Кіріспе

Қорғасын(II) сульфиді (немесе сульфид) – формуласы PbS болатын бейорганикалық қосылыс. Галена – қорғасынның басты кені және ең маңызды қосылысы. Ол – ерекше қолданысқа ие жартылай өткізгіш материал.

Нанобөлшектер

Қорғасын сульфидін қамтитын нанобөлшектер мен кванттық нүктелер жақсы зерттелген. Дәстүрлі түрде, мұндай материалдар қорғасын тұздарын түрлі сульфид көздерімен біріктіру арқылы жасалады. 2009 жылы PbS нанобөлшектері күн батареяларында қолдану үшін зерттелді.

Фотодетектор

PbS электромагниттік сәулеленуді, соның ішінде инфрақызыл сәулелерді анықтайтын электр диодтарын жасау үшін қолданылған алғашқы материалдардың бірі болды. Инфрақызыл сенсор ретінде PbS сәулеленудің әсерінен детектор элементінің температурасы өзгерген кезде реакция жасайтын жылулық сенсорлардан өзгеше, жарықты тікелей анықтайды. PbS элементі сәулеленуді екі тәсілмен өлшеуге мүмкіндік береді: фотондар PbS материалына тиген кезде туындайтын кішкентай фототокты өлшеу арқылы немесе фотондардың материалдың электрлік кедергісін өзгертуін өлшеу арқылы. Кедергінің өзгеруін өлшеу көбірек қолданылатын әдіс. Бөлме температурасында PbS шамамен 1 мен 2,5 мкм аралығындағы толқын ұзындығындағы сәулеленуге сезімтал. Бұл диапазон спектрдің инфрақызыл бөлігіндегі қысқа толқынды инфрақызыл (SWIR) деп аталатын қысқа толқынды сәулеленуге сәйкес келеді. Осы толқын ұзындығында тек өте ыстық денелер ғана сәуле шығарады. PbS элементтерін салқындату, мысалы, сұйық азот немесе Пельтье элементі жүйесін пайдалану арқылы, оның сезімталдық диапазонын шамамен 2 мен 4 мкм аралығына ауыстырады. Бұл толқын ұзындығында сәуле шығаратын денелер де бірнеше жүз градус Цельсийге дейін қатты ыстық болуы керек, бірақ салқындатылмаған сенсорлар анықтай алатындай емес. (Бұл мақсаттар үшін қолданылатын басқа да қосылыстарға индий антимониді (InSb) және сынап кадмий теллуриді (HgCdTe) жатады, олар ұзын толқынды инфрақызыл сәулеленуді анықтауда жақсырақ қасиеттерге ие.) PbS-тің жоғары диэлектрлік тұрақтылығы кремний, германий, InSb немесе HgCdTe-мен салыстырғанда салыстырмалы түрде баяу детекторларға әкеледі.

Планеталық ғылым

Венера планетасының 2,6 км-ден жоғары биіктіктегі жерлері жылтыр затпен жабылыпты. Бұл жабынның құрамы әлі толық анықталмаған, бірақ бір теория бойынша Венера Жердегі су мұзы сияқты кристалданған қорғасын сульфидін "жаудырады". Егер осылай болса, онда бұл затты басқа планетада алғаш рет анықтаған болар едік. Венераның "қары" болуы мүмкін басқа, азырақ ықтимал нұсқалар – бисмут сульфиді мен теллур.

Қауіпсіздік

Қорғасын(II) сульфиді соншалықты ерімейтін, тіпті ол дерлік уытты емес, бірақ материалды пиролиздеу, мысалы, қорыту кезінде, қорғасын мен күкірт оксидтерінің қауіпті улы газдарын бөліп шығарады. Қорғасын сульфиді ерімейтін және қанның pH деңгейінде тұрақты қосылыс болғандықтан, қорғасынның салыстырмалы түрде аз уытты формаларының бірі болуы мүмкін. Қорғасын карбоксилаттарын қолданып PbS синтездеу кезінде үлкен қауіп-қатер туындайды, себебі олар өте оңай ериді және теріс физиологиялық әсерлерге алып келуі мүмкін.