जिंक सल्फाइड (ZnS) संरचना, गुण, नामकरण, उपयोग करता है

जिंक सल्फाइड सूत्र Z का एक अकार्बनिक यौगिक है_nS, Zn cations द्वारा गठित²⁺ और आयनों एस^2-. यह प्रकृति में मुख्य रूप से दो खनिजों के रूप में पाया जाता है: वर्ट्ज़ाइट और स्फालराइट (या जस्ता मिश्रण), बाद वाला इसका मुख्य रूप है.

स्पैलेराइट काले रंग की प्रकृति में दिखाई देता है क्योंकि यह अशुद्धियों को प्रस्तुत करता है। शुद्ध रूप में इसमें सफेद क्रिस्टल होते हैं, जबकि वर्ट्ज़ाइट में ग्रे-व्हाइट क्रिस्टल होते हैं.

जस्ता सल्फाइड पानी में अघुलनशील है। यह पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकता है, क्योंकि यह जमीन में प्रवेश करता है और भूजल और इसकी धाराओं को दूषित करता है.

जस्ता सल्फाइड को अन्य प्रतिक्रियाओं के बीच, संक्षारण द्वारा और बेअसर करके उत्पादित किया जा सकता है.

जंग द्वारा:

Zn + एच₂S => ZnS + H₂

बेअसर होकर:

एच₂S + Zn (OH)₂ => ZnS + 2H₂हे

जस्ता सल्फाइड एक फॉस्फोरसेंट नमक है, जो इसे कई उपयोगों और अनुप्रयोगों की क्षमता देता है। इसके अलावा, यह एक अर्धचालक और एक फोटोकैटलिस्ट है.

सूची

• 1 संरचना
  • 1.1 जिंक का ब्लेंड
  • 1.2 वुर्जिता
• 2 गुण
  • २.१ रंग
  • 2.2 गलनांक
  • 2.3 पानी में घुलनशीलता
  • 2.4 घुलनशीलता
  • 2.5 घनत्व
  • 2.6 कठोरता
  • 2.7 स्थिरता
  • 2.8 अपघटन
• 3 नामकरण
  • 3.1 व्यवस्थित और पारंपरिक नामकरण
• 4 उपयोग
  • 4.1 रंजक या कोटिंग्स के रूप में
  • 4.2 इसकी फॉस्फोरेसेंस के कारण
  • 4.3 सेमीकंडक्टर, फोटोकैटलिस्ट और उत्प्रेरक
• 5 संदर्भ

संरचना

जिंक सल्फाइड Zn cation के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण द्वारा शासित क्रिस्टलीय संरचनाओं को अपनाता है²⁺ और अनियन एस^2-. ये दो हैं: स्फालराइट या जस्ता मिश्रण, और वुर्ज़ाइट। दोनों आयनों में समान प्रभार वाले आयनों के बीच न्यूनतम प्रतिकर्षण को कम करते हैं.

स्थैतिक दबाव और तापमान की स्थिति में जस्ता मिश्रण सबसे स्थिर है; और वुरज़ाइट, जो कम घना है, तापमान में वृद्धि के कारण क्रिस्टलीय पुनर्व्यवस्था से उत्पन्न होता है.

दो संरचनाएं एक ही समय में ZnS के एक ही ठोस में सह-अस्तित्व में आ सकती हैं, हालांकि, बहुत धीरे-धीरे, वुरज़ाइट पहले से ही समाप्त हो जाएगा.

जिंक ब्लेंड

ऊपरी छवि जस्ता मिश्रण संरचना के चेहरे पर केंद्रित घन इकाई सेल को दिखाती है। पीले रंग के गोले S आयनों के अनुरूप हैं^2-, और Zn cations के लिए ग्रेड²⁺, कोनों पर और घन चेहरे के केंद्रों पर स्थित है.

आयनों के आसपास टेट्राहेड्रल ज्यामिति पर ध्यान दें। इन टेट्राहेड्रों द्वारा जस्ता मिश्रण का भी प्रतिनिधित्व किया जा सकता है, जिनके क्रिस्टल के अंदर छेद में एक ही ज्यामिति (टेट्राहेड्रल छेद) होते हैं.

इसके अलावा, यूनिट कोशिकाओं के भीतर ZnS अनुपात मिलता है; वह है, एक 1: 1 अनुपात। इस प्रकार, प्रत्येक Zn cation के लिए²⁺ एक अनियन एस है^2-. छवि में ऐसा लग सकता है कि ग्रे रंग का विस्तार होता है, लेकिन वास्तव में जब घन के चेहरे के कोनों और केंद्र में होते हैं तो वे अन्य कोशिकाओं द्वारा साझा किए जाते हैं.

उदाहरण के लिए, यदि आप चार पीले रंग के गोले लेते हैं, जो बॉक्स के अंदर होते हैं, तो आपके आस-पास के सभी ग्रे गोले के "टुकड़े" को एक ही जोड़ना चाहिए (और वे करते हैं), चार। इस तरह से क्यूबिक यूनिट सेल में चार Zn होते हैं²⁺ और चार एस^2-, Stoichiometric ZnS अनुपात को पूरा करना.

यह जोर देना भी महत्वपूर्ण है कि पीले गोले के आगे और पीछे टेट्राहेड्रल छेद हैं (अंतरिक्ष जो उन्हें एक दूसरे से अलग करता है).

wurtzite

जस्ता मिश्रण की संरचना के विपरीत, वुरज़ाइट एक हेक्सागोनल क्रिस्टलीय प्रणाली (शीर्ष छवि) को गोद लेती है। यह कम कॉम्पैक्ट है, इसलिए ठोस में घनत्व कम है। Wurzite में आयनों में टेट्राहेड्रल वातावरण और 1: 1 अनुपात है जो ZnS सूत्र से मेल खाता है.

गुण

रंग

इसे तीन तरीकों से प्रस्तुत किया जा सकता है:

-व्हाइट और हेक्सागोनल क्रिस्टल के साथ, वर्ट्ज़ाइट.

-सफेद ग्रे-ग्रे क्रिस्टल और क्यूबिक क्रिस्टल के साथ स्फालराइट.

-सफ़ेद से भूरा सफेद या पीले रंग का पाउडर, और घन पीला क्रिस्टल.

गलनांक

1700 17 सी.

पानी में घुलनशीलता

वस्तुतः अघुलनशील (18) C पर 0.00069 ग्राम / 100 मिली).

घुलनशीलता

क्षार में अघुलनशील, तनु खनिज अम्ल में घुलनशील.

घनत्व

स्फालराइट 4.04 ग्राम / से.मी.³ और wurtzite 4.09 ग्राम / सेमी³.

कठोरता

यह मोह पैमाने पर 3 से 4 की कठोरता है.

स्थिरता

जब इसमें पानी होता है, तो यह धीरे-धीरे सल्फेट को ऑक्सीकरण करता है। शुष्क वातावरण में यह स्थिर है.

सड़न

जब उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है तो यह जस्ता और सल्फर ऑक्साइड के विषाक्त वाष्प का उत्सर्जन करता है.

शब्दावली

Zn का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar] 3D है¹⁰4s². 4s ऑर्बिटल के दो इलेक्ट्रॉनों को खोना Zn cation की तरह है²⁺ अपनी पूरी कक्षाओं के साथ। इसलिए, कि इलेक्ट्रॉनिक रूप से Zn दिया²⁺ यह Zn की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है⁺, इसमें केवल +2 की वैलेंस है.

इसलिए, स्टॉक नामकरण के लिए छोड़ें, कोष्ठक में संलग्न और रोमन अंकों के साथ इसकी वैलेंस जोड़ें: जिंक सल्फेट (II).

व्यवस्थित और पारंपरिक नामकरण

लेकिन पहले से प्रस्तावित एक के अलावा ZnS को कॉल करने के अन्य तरीके भी हैं। सिस्टमैटिक्स में, प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या ग्रीक संख्या के साथ निर्दिष्ट है; तत्व के एकमात्र अपवाद के साथ दाईं ओर जब यह केवल एक है। इस प्रकार, ZnS का नाम इस प्रकार है: बंदरजिंक सल्फाइड (और मोनोजिन मोनोसल्फाइड नहीं).

पारंपरिक नामकरण के संबंध में, जिंक +2 की एक अद्वितीय घाटी है, जो प्रत्यय-रिको को जोड़कर बनाई गई है। नतीजतन, इसका पारंपरिक नाम निकला: जिंक सल्फाइडico.

अनुप्रयोगों

पिगमेंट या कोटिंग्स के रूप में

-सैक्सटॉलिथ जिंक सल्फाइड से बना एक सफेद रंगद्रव्य है। इसका उपयोग पोटीन, मास्टिक्स, सीलर्स, लोअर कवर, लेटेक्स पेंट और साइनेज में किया जाता है.

सूक्ष्म टाइटेनियम या पारदर्शी लोहे के आक्साइड पिगमेंट जैसे पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करने वाले पिगमेंट के साथ इसका उपयोग मौसम प्रतिरोधी पिगमेंट में आवश्यक है.

-जब ZnS लेटेक्स या टेक्सचर्ड पेंट्स में लगाया जाता है, तो इसमें एक लंबे समय तक माइक्रोबायोलाइड क्रिया होती है.

-टूटने, कटाव, बारिश या धूल के लिए इसकी उच्च कठोरता और प्रतिरोध के कारण, यह बाहरी अवरक्त खिड़कियों या विमानों के लिए उपयुक्त बनाता है.

-ZnS का उपयोग यौगिकों के परिवहन में उपयोग किए जाने वाले रोटर्स के कोटिंग में किया जाता है, ताकि पहनने में कमी आए। इसका उपयोग मुद्रण स्याही, इन्सुलेट यौगिकों, थर्माप्लास्टिक रंजकता, लौ प्रतिरोधी प्लास्टिक और इलेक्ट्रोलिनसेंट लैंप के उत्पादन में भी किया जाता है।.

-जिंक सल्फाइड पारदर्शी हो सकता है, और दृश्य प्रकाशिकी और अवरक्त प्रकाशिकी के लिए एक खिड़की के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका उपयोग नाइट विजन डिवाइस, टेलीविजन स्क्रीन, रडार स्क्रीन और फ्लोरोसेंट कोटिंग्स में किया जाता है.

-घन के साथ ZnS के डोपिंग का उपयोग इलेक्ट्रोल्यूमिनिसेंस पैनल के उत्पादन में किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग रॉकेट प्रोपल्शन और ग्रेविमेट्री में किया जाता है.

इसकी फॉस्फोरेसेंस की वजह से

-इसकी फॉस्फोरेसेंस का उपयोग घड़ी के हाथों को रंगने के लिए किया जाता है और इस तरह अंधेरे में समय की कल्पना की जाती है; आपातकालीन संकेत और यातायात चेतावनी में भी खिलौने के लिए पेंट.

फॉस्फोरेसेंस कैथोड रे ट्यूब में और एक्स-रे स्क्रीन पर जिंक सल्फाइड के उपयोग से काले धब्बों में चमक की अनुमति देता है। स्फुरदीप्ति का रंग उपयोग किए जाने वाले सक्रियक पर निर्भर करता है.

सेमीकंडक्टर, फोटोकटलिस्ट और उत्प्रेरक

-Sphalerite और wurtzite ब्रॉडबैंड स्लिट अर्धचालक हैं। स्फालराइट में 3.54 ईवी का बैंड गैप है, जबकि वर्ट्ज़ाइट में 3.91 ईवी का बैंड गैप है।.

-ZnS का उपयोग सीडीएस से बना एक फोटोकैटलिस्ट की तैयारी में किया जाता है - ZnS / zirconium - टाइटेनियम फॉस्फेट दृश्यमान प्रकाश के तहत हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है.

-यह कार्बनिक प्रदूषकों के क्षरण के लिए उत्प्रेरक का काम करता है। इसका उपयोग एलईडी लैंप में एक रंग सिंक्रोनाइज़र की तैयारी में किया जाता है.

-इसके नैनोक क्रिस्टलों का उपयोग प्रोटीन के अल्ट्रासेंसिटिव डिटेक्शन के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, ZnS के क्वांटम डॉट्स से प्रकाश उत्सर्जित करके। इसका उपयोग एक संयुक्त फोटोकैटलिस्ट (CdS / ZnS) की तैयारी में किया जाता है।.

संदर्भ

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