كبريتيد زنك

نظرة عامة موجزة

كبريتيد الزنك (ZnS) هو ملح طبيعي يظهر في شكل سائل كمسحوق أبيض مائل للصفرة. يحتوي على شكلين بلوريين شائعين، وهما السفاليريت (مزيج الزنك) والفورتزيت. يحتوي السفاليريت على بنية بلورية مكعبة، وهذا الشكل هو الشكل السائد في الطبيعة. وفي الوقت نفسه، يحتوي الورتزيت على بلورة سداسية يتم تصنيعها عن طريق تسخين السفاليريت إلى 1020 درجة مئوية، ويستخدم كبريتيد الزنك عادة كصبغة للطلاء والبلاستيك والمطاط. كما أنه فسفوري، مما يجعله مفيدًا للعديد من التطبيقات الزخرفية والإلكترونية، مثل مستحضرات التجميل المضيئة، والأشعة السينية، والطلاء المتوهج، وما إلى ذلك.

عملية التصنيع

يتم الحصول على كبريتيد الزنك كمنتج ثانوي من تخليق الأمونيا من الميثان. تتفاعل شوائب كبريتيد الهيدروجين في الغاز الطبيعي مع أكسيد الزنك لتكوين كبريتيد الزنك.

ZnO + H ₂ S → ZnS + H ₂ O

طريقة أخرى هي من خلال تفاعل كبريتات الزنك وكبريتيد الصوديوم، تليها تكليس. يتم إنتاج كبريتيد الزنك عندما يمر كبريتيد الهيدروجين بملح الزنك المتكون من التفاعل الأولي.

يمكن أيضًا تفاعل عنصر الزنك والكبريت معًا لتكوين كبريتيد الزنك. لكن هذا رد فعل عنيف ويرافقه تطور سريع للغاز والضوء والحرارة.

صناعة الطلاء

يمكن استخدامه كصبغة بيضاء للطلاء أو المشمع أو الجلود الاصطناعية.

الصناعة الطبية

يستخدم كبريتيد الزنك كمادة مضيئة أو فوسفور لأنابيب أشعة الكاثود وشاشات الأشعة السينية وغيرها من المنتجات المتوهجة في الظلام. يمكن استخدام كبريتيد الزنك كصبغة لمطاط الأسنان.

صناعة أشباه الموصلات

يعتبر كل من الأشكال المتعددة للزنك أشباه موصلات جوهرية ذات فجوة واسعة النطاق. تم تحديدها على أنها أشباه موصلات نموذجية من II-VI، وهي تتبنى هياكل مرتبطة بالعديد من أشباه الموصلات الأخرى، مثل زرنيخيد الغاليوم. تبلغ فجوة نطاق السفاليريت حوالي 3.54 إلكترون فولت عند 300 كلفن، بينما تبلغ فجوة نطاق الفورتزيت حوالي 3.91 إلكترون فولت. يمكن أن يتم تخديرها إما كأشباه موصلات من النوع n أو شبه موصل من النوع p.

الصناعات الأخرى

يمكن استخدام كبريتيد الزنك كمادة بصرية بالأشعة تحت الحمراء ومحفز ضوئي فعال. كما أنه يستخدم كفوسفور في شاشات التلفزيون والساعات. نظرًا لتعدد استخداماتها كصبغة بيضاء، يمكن استخدامها أيضًا في صناعة مستحضرات التجميل.