Научный руководитель: Н.И. Морозова, СУНЦ МГУ
Сульфид сурьмы может применяться в качестве полупроводника [1], возможно его применение как фотоэлектрического материала [2]. Поэтому важность данного соединения не вызывает вопросов.
Целью работы является синтез аморфного сульфида сурьмы.
Сульфид сурьмы может существовать в двух модификациях: кристаллической и аморфной. Способы получения каждого из них отличаются.
Сначала рассмотрим аморфную модификацию. Так как сульфид сурьмы нерастворим, то кажется, что его можно легко получить любой обменной реакцией, но это не так: из-за того что гидроксид сурьмы является слабым основанием, ее растворимые соли подвергаются гидролизу. Именно поэтому нельзя получить чистый аморфный Sb2S3, смешав растворы, содержащие катионы сурьмы и сульфид-анионы. Из-за этого для получения аморфного сульфида сурьмы в лаборатории мы использовали нижеописанный метод (см. метод получения), главным преимуществом которого является отсутствие попутного гидролиза.
Кристаллический сульфид получают по похожей методике: необходимо растворить SbCl3 в разбавленной соляной кислоте, а затем пропустить через раствор при нагревании ток сероводорода. После нужно отфильтровать на воронке Бюхнера данный раствор, получившийся при этом черный осадок необходимо высушить при высокой температуре (порядка 100оС) [3].
Метод получения аморфного Sb2S3: растворили в минимальном количестве соляной кислоты хлорид сурьмы (III), затем аккуратно и небольшими порциями добавляли воду (если добавлять слишком резко, то произойдет гидролиз, и в растворе появится белый оксохлорид), довели раствор до необходимого объёма (из расчета: 1 г соли на 20 мл конечного раствора), после чего пропустили через этот раствор сероводород, в результате чего он стал красно-оранжевым из-за образования в нем нерастворимых частиц сульфида сурьмы. Отфильтровав и аккуратно высушив их на воздухе при комнатной температуре, получили оранжево-красный порошок.
В результате был получен оранжевый аморфный сульфид сурьмы, а также экспериментально было выяснено, насколько легко катион сурьмы гидролизуется.
Литература: