في الكيمياء إن مركب كبريتيد الزنك وفي الإنجليزية: (ZINC SULFIDE) هو عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من عنصر الكبريت ذو الرمز الكيميائي (S) وعنصر الزنك ذو الرمز الكيميائي (Zn)، ويمتلك الصيغة الكيميائية أو الجزيئية التالية: (ZnS)، يظهر مركب كبريتيد الزنك على شكل مسحوق أبيض مائل للصفرة في سائل.
كبريتيد الزنك
يتم شرح صيغة كبريتيد الزنك، والمعروفة أيضًا باسم صيغة (Zincblende) أو صيغة (Wurtzite) في هذه المقالة، هيكل (Zincblende) بسيط ويتكون من ذرة معدن الزنك والكبريت المرتبطة ببعضها البعض عبر رابطة تساهمية قطبية، والصيغة الجزيئية أو الكيميائية لكبريتيد الزنك هي (ZnS)، ويتم الحصول عليه على شكل بلورة بيضاء أو بيضاء صفراء.
- يظهر (sphalerite) على شكل بلورة بيضاء رمادية، وكبريتيد الزنك غير قابل للذوبان في الماء وكذلك هو أكثر كثافة من الماء، وبطبيعة الحال فإنه يحدث على شكل مزيج الزنك المعدني والذي يعرف أيضًا باسم سفاليريت، خليط من كبريتيد الزنك والحديد، يمكن تصنيع كبريتيد الزنك عن طريق احتراق خليط من الكبريت والزنك.
- تتفاعل كبريتات الزنك مع كبريتيد الصوديوم، أو يتم تمرير غاز كبريتيد الهيدروجين عبر أي محلول (Zn +2) يؤدي إلى ترسيب كبريتيد الزنك غير القابل للذوبان، نظرًا لخاصية الإنارة، فإن له تطبيقات واسعة، ويتحلل هذا المركب في وجود عوامل مؤكسدة وأحماض، وكبريتيد الزنك ليس ضارًا للإنسان ولكنه خطر على البيئة، يمكن أن يخترق التربة ويلوث المياه الجوفية ولذلك يجب اتخاذ تدابير فورية لإيقافها.
- يوجد كبريتيد الزنك في الطبيعة في شكلين بلوريين وورتزيت وسباليريت، خام الكبريتيد هو معدن الزنك الرئيسي، يمتلك كبريتيد الزنك نقطة انصهار مقدارها 1700 درجة مئوية، ونقطة غليان 1185 درجة مئوية، وكثافة 4.1 جم لكل مل عند 25 درجة مئوية، يمتلك شكل مسحوق ذو لون أبيض إلى أصفر باهت، الثقل النوعي 4.1، وهو قابل للذوبان في الأحماض، وغير قابل للذوبان في الماء.
وهو غير قابل للذوبان في الماء، علما أنه أكثر كثافة من الماء، وهو يمثل خطر أساسي على البيئة، ويجب اتخاذ خطوات فورية للحد من انتشار المرض في البيئة، حيث يخترق التربة بسهولة لتلويث المياه الجوفية والمجاري المائية القريبة.
- يدخل كبريتيد الزنك في الصباغ مثل الليثوبون خليط مع كبريتات الباريوم فإنه يشكل دهانًا داخليًا منخفض اللمعان، وتتكون الصبغة “المعدنية البيضاء” من الجمع بين كبريتيد الزنك وأكسيد الزنك، يتم دمج كبريتيد الزنك في الفوسفور لإنتاج اللمعان عند التشعيع بالضوء يتم استخدامه في صنع الأقراص المضيئة وشاشات الأشعة السينية والتلفاز ومصابيح الفلورسنت.
الخصائص الفيزيائية لكبريتيد الزنك
- كبريتيد الزنك مسحوق أبيض رمادي أو أصفر شاحب، يوجد في شكلين بلوريين: ألفا (وورتزيت) وبيتا (سفاليريت)، شكل وورتزيت له هيكل بلوري سداسي، معامل الانكسار 2.356، الكثافة 3.98 جم لكل سم مكعب، يذوب عند 1700 درجة مئوية، وهو غير قابل للذوبان عمليا في الماء حوالي 6.9 ملغم لكل لتر وغير قابل للذوبان في القلويات، وقابل للذوبان في الأحماض المعدنية.
- يترتب شكل السفاليريت في حالة بلورية مكعبة، معامل الانكسار 2.368، الكثافة 4.102 جم لكل سم مكعب، التغييرات في شكل ألفا عند 1020 درجة مئوية، عمليا غير قابل للذوبان في الماء 6.5 ملغم لكل لتر، وهو قابل للذوبان في الأحماض المعدنية، غير قابل للذوبان في القلويات، عندما يحتوي كبريتيد الزنك على ماء، فإنه يتأكسد ببطء إلى كبريتات عند التعرض للهواء.
- كبريتيد الزنك مسحوق أبيض مصفر، يُستخرج من الرواسب الطبيعية ويتركز بواسطة عمليات مختلف، أيضًا يمكن تحضير كبريتيد الزنك في المختبر عن طريق تمرير كبريتيد الهيدروجين عبر محلول مائي لملح الزنك القابل للذوبان، مثل كلوريد الزنك أو نترات الزنك، ويتم ترشيح الراسب وغسله وتجفيفه، وهذه الكبريتيدات خاملة إلى حد ما، وتذوب في الحمض، وغير قابلة للذوبان في الماء والقلويات.
- أساليب الإنتاج: الإنتاج مشابه لإنتاج الليثوبون، حيث يتم خلط محلول كبريتيد الصوديوم (Na2S) مع محلول ملح الزنك تحت ظروف مضبوطة بدقة، ويتم تحميص راسب كبريتيد الزنك الناتج ومعالجته من أجل إعطاء المنتج النهائي، حيث يتم ذلك تبعا للمعادلة الكيميائية التالية:
Na2S + ZnSO4 → ZnS + Na2SO4
- المخاطر الصحية: قد يكون استنشاق المواد ضارًا، قد يسبب الاتصال حروقًا في الجلد والعينين، قد يكون لاستنشاق غبار الأسبستوس تأثير ضار على الرئتين، وقد ينتج عن الحريق غازات مزعجة أو أكالة أو سامة، كما وتنتج بعض السوائل أبخرة قد تسبب الدوار أو الاختناق.
يعتبر الزنك القابل للذوبان سامًا بكميات كبيرة، لكن جسم الإنسان يحتاج إلى كميات صغيرة (10-15 مجم في اليوم) من أجل التمثيل الغذائي، كبريتيد الزنك غير ضار للإنسان بسبب انخفاض قابليته للذوبان، تركيز الحمض في المعدة ومعدل الذوبان بعد الابتلاع غير كافيين لإنتاج كميات كبيرة من الناحية الفسيولوجية من الزنك القابل للذوبان، تتجاوز قيم (LD50) في الجرذ 15 جم كجم -1، لم يلاحظ أي حالات تسمم أو ضرر مزمن بالصحة في تصنيع أصباغ كبريتيد الزنك.
