Сульфид цинка

Сульфид цинка
Общие
Систематическое наименование	сульфид цинка
Хим. формула	ZnS
Физические свойства
Состояние	кристаллическое
Молярная масса	97.474 г/моль
Плотность	4.090 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1185 °C
Структура
Кристаллическая структура	цинковой обманки a = 0.54109 нм; вюрцита a = 0.3820 нм, c = 0.6260 нм;
Классификация
Рег. номер CAS	1314-98-3
PubChem	14821
RTECS	ZH5400000
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Элементарная ячейка кристаллов типа сфалерита.
__ Zn __S

Сульфи́д ци́нка, сернистый цинк, — бинарное неорганическое соединение цинка и серы. Цинковая соль сероводородной кислоты.

Распространение в природе

В природе ZnS встречается в виде минералов сфалерита α-ZnS (цинковая обманка) — основного сырья для получения цинка и вюрцита β-ZnS, — редкого минерала с таким же химическим составом, но отличающегося от сфалерита типом кристаллической решётки.

Некоторые свойства

Сульфид цинка — бесцветные кристаллы, желтеющие при нагревании свыше 150 °C. При нормальных условиях устойчива α-модификация. При атмосферном давлении не плавится, а сублимируется. Под давлением 15 МПа (150 атм) плавится при 1850 °C. Помимо двух основных кристаллических форм, сульфид цинка может кристаллизоваться в ряде политипных форм.

Во влажном воздухе сульфид цинка окисляется до сульфата; при нагревании на воздухе образуется ZnO и SO₂.

В воде нерастворим, в кислотах растворяется с образованием соответствующей соли цинка и выделением сероводорода.

При легировании следами меди, кадмия, серебра и других металлов приобретает способность к люминесценции.

Получение

Сульфид цинка может быть получен пропусканием газообразного сероводорода через водные растворы солей цинка, например, хлорида, обменной реакцией водорастворимой соли цинка с водорастворимым сульфидом, например, щелочных металлов, прямым синтезом из элементов — сплавлением порошков цинка и серы.

Сульфид цинка может быть получен при воздействии ударных волн на смесь порошков цинка и серы.

Применение

Люминофоры

Применяется для создания люминофоров, через двоеточие указан легирующий металл: ZnS:Ag (с синим цветом свечения) — для цветных кинескопов и в качестве сцинтиллятора для детектирования альфа-излучения; (Zn, Cd)S:Ag — для рентгеновских трубок, ZnS:Cu (с зелёным цветом свечения) — для светящихся табло, панелей, люминофоров осциллографических трубок, в составе светосоставов постоянного действия на шкалах авиационных и военных измерительных приборов (также входят в состав галогениды членов ряда урана-238 и урана-235) (см. радиолюминесценция).

Лазерная техника

Сульфид цинка типа сфалерита — полупроводниковый материал с шириной запрещённой зоны 3,54—3,91 эВ, используется, в частности, в полупроводниковых лазерах.

Регистрация элементарных частиц

Крупные монокристаллы, активированные серебром или редкоземельными металлами применяют в качестве сцинтилляторов для регистрации ионизирующих излучений.

Нанотехнологии

Наноструктуры на основе сульфида цинка используются в медицине, оптоэлектронике, лазерной технике, QD-LED дисплеях и т. д.

Инфракрасная оптика

Сульфид цинка используется для изготовления ИК-прозрачных окон и линз. Наибольшая прозрачность обеспечивается для излучения с длиной волны от 8 до 14 мкм, т. н. средний диапазон инфракрасного излучения.

Литература

• Бовина Л. А. и др. Физика соединений AIIBVI / под ред. А. Н. Георгобиани, М. К. Шейнкмана. — М. : Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 319, [1] с. : рис., табл. — 2600 экз.