Sulfid olovnatý (II) - Lead(II) sulfide
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Ostatní jména Plumbous sulfid Galenit Sulfuret olova | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.013.861  |
| Číslo ES |
|
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
| UN číslo | 3077 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| PbS | |
| Molární hmotnost | 239.30 g / mol |
| Vzhled | Černá |
| Hustota | 7.60 g / cm3[1] |
| Bod tání | 1118 ° C (2044 ° F; 1391 K) |
| Bod varu | 1281 ° C (2338 ° F; 1554 K) |
| 2.6×10−11 kg / kg (vypočteno, při pH = 7)[2] 8.6×10−7 kg / kg[3] | |
Produkt rozpustnosti (K.sp) | 9.04×10−29 |
| −84.0·10−6 cm3/ mol | |
Index lomu (nD) | 3.91 |
| Struktura | |
| Halit (krychlový), cF8 | |
| Fm3m, č. 225 | |
A = 5.936 A[4] | |
| Octahedral (Pb2+) Octahedral (S2−) | |
| Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 46.02 J / mol⋅K |
Std molární entropie (S | 91.3 J / mol |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | –98.7 kJ / mol |
| Nebezpečí | |
| Bezpečnostní list | Externí bezpečnostní list |
| Piktogramy GHS |    |
| Signální slovo GHS | Nebezpečí |
| H302, H332, H360, H373, H400, H410 | |
| P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P281, P301 + 312, P304 + 312, P304 + 340, P308 + 313, P312, P314, P330, P391, P405, P501 | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
| Bod vzplanutí | Nehořlavé |
| Související sloučeniny | |
jiný anionty | Oxid olovnatý (II) Olověný selenid Olovo telurid |
jiný kationty | Uhlík monosulfid Křemík monosulfid Germanium (II) sulfid Sulfid cínatý |
Související sloučeniny | Sulfid thalium Sulfid olovnatý Sulfid vizmutu |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Sulfid olovnatý (II) (také hláskováno sulfid ) je anorganická sloučenina s vzorec PbS. Galenit je hlavní ruda a nejdůležitější sloučenina Vést. Jedná se o polovodičový materiál s úzkým využitím.
Přidání sirovodík nebo sulfidové soli na roztok obsahující olovnatou sůl, jako je PbCl2poskytuje černou sraženinu sulfidu olovnatého.
- Pb2+ + H2S → PbS ↓ + 2 H+
Tato reakce se používá v kvalitativní anorganická analýza. Přítomnost sirovodíku nebo sulfidových iontů lze testovat pomocí „octanu olovnatého“.
Jako související materiály PbSe a PbTe, PbS je polovodič.[5] Sulfid olovnatý byl ve skutečnosti jedním z prvních materiálů, které se používaly jako polovodič.[6] Sulfid olovnatý krystalizuje v chlorid sodný motiv, na rozdíl od mnoha jiných Polovodiče IV-VI.
Jelikož PbS je hlavní rudou olova, zaměřilo se velké úsilí na jeho přeměnu. Hlavní proces zahrnuje tavení PbS s následnou redukcí výsledného kysličník. Idealizované rovnice pro tyto dva kroky jsou:[7]
- 2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2
- PbO + C → Pb + CO
The oxid siřičitý je převeden na kyselina sírová.
Nanočástice
Obsahující sirník olovnatý nanočástice a kvantové tečky byly dobře prostudovány.[8] Tradičně se takové materiály vyrábějí kombinací solí olova s různými zdroji sulfidů.[9][10] Nanočástice PbS byly nedávno zkoumány pro použití v solárních článcích.[11]
Aplikace
Ačkoli má malou komerční hodnotu, PbS je jedním z nejstarších a nejběžnějších materiálů detekčních prvků v různých infračervené detektory.[12] Jako infračervený detektor funguje PbS jako fotonový detektor, který reaguje přímo na fotony záření, na rozdíl od tepelných detektorů, které reagují na změnu teploty prvku detektoru způsobenou zářením. Prvek PbS lze použít k měření záření jedním ze dvou způsobů: měřením malého fotoproud fotony způsobí, když narazí na materiál PbS, nebo měřením změny materiálu elektrický odpor které fotony způsobují. Měření změny odporu je běžněji používanou metodou. Na pokojová teplota, PbS je citlivý na záření při vlnové délky mezi přibližně 1 a 2,5 μm. Tento rozsah odpovídá kratším vlnovým délkám v infračervené části spektrum, tzv. infračervené záření krátkých vln (SWIR). Pouze velmi horké předměty vyzařují záření v těchto vlnových délkách.
Chlazení prvků PbS, například pomocí kapalného dusíku nebo a Peltierův prvek systém, posune rozsah své citlivosti přibližně mezi 2 a 4 μm. Objekty, které vyzařují záření v těchto vlnových délkách, musí být stále docela horké - několik stovek stupňů Celsia —Ale ne tak horké jako ty, které lze zjistit nechlazenými senzory. (Mezi další sloučeniny používané pro tento účel patří antimonid india (InSb) a rtuť-kadmium telurid (HgCdTe), které mají poněkud lepší vlastnosti pro detekci delších vlnových délek IR.) Vysoká dielektrická konstanta PbS vede k relativně pomalým detektorům (ve srovnání s křemík, germanium, InSb nebo HgCdTe).
PbS byl kdysi používán jako černý pigment.
Astronomie
Nadmořská výška nad 2,6 km (1,63 mil) na planeta Venuše jsou potaženy lesklou látkou. I když složení tohoto pláště není zcela jisté, jedna teorie je, že Venuše “sněží "krystalizuje sirovodík stejně Země sněží zmrzlá voda. Pokud by tomu tak bylo, bylo by to poprvé, kdy byla látka identifikována na cizí planetě. Další méně pravděpodobní kandidáti na „sníh“ Venuše jsou sulfid bismutitý a telur.[13]
Bezpečnost
Olovo (II) sulfid je tak nerozpustný, že je téměř netoxický, ale pyrolýza materiálu, jako při tavení, poskytuje nebezpečné výpary.[14] Sulfid olovnatý je nerozpustný a stabilní sloučenina v pH krve, a proto je pravděpodobně jednou z méně toxických forem olova.[15] Při syntéze PbS za použití karboxylátů olova dochází k velkému bezpečnostnímu riziku, protože jsou zvláště rozpustné a mohou způsobit negativní fyziologické podmínky.
Reference
- ^ Patnaik, Pradyot (2003). Příručka anorganických chemických sloučenin. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-049439-8. Citováno 2009-06-06.
- ^ W. Linke (1965). Rozpustnosti. Anorganické a kovově organické sloučeniny. 2. Washington, DC: Americká chemická společnost. str. 1318.
- ^ Ronald Eisler (2000). Příručka pro hodnocení chemických rizik. CRC Press. ISBN 978-1-56670-506-6.
- ^ http://www.springermaterials.com/docs/pdf/10681727_889.html
- ^ Vaughan, D. J .; Craig, J. R. (1978). Minerální chemie sulfidů kovů. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-21489-6.;
- ^ C. Michael Hogan. 2011. Síra. Encyclopedia of Earth, eds. A. Jorgensen a C. J. Cleveland, Národní rada pro vědu a životní prostředí, Washington DC Archivováno 2012-10-28 na Wayback Machine
- ^ Charles A. Sutherland; Edward F. Milner; Robert C. Kerby; Herbert Teindl; Albert Melin; Hermann M. Bolt (2005). "Vést". Vést. v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a15_193.pub2. ISBN 978-3527306732.
- ^ „Kvantová mechanika větších klastrů polovodičů („ Kvantové tečky “)“. Roční přehled fyzikální chemie. 41 (1): 477–496. 1990-01-01. doi:10.1146 / annurev.pc.41.100190.002401.
- ^ Zhou, H. S .; Honma, I .; Komiyama, H .; Haus, Joseph W. (2002-05-01). „Povlečené polovodičové nanočástice; syntéza a vlastnosti systému kadmium-sulfid / olovo-sulfidový systém“. The Journal of Physical Chemistry. 97 (4): 895–901. doi:10.1021 / j100106a015.
- ^ Wang, Wenzhong; Liu, Yingkai; Zhan, Yongjie; Zheng, Changlin; Wang, Guanghou (2001-09-15). „Nová a jednoduchá jednokroková reakce v pevném stavu pro syntézu nanočástic PbS v přítomnosti vhodného povrchově aktivního činidla“. Bulletin materiálového výzkumu. 36 (11): 1977–1984. doi:10.1016 / S0025-5408 (01) 00678-X.
- ^ Lee, HyoJoong; Leventis, Henry C .; Moon, Soo-Jin; Chen, Peter; Ito, Seigo; Haque, Saif A .; Torres, Tomáš; Nüesch, Frank; Geiger, Thomas (09.09.2009). „PbS a CdS kvantové tečkované solární články v pevné fázi:“ Staré koncepty, nové výsledky"". Pokročilé funkční materiály. 19 (17): 2735–2742. doi:10.1002 / adfm.200900081. ISSN 1616-3028.
- ^ Putley, E H; Arthur, J. B. (1951). "Sulfid olovnatý - vnitřní polovodič". Sborník Fyzikální společnosti. Řada B. 64 (7): 616–618. doi:10.1088/0370-1301/64/7/110.
- ^ "'Sněhem těžkých kovů na Venuši je sirník olovnatý “. Washingtonská univerzita v St. Louis. Citováno 2009-07-07.
- ^ "MSulfid olovnatý" (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 11. 11. 2006. Citováno 2009-11-20.
- ^ Fritz Bischoff; L. C. Maxwell; Richard D. Evens; Franklin R. Nuzum (1928). „Studie o toxicitě různých sloučenin olova podaných intravenózně“. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 34 (1): 85–109.