硫化锌

化锌(或硫化锌)是一种无机化合物,化学式为 ZnS。 这是自然界中锌的主要形式,主要以闪锌矿的形式出现。 虽然这种矿物通常因各种杂质而呈黑色,但其纯净物呈白色,被广泛用作颜料。 在其致密的合成形式下,硫化锌可以是透明的,它被用作可见光学和红外光学的窗口。

ZnS 以两种主要结晶形式存在。 这种二元论是多态性的一个例子。 在每种形式中,Zn 和 S 的配位几何结构都是四面体。 更稳定的立方体形式也称为闪锌矿或闪锌矿。 六角形被称为矿物纤锌矿,尽管它也可以合成生产。 从闪锌矿形式到纤锌矿形式的转变发生在 1020 °C 左右。 四方晶系也被称为非常稀有的矿物,称为锰矿,分子式为 (Zn,Hg)S。

应用

历史

ZnS 的磷光最早于 1866 年由法国化学家 Théodore Sidot 报道。他的发现由以发光研究而闻名的 A. E. Becquerel 提出。 ZnS 在早期的核物理学中被 Ernest Rutherford 等人用作闪烁探测器,因为它在 X 射线或电子束激发下发光,因此可用于 X 射线屏幕和阴极射线管。 这种特性使硫化锌在镭手表的表盘中很有用。

硫化锌

制作

硫化锭通常由其他应用的废料制成。 典型的来源包括冶炼厂、矿渣和泡菜液。 例如,从甲烷中合成氨需要先去除天然气中的硫化氢杂质,为此使用了氧化锌。 这种清除产生硫化锌:

ZnO + H2S → ZnS + H2O

实验室准备

它很容易通过点燃锌和硫的混合物来生产。 由于硫化锌不溶于水,也可通过沉淀反应生成。 含有 Zn2+ 盐的溶液在存在硫化物离子(例如来自 H2S)的情况下很容易形成沉淀物 ZnS。

Zn2+ + S2− → ZnS

该反应是锌重量分析的基础。

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