Sinkin fiziki və kimyəvi xassələri. Material ZnS (sink sulfid) Sink sulfidinin xüsusiyyətləri

Material ZnS (sink sulfid)

Sink sulfid ZnS-dən hazırlanmış optik məhsullar (pəncərələr, müstəvi-paralel lövhələr, linzalar, prizmalar və güzgülər) görünən və İQ spektral diapazonda lazer cihazlarında, həmçinin xüsusi təyinatlı optik sistemlərdə istifadə olunur. Kristal sink sulfidinin əsas üstünlükləri spektrin (0,4-13,5) mikron görünən və İQ bölgələrində yüksək termomexaniki möhkəmlik, sərtlik, kimyəvi təsirsizlik və şəffaflıqdır. ZnS optikləri 2,8, 3,8 və 5,5 mkm dalğa uzunluqlarında IR diapazonunda işləyən lazerlərdə, tibbi avadanlıqlar üçün təsvir cihazlarında, aşkarlama və radiometriya sistemlərində, eləcə də yüksək sürətli təyyarələr üçün müxtəlif cihazlarda istifadə olunur, çünki Sink sulfid optik xüsusiyyətlərin əhəmiyyətli dərəcədə pozulması olmadan böyük aerodinamik yüklərə davam edə bilər.

Aerodinamik yüklərə məruz qalan optik komponentləri işləyərkən vacib xüsusiyyətlər materialın sərtliyi, gücü, çatlama müqaviməti əmsalı və elastik xüsusiyyətləridir.

Yuxarıda sadalanan xüsusiyyətlərə görə, sink sulfid ZnS sink selenid ZnSe-dən hazırlanmış optikləri örtmək üçün kompozit materialın elementi kimi də istifadə olunur, çünki Sink selenid daha az davamlı və daha az sərt materialdır.

Şəffaf sink sulfid materialı ZnS əldə etmək üçün ən perspektivli üsul sink buxarı Zn və hidrogen sulfid H2S reaksiyası ilə ZnS-nin qaz fazalı kimyəvi çökdürülməsidir. Nəticədə polikristal sink sulfid CVD-ZnS (prefiks CVD - Kimyəvi Buxar Depoziti) əmələ gəlir. Strukturuna görə CVD-ZnS polikristal materialdır; mikrokristalların (dənələrin) ölçüsü maksimum güc əldə etmək üçün istehsal prosesi zamanı dəyişən idarə olunan parametrdir.

Bu şəkildə yetişdirilən sink sulfid CVD-ZnS spektrin görünən hissəsində qeyri-kafi şəffaflığa malikdir. Görünən diapazonda ötürülmənin məhdudlaşdırılması polikristal CVD-ZnS materialında böyümə zamanı əmələ gələn optik mikro qeyri-bərabərliklərlə radiasiyanın səpilməsi ilə əlaqədardır. Mikronaltı məsamələr şəklində optik qeyri-bərabərliklər və müxtəlif sıxlıqlı taxıl təbəqələri arasındakı sərhədlər görünən şüalanmanın dalğa uzunluqlarına yaxın xarakterik ölçülərə malikdir.

Spektrin İR bölgəsində şəffaf, lakin spektrin görünən hissəsində nəzərəçarpacaq dərəcədə udma ilə polikristal CVD-ZnS sink sulfid sink sulfidinin infraqırmızı IR dərəcəsi və ya CVD-ZnS FLIR dərəcəli (FLIR - İrəli Baxan İnfra Qırmızı -) adlanır. infraqırmızı sistem), spektral xarakteristikası CVD-ZnS FLIR dərəcəli keçiricilik aşağıya baxın.

Polikristal CVD sink sulfidinin xassələrini yüksək temperaturda qaz-statik presləmə - HIP (Hot Isostatically Pressed) ilə sonradan emal etməklə yaxşılaşdırmaq mümkündür. Bu emal nəticəsində bütün spektral diapazonda (0,4 - 13,5) mikron mümkün olan ən yüksək ötürülmə qabiliyyətinə malik şəffaf polikristal sink sulfid əldə edilir, eyni zamanda CVD-ZnS materialının elastik-plastik xüsusiyyətləri yaxşılaşdırılır. Bu, optik mikro qeyri-bərabərliklərin konsentrasiyasının azalması, strukturun nizamlanması və atomlararası bağların möhkəmlənməsi səbəbindən baş verir. Polikristal CVD-ZnS qazostatda müalicə zamanı yenidən kristallaşır və üstünlük təşkil edən kristalloqrafik oriyentasiya ilə tarazlığa yaxın struktur formalaşır.<111>. Geniş dalğa uzunluqlarında (0,4 - 13,5) mikron şəffaf olan CVD-ZnS sink sulfid CVD-ZnS MS dərəcəsi (MS - MultiSpectral) adlanır, sink sulfid CVD-ZnS MS dərəcəli ötürülməsinin spektral xüsusiyyətləri üçün aşağıya baxın. .

Nijni Novqorodda Rusiya Elmlər Akademiyasının Yüksək Təmiz Maddələr Kimyası İnstitutunda qaz-statik presləmə prosesinin parametrlərinin optimallaşdırılması nəticəsində şəffaf polikristal sink sulfid CVD-ZnS MS istehsalı texnologiyası yaradılıb. materialın mümkün olan ən yüksək gücü və sərtliyi ilə görünən diapazonda minimum səpilmə əmsalı işlənib hazırlanmışdır. Şəffaf polikristal sink sulfidinin (CVD-ZnS MS) dünya standartları səviyyəsinə uyğun parametrləri alınmışdır: 0,5 mkm dalğa uzunluğunda görünən spektral diapazonda səpilmə əmsalı 0,04 (1/sm); mexaniki xüsusiyyətlər - əyilmə gücü - 85 MPa, sərtlik - 2 GPa, çevik qırılma əmsalı - 0,8 (MPa m1/2).

Elektrosteklo MMC yuxarıda təsvir olunan hər iki növ CVD sink sulfidini yetişdirir və təklif edir: CVD-ZnS FLIR dərəcəli və CVD-ZnS MS dərəcəli, həmçinin bu polikristal materiallardan optik məhsullar istehsal edir.

Şirkət IR sistemləri üçün optik komponentlər istehsal edir (adətən (8 - 13) mikron diapazonunda işləyir) sink sulfid CVD-ZnS FLIR dərəcəli, yəni: CVD-ZnS pəncərələr, CVD-ZnS qoruyucu pəncərə lövhələri, pazlar, linzalar, menisklər, eləcə də yuxarıdakı optik məhsullar üçün blanklar. İstehsal olunan hissələrin maksimum ölçüləri: ZnS iş parçaları və ZnS pəncərələri (plitələr) - (200x500) mm-ə qədər, 15 mm qalınlığında, ZnS pərdələri - diametri 300 mm-ə qədər.

CVD-ZnS FLIR dərəcəli 5 mm qalınlığında (2,5 – 25,0) µm diapazonda cilalanmış sink sulfid pəncərəsinin ötürülmə spektri (T).

Bundan əlavə, Elektrosteklo MMC polikristal sink sulfid (CVD-ZnS MS) və ondan hazırlanmış məhsulları (0,4 - 13,5) mikron spektral diapazonda işləmək üçün tədarük edir. Şirkət sink sulfid CVD-ZnS MS-dən optik komponentlər istehsal edir: pəncərələr, lövhələr, linzalar, takozlar, həmçinin yuxarıda göstərilən optik məhsullar üçün blanklar. Multispektral CVD-ZnS hissələrinin maksimal diametri 200 mm-ə qədərdir.

5 mm qalınlığında (200 - 1100) nm və (2,5 - 25) µm diapazonlarında şəffaf sink sulfid CVD-ZnS MS dərəcəli (MultiSpectral) cilalanmış pəncərənin ötürücü spektri (T).

Elektrosteklo MMC ZnS optik məhsullarının istehsalını təklif edir, daha ətraflı məlumat üçün Kataloqa baxın.
Hazırda Elektrosteklo MMC İR sistemləri üçün CVD-ZnS FLIR dərəcəli sink sulfid, həmçinin sapfir (leykosafir), CVD-ZnSe, silisium, Ge, CaF2, BaF2, MgF2, LiF, şüşə və kvars şüşələri istehsal edir.

Lazımi ZnS optiklərini onlayn anbarımızda tapa bilərsiniz, baxın.

ZnS sink sulfidinin material xassələri

	PARAMETRE		MƏNA
OPTİK XÜSUSİYYƏTLƏRİ ZnS (sink sulfid)
	Transmissiya diapazonu		0,37 - 13,5 µm
	Kırılma indeksi, n		2.20084 (l = 10 µm)
	Qaytarma itkisi		24,7% (l = 10 µm, 2 səth)
	dn/dT		38,7 x 10 -6 /K l = 3,39 µm
	Absorbsiya əmsalı		0,6 x10 -3 sm -1, l = 3,8 µm
FİZİKİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ ZnS (sink sulfid)
	Sıxlıq		4,09 q/sm 3
	Ərimə temperaturu		1827°C (700°C-də dissosiasiya olunur)
	İstilik keçiricilik əmsalı		27,2 Vt/(m K) 298 K-də
	İstilik genişlənmə əmsalı		273 K-də 6,5 x 10 -6 /K
	Knoop sərtliyi		160 (interin çəkisi 50 q)
	Xüsusi istilik		515 J/(kq K)
	Dielektrik sabiti		8
	Young modulu, E		74,5 GPa
	Elastik həddi		68,9 MPa
	Poisson nisbəti		0.28
KİMYƏSİ XÜSUSİYYƏTLƏRİ ZnS (sink sulfid)
	Həlledicilik		65 x 10 -6 q / 100 q su
	Molekulyar çəki		97.43
	Sinif		Polikristal, kub, ZnS quruluşu.

Kırılma indeksi

	Dalğa uzunluğu, µm	0.405	0.436	0.468	0.480	0.509	0.546	0.588	0.644	0.668	0.706
	Qırılma indeksi ZnS (sink sulfid)	2.545	2.489	2.449	2.437	2.413	2.388	2.368	2.347	2.340	2.331
	Dalğa uzunluğu, µm	0.780	0.795	0.852	0.894	1.014	1.129	1.530	2.058	3.000	3.500
	Kırılma indeksi	2.317	2.314	2.306	2.302	2.292	2.285	2.272	2.264	2.258	2.255
	Dalğa uzunluğu, µm	4.000	4.500	5.000	8.000	9.000	10.00	11.25	12.00	13.00
	Kırılma indeksi	2.252	2.250	2.247	2.223	2.213	2.201	2.183	2.171	2.153

Kalium heksasiyanoferrat (III) K 3 Zn ilə qəhvəyi-sarı çöküntü Zn 3 2 əmələ gətirir, HC1 və NH 4 OH-də həll olur.

Eksperimentin həyata keçirilməsi:

Probirkaya 3-4 damcı sink duzu məhlulu tökün və orada 2-3 damcı K3 məhlulu əlavə edin. Yaranan çöküntünün rəngini qeyd edin və onun turşuların və ammonyak məhlulunun təsiri ilə əlaqəsini yoxlayın.

TƏCRÜBƏ 8. Sink, kadmium və civə sulfidlərinin hazırlanması.

Sink sulfid ZnS ağ rəngli bir neçə sulfiddən biridir. Civə sulfid HgS - təbii olaraq baş verir. Havaya çıxış olmadan qızdırıldığında, qara civə sulfid qırmızı kristal maddəyə - cinnabara çevrilir.

Eksperimentin həyata keçirilməsi:

Üç sınaq borusuna 3-4 damcı sink, kadmium və civə duzlarının məhlullarını tökün və orada 2-3 damcı ammonium sulfid əlavə edin. Yaranan çöküntülərin rənglərinə diqqət yetirin.

Müvafiq reaksiyalar üçün tənlikləri yazın.

TƏCRÜBƏ 9. Metalların civə ilə birləşməsi.

Eksperimentin həyata keçirilməsi:

Mis məftil və ya sikkə qısa müddət ərzində civə (II) duzunun məhluluna batırılır. Obyektin üzərində boz örtük əmələ gəlir ki, bu örtük parça ilə sürtüldükdə gümüşü rəngə çevrilir (mis amalgam).

Cu + Hg 2+ = Cu 2+ + Hg¯

MÖVZU: “VI B QRUP Elementləri (XROM ALT QRUPU)”

Xrom alt qrupu PSE D.I qrupunun VI B metalları ilə əmələ gəlir. Mendeleyev xrom, molibden, volfram. Xrom yarımqrupunun elementlərinin atomlarının xarici elektron təbəqəsi bir və ya iki elektrondan ibarətdir ki, bu da bu elementlərin metal xarakterini və onların əsas altqrupun elementlərindən fərqini müəyyən edir. Eyni zamanda, onların maksimum oksidləşmə vəziyyəti +6-dır, çünki xarici elektronlara əlavə olaraq, sondan əvvəlki d təbəqəsindən olan elektronlar kimyəvi bağların yaranmasında iştirak edir. Xrom və onun analoqları hidrogenlə birləşmələr əmələ gətirmir. Onlar üçün ən tipik törəmələr, müvafiq kükürd birləşmələrinə bir çox cəhətdən oxşar olan ən yüksək oksidləşmə vəziyyətinin törəmələridir.

EKSPERİMENTAL HİSSƏ

TƏCRÜBƏ 10. Xrom (III) hidroksidinin alınması və xassələri.

Kaustik qələvilər NaOH və KOH Cr 3+ ilə amfoter xüsusiyyətlərə malik boz-bənövşəyi və ya boz-yaşıl rəngli Cr(OH) 3 çöküntüsü verir. Qələvilərin Cr(OH) 3 üzərində təsiri nəticəsində əmələ gələn NaCrO 2 və KCrO 2 xromitləri parlaq yaşıl rəngdədir. Alüminatlardan fərqli olaraq, Cr(OH) 3 əmələ gəlməsi ilə qaynadıqda (hidroliz) dönməz şəkildə parçalanırlar:

NaCrO 2 + 2H 2 O g Cr(OH) 3 $ + NaOH

Eksperimentin həyata keçirilməsi:

Xrom (III) duzunu (3-4 damcı Cr 2 (SO 4) 3-ün 1-2 damcı 2 N qələvi məhlulu ilə) reaksiya verərək iki sınaq borusunda xrom (III) hidroksid əldə edin. Bir sınaq borusuna 2 N xlorid və ya sulfat turşusunun məhlulu, digərinə isə 2 N KOH məhlulu çöküntü həll olunana qədər əlavə etməklə xrom hidroksidinin turşuya və artıq qələvi nisbətini yoxlayın, sonra məhlulu qaynadın.

Təcrübə məlumatlarının qeydə alınması:

Reaksiya tənliklərini yazın:

A) Xrom (III) hidroksidinin alınması

B) Xrom hidroksidinin turşu və qələvi ilə qarşılıqlı təsiri, ikinci halda kompleks anion 3– alındığını nəzərə alsaq. K3 duzunun adı nədir?

B) Xromitlərin hidrolizi.

TƏCRÜBƏ 11. Cr 3+-nın natrium hidrogen fosfatla qarşılıqlı təsiri.

Natrium hidrogen fosfat Na 2 HPO 4 Cr 3+ ilə yaşılımtıl CrPO 4 çöküntüsü verir. Çöküntü mineral turşularda və qələvilərdə həll olunur.

Reaksiyanın icrası:

3-5 damcı Cr 2 (SO 4) 3 məhluluna 3-5 damcı Na 2 HPO 4 məhlulu əlavə edin. Çöküntünün turşu və qələvi nisbətini yoxlayın.

Sink adını bu metalı "sink" ("zinken") adlandıran Paracelsusun yüngül əlindən almışdır. Alman dilindən tərcümədə bu "diş" deməkdir - bu, metal sink kristallarının formasıdır.

Sink təbiətdə təmiz formada yoxdur, lakin yer qabığında, suda və hətta demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərdə olur. Onun çıxarılması ən çox minerallardan həyata keçirilir: sinsit, villemit, kalamin, smitsonit və sfalerit. Sonuncu ən çox yayılmışdır və onun əsas hissəsi ZnS sulfiddir. Sfalerit yunan dilindən tərcümədə tıxac deməkdir. Bu adı mineralın müəyyən edilməsinin çətinliyinə görə almışdır.

Zn daim miqrasiya etdiyi, eyni sulfid şəklində çökdüyü termal sularda tapıla bilər. Hidrogen sulfid sinkin əsas çöküntüsü kimi çıxış edir. Biogen element kimi sink bir çox orqanizmlərin həyatında fəal iştirak edir və onlardan bəziləri bu elementi (bənövşələrin müəyyən növləri) cəmləşdirir.

Tərkibində Zn olan mineralların ən böyük yataqları Boliviya və Avstraliyada yerləşir. Rusiyada əsas sink yataqları Şərqi Sibir və Ural bölgələrində yerləşir. Ölkənin ümumi proqnozlaşdırılan ehtiyatları 22,7 milyon ton təşkil edir.

Sink: istehsal

Sink hasilatı üçün əsas xammal 1-4% miqdarında Zn sulfid olan polimetal filizdir. Sonradan bu xammal selektiv flotasiya ilə zənginləşdirilir ki, bu da sink konsentratını (50-60%-ə qədər Zn) əldə etməyə imkan verir. Sulfid ZnO oksidinə çevrilərək sobaya yerləşdirilir. Daha sonra təmiz Zn əldə etmək üçün adətən distillə (pirometallurgiya) üsulundan istifadə olunur: konsentrat yandırılır və dənəvərlik və qaz keçiricilik vəziyyətinə gətirilir, bundan sonra 1200-1300°C temperaturda koks və ya kömürlə azaldılır. Sadə bir düstur sink oksidindən sinkin necə alınacağını göstərir:

ZnO+С=Zn+CO

Bu üsul metalın 98,7 faiz təmizliyinə nail olmağa imkan verir. 99,995% təmizlik tələb olunarsa, konsentratın rektifikasiya yolu ilə texnoloji cəhətdən daha mürəkkəb təmizlənməsindən istifadə edilir.

Sinkin fiziki və kimyəvi xassələri

Atom (molyar) kütləsi 65,37 q/mol olan Zn elementi dövri cədvəldə 30 nömrəli hüceyrəni tutur.Saf sink xarakterik metal parıltısı olan mavi-ağ metaldır. Onun əsas xüsusiyyətləri:

• sıxlıq - 7,13 q/sm 3
• ərimə nöqtəsi - 419,5 o C (692,5 K)
• qaynama nöqtəsi - 913 o C (1186 K)
• sinkin xüsusi istilik tutumu – 380 J/kq
• xüsusi elektrik keçiriciliyi – 16,5*10 -6 sm/m
• elektrik müqaviməti – 59,2*10 -9 ohm/m (293 K-da)

Sinkin hava ilə təması oksid filminin meydana gəlməsinə və metal səthinin qaralmasına səbəb olur. Zn elementi asanlıqla oksidlər, sulfidlər, xloridlər və fosfidlər əmələ gətirir:

2Zn+O 2 =2ZnO

Zn+S=ZnS

Zn+Сl 2 =ZnСl 2

3Zn+2P=Zn 3 P 2

Sink su, hidrogen sulfid ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və turşularda və qələvilərdə çox həll olur:

Zn+H 2 O=ZnO+H 2

Zn+H 2 S=ZnS+H 2

Zn+H 2 SO 4 =ZnSO 4 +H 2

4Zn+10НNO 3 =4Zn(NO 3)2+NН 4 NO3+3 Н 2 О

Zn+2KOH+2H 2 O=K2+H 2

Sink həmçinin CuSO 4 məhlulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, misi əvəz edir, çünki o, Zn-dən daha az aktivdir və buna görə də duz məhlulundan ilk çıxarılan məhluldur.

Sink təkcə bərk və ya tozlu formada deyil, həm də qaz şəklində tapıla bilər. Xüsusilə, qaynaq əməliyyatları zamanı sink buxarları yaranır. Bu formada Zn sink (metal) qızdırmasına səbəb olan zəhərdir.

Sink sulfid: fiziki və kimyəvi xassələri

ZnS-in xüsusiyyətləri cədvəldə təqdim olunur:

İxtira elektrolüminessent cihazların istehsalında istifadə edilə bilər. Sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli birkomponentli elektroluminoforun yükünə aşağıdakı komponentlər daxildir, kütlə %: mis monoxlorid CuCl - 0,05-0,15; manqan flüorid MnF 2 3H 2 O - 0,2-0,45 və ya manqan nitrat Mn(NO 3) 2 6H 2 O - 0,196-0,43; ammonium halid - 0,5-1,5; sink xlorid ZnCl 2 ·H 2 O - 0,25-1 və ya sink bromid ZnBr 2 0,28-1,2; oksalat turşusu H 2 C 2 O 4 2H 2 O və ya hidrazin sulfat N 2 H 4 H 2 SO 4 və ya hidroksilamin sulfat (NH 2 OH) 2 H 2 SO 4 və ya hidroksilamin hidroklor turşusu NH 2 OH HCl - 1-3 ; kükürd S - 2-4; sink sulfid ZnS - qalan. Ammonium halid kimi yükün tərkibində ammonium xlorid NH 4 Cl, ammonium bromid NH 4 Br və ya ammonium yodid NH 4 I ola bilər. Yükün komponentləri 850-1050°C-də azaldıcı atmosferdə yaxşıca qarışdırılır, süzülür və kalsifikasiya edilir. Kalsine edilmiş fosfor soyudulur, çeşidlənir və kimyəvi cəhətdən təmizlənir, qurudulur və süzülür. İxtira elektroluminoforun parlaqlığını 2 dəfədən çox artırmağa, cihazların xidmət müddətini artırmağa və daimi parlaqlıq səviyyəsində rəng dəyişikliklərini təmin etməyə imkan verir. 1 maaş fayllar, 1 cədvəl.

İxtiranın aid olduğu texniki sahə.

İxtira luminessensiya texnologiyasına, xüsusən də elektroluminessensiya cihazlarının istehsalında istifadə edilən sink sulfid əsasında dəyişən lüminessensiya rəngli birkomponentli elektrolüminessent fosforun alınması üçün doldurma kompozisiyalarına aiddir.

Ən müasir

Mis, manqan və ya onların qarışığı ilə aktivləşdirilmiş sulfid elektroluminoforlarının istehsalı üçün istifadə olunan yükün tərkibi məlumdur, tərkibində sink və ya sink və kadmium sulfid olan bir qarışığın, müvafiq aktivator və koaktivatorun hazırlanması, onu kömür təbəqəsi altında kalsifikasiya etməklə əldə edilir. məhsulu kalium oksid hidrat və hidrogen peroksidin sulu məhlulu ilə yuyaraq, koaktivator sink halidləri və ya sink və kadmium şəklində yükə daxil edilir (bax AS SSRİ № 510497, sinif C09K 1/12, nəşr 06 /09/1976).

Qarışıqda ammonium halidlərinin olmaması;

Azaldıcı maddələrin olmaması;

Yükdə mis və manqan arasında optimal olmayan nisbət;

Böyük miqdarda manqan;

Fərqli parıltı rəngləri ayrı-ayrılıqda mavi, yaşıl, sarı və narıncı rəngləri yayan ayrı-ayrı fosforlar vasitəsilə əldə edilir.

Qarışıq manqan, mis və kükürd birləşmələri də daxil olmaqla, sink sulfid əsasında narıncı rəngli elektrolüminessent fosfor əldə etmək üçün tanınır və tərkibində manqan karbonat və mis yodidi manqan və mis birləşmələri kimi komponentlərin aşağıdakı nisbətində, ağırlıq %. :

(bax A.S. SSRİ No 865884, sinif S09K 11/14, nəşr 09/25/1981).

Bu ödənişin dezavantajı:

Qarışıqda ammonium və sink halidlərinin (flux) olmaması;

Mis monodidin istifadəsi (aktivator);

Manqan karbonatın istifadəsi səbəbindən az miqdarda azaldıcı maddə ehtiva edir;

Aşağı parlaqlıq səviyyəsi.

Texniki mahiyyətcə və əldə edilən müsbət təsirə ən yaxın olan və müəlliflər tərəfindən prototip kimi qəbul edilən mis, manqan və kükürd birləşmələri daxil olmaqla, sink sulfid əsasında dəyişən parıltılı elektroluminoforların istehsalı üçün ödənişdir (Kazankin O.N. et al. Qeyri-üzvi fosforlar, Leninqrad: Kimya, 1975, s. 134-135).

Bu yükün dezavantajı, arasında qeyri-optimal nisbət səbəbindən parıltının sabit parlaqlıq səviyyəsində elektrik həyəcanlandırma şəraitindən asılı olaraq parıltının rənginin sarı-narıncıdan maviyə ağa qədər dəyişməsini təmin etməyin qeyri-mümkün olmasıdır. yükün tərkibində mis və manqan, çox miqdarda manqan.

İxtiranın açıqlanması.

Bu ixtiranın məqsədi sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli birkomponentli elektroluminoforun istehsalı üçün elektrik həyəcanlandırma şəraitindən asılı olaraq luminesans rənginin sarı-narıncıdan maviyə qədər dəyişməsini təmin edən yük tərkibi yaratmaqdır (bax. cədvəl) təkmilləşdirilmiş rəng təmizliyi və artan xidmət müddəti ilə sabit lüminesans parlaqlıq səviyyəsində.

Hazırkı ixtiradan istifadə etməklə əldə edilə bilən texniki nəticə elektrolüminessent materialların parlaqlığını, rəng təmizliyini və xidmət müddətini artırmaqla nəticələnir.

Texniki nəticə, mis, manqan və kükürd birləşmələri daxil olmaqla, sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli bir komponentli elektroluminoforun istehsalı üçün yükdən istifadə etməklə əldə edilir, eyni zamanda əlavə olaraq ammonium və ya sink halid, habelə bir sıra bir birləşmə ehtiva edir. oksalat turşusu, hidrazin sulfat, hidroksilamin sulfat və ya xlorid turşusu daxil olmaqla, sink halogenidləri kimi sink xlorid və ya bromid, mis birləşməsi kimi mis monoxlorid, manqan birləşməsi kimi manqan flüorid və ya nitrat, bu komponentlərin aşağıdakı nisbətində, ağırlıq %. :

Şarjda, ammonium halidi kimi, ammonium xlorid NH 4 Cl, ammonium bromid NH 4 Br və ya ammonium yodid NH 4 I ehtiva edir.

Sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli bir komponentli elektroluminoforun yükünün alınmasının mahiyyəti.

Mis və manqanla aktivləşdirilmiş sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli birkomponentli elektroluminoforun istehsalı üçün yükün tərkibinə aşağıdakı komponentlər (ağırlıq%) daxildir:

Yükün komponentləri 850-1050°C temperaturda azaldıcı atmosferdə yaxşıca qarışdırılır, ələkdən keçirilir və kalsine edilir. Kalsine edilmiş fosfor elektroluminoforların istehsalı üçün ənənəvi üsulla soyudulur, çeşidlənir və kimyəvi emal edilir, bundan sonra hazır fosfor qurudulur və süzülür.

Əlavə komponentlərin tətbiqi müvafiq olaraq reaksiyalara görə onların termal parçalanması səbəbindən azaldıcı atmosferin yaradılmasını təmin edir:

Bu maddələrin və ya onların qarışıqlarının parçalanma məhsulları reaksiya zonasından havanı çıxarır, fosforu atmosfer oksigeni ilə oksidləşmədən qoruyur, həmçinin aktivatorun - misin fosfor əsasının (sink sulfid) kristal qəfəsinə daxil olmasını təmin edir. tək yüklü Cu + ionlarının forması. Bu, elektroluminoforun parlaqlığının 2 və ya daha çox dəfə artmasına, eləcə də bu komponentlərin istifadəsi olmadan mümkün olmayan əməliyyatda sabitliyin artmasına səbəb olur.

İxtiranın həyata keçirilməsi.

Sink sulfid əsasında dəyişən lüminesans rəngli bir komponentli elektrolüminessent fosfor üçün yük istehsalının xüsusi həyata keçirilməsinə dair nümunələr.

Misal 1. 93,5 q ağırlığında sink sulfid nümunəsinə ardıcıl olaraq 0,04 q mis monoxlorid, 0,1 q manqan flüorid və ya 0,1 q manqan nitrat, 0,2 q ammonium xlorid və ya 0,2 q ammonium xlorid və ya 2 q bromid əlavə edin. ammonium yodid və ya 0,1 q sink xlorid və ya 0,1 q sink bromid, 0,5 q oksalat turşusu və ya 0,5 q hidrazin sulfat və ya 0,5 q hidroksilamin sulfat və ya 0,5 q hidroksilamin hidroxlorid, 1 q kükürd.

Qarışıq yarım saat qarışdırılır və qalıqsız süzülür. Nəticədə qarışıq karbon tərkibli materialdan hazırlanmış tigelərə tökülür və 1,5 saat ərzində 800 ° C temperaturda kalsine edilir.

Kalsine edilmiş fosfor otaq temperaturu 18-20°C-ə qədər soyudulur, tigeldən boşaldılır, UV lampası altında, λ max = 365 nm ilə çeşidlənir, süzülür və aşağıdakı kimi kimyəvi emaldan keçir:

100 q fosfora 100 ml aşağıdakı tərkibli məhlul əlavə edin:

10 ml hidrogen peroksid məhlulu (32%-li məhlul) əlavə edin və daim qarışdırmaqla 70-80°C temperatura qədər qızdırın. Göstərilən temperatura çatdıqda, istilik dayandırılır, qarışığın çökməsinə icazə verilir və məhlul süzülür. Bütün dövrə 15 dəqiqə çəkir. Fosforu tamamilə yumaq üçün 5 müalicə dövrünü təkrarlayın, bundan sonra fosfor 100 q fosfor üçün 250 ml su hissələrində neytral reaksiya əldə olunana qədər su ilə yuyulur. Cəmi 5-6 dövrə. Yuyulmuş fosfor qurutma şkafında t° 110-120°C temperaturda 24 saat ərzində tozlanana qədər qurudulur.

Yaranan fosfor elektriklə həyəcanlandıqda (1-2 cd/m2) çox aşağı lüminesans parlaqlığına və qeyri-qənaətbəxş rəngə malikdir. Rəngi ​​sarıdan yaşıla dəyişir.

Nümunə 2. 93,5 q ağırlığında sink sulfid nümunəsinə ardıcıl olaraq 0,05 q mis monoxlorid, 0,2 q manqan flüorid və ya 0,196 q manqan nitrat, 0,5 q ammonium xlorid və ya 0,5 q ammonium5.0.0 əlavə edin. q ammonium yodid və ya 0,25 q sink xlorid və ya 0,28 q sink bromid, 1 q oksalat turşusu və ya 1 q hidrazin sulfat və ya 1 q hidroksilamin sulfat və ya 1 q hidroksilamin hidroxlorid, 2 q kükürd .

Sonrakı emal nümunə 1-də verilmiş prosedura bənzəyir, kalsinasiya temperaturu 900°C.

Nəticədə yaranan elektroluminoforun parlaq parlaqlığı 12-15 cd/m 2 təşkil edir. Parıltının rəngi soyuq ağ da daxil olmaqla sarıdan maviyə qədər dəyişir.

Misal 3. Çəkisi 93,5 q olan sink sulfid nümunəsinə 0,15 q mis monoxlorid, 0,45 q manqan ftorid və ya 0,43 q manqan nitrat, 1,5 q ammonium xlorid və ya 1,5 q ammonium bromid və ya sekansli bromid əlavə edilir. ammonium yodid və ya 1 q sink xlorid və ya 1,2 q sink bromid, 3 q oksalat turşusu və ya 3 q hidrazin sulfat və ya 3 q hidroksilamin sulfat və ya 3 q hidroksilamin hidroxlorid, 4 q kükürd.

Sonrakı emal nümunə 1-də verilmiş prosedura bənzəyir, kalsinasiya temperaturu 1050°C.

Nəticədə yaranan elektroluminoforun parlaq parlaqlığı 13-16 cd/m 2 təşkil edir. Parıltının rəngi isti ağ daxil olmaqla sarı-narıncıdan bənövşəyə qədər dəyişir.

Misal 4. 93,5 q ağırlığında sink sulfid nümunəsinə ardıcıl olaraq 0,2 q mis monoxlorid, 0,5 q manqan ftorid və ya 0,5 q manqan nitrat, 2 q ammonium xlorid və ya 2 q ammonium bromid və ya 2 q əlavə edin. ammonium yodid və ya 1,5 q sink xlorid və ya 1,6 q sink bromid, 4 q oksalat turşusu və ya 4 q hidrazin sulfat və ya 4 q hidroksilamin sulfat və ya 4 q hidroksilamin hidroxlorid, 5 q kükürd.

Sonrakı emal nümunə 1-də verilmiş prosedura bənzəyir, kalsinasiya temperaturu 1100°C.

Nəticədə yaranan elektroluminofor 5-6 cd/m 2 aşağı lüminesans parlaqlığına malikdir. Nümunələrin rəngi qeyri-qənaətbəxşdir. Rəng dəyişiklikləri sarı-narıncıdan sarı-yaşıl rəngə qədər dəyişir. Parıltının ağ rəngi əlçatmazdır.

Beləliklə, komponentlərin nisbətinin artması və ya azalması elektroluminoforun iş qabiliyyətinin pisləşməsinə səbəb olur və 2 və 3-cü misallara görə əldə edilən elektroluminofor optimaldır və bütün göstərilən göstəricilərə cavab verir.

Fosfor nümunələrinin parıltı rənginin elektrik həyəcanlandırma şəraitindən asılılığı.

Təklif olunan ixtira prototip və digər məlum texniki həllərlə müqayisədə aşağıdakı üstünlüklərə malikdir.

Sink sulfid, sink sulfid, sink və kükürdün ikili qeyri-üzvi birləşməsidir. Hidrosulfid turşusunun sink duzu.

Təbiətdə paylanması

Təbiətdə ZnS sink və vurtzitin istehsalı üçün əsas xammal olan sfalerit α-ZnS (sink qarışığı) mineralları şəklində, eyni kimyəvi tərkibə malik, lakin sfaleritdən fərqli nadir mineral β-ZnS şəklində olur. kristal qəfəs növü.

Bəzi xüsusiyyətlər

Sink sulfid 150 °C-dən yuxarı qızdırıldıqda sarıya çevrilən rəngsiz kristallardır. Normal şəraitdə α-modifikasiyası sabitdir. Atmosfer təzyiqində o, ərimir, lakin sublimasiya edir. 15 MPa (150 atm) təzyiq altında 1850 °C-də əriyir. İki əsas kristal formaya əlavə olaraq, sink sulfid bir sıra politipik formalarda kristallaşa bilər.

Rütubətli havada sink sulfid oksidləşərək sulfata çevrilir; Havada qızdırıldıqda ZnO və SO 2 əmələ gəlir.

Qəbz

Sink sulfid qaz halında olan hidrogen sulfidini sink duzlarının sulu məhlullarından, məsələn, xloriddən, suda həll olunan sink duzunun suda həll olunan sulfidlə, məsələn, qələvi metallarla mübadilə reaksiyası ilə, birbaşa sintez yolu ilə əldə edilə bilər. elementlərdən - sink və kükürd tozlarını əritməklə.

Sink sulfid sink və kükürd tozlarının qarışığını şok dalğalarına məruz qoymaqla əldə edilə bilər.

Ərizə

Fosforlar

Elementar hissəciklərin qeydiyyatı

"Sink sulfid" məqaləsi haqqında rəy yazın

Qeydlər

Ədəbiyyat

• Bovina L.A. və başqaları AIIBVI birləşmələrinin fizikası / red. A. N. Georgobiani, M. K. Şeynkman. - M.: Elm, Ç. red. fizika və riyaziyyat lit., 1986. - 319, s. : Şəkil, cədvəl. - 2600 nüsxə.

Sink sulfidi xarakterizə edən çıxarış

Qraf İlya Andreiç rəhbərlikdən istefa verdi, çünki bu vəzifə həddən artıq xərclə bağlı idi. Amma işlər onun üçün yaxşılaşmayıb. Tez-tez Nataşa və Nikolay valideynləri arasında gizli, narahat danışıqlar görürdülər və zəngin, ata-baba Rostov evinin və Moskva yaxınlığındakı bir evin satışı haqqında danışırdılar. Rəhbər olmadan belə böyük qəbula ehtiyac yox idi və Otradnenskinin həyatı əvvəlki illərə nisbətən daha sakit keçdi; lakin nəhəng ev və yardımçı tikililər hələ də insanlarla dolu idi və daha çox adam hələ də masa arxasında əyləşmişdi. Bütün bunlar evdə məskunlaşmış insanlar, demək olar ki, ailə üzvləri və ya görünür, qrafın evində yaşamalı olanlar idi. Bunlar Dimmler - həyat yoldaşı ilə musiqiçi, Yogel - ailəsi ilə rəqs müəllimi, evdə yaşayan yaşlı xanım Belova və bir çox başqaları: Petya müəllimləri, gənc xanımların keçmiş qubernatoru və sadəcə olaraq daha yaxşı və ya daha yaxşı olan insanlar idi. saymaqla yaşamaq evdə oturmaqdan daha sərfəlidir. Əvvəlki kimi böyük bir ziyarət yox idi, amma həyatın gedişatı eyni idi, onsuz qraf və qrafinya həyatı təsəvvür edə bilməzdi. Eyni ov, hətta Nikolay tərəfindən artırılmış, tövlədə eyni 50 at və 15 arabaçı, ad günlərində eyni bahalı hədiyyələr və bütün rayon üçün mərasim süfrələri var idi; o, hamıya kart ataraq, Count İlya Andreiçin oyununu ən sərfəli icarə kimi formalaşdırmaq hüququna baxan qonşuları tərəfindən hər gün yüzlərlə döyülməsinə icazə verdiyi eyni count fitləri və bostonları.
Qraf sanki böyük bir tələyə düşmüş kimi öz işləri ilə dolanır, onun qarışdığına inanmamağa çalışırdı və hər addımda getdikcə daha da qarışır və nə onu bağlayan torları qıra bilmir, nə də ehtiyatla, səbirlə hərəkətə başlayır. onları aç. Qrafinya sevgi dolu bir ürəklə hiss edirdi ki, uşaqları iflas edir, Qrafin günahı yoxdur, o, özündən fərqlənə bilməz, özü də (bunu gizlətsə də) öz şüurundan əziyyət çəkir. və uşaqlarının xarabalığı və o, işə kömək etmək üçün vasitələr axtarırdı. Onun qadın nöqteyi-nəzərindən yalnız bir çarə var idi - Nikolayın zəngin bir gəlinlə evlənməsi. Hiss etdi ki, bu, son ümiddir və Nikolay onun üçün tapdığı matçdan imtina etsə, işləri yaxşılaşdırmaq fürsəti ilə həmişəlik vidalaşmalı olacaq. Bu məclis Rostovluların uşaqlıqdan tanıdığı gözəl, fəzilətli ana və atanın qızı, indi isə sonuncu qardaşının vəfatı münasibətilə zəngin gəlin olan Julie Karagina idi.
Qrafinya Moskvada birbaşa Karaginaya məktub yazıb, qızının oğluna evlənməyi təklif edir və ondan müsbət cavab alır. Karagina cavab verdi ki, o, öz növbəsində, hər şeyin qızının meylindən asılı olacağı ilə razılaşdı. Karagina Nikolayı Moskvaya dəvət etdi.
Bir neçə dəfə göz yaşları içində qrafinya oğluna dedi ki, indi hər iki qızı yerləşib, yeganə arzusu onu evli görməkdir. Dedi ki, əgər belə olsaydı, sakitcə yatardım. Daha sonra ağlında gözəl bir qız olduğunu dedi və evlilik haqqında onun fikrini soruşdu.
Digər söhbətlərdə o, Culini təriflədi və Nikolaya əylənmək üçün tətil üçün Moskvaya getməyi məsləhət gördü. Nikolay anasının söhbətlərinin hara getdiyini təxmin etdi və bu söhbətlərin birində onu tam səmimi olmağa çağırdı. O, ona dedi ki, işləri yaxşılaşdırmaq ümidi onun Karagina ilə evliliyinə əsaslanır.
- Yaxşı, əgər mən var-dövlətsiz bir qızı sevsəydim, doğrudanmı tələb edərdin ki, ay ana, hisslərimi, namusumu var-dövlətə qurban edim? – sualının qəddarlığını başa düşməyərək, yalnız nəcibliyini göstərmək istəyən anasından soruşdu.
"Yox, sən məni başa düşmədin" dedi ana özünə necə haqq qazandıracağını bilmədi. "Sən məni başa düşmədin, Nikolinka." "Xoşbəxtlik arzulayıram" dedi və yalan danışdığını, çaşqın olduğunu hiss etdi. - O ağlayırdı.