황화아연(ZnS)은 아연과 황으로 구성된 화합물입니다. 발광재료, 광전자공학, LED 디스플레이용 형광체 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 황화아연 |
| 분자식 | ZnS |
| CAS 번호 | 1314-98-3 |
| 동의어 | 섬아연석, 블렌드, 아연 블렌드, Wurtzite |
| 인치 | InChI=1S/S.Zn |
황화아연의 성질
황화아연 공식
황화아연의 화학식은 ZnS로 아연(Zn)과 황(S) 원자의 구성을 나타냅니다. 이 화합물은 독특한 특성으로 인해 다양한 산업 및 과학 응용 분야에서 중요한 부분을 차지합니다.
황화아연 몰 질량
황화아연의 몰질량은 몰당 약 97.45g입니다. 이 값은 단일 ZnS 분자의 구성 아연과 황 원자의 결합된 원자 질량을 나타냅니다.
황화 아연의 끓는점
황화아연은 가열될 때 진정한 비등 과정을 거치지 않고 분해되는 경향이 있기 때문에 뚜렷한 비등점이 없습니다. 이 특성은 화학적 특성으로 인해 발생합니다.
황화아연의 녹는점
황화아연의 녹는점은 약 섭씨 1,850도(화씨 3,362도)입니다. 이러한 높은 융점으로 인해 다양한 고온 응용 분야에 적합합니다.
황화 아연 g/mL의 밀도
황화 아연의 밀도는 결정 형태에 따라 다릅니다. 일반적으로 밀도는 입방센티미터당 3.98~4.09g(g/cm3)입니다. 이 밀도 범위는 광학 재료에서의 사용에 기여합니다.
황화아연 분자량
황화아연의 분자량은 각 성분의 원자 질량을 합하여 계산한 것으로 약 97.45g/mol입니다. 이 값은 주어진 샘플에서 ZnS의 양을 결정하는 데 중요합니다.
황화 아연의 구조
황화아연은 주로 입방 아연 혼합물(섬아연석이라고도 함)과 육각형 우르츠광과 같은 다양한 결정 구조로 존재합니다. 이러한 원자 배열은 물리적 및 광학적 특성을 결정합니다.
황화 아연의 용해도
황화아연은 물에 잘 녹지 않아 사실상 불용성입니다. 이러한 특성은 아연과 황 원자 사이의 강한 결합으로 인해 발생하며 수용액에서 용해가 제한됩니다. 그러나 특정 조건에서는 특정 산이나 알칼리에 용해될 수 있습니다.
| 모습 | 단단한 |
| 비중 | 3.98 – 4.09g/cm³ |
| 색상 | 흰색, 노란색, 갈색, 검정색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | ~97.45g/몰 |
| 밀도 | 3.98 – 4.09g/cm³ |
| 융합점 | ~1850°C(~3362°F) |
| 비점 | 분해됨 |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 사실상 불용성 |
| 용해도 | 특정 조건에서 산, 알칼리에 용해됨 |
| 증기압 | 무시할 만한 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | ~4.7 |
| pH | ~7 (중립) |
황화아연의 안전성과 위험성
황화아연은 급성 독성이 낮지만 가열하면 독성 이산화황을 방출할 수 있습니다. 일반적으로 정상적인 취급 조건에서는 안전한 것으로 간주됩니다. 그러나 먼지나 증기를 흡입하면 호흡기 자극을 유발할 수 있습니다. 피부와 눈에 닿지 않도록 하세요. 노출된 경우 철저히 헹구고 자극이 지속되면 의사와 상담하십시오. 화재나 과도한 열로 인해 분해가 발생하고 위험한 가스가 방출될 수 있습니다. 호환되지 않는 물질로부터 멀리 보관하십시오. 안전을 보장하고 황화아연과 관련된 잠재적인 위험을 방지하기 위해 조심스럽게 취급하고, 적절한 보호 장비를 착용하고, 환기가 잘 되는 곳에서 작업하십시오.
| 위험 기호 | 없음 |
| 보안 설명 | 낮은 급성 독성; 가열되면 독성 이산화황 가스를 방출합니다. 조심히 다루세요 |
| UN 식별 번호 | 해당 없음 |
| HS 코드 | 2830.90.10 |
| 위험 등급 | 위험물로 분류되지 않음 |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | 낮은 독성; 먼지나 연기로 인한 호흡기 자극; 조심히 다루세요 |
황화아연 합성 방법
황화아연은 다양한 방법으로 합성할 수 있다. 일반적인 접근법은 고온에서 산화아연(ZnO) 과 황화수소(H2S) 가스를 반응시키는 것입니다. 반응은 다음과 같이 진행됩니다:
ZnO(s) + H2S(g) → ZnS(s) + H2O(g)
또 다른 방법은 염화아연(ZnCl2) 과 황화수소 가스 사이의 반응을 포함합니다.
ZnCl2(aq) + H2S(g) → ZnS(s) + 2 HCl(g)
대안적으로, 황화아연 나노입자는 침전 방법을 사용하여 합성될 수 있습니다. 여기에는 통제된 조건에서 수용성 아연염과 수용성 황화물염을 혼합하여 황화아연 나노입자를 형성하는 과정이 포함됩니다. 어떤 경우에는 유기 화합물이 입자 크기와 안정성을 제어하기 위해 캡핑제로 사용됩니다.
황화아연은 금속 아연과 원소 황을 반응시켜 제조할 수도 있습니다. 두 물질을 함께 가열하여 반응을 시작합니다.
Zn(들) + S(들) → ZnS(들)
이러한 방법은 광전자공학, 발광 재료 등과 같은 다양한 응용 분야에 대해 다양한 특성을 지닌 황화아연을 생산하는 데 있어 다양성을 제공합니다.
황화아연의 용도
황화 아연은 독특한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 다양한 응용 분야를 찾습니다. 주목할만한 용도는 다음과 같습니다.
- 광학 코팅: 황화아연은 적외선 영역에서 투명하기 때문에 열화상 시스템과 센서의 광학 코팅, 렌즈, 창에 유용한 소재입니다.
- 발광 재료: 야광 응용 분야를 위한 구리 도핑 황화 아연과 같은 발광 화합물을 생성하는 호스트 재료 역할을 합니다.
- 반도체 응용: 박막 트랜지스터 및 기타 반도체 장치에서 황화아연 필름은 전자 부품에서 중요한 역할을 합니다.
- LED 디스플레이 형광체: LED 디스플레이는 황화아연 형광체를 사용하여 색상과 밝기를 향상시킵니다.
- X선 및 감마선 감지: 섬광 감지기는 황화아연의 섬광 특성을 사용하여 X선 및 감마선을 감지합니다.
- 안료 및 페인트: 페인트, 코팅 및 인쇄 잉크의 백색 안료는 아연백색 또는 리토폰과 같은 특정 형태의 황화아연을 사용합니다.
- 형광 마커: 생물학적 응용에서 연구자들은 이미징 연구에서 형광 마커에 대한 황화아연 나노입자를 기능화합니다.
- 태양 전지: 과학자들은 광전지 태양 전지의 광 흡수를 향상시킬 수 있는 잠재력을 확인하기 위해 황화 아연 나노 입자를 연구하고 있습니다.
- 촉매작용: 반도체 특성을 탐구하면서 연구자들은 다양한 화학 반응에서 황화아연의 촉매 특성을 연구하고 있습니다.
- 적외선 창: 적외선 창용 황화아연을 포함하는 카메라, 망원경, 센서 등의 광학 장치입니다.
황화아연의 다양성은 발광, 투명성 및 반도체 거동을 나타내는 능력에서 비롯됩니다. 맞춤형 응용 프로그램은 광학, 전자, 에너지 및 재료 과학과 같은 분야에 크게 기여합니다.
질문:
Q: 황화아연의 공식은 무엇입니까?
A: 황화아연의 공식은 ZnS입니다.
Q: 황화아연은 용해성이 있나요?
A: 황화아연은 일반적으로 물에 용해되지 않습니다.
Q: ZnS는 물에 용해됩니까?
A: 아니요, ZnS는 물에 용해되지 않습니다.
Q: 황화아연에는 아연이 질량 기준으로 67.1% 포함되어 있습니다. 황화 아연의 황 질량 분율은 얼마입니까?
A: 황화아연의 황 질량 분율은 32.9%입니다.
Q: 황화아연에서 염화아연을 어떻게 분리할 수 있나요?
A: 염화아연과 황화아연은 염화아연을 물에 용해시키고 불용성 황화아연만 남기고 분리할 수 있습니다.
Q: 황화아연은 이온성입니까?
A: 그렇습니다. 황화아연은 주로 이온성입니다.
Q: ZnS는 어떤 종류의 화학양론적 결함을 나타냅니까?
A: 황화아연은 프렌켈형 화학양론적 결함을 나타낼 수 있습니다.
Q: ZnS란 무엇입니까?
A: ZnS는 아연과 황의 화합물인 황화아연의 화학식입니다.
Q: ZnS 침전을 방지하는 데 필요한 최소 pH는 얼마입니까?
A: ZnS 침전을 방지하는 데 필요한 최소 pH는 약 4.7입니다.
Q: 이 이미지는 ZnS의 입방 단위 셀을 보여줍니다. 이 입방체 세포에는 몇 개의 Zn²⁺ 이온이 있습니까?
A: ZnS의 입방전지에는 4개의 Zn²⁺ 이온이 있습니다.
Q: ZnS는 이온성입니까 아니면 공유성입니까?
A: ZnS는 주로 이온성으로 간주됩니다.
Q: Zn + S = ZnS는 어떤 반응인가요?
A: Zn + S = ZnS 반응은 합성 또는 조합 반응입니다.