Олово(II) сулфид

Олово(II) сулфид — неорганска супстанца со формула PbS. Галена е главната руда и најважното соединение на олово. Тоа е полупроводен материјал со битна употреба.
1 Формирање, основни својства, сродни материјали
Додавањето на водород сулфид или сулфидни соли во раствор кој содржи сол на олово, како што е PbCl<sub>2</sub>, gдава црн талог од олово сулфид.
: Pb<sup>2+</sup> + H<sub>2</sub>S → PbS↓ + 2 H<sup>+</sup>
Оваа реакција се користи во квалитативна неорганска анализа. Присуството на водород сулфид или сулфидни јони може да се тестира со употреба на „олово ацетатна хартија“.
Како и сродните материјали PbSe и PbTe, PbS е полупроводник.. Всушност, оловниот сулфид бил еден од најраните материјали што се користел како полупроводник. Оловото сулфид кристализира во присуство на мотиф од натриум хлорид, за разлика од многу други полупроводници од IV-VI група.
Со оглед на тоа што PbS е главната руда на олово, голем напор е насочен кон неговата конверзија. Главниот процес вклучува топење на PbS проследено со редукција на добиениот оксид. Идеализираните равенки за овие два чекори се:: 2 PbS + 3 O<sub>2</sub> → 2 PbO + 2 SO<sub>2</sub>: PbO + C → Pb + CO
Сулфур диоксидот се претвора во сулфурна киселина.
1.1 Наночестички
Наночестичките и квантните точки што содржат олово сулфид се добро проучени. Традиционално, таквите материјали се произведуваат со комбинирање на оловни соли со различни извори на сулфиди. Во 2009 година, наночестичките PbS беа испитани за употреба во сончеви ќелии.
2 Употреба
PbS беше еден од првите материјали користени за електрични диоди кои можеа да детектираат електромагнетно зрачење, вклучително и инфрацрвена светлина. PbS беше еден од првите материјали користени за електрични диоди кои можеа да детектираат електромагнетно зрачење, вклучително и инфрацрвена светлина.[16] Како инфрацрвен сензор, PbS директно ја детектира светлината, за разлика од топлинските детектори, кои реагираат на промената на температурата на елементот на детекторот предизвикана од зрачењето. Елементот PbS може да се користи за мерење на зрачењето на кој било од двата начина: со мерење на ситната фотоструја што ја предизвикуваат фотоните кога удираат во материјалот PbS или со мерење на промената во електричниот отпор на материјалот што ја предизвикуваат фотоните. Мерењето на промената на отпорот е најчесто користен метод. На собна температура, PbS е чувствителен на зрачење на бранови должини помеѓу приближно 1 и 2.5 μm. Овој опсег одговара на пократките бранови должини во инфра-црвениот дел од спектарот, таканаречениот инфрацрвен спектар на кратки бранови должини (SWIR). Само многу жешки објекти испуштаат зрачење во овие бранови должини.
Ладењето на PbS елементите, на пример, со користење на течен азот или систем со елементи на Пелтие, го менува опсегот на неговата чувствителност помеѓу приближно 2 и 4 μm. Објектите што испуштаат зрачење во овие бранови должини сè уште треба да бидат прилично жешки - неколку стотици степени Целзиусови - но не толку жешки како оние што можат да се забележат со неизладени сензори. (Други соединенија кои се користат за оваа намена вклучуваат индиум антимонид (InSb) и жива-кадмиум телурид (HgCdTe), кои имаат нешто подобри својства за откривање на подолгите IR бранови должини.) Високата диелектрична константа на PbS доведува до релативно бавни детектори (во споредба со силиконот, германиумот, InSb или HgCdTe).
3 Планетарна наука
Висините над 2.6 km (1.63 mi) на планетата Венера се обложени со сјајна материја. Иако составот на овој слој не е сосема сигурен, една теорија е дека Венера „снежи“ кристализиран сулфид на олово исто како што на Земјата паѓа замрзната вода. Ако ова е случај, тоа ќе биде прв пат супстанција да биде идентификувана на друга планета. Други помалку веројатни кандидати за „снегот“ на Венера се бизмут сулфид и телур.
4 Безбедност
Оловото (II) сулфид е толку нерастворлив што е речиси нетоксичен, но пиролизата на материјалот, како и при топењето, дава опасни испарувања. Оловото сулфид е нерастворлив и е стабилно соединение во pH вредноста на крвта и затоа веројатно е една од помалку токсичните форми на олово. Голем безбедносен ризик се јавува при синтезата на PbS со користење на оловни карбоксилати, бидејќи тие се особено растворливи и може да предизвикаат негативни физиолошки состојби.
5 Цитирани извори
*