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)
Forráspont	1185 °C
Oldhatóság (vízben)	gyakorlatilag oldhatatlan
Oldhatóság (más oldószerekben)	oldhatatlan
Veszélyek
Főbb veszélyek	Nincsenek veszélyességi szimbólumok
R mondatok	Nincs R-mondat
S mondatok	Nincs S-mondat
LD50	>2000 mg/kg (patkány szájon át)
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.

$\mathrm {ZnS+Cl_{2}\rightarrow ZnCl_{2}+S}$

Szénnel hevítve cinkké redukálódik, és szén-diszulfid keletkezik.

$\mathrm {2\ ZnS+C\rightarrow 2\ Zn+CS_{2}}$

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

$\mathrm {2\ ZnS+3\ O_{2}\rightarrow 2\ ZnO+2\ SO_{2}}$

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

$\mathrm {ZnS+H_{2}O\rightleftharpoons ZnO+H_{2}S}$

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.

$\mathrm {BaS+ZnSO_{4}\rightarrow BaSO_{4}+ZnS}$

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

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Nyilasi János: Szervetlen kémia