Zinksulfide (ZnS)

Zinksulfide. Bron: Wikimedia Commons

Wat is zinksulfide?

Hij Zinksulfide Het is een anorganische verbinding van formule z_NS, gevormd door Zn -kationen²⁺ en anions s^2-. Het wordt in de natuur voornamelijk gevonden als twee mineralen: de Wurtzite en de Spheny (of zink Blenda), de laatste is de belangrijkste vorm.

De Sphenhell wordt gepresenteerd in de zwarte natuur vanwege de onzuiverheden die het presenteert. Puur presenteert witte kristallen, terwijl de Wurtzita grijsachtige witte kristallen heeft.

Zinksulfide is onoplosbaar in water. Het kan milieuschade veroorzaken, omdat het de grond doordringt en grondwater en hun stromingen vervuilt.

Zinksulfide kan optreden, naast andere reacties, corrosie en neutralisatie.

Door corrosie:

Zn +H₂S => Zns +H₂

Door neutralisatie:

H₂S +Zn (OH)₂ => Zns +2H₂OF

Zinksulfide is een fosforescerend zout, dat het de capaciteit van meerdere toepassingen en toepassingen geeft. Bovendien is het een halfgeleider en een fotokatisering.

Zinksulfidestructuur

Zinksulfide neemt kristallijne structuren aan die worden bepaald door elektrostatische attracties tussen de Zn -kation²⁺ en anionen^2-. Dit zijn twee: de Spheny of Zink Blenda, en de Wurzita. In beide ionen minimaliseren de afstotingen tussen gelijke ionen.

Zink Blenda is de meest stabiele in terrestrische omstandigheden van druk en temperatuur; En de Wurzita, die minder dicht is, is het gevolg van de kristallijne reorganisatie vanwege de toename van de temperatuur.

De twee structuren kunnen tegelijkertijd naast elkaar bestaan ​​in dezelfde ZnS -vaste stof, hoewel de Wurzita, heel langzaam, overwegend zal eindigen.

Zink Blenda

Zink Blenda Structure (Spheny). Bron: Wikimedia Commons

Het superieure beeld toont de kubieke cel gecentreerd op de gezichten van de zinkblenda -structuur. De gele bollen komen overeen met de sanionen^2-, en grijs tot Zn -kationen²⁺, Gelegen in de hoeken en in de centra van de kubus gezichten.

Kan u van dienst zijn: Isobutil: nomenclatuur, training, structuur en kenmerken

Let op de tetraëdrische geometrieën rond de ionen. Zink Blenda kan ook worden weergegeven door deze tetraëder, wiens gaten in het glas dezelfde geometrie hebben (tetraëdrische holten).

Ook wordt aan de ZNS -aandeel gehaald binnen de eenheidscellen; dat wil zeggen een deel 1: 1. Dus voor elke Zn -kation²⁺ Er is een anionen^2-. In het beeld lijkt het erop dat grijze bollen in overvloed aanwezig zijn, maar in werkelijkheid worden ze in de hoeken en het midden van de hub -gezichten gedeeld door andere cellen.

Als bijvoorbeeld de vier gele sferen die zich in de doos bevinden, moeten de "stukken" van alle grijze bollen hetzelfde toevoegen (en dit doen), vier. Dus in de kubieke eenheidscel zijn er vier Zn²⁺ en vier s^2-, De ZnS -stoichiometrische proportie is vervuld.

Evenzo is het belangrijk om te benadrukken dat er tetraëdrische gaten naar voren en achter de gele bollen zijn (de ruimte die ze van elkaar scheidt).

Wurzita

Wurzite -structuur. Bron: Wikimedia Commons

In tegenstelling tot de structuur van de zinkblenda, neemt de Wurzita een zeshoekig kristallijn systeem aan (superieur beeld). Dit is minder compact, dus de vaste stof heeft minder dichtheid.

De ionen in de Wurzita hebben ook tetraëdrische omgevingen en een 1: 1 aandeel dat overeenkomt met de ZnS -formule.

Zinksulfide -eigenschappen

Kleur

Het kan op drie manieren worden gepresenteerd:

-De Wurtzita, van witte en zeshoekige kristallen.

-De Sphenhell, van witte-transkristallen en kubieke kristallen.

-Als een wit tot grijsachtig of geelachtig wit poeder en kubieke geelachtige kristallen.

Smeltpunt

1.700 ° C.

Oplosbaarheid in water

Praktisch onoplosbaar (0,00069 g/100 ml bij 18 ° C).

Oplosbaarheid

Onoplosbaar in alkalis, oplosbaar in verdunde minerale zuren.

Dikte

Bollen 4,04 g/cm³ en Wurtzita 4.09 g/cm³.

Hardheid

Het heeft een hardheid van 3 tot 4 op de mohs -schaal.

Stabiliteit

Bij het bevatten van water oxideert sulfaat langzaam sulfaat. In een droge omgeving is het stabiel.

Ontleding

Wanneer hij bij hoge temperaturen wordt verwarmd, straalt hij giftige zink- en zwavelige oxidendampen uit.

Het kan u van dienst zijn: natriumhydride (NAH): eigenschappen, reactiviteit, gevaren, gebruik

Zinksulfide -nomenclatuur

De elektronische configuratie van de Zn is [AR] 3D¹⁰4S². Bij het verliezen van de twee elektronen van de 4s orbital is het net als het Zn -kation²⁺ Met zijn volle orbitalen. Daarom, sinds elektronisch de Zn²⁺ Het is veel stabieler dan de Zn⁺, Het heeft slechts een valentie van +2.

Daarom wordt het weggelaten voor de voorraadnomenclatuur, waardoor de valentie wordt ingesloten tussen haakjes en met Romeinse nummers: zinksulfide (ii).

Systematische en traditionele nomenclatures

Maar er zijn andere manieren om Zn's te bellen naast degene die al is opgeheven. In het systematische wordt het aantal atomen van elk element gespecificeerd met de Griekse teller, met de enige uitzondering van het element aan de rechterkant wanneer het maar één is. Dus de ZnS wordt genoemd als: knobbeltjezinksulfide (en niet Monozinc Monosulfuro).

Wat betreft de traditionele nomenclatuur, aan het zink bij het hebben van een enkele valentie van +2, wordt het toegevoegd door het achtervoegsel -CO toe te voegen. Bijgevolg is de traditionele naam: zínc sulfideICO.

Zinksulfide -gebruik

Als pigmenten of coatings

Sachtolith

De sachtholith is een wit pigment gemaakt met zinksulfide. Het wordt gebruikt in putties, mastiques, afdichtingsmiddelen, lagere dekens, latexverven en bewegwijzering.

Het gebruik ervan in combinatie met absorberende pigmenten van ultraviolet licht, zoals microtitanium of transparante ijzeroxidepigmenten, is noodzakelijk bij weersistente pigmenten.

Zns en latex schilderijen

Wanneer ZnS wordt toegepast in latex of getextureerde schilderijen, heeft het langdurige microbicide -actie.

Ramen en vliegtuigframes

Vanwege de grote hardheid en weerstand tegen breuk, erosie, regen of stof, maakt het het geschikt voor buitenste infraroodvensters of in de vliegtuigframes.

Coating en ander gebruik

De ZNS wordt gebruikt bij de coating van rotoren die worden gebruikt bij het transport van verbindingen, om slijtage te verminderen. Bovendien wordt het gebruikt bij de productie van printinkten, isolerende verbindingen, thermoplastische pigmentatie, plastic die bestand is tegen elektroluminescerende vlammen en lampen.

Kan u van dienst zijn: Tunsen lichter: kenmerken, functies, voorbeelden van gebruik

Night Vision -apparaten en schermen

-Zinksulfide kan transparant zijn en kunnen worden gebruikt als een venster voor zichtbare optica en infraroodoptica. Het wordt gebruikt in nachtzichtapparaten, op televisieschermen, radarschermen en fluorescerende coatings.

Elektroluminescentie

Zns doping met Cu wordt gebruikt bij de productie van elektroluminescentiepanelen. Bovendien wordt het gebruikt in raket voortstuwing en gravimetrie.

Voor zijn fosforescentie

De fosforescentie wordt gebruikt om de kloknaalden te verven en zo de tijd in het donker te visualiseren; Ook in schilderijen voor speelgoed, noodsignalen en verkeersberichten.

Fosforescentie maakt het gebruik van zinksulfide mogelijk in kathodestraalbuizen en op röntgenschermen om in donkere punten te schijnen. De kleur van fosforescentie hangt af van de gebruikte activator.

Halfgeleider, fotokatisering en katalysator

• De spheny en de wurtziet zijn breedband gespleten halfgeleiders. De Sphalerite heeft een spleet van 3,54 eV, terwijl de Wurtzita een bit van 3,91 EV -band heeft.
• De ZNS wordt gebruikt bij de bereiding van een fotokatalysator bestaande uit CDS - ZNS/Zirkonium - titaniumfosfaat, gebruikt voor waterstofproductie onder zichtbaar licht.
• Grijpt in als katalysator voor de afbraak van organische verontreinigende stoffen. Het wordt gebruikt bij het bereiden van een kleurensynchronisatie in LED -lampen.
• De nanokristallen worden gebruikt voor ultrasgevoelige eiwitdetectie. Bijvoorbeeld door kwantumpunten van ZNS uit te geven. Het wordt gebruikt bij de bereiding van een gecombineerde fotokatalysator (CDS/ZNS) -TIO2 voor elektrische productie via foto -elektrocatalyse.

Referenties

1. PubChem (2018). Zinksulfide. Genomen van: PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Quiminet (16 januari 2015). Wit pigment op basis van zinksulfide. Hersteld van: Quiminet.com
3. Wikipedia (2018). Zinksulfide. Genomen van: in.Wikipedia.borg
4. II-VI UK (2015). Zinksulfide (ZnS). Genomen van: ii-vi.is
5. Rob Toreki (30 maart 2015). De zinkblende (ZnS) structuur. Genomen uit: ILPI.com
6. Chemistry Libhethexts (22 januari 2017). Structuur-zink Blende (ZnS). Genomen uit: chem.Librhetxts.borg
7. Reade (2018). Sulfidesulfide/ zink (ZnS). Genomen van: Reade.com