Cink-szulfid

Cink-szulfid

A szfalerit, a cink-szulfid elterjedtebb módosulata

Wurtzit, a cink-szulfid ritkább módosulata
Kémiai azonosítók
CAS-szám 1314-98-3
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet ZnS
Moláris tömeg 97,475 g mol−1
Megjelenés Fehér por
Sűrűség 4,01 g cm−3 (20 °C)[1]
Forráspont 1185 °C[1]
Oldhatóság (vízben) gyakorlatilag oldhatatlan[1]
Oldhatóság (más oldószerekben) oldhatatlan
Veszélyek
Főbb veszélyek Nincsenek veszélyességi szimbólumok[1]
R mondatok Nincs R-mondat[1]
S mondatok Nincs S-mondat[1]
LD50 >2000 mg/kg (patkány szájon át)[1]
Rokon vegyületek
Azonos kation Cink-oxid
Cink-szelenid
Azonos anion Kadmium-szulfid
Higany-szulfid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A cink-szulfid a cink kénnel alkotott vegyülete, szulfidja. Képlete ZnS. Vízben és szerves savakban gyakorlatilag oldhatatlan. A természetben két ásványként található meg, ezek a szfalerit és a wurtzit. Fehér festékek készítésére használják.

Kémiai tulajdonságai

Szerves savakban oldhatatlan, de erős ásványi savak feloldják, ekkor kén-hidrogén fejlődik. Reakcióba lép klórral és jóddal, a reakciók során a cink halogénvegyületei (cink-klorid, cink-jodid) keletkeznek és kén válik szabaddá.

Z n S + C l 2 → Z n C l 2 + S {\displaystyle \mathrm {ZnS+Cl_{2}\rightarrow ZnCl_{2}+S} }

Szénnel hevítve cinkké redukálódik, és szén-diszulfid keletkezik.

2   Z n S + C → 2   Z n + C S 2 {\displaystyle \mathrm {2\ ZnS+C\rightarrow 2\ Zn+CS_{2}} }

Cinkké redukálódik alumíniummal, vassal, nikkellel hevítve is. Ha levegőn hevítik, cink-oxiddá alakul és kén-dioxid fejlődik.

2   Z n S + 3   O 2 → 2   Z n O + 2   S O 2 {\displaystyle \mathrm {2\ ZnS+3\ O_{2}\rightarrow 2\ ZnO+2\ SO_{2}} }

Vízgőz hatására cink-oxid és hidrogén-szulfid keletkezik belőle, ez a reakció megfordítható.

Z n S + H 2 O ⇌ Z n O + H 2 S {\displaystyle \mathrm {ZnS+H_{2}O\rightleftharpoons ZnO+H_{2}S} }

Ha nátrium-karbonáttal (szódával) hevítik, nátrium-szulfid és cink-oxid keletkezik, ha ammónium-kloriddal hevítik, cink-klorid képződik.

Előfordulása a természetben

A cink-szulfid a természetben két ásványként található meg, ezek a szfalerit és a wurtzit. A szfalerit szabályos, a wurtzit hatszöges kristályrendszerben kristályosodik. A két ásvány közül a wurtzit viszonylag ritka, ez a cink-szulfid módosulat közönséges körülmények között metastabil. Reverzibilisen átalakul szfaleritté magasabb hőmérsékleten. A természetben ritkák a teljesen színtelen, átlátszó cink-szulfid kristályok, ugyanis gyakran fémszennyezéseket tartalmaznak. Különböző színűek lehetnek a szennyezésektől.

Előállítása

Cink-szulfid keletkezik, ha kén-hidrogént vezetnek cinksók ecetsavat tartalmazó oldatába. Az ekkor leváló csapadékot először kén-hidrogént tartalmazó ecetsavval mossák, majd levegőtől elzártan szárítják.

Felhasználása

A cink-szulfidot fehér festékek készítésére használják. Alkalmazzák önmagában is, de leggyakrabban bárium-szulfáttal keverik. A bárium-szulfáttal kevert cink-szulfid a litopon, ami a bárium-szulfid és a cink-szulfát cserebomlási reakciójában képződik.

B a S + Z n S O 4 → B a S O 4 + Z n S {\displaystyle \mathrm {BaS+ZnSO_{4}\rightarrow BaSO_{4}+ZnS} }

Világító festékek készítésére is alkalmas, ugyanis ha nehézfémekkel (például rézzel, mangánnal) szennyezett, megvilágítás vagy röntgen- és radioaktív sugárzás hatására fluoreszkál.

Források

Hivatkozások

  1. ↑ a b c d e f g A cink-szulfid vegyülethez tartozó bejegyzés az IFA GESTIS adatbázisából. A hozzáférés dátuma: 2010. október 9. (JavaScript szükséges) (angolul)