Cristaux de sulfure de zinc (ZnS)

[ANOwen]

Bonjour à tous et à toutes.

En ce moment je me suis mit à faire grandir des cristaux dans le laboratoire de chimie de mon école (donc du matériel et des produits de qualité disponibles) et on m'avait parlé d'un cristal qui avait la particularité d'être fluorescent : le cristal de ZnS.
Je connais bien entendu le protocole habituel qui commence par la solution saturée, puis les germes et enfin le cristal lui-même.
Du coup, les profs du labo ont commencé à faire ce cristal en dissolvant de la poudre de ZnS dans de l'eau et là... Ben ça se dissout pas, ça flotte quand on secoue puis ça se dépose au fond comme du sable fin.

En tapant "cristal de sulfure de zinc" on voit clairement qu'il est possible d'en faire des cristaux, mais la question est : comment ?
Quelqu'un a une idée ? J'ai vraiment été déçu par cette mauvaise surprise et je voudrais vraiment le faire... Si quelqu'un a un autre protocole ou quoi, je suis preneur !

Merci d'avance =)
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[moco]

Ainsi, il y a des gens qui se prétendent prof et qui essaient de dissoudre du sulfure de zinc dans l'eau. On peut se demander où ils ont appris la chimie, ces gens là.
Le sulfure de zinc peut se faire en mélangeant des solutions de sulfate de zinc et de sulfure de sodium. On obtient un précipité de sulfure de zinc blanc ZnS. Mais ce ZnSl n'est pas phosphorescent. Pour le rendre phosphorescent il faut le faire se sublimer en le chauffant à 1185°C, en atmosphère sans oxygène. En présence d'oxygène, il brûle et forme ZnO + SO2. On peut sublimer ZnS à plus basse température si on chauffe sous vide. ZnS se dépose sur les surfaces froides sous forme cristalline. Mais là encore, ce n'est pas suffisant. Il faut encore que le sulfure de zinc que l'on fait sublimer contienne une impureté de l'ordre de 1% de sulfure de cadmium CdS.

[ANOwen]

Bonjour moco, et merci pour ta réponse rapide. Avant toute chose, les deux personnes avec qui je le fais sont un post-doc en biochimie et un technicien qui est encore très jeune. Ils m'avaient prévenu d'éventuels problèmes de solubilité qui peuvent apparaître, donc après je ne pense pas que tout chimiste doit connaître par coeur la solubilité dans l'eau de tous les produits en laboratoire, surtout un produit aussi peu utilisé que ZnS, mais bon, ce n'est que mon avis.

C'est intéressant ce que tu dis mais une chose me turlupine : j'ai essayé de passer aux UV le "sable" de ZnS dans un erlenmeyer avec de l'eau (donc la solution non dissoute) et j'ai observé une très faible fluorescence (je dis bien fluorescence, pas phosphorescence) de la solution. Est-il possible que le ZnS vendu en poudre dans le laboratoire a déjà subi toutes les étapes dont tu parles et contient cette impureté ?

Parles-tu bien de phosphorescence ? Si oui, ce n'est pas l'effet que je cherche (pour moi la phosphorescence c'est quand on éclaire et que ça met un temps pour ré-émettre la lumière), je veux un cristal fluorescent (quand on l'éclaire avec des longueurs d'ondes petites, comme les UV, la molécule ré-émet dans le visible).

[moco]

Il ne faut pas exagérer. Je n'ai jamais dit que tout chimiste doit connaître par coeur la solubilité dans l'eau de tous les produits de laboratoire, comme tu l'insinues. Mais un chimiste doit au moins savoir que le principal minerai d'où on extrait le zinc est la blende, qui est du sulfure de zinc ZnS. Et que ce minerai est insoluble, puisqu'il existe sur Terre. S'il n'était qu'un peu soluble, il y a des milliers d'années que les pluies l'auraient emporté. De plus, ZnS n'est pas un produit peu utilisé, comme tu l'affirmes de manière péremptoire. C'est le principal minerai de zinc.
Ceci dit, je ne crois pas que le sulfure de zinc soit fluorescent. Mais je ne sais pas tout.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ANOwen]

Bon, navré pour cette conclusion hâtive. Merci pour les informations.

Eh bien, comme je l'ai dit, quand j'ai demandé "quels cristaux seraient jolis à faire" un des "profs" m'a tout de suite dit que le cristal de ZnS était fluorescent et il m'a dit qu'il avait une structure de blende (mais bon, ça on apprend en prépa au bout d'un mois de cours de cristallographie en 1ère année de prépa). Comme je l'avais aussi dit, même en poudre le ZnS émettait une couleur bleue claire sous la lampe UV, signe de fluorescence, et google m'a confirmé cette propriété de ce produit.

Du coup, tu parlais de la fluorescence ou de la phosphorescence ?
Sinon, des idées pour produire un cristal de ZnS ? (ce qui est quand même la question principale) Après une recherche google j'ai vu que ça se fait par dépôt de vapeur de ZnS, mais je doute avoir le matériel pour ça...

[moco]

Moi je parlais de phosphorescence. Car j'ai travaillé avec du sulfure de zinc dopé au cuivre ou au cadmium, ou aux deux à la fois. Un tel cristal reste phosphorescent de nombreuses secondes

Et, c'est comme je te l'ai dit. On prépare ce sulfure de zinc par dépôt de vapeur, donc par sublimation. Si tu n'as pas le matériel, il te faut l'acheter dans le commerce. Les horlogers en déposent un peu sur les cadrans et les aiguilles de montre qu'ils veulent rendre visibles la nuit.

[ANOwen]

Je vois, dommage que tu ne puisses pas m'aider.

Merci quand même pour ta contribution.

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Cote fluorescence de composes naturels, la sphalerite (ZnS cubique; blende est un terme archaique (en mineralogie en tout cas)) et la wurtzite (ZnS hexagonal) sont rarement fluorescentes.
Il faut une sphalerite pauvre en fer (ce qui au final est assez rare), mais en meme temps, pas trop pure pour permettre une activation par des UV; en l'occurence, Mn²⁺ comme la trace la plus frequente en substitution, donnant une fluorescene jaune-orangee ou des couples Cu⁺-Ga³⁺ et Cu⁺-In³⁺ comme autres activateurs potentiels jaune-oranges.
La presence de chlore en trace dans la sphalerite donne une fluorescence faible bleue et une legere phosphorescence.
La wurtztite a aussi une fluorescence orange du a la presence de manganese.

Sinon, la sphalerite est fortement triboluminescente et la wurtzite est moyennement a tres cathodoluminescente.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

contienne une impureté de l'ordre de 1% de sulfure de cadmium CdS.

le cadmium est en effet un activateur naturel connu dans la serie (ZnS) wurtzite-greenockite (CdS); je ne sais pas exactement ce qu'il en est dans la serie (ZnS) sphalerite-hawleyite (CdS)
http://www.minsocam.org/ammin/AM42/AM42_184.pdf

T-K

[Sethy]

Je vois, dommage que tu ne puisses pas m'aider.

Merci quand même pour ta contribution.

Si la confection de cristaux phosphorescent était facile, il y a fort à parier qu'elle serait connue et répandue

[ANOwen]

Si la confection de cristaux phosphorescent était facile, il y a fort à parier qu'elle serait connue et répandue

Certes... Mais encore une fois : je veux des cristaux fluorescents =)