Struktur, sifat, tata nama, penggunaan seng sulfida (ZnS)



itu seng sulfida adalah senyawa anorganik dari rumus ZnS, dibentuk oleh kation Zn2+ dan anion S2-. Itu ditemukan di alam terutama sebagai dua mineral: wurtzite dan sphalerite (atau seng blende), yang terakhir adalah bentuk utamanya.

Sphalerite muncul dalam sifat warna hitam karena kotoran yang dihadirkannya. Dalam bentuk murni memiliki kristal putih, sedangkan wurtzite memiliki kristal putih keabu-abuan.

Seng sulfida tidak larut dalam air. Ini dapat menyebabkan kerusakan lingkungan, karena menembus tanah dan mencemari air tanah dan arusnya.

Seng sulfida dapat diproduksi, antara lain reaksi, oleh korosi dan oleh netralisasi.

Oleh korosi:

Zn + H2S => ZnS + H2

Dengan netralisasi:

H2S + Zn (OH)2 => ZnS + 2H2O

Seng sulfida adalah garam berfluoresen, yang memberikannya kapasitas berbagai kegunaan dan aplikasi. Selain itu, ini adalah semikonduktor dan fotokatalis.

Indeks

  • 1 Struktur
    • 1.1 Campuran seng
    • 1.2 Wurzita
  • 2 Properti
    • 2.1 Warna
    • 2.2 Titik lebur
    • 2.3 Kelarutan dalam air
    • 2.4 Kelarutan
    • 2.5 Kepadatan
    • 2.6 Kekerasan
    • 2.7 Stabilitas
    • 2.8 Dekomposisi
  • 3 Nomenklatur
    • 3.1 Nomenklatur sistematis dan tradisional
  • 4 Penggunaan
    • 4.1 Sebagai pigmen atau pelapis
    • 4.2 Karena fosfornya
    • 4.3 Semikonduktor, fotokatalis dan katalis
  • 5 Referensi

Struktur

Seng sulfida mengadopsi struktur kristal yang diatur oleh gaya tarik elektrostatik antara kation Zn2+ dan anion S2-. Ini adalah dua: sphalerite atau zinc blende, dan wurzite. Dalam kedua ion tersebut mengurangi hingga minimum tolakan di antara ion-ion dengan muatan yang sama.

Zinc blende adalah yang paling stabil dalam kondisi tekanan dan temperatur terestrial; dan wurzite, yang kurang padat, hasil dari penataan ulang kristal karena peningkatan suhu.

Kedua struktur dapat hidup berdampingan dalam ZnS padatan yang sama pada saat yang sama meskipun, sangat lambat, wurzite akan berakhir mendominasi.

Zinc Blende

Gambar atas menunjukkan sel satuan kubik yang berpusat pada wajah struktur zinc blende. Bola kuning sesuai dengan anion S.2-, dan abu-abu ke Zn kation2+, terletak di sudut-sudut dan di tengah-tengah permukaan kubus.

Perhatikan geometri tetrahedral di sekitar ion. Seng blende juga dapat diwakili oleh tetrahedron ini, yang lubang-lubang di dalam kristal memiliki geometri yang sama (lubang tetrahedral).

Juga, dalam sel-sel satuan rasio ZnS terpenuhi; yaitu, rasio 1: 1. Jadi, untuk setiap kation Zn2+ ada anion S2-. Dalam gambar itu tampak bahwa bola abu-abu berlimpah, tetapi pada kenyataannya ketika berada di sudut dan pusat wajah kubus mereka dibagi oleh sel-sel lain.

Misalnya, jika Anda mengambil empat bola kuning yang ada di dalam kotak, "potongan" dari semua bola abu-abu di sekitar Anda harus menambahkan yang sama (dan mereka melakukannya), empat. Dengan cara ini dalam sel satuan kubik ada empat Zn2+ dan empat S2-, memenuhi rasio ZnS stoikiometri.

Penting juga untuk menekankan bahwa ada lubang tetrahedral di depan dan di belakang bola kuning (ruang yang memisahkan mereka dari satu sama lain).

Wurzita

Berbeda dengan struktur zinc blende, wurzite mengadopsi sistem kristal heksagonal (gambar atas). Ini kurang kompak, sehingga padatan memiliki kepadatan lebih rendah. Ion-ion dalam wurzite juga memiliki lingkungan tetrahedral dan rasio 1: 1 yang cocok dengan rumus ZnS.

Properti

Warna

Itu dapat disajikan dalam tiga cara:

-The wurtzite, dengan kristal putih dan heksagonal.

-Sfalerit, dengan kristal putih keabu-abuan dan kristal kubik.

-Seperti bubuk putih ke putih keabu-abuan atau kekuningan, dan kristal kekuningan kubik.

Titik lebur

1700º C.

Kelarutan dalam air

Hampir tidak larut (0,00069 g / 100 ml pada 18º C).

Kelarutan

Tidak larut dalam alkali, larut dalam asam mineral encer.

Kepadatan

Sphalerite 4,04 g / cm3 dan wurtzite 4,09 g / cm3.

Kekerasan

Ini memiliki kekerasan 3 hingga 4 pada skala Mohs.

Stabilitas

Ketika mengandung air, perlahan teroksidasi menjadi sulfat. Dalam lingkungan yang kering itu stabil.

Dekomposisi

Ketika dipanaskan pada suhu tinggi ia mengeluarkan uap beracun dari seng dan sulfur oksida.

Nomenklatur

Konfigurasi elektronik Zn adalah [Ar] 3d104s2. Kehilangan dua elektron dari orbital 4s seperti kation Zn2+ dengan orbital penuh. Oleh karena itu, mengingat bahwa secara elektronik Zn2+ itu jauh lebih stabil daripada Zn+, hanya memiliki valensi +2.

Karenanya, abaikan untuk nomenklatur stok, tambahkan valensinya yang terlampir dalam tanda kurung dan dengan angka Romawi: seng sulfida (II).

Nomenklatur sistematis dan tradisional

Tapi ada cara lain untuk memanggil ZnS selain yang sudah diusulkan. Dalam sistematika, jumlah atom dari setiap elemen ditentukan dengan pembilang Yunani; dengan satu-satunya pengecualian dari elemen di sebelah kanan ketika hanya satu. Dengan demikian, ZnS dinamai sebagai: monyetZinc sulfide (dan bukan monozinc monosulfide).

Mengenai nomenklatur tradisional, seng yang memiliki valensi unik +2, ditambahkan dengan menambahkan akhiran -ico. Akibatnya, nama tradisionalnya berubah menjadi: Seng sulfidaico.

Penggunaan

Sebagai pigmen atau pelapis

-Sachtolith adalah pigmen putih yang dibuat dengan seng sulfida. Ini digunakan dalam dempul, master, sealer, penutup bawah, cat lateks dan signage.

Penggunaannya dikombinasikan dengan pigmen yang menyerap sinar ultraviolet, seperti mikro titanium atau pigmen oksida besi transparan, diperlukan dalam pigmen tahan cuaca.

-Ketika ZnS diaplikasikan dalam cat lateks atau bertekstur, ZnS memiliki aksi mikrobisida yang berkepanjangan.

-Karena kekerasannya yang tinggi dan ketahanan terhadap kerusakan, erosi, hujan atau debu, membuatnya cocok untuk jendela inframerah eksterior atau bingkai pesawat.

-ZnS digunakan dalam pelapis rotor yang digunakan dalam pengangkutan senyawa, untuk mengurangi keausan. Ini juga digunakan dalam produksi tinta cetak, senyawa isolasi, pigmentasi termoplastik, plastik tahan api dan lampu electroluminescent.

-Seng sulfida dapat transparan, dan dapat digunakan sebagai jendela untuk optik yang terlihat dan optik inframerah. Ini digunakan dalam perangkat penglihatan malam, pada layar televisi, layar radar dan pada pelapis neon.

-Doping ZnS dengan Cu digunakan dalam produksi panel electroluminescence. Selain itu, digunakan dalam propulsi roket dan gravimetri.

Karena fosforensinya

-Fosforasinya digunakan untuk mewarnai tangan jam dan dengan demikian memvisualisasikan waktu dalam gelap; juga di cat untuk mainan, di rambu darurat dan peringatan lalu lintas.

Fosforensi memungkinkan penggunaan seng sulfida dalam tabung sinar katoda dan pada layar sinar-X untuk bersinar di tempat-tempat gelap. Warna fosforesensi tergantung pada aktivator yang digunakan.

Semikonduktor, fotokatalis dan katalis

-Sphalerite dan wurtzite adalah semikonduktor celah pita lebar. Sphalerite memiliki celah pita 3,54 eV, sedangkan wurtzite memiliki celah pita 3,91 eV.

-ZnS digunakan dalam pembuatan fotokatalis yang terdiri dari CdS - ZnS / zirkonium - titanium fosfat yang digunakan untuk produksi hidrogen di bawah cahaya tampak.

-Karena berfungsi sebagai katalis untuk degradasi polutan organik. Ini digunakan dalam persiapan sinkronisasi warna pada lampu LED.

-Nanokristalnya digunakan untuk deteksi protein yang sangat sensitif. Misalnya, dengan memancarkan cahaya dari titik-titik kuantum ZnS. Ini digunakan dalam persiapan fotokatalis gabungan (CdS / ZnS) -TiO2 untuk produksi listrik melalui photoelectrocatalysis.

Referensi

  1. PubChem. (2018). Seng sulfida. Diambil dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. QuimiNet. (16 Januari 2015). Pigmen Putih berdasarkan Zinc Sulfide. Diperoleh dari: quiminet.com
  3. Wikipedia. (2018). Seng sulfida. Diambil dari: en.wikipedia.org
  4. II-VI UK. (2015). Seng sulfida (ZnS). Diambil dari: ii-vi.es
  5. Rob Toreki (30 Maret 2015). Struktur Zincblende (ZnS). Diambil dari: ilpi.com
  6. Teks Libre Kimia. (22 Januari 2017). Struktur-Zinc Blende (ZnS). Diambil dari: chem.libretexts.org
  7. Reade. (2018). Zinc Sulfide / Zinc Sulphide (ZnS). Diambil dari: reade.com