Çinko sülfit (ZnS) yapısı, özellikleri, adlandırılması, kullanımları

çinko sülfit Z formülünün bir inorganik bileşiğidir._nZn katyonları tarafından oluşturulan S²⁺ ve anyonlar S^2-. Doğada esas olarak iki mineral olarak bulunur: wurtzit ve sfalerit (veya çinko blende), ikincisi ana şeklidir..

Sfalerit, sunduğu safsızlıklar nedeniyle siyah rengin doğasında ortaya çıkar. Saf halde beyaz kristallere sahipken, wurtzite grimsi beyaz kristallere sahiptir..

Çinko sülfit suda çözünmez. Yere nüfuz ettiği ve yeraltı sularını ve akıntılarını kirlettiği için çevresel hasara neden olabilir..

Çinko sülfit, diğer reaksiyonların yanı sıra, korozyon ve nötralizasyon yoluyla üretilebilir..

Korozyon yoluyla:

Zn + H₂S => ZnS + H₂

Nötrleştirme ile:

'H₂S + Zn (OH)₂ => ZnS + 2H₂Ey

Çinko sülfit, çoklu kullanım ve uygulama kapasitesini veren bir fosforlu tuzdur. Ayrıca, yarı iletken ve fotokatalisttir..

indeks

• 1 yapı
  • 1.1 Çinko blende
  • 1.2 Wurzita
• 2 Özellikler
  • 2.1 Renk
  • 2.2 Erime noktası
  • 2.3 Suda çözünürlük
  • 2.4 Çözünürlük
  • 2.5 Yoğunluk
  • 2.6 Sertlik
  • 2.7 Kararlılık
  • 2.8 Ayrışma
• 3 İsimlendirme
  • 3.1 Sistematik ve geleneksel adlandırmalar
• 4 Kullanım
  • 4.1 Pigmentler veya kaplamalar olarak
  • 4.2 Fosforesansı nedeniyle
  • 4.3 Yarı iletken, fotokatalist ve katalizör
• 5 Kaynakça

yapı

Çinko sülfit, Zn katyonu arasındaki elektrostatik çekiciliklerin yönettiği kristal yapılarını benimser.²⁺ ve anyon S^2-. Bunlar iki: sfalerit veya çinko, ve wurzit. Her iki iyonda da eşit yük iyonları arasındaki itilmeleri asgariye indirir..

Çinko blende, karasal basınç ve sıcaklık koşullarında en stabil olanıdır; ve daha az yoğun olan wurzit, sıcaklıktaki artış nedeniyle kristalin yeniden düzenlemesinden kaynaklanır..

İki yapı aynı anda aynı ZnS katı içinde bir arada bulunabilir, ancak çok yavaş bir şekilde wurzit baskın hale gelecektir.

Çinko Blende

Üstteki görüntü, çinko blende yapısının yüzlerinde merkezlenen kübik ünite hücresini göstermektedir. Sarı küreler S anyonlarına karşılık gelir.^2-, ve Zn katyonlarına griler²⁺, köşelerde ve küp yüzlerinin merkezlerinde bulunur.

İyonların etrafındaki dört yüzlü geometrileri not edin. Çinko blende, kristalin içindeki delikleri aynı geometriye sahip olan (tetrahedral delikler) bu tetrahedronlarla da temsil edilebilir..

Ayrıca, birim hücreler içinde ZnS oranı karşılanır; yani, 1: 1 oranında. Böylece, her Zn katyonu için²⁺ bir anyon var S^2-. Resimde gri küreler bolca gözükebilir, ancak aslında küplerin köşelerinde ve ortasındayken diğer hücreler tarafından paylaşılırlar..

Örneğin, kutunun içindeki dört sarı küreyi alırsanız, etrafınızdaki tüm gri kürelerin "parçaları" aynı (ve yaparlar), dördü eklemelidir. Bu şekilde kübik birim hücrede dört Zn vardır.²⁺ ve dört S^2-, stokiyometrik ZnS oranının yerine getirilmesi.

Ayrıca, sarı kürelerin önünde ve arkasında tetrahedral delikler olduğunu vurgulamak önemlidir (onları birbirinden ayıran alan)..

wurtzite

Çinko şişenin yapısından farklı olarak, wurzit altıgen bir kristal sistemi benimsemiştir (üst görüntü). Bu daha az kompakt olduğundan, katı daha düşük yoğunluğa sahiptir. Wurzitte bulunan iyonlar ayrıca tetrahedral ortamlara ve ZnS formülüne uyan 1: 1 oranına sahiptir..

özellikleri

renk

Üç şekilde sunulabilir:

-Beyaz ve altıgen kristallerle wurtzite.

-Beyaz-grimsi kristaller ve kübik kristallerle sfalerit.

-Beyaz ila grimsi beyaz veya sarımsı toz ve kübik sarımsı kristaller olarak.

Erime noktası

1700 ° C.

Suda çözünürlük

Neredeyse çözünmez (18º C'de 0.00069 g / 100 ml).

çözünürlük

Alkalilerde çözünmez, seyreltik mineral asitlerinde çözünür.

yoğunluk

Sfalerit 4.04 g / cm³ ve wurtzite 4.09 g / cm³.

sertlik

Mohs ölçeğinde 3 ila 4 sertliğe sahiptir.

kararlılık

Su içerdiğinde, yavaş yavaş sülfatla oksitlenir. Kuru bir ortamda stabil.

ayrışma

Yüksek sıcaklıklarda ısıtıldığında, çinko ve kükürt oksitlerin zehirli buharlarını yayar..

terminoloji

Zn'nin elektronik konfigürasyonu [Ar] 3d¹⁰4s². 4s orbitalinin iki elektronunu kaybetmek Zn katyonuna benzer²⁺ yörüngeleri ile dolu. Bu nedenle, elektronik olarak verilen Zn²⁺ Zn'den çok daha kararlı⁺, sadece +2 değerine sahip.

Bu nedenle, stok isimlendirme için ihmal ediniz, parantez içine alınmış olan değerini ve Romen rakamlarını kullanınız: çinko sülfit (II).

Sistematik ve geleneksel isimlendirme

Ancak, daha önce önerilenin yanı sıra ZnS'yi çağırmanın başka yolları da var. Sistematikte, her bir elementin atom sayısı Yunanca numaralarıyla belirtilir; sadece bir tane olduğunda sağdaki elemanın tek istisnasıyla. Böylece, ZnS şöyle adlandırılır: maymunÇinko sülfit (ve monozinc monosülfür değil).

Geleneksel isimlendirme ile ilgili olarak, benzersiz bir +2 değerine sahip olan çinko, -ico ekini ekleyerek eklenir. Sonuç olarak, geleneksel adı ortaya çıkıyor: Çinko sülfürico.

uygulamaları

Pigmentler veya kaplamalar olarak

-Sachtolith, çinko sülfit ile yapılan beyaz bir pigmenttir. Macunlar, macunlar, macunlar, alt kılıflar, lateks boyalar ve tabelalarda kullanılır..

Mikro titanyum veya şeffaf demir oksit pigmentleri gibi ultraviyole ışığı emen pigmentler ile birlikte kullanımı, hava koşullarına dayanıklı pigmentlerde gereklidir..

-ZnS lateks veya dokulu boyalara uygulandığında uzamış bir mikrobisidal etkisi vardır.

-Sertliği ve kırılma, erozyon, yağmur veya toza karşı direnci sayesinde, dış kızılötesi pencereler veya uçak çerçeveleri için uygun hale getirir.

-ZnS, aşınmayı azaltmak için bileşiklerin taşınmasında kullanılan rotorların kaplanmasında kullanılır. Baskı mürekkepleri, yalıtkan bileşikler, termoplastik pigmentasyon, aleve dayanıklı plastikler ve elektrominesans lambaların üretiminde de kullanılır..

-Çinko sülfit saydam olabilir ve görünür optikler ve kızılötesi optikler için bir pencere olarak kullanılabilir. Gece görüş cihazlarında, televizyon ekranlarında, radar ekranlarında ve flüoresan kaplamalarda kullanılır..

-ZnS'nin Cu ile katlanması, elektrominesans panellerin üretiminde kullanılır. Ek olarak, roket tahrikinde ve gravimetride kullanılır.

Fosforesansı nedeniyle

-Fosforesansı, saatin ellerini boyamak ve böylece karanlıkta zamanı görselleştirmek için kullanılır; ayrıca oyuncak boyalarında, acil durum işaretlerinde ve trafik uyarılarında.

Fosforesans, katod ışın tüplerinde ve X-ışını ekranlarında çinko sülfitin karanlık noktalarda parlamasını sağlar. Fosforesansın rengi kullanılan aktivatöre bağlıdır.

Yarı iletken, fotokatalist ve katalizör

-Sfalerit ve wurtzit geniş bant yarık yarı iletkenlerdir. Sfalerit 3.54 eV'lik bir bant boşluğuna sahipken, wurtzite 3.91 eV'lik bir bant boşluğuna sahiptir..

-ZnS, görünür ışık altında hidrojen üretimi için kullanılan CdS - ZnS / zirkonyum - titanyum fosfattan oluşan bir fotokatalizörün hazırlanmasında kullanılır.

-Organik kirleticilerin parçalanması için bir katalizör görevi görür. LED lambalarda renk senkronizatörünün hazırlanmasında kullanılır..

-Nanokristalleri, proteinlerin ultrasensitif tespiti için kullanılır. Örneğin, ZnS'nin kuantum noktalarından ışık yayarak. Fotoelektrokataliz yoluyla elektrik üretimi için kombine bir fotokatalist (CdS / ZnS) -TiO2 hazırlanmasında kullanılır.

referanslar

1. Pubchem. (2018). Çinko sülfit. Alındığı kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. QuimiNet. (16 Ocak 2015). Çinko Sülfür Esaslı Beyaz Pigment. Alınan: quiminet.com
3. Vikipedi. (2018). Çinko sülfit. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org
4. II-VI İngiltere. (2015). Çinko sülfit (ZnS). Alındığı kaynak: ii-vi.es
5. Rob Toreki (30 Mart 2015). Zincblende (ZnS) Yapısı. Alındığı kaynak: ilpi.com
6. Kimya LibreTexts. (22 Ocak 2017). Yapısı-Çinko Blende (ZnS). Alındığı kaynak: chem.libretexts.org
7. Reade. (2018). Çinko Sülfür / Çinko Sülfür (ZnS). Alındığı kaynak: reade.com