Zinc Sulfide Сульфид цинка Полупроводник (химическая формула ZnS), у которого ширина запрещенной зоны одна из самых больших среди полупроводников, используемых на практике. Материал может использоваться для получения излучателя синего света … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

сульфид цинка - сернистый цинк … Cловарь химических синонимов I

ПОДГРУППА IIB. СЕМЕЙСТВО ЦИНКА ЦИНК, КАДМИЙ, РТУТЬ Положение элементов семейства цинка как членов рядов переходных металлов, рассмотрено ранее (см. разд. Подгруппа IB и Переходные элементы). Хотя валентный электрон, отличающий их от элементов… … Энциклопедия Кольера

Сульфид цинка, сернистый цинк, ZnS цинковая соль сероводородной кислоты. Содержание 1 Свойства 2 Распространение в природе 3 Получение 4 … Википедия

Сульфид кадмия … Википедия

Общие Систематическое наименование Сульфид вольфрама(IV) Традиционные названия сернистый вольфрам Химическая формула WS2 Физические свойства Со … Википедия

Общие Систематическое наименование Сульфид вольфрама(VI) Традиционные названия Сернистый вольфрам Химическая формула WS3 Физические свойства Со … Википедия

- (сернистый цинк) ZnS, бесцветные кристаллы. В воде почти нерастворим. В природе минералы сфалерит и вюрцит. Входит в состав литопона (белый пигмент). Полупроводниковый материал, люминофор … Большой Энциклопедический словарь

ZnS, бесцветные кристаллы. В воде почти нерастворим. В природе минералы сфалерит и вюрцит. Входит в состав литопона (белый пигмент). Полупроводниковый материал, люминофор. * * * ЦИНКА СУЛЬФИД ЦИНКА СУЛЬФИД (сернистый цинк), ZnS, бесцветные… … Энциклопедический словарь

цинка сульфид - cinko sulfidas statusas T sritis chemija formulė ZnS atitikmenys: angl. zinc sulfide rus. цинк сернистый; цинка сульфид … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Книги

• Материалы, используемые в полупроводниковых приборах , . Книга содержит подробные сведения об основных типах полупроводниковых материалов - уже давно используемых в технике (германий, кремний, селен) и новых (антимониды индия, кадмия и цинка,…

Изобретение может быть использовано в производстве электролюминесцентных устройств. Шихта однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка включает следующие компоненты, мас.%: медь однохлористая CuCl - 0,05-0,15; марганец фтористый MnF 2 ·3Н 2 О - 0,2-0,45 или марганец азотнокислый Mn(NO 3) 2 ·6Н 2 O - 0,196-0,43; галогенид аммония - 0,5-1,5; цинк хлористый ZnCl 2 ·H 2 O - 0,25-1, или цинк бромистый ZnBr 2 0,28-1,2; кислоту щавелевую Н 2 С 2 O 4 ·2Н 2 O, или гидразин сернокислый N 2 H 4 ·H 2 SO 4 , или гидроксиламин сернокислый (NH 2 OH) 2 ·H 2 SO 4 , или гидроксиламин солянокислый NH 2 OH·HCl - 1-3; серу S - 2-4; цинк сернистый ZnS - остальное. В качестве галогенида аммония шихта может содержать аммоний хлористый NH 4 Cl, аммоний бромистый NH 4 Br или аммоний йодистый NH 4 I. Компоненты шихты тщательно перемешивают, просеивают и прокаливают в восстановительной атмосфере при 850-1050°С. Прокаленный люминофор охлаждают, разбраковывают и подвергают химической обработке, сушат и просеивают. Изобретение позволяет повысить яркость свечения электролюминофора более, чем в 2 раза, увеличить срок службы устройств, обеспечить изменение цвета при постоянном уровне яркости. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к люминесцентной технике, в частности к составам шихт для получения однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка, используемого в производстве электролюминесцентных устройств.

Уровень техники

Известен состав шихты, используемой для получения сульфидных электролюминофоров, активированных медью, марганцем или их смесью, получаемой путем приготовления смеси, содержащей сульфид цинка или цинка и кадмия, соответствующий активатор и коактиватор, прокаливания ее под слоем угля с последующей отмывкой продукта водным раствором гидрата окиси калия и перекиси водорода, при этом коактиватор вводят в шихту в виде галогенидов цинка или цинка и кадмия (см. а.с. СССР №510497, кл. С09К 1/12, опубл. 09.06.1976 г.).

Отсутствие в составе шихты галогенидов аммония;

Отсутствие восстановителей;

Неоптимальное соотношение между медью и марганцем в составе шихты;

Большое количество марганца;

Различные цвета свечения достигаются за счет отдельных люминофоров, излучающих синий, зеленый, желтый, оранжевый цвета по отдельности.

Известна шихта для получения электролюминофора оранжевого цвета свечения на основе сульфида цинка, включающая соединения марганца, меди и серу, при этом она содержит в качестве соединений марганца и меди углекислый марганец и йодистую медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:

(см. а.с. СССР №865884, кл. С09К 11/14, опубл. 25.09.1981 г.).

Недостатком данной шихты является:

Отсутствие в составе шихты галогенидов аммония и цинка (плавни);

Использование однойодистой меди (активатор);

Содержит малое количество восстановителя за счет использования углекислого марганца;

Низкий уровень яркости свечения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятой авторами за прототип является шихта для получения электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка, включающая соединения меди, марганца и серу (Казанкин О.Н. и др. Неорганические люминофоры, Л.: Химия, 1975, с.134-135).

Недостатком данной шихты является невозможность обеспечения изменения цвета свечения от желто-оранжевого до синего через белый в зависимости от условий электровозбуждения при постоянном уровне яркости свечения за счет неоптимального соотношения между медью и марганцем в составе шихты, большого количества марганца.

Раскрытие изобретения.

Задачей предлагаемого изобретения является создание состава шихты для получения однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка, обеспечивающего изменение цвета свечения от желто-оранжевого до синего через белый в зависимости от условий электровозбуждения (см. таблицу) при постоянном уровне яркости свечения с улучшением чистоты цвета и увеличением срока службы.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к улучшению яркости электролюминофоров, чистоты цвета и увеличению срока службы.

Технический результат достигается с помощью шихты для получения однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка, включающая соединения меди, марганца и серу, при этом она дополнительно содержит галогенид аммония или цинка, а также одно соединение из ряда, включающего щавелевую кислоту, гидразин сернокислый, гидроксиламин сернокислый или солянокислый, причем в качестве галогенидов цинка взяты цинк хлористый или бромистый, в качестве соединения меди - однохлористая медь, в качестве соединения марганца - марганец фтористый или азотнокислый, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

В шихте в качестве галогенида аммония она содержит аммоний хлористый NH 4 Cl, аммоний бромистый NH 4 Br или аммоний йодистый NH 4 I.

Сущность получения шихты однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка.

Состав шихты для получения однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка, активированного медью и марганцем, включает следующие компоненты (мас.%):

Компоненты шихты тщательно перемешивают, просеивают и подвергают прокаливанию в восстановительной атмосфере при температуре 850-1050°С. Прокаленный люминофор охлаждают, разбраковывают и подвергают химической обработке традиционным для производства электролюминофоров способом, после чего готовый люминофор сушат и просеивают.

Введение дополнительных компонентов обеспечивает создание восстановительной атмосферы за счет их термического разложения по реакциям, соответственно:

Продукты разложения указанных веществ или их смеси вытесняют воздух из зоны реакции, предохраняя люминофор от окисления кислородом воздуха, а также обеспечивают внедрение активатора - меди - в кристаллическую решетку основы люминофора (сульфид цинка) в виде однозарядных ионов Cu + . Это приводит к повышению яркости свечения электролюминофора в 2 и более раз, а также к увеличению стабильности в работе, что недостижимо без применения данных компонентов.

Осуществление изобретения.

Примеры конкретного выполнения получения шихты для однокомпонентного электролюминофора переменного цвета свечения на основе сульфида цинка.

Пример 1. К навеске сульфида цинка массой 93,5 г добавляют последовательно 0,04 г меди однохлористой, 0,1 г марганца фтористого или 0,1 г марганца азотнокислого, 0,2 г аммония хлористого или 0,2 г аммония бромистого или 0,2 г аммония йодистого или 0,1 г цинка хлористого или 0,1 г цинка бромистого, 0,5 г кислоты щавелевой или 0,5 г гидразина сернокислого или 0,5 г гидроксиламина сернокислого или 0,5 г гидроксиламина солянокислого, 1 г серы.

Смесь перемешивают в течение получаса и просеивают без остатка. Полученную шихту засыпают в тигли из углеродсодержащего материала и прокаливают при температуре 800°С в течение 1,5 часа.

Прокаленный люминофор охлаждают до комнатной температуры 18-20°С, выгружают из тигля, разбраковывают под УФ-лампой, с λ max =365 нм, просеивают и подвергают химической обработке следующим образом:

К 100 г люминофора приливают 100 мл раствора следующего состава:

Прибавляют 10 мл раствора перекиси водорода (32% раствор) и нагревают до температуры 70-80°С при постоянном перемешивании. По достижении указанной температуры нагревание прекращают, дают смеси отстояться и декантируют раствор. На весь цикл затрачивают 15 минут. Для полной отмывки люминофора повторяют 5 циклов обработки, после чего отмывают люминофор водой до нейтральной реакции порциями по 250 мл воды на 100 г люминофора. Всего 5-6 циклов. Отмытый люминофор сушат в сушильном шкафу при t° 110-120°С в течение суток до состояния пыления.

Полученный люминофор обладает очень низкой яркостью свечения при электровозбуждении (1-2 кд/м 2) и неудовлетворительной цветностью. Изменение цвета происходит от желтого до зеленого.

Пример 2. К навеске сульфида цинка массой 93,5 г добавляют последовательно 0,05 г меди однохлористой, 0,2 г марганца фтористого или 0,196 г марганца азотнокислого, 0,5 г аммония хлористого, или 0,5 г аммония бромистого, или 0,5 г аммония йодистого, или 0,25г цинка хлористого, или 0,28 г цинка бромистого, 1 г кислоты щавелевой, или 1 г гидразина сернокислого, или 1 г гидроксиламина сернокислого, или 1 г гидроксиламина солянокислого, 2 г серы.

Дальнейшая обработка аналогична методике приведенной в примере 1, температура прокалки 900°С.

Полученный электролюминофор обладает яркостью свечения 12-15 кд/м 2 . Цвет свечения изменяется от желтого до синего, в том числе холодно-белый.

Пример 3. К навеске сульфида цинка массой 93,5 г прибавляют последовательно 0,15 г меди однохлористой, 0,45 г марганца фтористого или 0,43 г марганца азотнокислого, 1,5 г аммония хлористого, или 1,5 г аммония бромистого, или 1,5 г аммония йодистого, или 1 г цинка хлористого, или 1,2 г цинка бромистого, 3 г кислоты щавелевой, или 3 г гидразина сернокислого, или 3 г гидроксиламина сернокислого, или 3 г гидроксиламина солянокислого, 4 г серы.

Дальнейшая обработка аналогична методике приведенной в примере 1, температура прокалки 1050°С.

Полученный электролюминофор обладает яркостью свечения 13-16 кд/м 2 . Цвет свечения изменяется от желто-оранжевого до фиолетового, в том числе тепло-белый.

Пример 4. К навеске сульфида цинка массой 93,5 г добавляют последовательно 0,2 г меди однохлористой, 0,5 г марганца фтористого или 0,5 г марганца азотнокислого, 2 г аммония хлористого, или 2 г аммония бромистого, или 2 г аммония йодистого, или 1,5 г цинка хлористого, или 1,6 г цинка бромистого, 4 г кислоты щавелевой, или 4 г гидразина сернокислого, или 4 г гидроксиламина сернокислого, или 4 г гидроксиламина солянокислого, 5 г серы.

Дальнейшая обработка аналогична методике приведенной в примере 1, температура прокалки 1100°С.

Полученный электролюминофор обладает низкой яркостью свечения 5-6 кд/м 2 . Цветность образцов неудовлетворительная. Изменение цвета происходит в диапазоне от желто-оранжевого до желто-зеленого. Белый цвет свечения недостижим.

Таким образом, увеличение либо уменьшение соотношения компонентов приводит к ухудшению показателей электролюминофора, а полученный электролюминофор по примерам 2 и 3 является оптимальным и соответствует всем заданным показателям.

Зависимость цвета свечения образцов люминофора от условий электровозбуждения.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества.

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 SO 2 .

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

Регистрация элементарных частиц

Напишите отзыв о статье "Сульфид цинка"

Примечания

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, с. : рис., табл. - 2600 экз.

Отрывок, характеризующий Сульфид цинка

Граф Илья Андреич вышел из предводителей, потому что эта должность была сопряжена с слишком большими расходами. Но дела его всё не поправлялись. Часто Наташа и Николай видели тайные, беспокойные переговоры родителей и слышали толки о продаже богатого, родового Ростовского дома и подмосковной. Без предводительства не нужно было иметь такого большого приема, и отрадненская жизнь велась тише, чем в прежние годы; но огромный дом и флигеля всё таки были полны народом, за стол всё так же садилось больше человек. Всё это были свои, обжившиеся в доме люди, почти члены семейства или такие, которые, казалось, необходимо должны были жить в доме графа. Таковы были Диммлер – музыкант с женой, Иогель – танцовальный учитель с семейством, старушка барышня Белова, жившая в доме, и еще многие другие: учителя Пети, бывшая гувернантка барышень и просто люди, которым лучше или выгоднее было жить у графа, чем дома. Не было такого большого приезда как прежде, но ход жизни велся тот же, без которого не могли граф с графиней представить себе жизни. Та же была, еще увеличенная Николаем, охота, те же 50 лошадей и 15 кучеров на конюшне, те же дорогие подарки в именины, и торжественные на весь уезд обеды; те же графские висты и бостоны, за которыми он, распуская всем на вид карты, давал себя каждый день на сотни обыгрывать соседям, смотревшим на право составлять партию графа Ильи Андреича, как на самую выгодную аренду.
Граф, как в огромных тенетах, ходил в своих делах, стараясь не верить тому, что он запутался и с каждым шагом всё более и более запутываясь и чувствуя себя не в силах ни разорвать сети, опутавшие его, ни осторожно, терпеливо приняться распутывать их. Графиня любящим сердцем чувствовала, что дети ее разоряются, что граф не виноват, что он не может быть не таким, каким он есть, что он сам страдает (хотя и скрывает это) от сознания своего и детского разорения, и искала средств помочь делу. С ее женской точки зрения представлялось только одно средство – женитьба Николая на богатой невесте. Она чувствовала, что это была последняя надежда, и что если Николай откажется от партии, которую она нашла ему, надо будет навсегда проститься с возможностью поправить дела. Партия эта была Жюли Карагина, дочь прекрасных, добродетельных матери и отца, с детства известная Ростовым, и теперь богатая невеста по случаю смерти последнего из ее братьев.
Графиня писала прямо к Карагиной в Москву, предлагая ей брак ее дочери с своим сыном и получила от нее благоприятный ответ. Карагина отвечала, что она с своей стороны согласна, что всё будет зависеть от склонности ее дочери. Карагина приглашала Николая приехать в Москву.
Несколько раз, со слезами на глазах, графиня говорила сыну, что теперь, когда обе дочери ее пристроены – ее единственное желание состоит в том, чтобы видеть его женатым. Она говорила, что легла бы в гроб спокойной, ежели бы это было. Потом говорила, что у нее есть прекрасная девушка на примете и выпытывала его мнение о женитьбе.
В других разговорах она хвалила Жюли и советовала Николаю съездить в Москву на праздники повеселиться. Николай догадывался к чему клонились разговоры его матери, и в один из таких разговоров вызвал ее на полную откровенность. Она высказала ему, что вся надежда поправления дел основана теперь на его женитьбе на Карагиной.
– Что ж, если бы я любил девушку без состояния, неужели вы потребовали бы, maman, чтобы я пожертвовал чувством и честью для состояния? – спросил он у матери, не понимая жестокости своего вопроса и желая только выказать свое благородство.
– Нет, ты меня не понял, – сказала мать, не зная, как оправдаться. – Ты меня не понял, Николинька. Я желаю твоего счастья, – прибавила она и почувствовала, что она говорит неправду, что она запуталась. – Она заплакала.
Материал ZnS (сульфид цинка)

Оптические изделия из сульфида цинка ZnS ( , окна, плоскопараллельные пластины, линзы, призмы и зеркала) используются в лазерных приборах видимого и ИК спектрального диапазона, а также в оптических системах специального назначения. Основные достоинства кристаллического сульфида цинка - высокая термомеханическая прочность, твердость, химическая инертность и прозрачность в видимой и ИК области спектра (0.4-13.5) мкм. Оптика из ZnS используется в лазерах, работающих в ИК диапазоне на длинах волн 2.8, 3.8 и 5.5 мкм, в приборах формирования изображения для медицинской техники, в системах обнаружения и радиометрии, а также в различных устройствах высокоскоростных летательных аппаратов, т.к. сульфид цинка выдерживает большие аэродинамические нагрузки без существенной деградации оптических характеристик.

При эксплуатации оптических компонентов, испытывающих аэродинамические нагрузки, важными характеристики являются твердость, прочность, коэффициент трещиностойкости и упругие свойства материала.

Благодаря выше перечисленным свойствам, сульфид цинка ZnS используется и как элемент композиционного материала для покрытия оптики из селенида цинка ZnSe, т.к. селенид цинка - менее прочный и менее твердый материал.

Наиболее перспективным методом получения прозрачного материала сульфида цинка ZnS признано газофазное химическое осаждение ZnS при реакции паров цинка Zn и сероводорода H2S. В результате образуется поликристаллический сульфид цинка CVD-ZnS (приставка CVD - Chemical Vapor Deposition). По своей структуре CVD-ZnS - поликристаллический материал, размер микрокристаллов (зерен) является управляемым параметром, который варьируется в процессе производства с целью получения максимальной прочности.

Выращенный таким способом сульфид цинка CVD-ZnS обладает недостаточной прозрачностью в видимой части спектра. Ограничение пропускания в видимом диапазоне обусловлено рассеиванием излучения на оптических микро неоднородностях, образующихся в процессе роста в поликристаллическом CVD-ZnS материале. Оптические неоднородности в виде субмикронных пор и границ между зеренными слоями различной плотности имеют характерные размеры, близкие к длинам волн видимого излучения.

Поликристаллический CVD-ZnS сульфид цинка, прозрачный в ИК области спектра, но с заметным поглощением в видимой части спектра, называется инфракрасным ИК сортом сульфида цинка или CVD-ZnS FLIR grade (FLIR - Forward Looking Infra Red - инфракрасная система переднего обзора), спектральную характеристику пропускания CVD-ZnS FLIR grade см. ниже.

Улучшить свойства поликристаллического CVD сульфида цинка удается при его последующей обработке высокотемпературным газостатическим прессованием – HIP (Hot Isostatically Pressed). В результате такой обработки получают прозрачный поликристаллический сульфид цинка с максимально высоким пропусканием во всем спектральном диапазоне (0.4 - 13.5) мкм, при этом улучшаются упруго- пластические свойства CVD-ZnS материала. Это происходит благодаря уменьшению концентрации оптических микро неоднородностей, упорядочению структуры и упрочнению межатомных связей. Поликристаллический CVD-ZnS рекристаллизуется в процессе обработки в газостате, при этом формируется структура, близкая к равновесной, с преимущественной кристаллографической ориентацией <111>. CVD-ZnS сульфид цинка, прозрачный в широком диапазоне длин волн (0.4 - 13.5) мкм, называется CVD-ZnS MS grade (MS - MultiSpectral), спектральную характериатику пропускания сульфида цинка CVD-ZnS MS grade см. ниже.

В Нижнем Новгороде в Институте химии высокочистых веществ РАН в результате оптимизации параметров процесса газостатического прессования разработана технология изготовления прозрачного поликристаллического сульфида цинка CVD-ZnS MS с минимальным коэффициентом рассеяния в видимом диапазоне при максимально высокой прочности и твердости материала, . Получены параметры прозрачного поликристаллического сульфида цинка (CVD-ZnS MS), соответствующие уровню мировых стандартов: коэффициент рассеяния в видимом спектральном диапазоне 0.04 (1/см) на длине волны 0.5 мкм; механические характеристики - прочность на изгиб - 85 МПа, твердость - 2 ГПа, коэффициент вязкого разрушения - 0.8 (МПа м1/2).

ООО Электростекло выращивает и предлагает оба вида CVD сульфида цинка, описанных выше: CVD-ZnS FLIR grade и CVD-ZnS MS grade, а также изготавливает оптические изделия из этих поликристаллических материалов.

Компания производит из сульфида цинка CVD-ZnS FLIR grade оптические компоненты для ИК систем (как правило работающих в диапазоне (8 - 13) мкм), а именно: CVD-ZnS окна, CVD-ZnS защитные окна-пластины, клинья, линзы, мениски, а также заготовки для перечисленных выше оптических изделий. Максимальные размеры изготавливаемых деталей: ZnS заготовки и ZnS окна (пластины) – до (200x500) мм, толщиной 15мм, ZnS обтекатели - диаметр до 300мм.

Спектр пропускания (T) полированного окна из сульфида цинка CVD-ZnS FLIR grade толщиной 5 мм в диапазоне (2.5 – 25.0) мкм.

Кроме того ООО Электростекло поставляет поликристаллический сульфид цинка (CVD-ZnS MS) и изделия из него для работы в спектральном диапазоне (0.4 - 13.5) микрон. Компания производит из сульфида цинка CVD-ZnS MS оптические компоненты: окна, пластины, линзы, клинья, а также заготовки для перечисленных выше оптических изделий. Максимальный диаметр Multispectral CVD-ZnS деталей - до 200 мм.

Спектр пропускания (T) полированного окна из прозрачного сульфида цинка CVD-ZnS MS grade (MultiSpectral) толщиной 5 мм в диапазонах (200 - 1100) нм и (2.5 - 25) мкм.

ООО «Электростекло» предлагает изготовление ZnS оптических изделий, подробнее, см. Каталог.
В настоящее время ООО «Электростекло» изготавливает из сульфида цинка CVD-ZnS FLIR grade для ИК систем, а также из сапфира (лейкосапфира), CVD-ZnSe, кремния, Ge, CaF2, BaF2, MgF2, LiF, стекла и кварцевого стекла.

Возможно, вы найдете требуемую ZnS оптику в нашем интернет складе, см. .

Свойства материала ZnS сульфид цинка

	ПАРАМЕТР		ЗНАЧЕНИЕ
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ZnS (сульфид цинка)
	Диапазон пропускания		0.37 - 13.5 мкм
	Показатель преломления, n		2.20084 (l = 10 мкм)
	Потери на отражение		24.7% (l = 10 мкм, 2 поверхности)
	dn/dT		38.7 x 10 -6 /K l = 3.39 мкм
	Коэффициент поглощения		0.6 х10 -3 см -1 , l = 3.8 мкм
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ZnS (сульфид цинка)
	Плотность		4.09 г/см 3
	Температура плавления		1827° C (диссоциирует при 700° C)
	Коэффициент теплопроводности		27.2 Вт/(м K) при 298 К
	Коэффициент термического расширения		6.5 x 10 -6 /К при 273 К
	Твердость по Кнупу		160 (масса индентора 50 г)
	Удельная теплоемкость		515 Дж/(кг K)
	Диэлектрическая постоянная		8
	Модуль Юнга, E		74.5 ГПа
	Предел упругости		68.9 МПа
	Коэффициент Пуассона		0.28
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ZnS (сульфид цинка)
	Растворимость		65 х 10 -6 г / 100 г воды
	Молекулярный вес		97.43
	Класс		Поликристалл, кубический, структура ZnS.

Показатель преломления

	Длина волны, мкм	0.405	0.436	0.468	0.480	0.509	0.546	0.588	0.644	0.668	0.706
	Показатель преломления ZnS (сульфид цинка)	2.545	2.489	2.449	2.437	2.413	2.388	2.368	2.347	2.340	2.331
	Длина волны, мкм	0.780	0.795	0.852	0.894	1.014	1.129	1.530	2.058	3.000	3.500
	Показатель преломления	2.317	2.314	2.306	2.302	2.292	2.285	2.272	2.264	2.258	2.255
	Длина волны, мкм	4.000	4.500	5.000	8.000	9.000	10.00	11.25	12.00	13.00
	Показатель преломления	2.252	2.250	2.247	2.223	2.213	2.201	2.183	2.171	2.153

Своё название цинк получил с лёгкой руки Парацельса, назвавшего этот металл «zincum» («zinken»). В переводе с немецкого это означает «зубец» – именно такую форму имеют кристаллиты металлического цинка.

В чистом виде цинк в природе не встречается, однако он содержится в земной коре, в воде и даже практически в каждом живом организме. Его добыча чаще всего осуществляется из минералов: цинкита, виллемита, каламина, смитсонита и сфалерита. Последний является наиболее распространенным, а его основную часть составляет сульфид ZnS. Сфалерит в переводе с греческого – обманка. Такое название он получил из-за трудности определения минерала.

Zn можно обнаружить в термальных водах, где он постоянно мигрирует, осаждаясь в виде того же сульфида. В роли главного осадителя цинка выступает сероводород. В качестве биогенного элемента цинк активно участвует в жизни многих организмов, причем некоторые из них концентрируют в себе этот элемент (отдельные виды фиалок).

Наиболее крупными месторождениями минералов с содержанием Zn располагают Боливия и Австралия. Основные месторождения цинка в России находятся в Восточно-Сибирском и Уральском регионах. Общие прогнозируемые запасы страны – 22,7 млн. т.

Цинк: производство

Главное сырье для добычи цинка – это полиметаллическая руда, содержащая сульфид Zn в количестве 1-4 %. В дальнейшем это сырьё обогащается селективной флотацией, позволяющей получить цинковый концентрат (до 50-60 % Zn). Его помещают в печи, превращая сульфид в оксид ZnO. Затем обычно применяется дистилляционный (пирометаллургический) способ получения чистого Zn: концентрат обжигается и спекается до состояния зернистости и газопроницаемости, после чего восстанавливается коксом или углем при температуре 1200-1300°C. Простая формула показывает, как из оксида цинка получить цинк:

ZnO+С=Zn+CO

Данный способ позволяет добиться 98,7-процентной чистоты металла. Если же необходима чистота в 99,995%, применяется технологически более сложная очистка концентрата ректификацией.

Физические и химические свойства цинка

Элемент Zn, с атомной (молярной) массой 65,37 г/моль занимает в таблице Менделеева ячейку под номером 30. Чистый цинк – это металл сине-белого цвета с характерным металлическим блеском. Его основные характеристики:

• плотность – 7,13 г/см 3
• температура плавления – 419,5 о С (692,5 К)
• температура кипения – 913 о С (1186 К)
• удельная теплоемкость цинка – 380 дж/кг
• удельная электропроводность – 16,5*10 -6 см/м
• удельное электрическое сопротивление – 59,2*10 -9 ом/м (при 293 К)

Контакт цинка с воздухом приводит к образованию оксидной пленки и потускнению поверхности металла. Элемент Zn легко образует оксиды, сульфиды, хлориды и фосфиды:

2Zn+О 2 =2ZnО

Zn+S=ZnS

Zn+Сl 2 =ZnСl 2

3Zn+2Р=Zn 3 Р 2

Цинк взаимодействует с водой, сероводородом, отлично растворяется в кислотах и щелочах:

Zn+Н 2 О=ZnО+Н 2

Zn+Н 2 S=ZnS+Н 2

Zn+Н 2 SO 4 =ZnSO 4 +Н 2

4Zn+10НNО 3 =4Zn(NО 3)2+NН 4 NО3+3 Н 2 О

Zn+2КОH+2Н 2 О=К2+Н 2

Также цинк взаимодействует с раствором CuSO 4 , вытесняя медь, поскольку она менее активна, нежели Zn, а значит, первой выводится из раствора соли.

Цинк может находиться не только в твердом или пылеобразном виде, но и в виде газа. В частности, пары цинка возникают при сварочных работах. В данном виде Zn представляет собой яд, который становится причиной появления цинковой (металлической) лихорадки.

Сульфид цинка: физические и химические свойства

Свойства ZnS представлены в таблице:

9 класс