите 4с је као Зн катион²⁺ са својим пуним орбиталима. Дакле, с обзиром да је електронски Зн²⁺ много је стабилнији од Зн⁺, има само валенцу од +2.

Дакле, изоставити за номенклатуру залиха, додати валенцију у заградама и римским бројевима: цинк сулфид (ИИ).

Систематске и традиционалне номенклатуре

Али постоје и други начини да се позове ЗнС поред већ предложеног. У систематици је број атома сваког елемента одређен грчким нумератором; са јединим изузетком елемента десно када је само један. Тако је ЗнС назван као: мајмунЦинк сулфид (а не монозинк моносулфид).

Што се тиче традиционалне номенклатуре, цинк који има јединствену валенцију од +2, додаје се додавањем суфикса -ицо. Као резултат тога, традиционални назив је: цинков сулфидицо.

Усес

Као пигменти или премази

-Сацхтолитх је бијели пигмент направљен од цинковог сулфида. Користи се у китовима, китовима, бртвилима, доњим поклопцима, латекс бојама и натписима.

Његова употреба у комбинацији са пигментима који апсорбују ултраљубичасту светлост, као што су микро титанијум или транспарентни пигменти жељезног оксида, неопходна је у пигментима отпорним на временске услове.

-Када се ЗнС наноси у латекс или текстуриране боје има продужено микробицидно дјеловање.

-Због своје високе тврдоће и отпорности на лом, ерозију, кишу или прашину, чини га погодним за спољне инфрацрвене прозоре или оквире авиона.

-ЗнС се користи у премазивању ротора који се користе у транспорту једињења, ради смањења хабања. Такође се користи у производњи штампарских боја, изолационих једињења, термопластичне пигментације, пламена отпорних на пламен и електролуминисцентних сијалица.

-Цинк сулфид може бити прозиран и може се користити као прозор за видљиву оптику и инфрацрвену оптику. Користи се у апаратима за ноћни вид, на телевизијским екранима, радарским екранима и флуоресцентним премазима.

-Допинг ЗнС са Цу се користи у производњи панела за електролуминисценцију. Осим тога, користи се у ракетном погону и гравиметрији.

Због његове фосфоресценце

-Његова фосфоресценција се користи за бојање сатова и тако визуелизује време у мраку; такође у бојама за играчке, у знаковима опасности и упозорењима у саобраћају.

Фосфоресценција омогућава употребу цинковог сулфида у катодним цевима и на рендгенским екранима да засијају на тамним местима. Боја фосфоресценције зависи од активатора који се користи.

Полупроводник, фотокатализатор и катализатор

-Сфалерит и вуртзите су широкопојасни полупроводници. Спалерит има појасни распон од 3.54 еВ, док вуртзите има појасни зазор од 3.91 еВ.

-ЗнС се користи у припреми фотокатализатора састављеног од ЦдС - ЗнС / циркониј - титанијум фосфат који се користи за производњу водоника под видљивим светлом.

-Делује као катализатор за разградњу органских загађивача. Користи се у припреми синхронизатора боја у ЛЕД сијалицама.

-Његови нанокристали се користе за ултрасензитивну детекцију протеина. На пример, емитовањем светлости из квантних тачака ЗнС. Користи се у припреми комбинованог фотокатализатора (ЦдС / ЗнС) -ТиО2 за производњу електричне енергије путем фотоелектрокатализе.

Референце

1. ПубЦхем. (2018). Зинц сулфиде. Преузето из: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
2. КуимиНет. (16. јануар 2015). Бели пигмент на бази цинк сулфида. Преузето са: куиминет.цом
3. Википедиа. (2018). Зинц сулфиде. Такен фром: ен.википедиа.орг
4. ИИ-ВИ УК. (2015). Цинк сулфид (ЗнС). Преузето из: ии-ви.ес
5. Роб Тореки (30. март 2015). Структура Зинцбленде (ЗнС). Такен фром: илпи.цом
6. Цхемистри ЛибреТектс. (22. јануар 2017.). Структура-цинк бленде (ЗнС). Преузето са: цхем.либретектс.орг
7. Реаде. (2018). Цинк сулфид / цинков сулфид (ЗнС). Такен фром: реаде.цом