Ólom(II)-szulfid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search
Ólom(II)-szulfid
Galena-unit-cell-3D-ionic.png
Sulfid olovnatý.PNG
Más nevek Plumbous sulfide
Galena
Kémiai azonosítók
CAS-szám 1314-87-0
ChemSpider 14135
SMILES
[Pb]=S
StdInChIKey XCAUINMIESBTBL-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet PbS
Moláris tömeg 239,30 g/mol
Sűrűség 7,60 g/cm3[1]
Olvadáspont 1118 °C
Forráspont 1281 °C
Oldhatóság (vízben) minimális[2][3]
Törésmutató (nD) 3,91
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet Halit (köbös), cF8
Tércsoport Fm3m, No. 225
Koordinációs
geometria
Oktagonális (Pb2+)
Oktagonális (S2−)
Rácsállandó a = 5,936 Angstroms[4] Å
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
–98,7 kJ/mol
Standard moláris
entrópia
So298
91,3 J/mol
Veszélyek
MSDS External MSDS
EU osztályozás Repr. kat. 1/3
Ártalmas (Xn)
Veszélyes a környezetre (N)
EU Index 082-001-00-6
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
 
R mondatok R61, R20/22, R33, R62, R50/53
S mondatok S53, S45, S60, S61
Lobbanáspont Nem éghető
Rokon vegyületek
Azonos kation Ólom(II)-oxid
Ólom-szelenid
Ólom-tellurid
Azonos anion Szén-monoszulfid
Szilícium-monoszulfid
Germánium(II)-szulfid
Ón(II)-szulfid
Rokon vegyületek Tallium-szulfid
Ólom(IV)-szulfid
Bizmut-szulfid
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

Az ólom-szulfid, pontosabban ólom(II)-szulfid egy szervetlen kémiai vegyület, melynek képlete PbS. Félvezető képessége miatt számos felhasználási módja van az elektronikában. Az egyik legfontosabb ólomvegyület, elsődleges ásványa a galenit.

Képződése, alapvető tulajdonságai, kapcsolódó vegyületek[szerkesztés]

A vízoldékony, ionos ólomsók (ólom-nitrát, ólom-acetát) oldatához hidrogén-szulfidot vagy más ólomsókat adva egy vízben gyengén oldódó fekete anyagot, ólom(II)-szulfidot kapunk.

A reakció egyensúlyi állandója 3·106 M.[5] Drámai színváltozás megy végbe a reakció alatt, ahogy a színtelen, vagy fehér oldat hirtelen feketére változik. Egy oldatban a hidrogén-szulfid, illetve egyéb szulfidionok jelenlétét is ólom-acetáttal átitatott papírcsíkkal mutatják ki.

A kapcsolódó ólomvegyületekhez, az ólom-szelenidhez (PbSe) és az ólom-telluridhoz (PbTe) hasonlóan az ólom-szulfid félvezető tulajdonságú.[6] Tény, hogy az ólom-szulfid volt az egyik legkorábban alkalmazott félvezető.[7] Kristályszerkezete a nátrium-kloridéhoz hasonló, ellentétben a többi hasonló anyaggal.

Mióta az ólom-szulfid az ólomérce, a kitermeléséért sokkal nagyobb erőfeszítést tesznek. Jelentős folyamat az olvasztás, itt a magas hőmérséklet miatt az ólom-szulfid reakcióba lép a levegő oxigénjével. Az így oxidálódott anyagot redukálják (például szénnel). Az egyenletek a két lépés leírásához:[8]

Felhasználása[szerkesztés]

Egy időben fekete színű pigmentként is alkalmazták, de jelenleg inkább a már régóta ismert félvezető tulajdonságai miatt hasznosítják. Az ólom-szulfid az egyik legrégebben ismert, és a legáltalánosabb anyag különböző érzékelő berendezésekben, például infravörös fény észleléséhez.[9] Az infravörös detektorokban az ólom-szulfid foton-detektorként funkcionál, ami a sugárzások fotonjait közvetlenül érzékeli.

Az ólom-szulfid már szobahőmérsékleten is érzékeny a sugárzásokra, és az 1–2,5 μm-es hullámhosszra. Ha lehűtik az ólom-szulfidot, az érzékenységi skálája megváltozik, így 2 és 4 μm-es hullámhosszok között érzékel. A sugárzást kibocsátó objektumoknak még így is egészen forrónak –több száz Celsius-fokosnak– kell lenniük, de nem melegebbeknek, mint amit a hűtött detektor érzékelni tud. Ilyen célokra többféle anyagot felhasználnak, például indium-antimonidot (InSb) és higany-kadmium-telluridot (HgCdTe), amelyeknek valamivel jobbak az infravörös fény-érzékelő tulajdonságaik.

Biztonság[szerkesztés]

Az ólom(II)-szulfid mérgező, ha addig hevítik, amíg át nem alakul nagyon mérgező ólomvegyületekké és kén-oxidokká.[10] Maga a vegyület oldhatatlan, a vér pH-szintjén stabil, így az egyik legkevésbé mérgező ólomvegyület.[11]

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lead(II) sulfide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés]

  1. Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill (2003). ISBN 0-07-049439-8. Hozzáférés ideje: 2009. június 6. 
  2. W. Linke. Solubilities. Inorganic and Metal-Organic Compounds. Washington, D.C.: American Chemical Society, 1318. o. (1965) 
  3. Ronald Eisler. Handbook of Chemical Risk Assessment. CRC Press (2000). ISBN 1-56670-506-1 
  4. http://www.springermaterials.com/docs/pdf/10681727_889.html
  5. Sablon:RubberBible86th
  6. Vaughan, D. J.; Craig, J. R.. Mineral Chemistry of Metal Sulfides. Cambridge: Cambridge University Press (1978). ISBN 0-521-21489-0 ;
  7. C.Michael Hogan. 2011. Sulfur. Encyclopedia of Earth, eds. A.Jorgensen and C.J.Cleveland, National Council for Science and the environment, Washington DC
  8. Charles A. Sutherland, Edward F. Milner, Robert C. Kerby, Herbert Teindl, Albert Melin, Hermann M. Bolt. Lead. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. DOI: 10.1002/14356007.a15_193.pub2 (2005) 
  9. Putley, E H (1951). „Lead Sulphide – An Intrinsic Semiconductor”. Proceedings of the Physical Society 64, 616. o. DOI:10.1088/0370-1301/64/7/110.  
  10. Lead sulfide MSDS
  11. Fritz Bischoff, L. C. Maxwell, Richard D. Evens and Franklin R. Nuzum (1928). „Studies on the Toxicity of Various Lead Compounds Given Intravenously”. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 34 (1), 85–109. o.