Siarczan trójglicyny
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
nazwa IUPAC
Siarczan glicyny (3:1)
|
|
| Inne nazwy siarczan glicyny; TGS
|
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
| Karta informacyjna ECHA | 100.007.414 |
| Numer WE |
|
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| UNII | |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| C6H17N3O10S _ _ _ _ _ _ _ _ | |
| Masa cząsteczkowa | 323,27 g·mol -1 |
| Wygląd | biały proszek |
| Gęstość | 1,69 g/cm 3 |
| Struktura | |
| Jednoskośny | |
| P2 1 | |
|
a = 0,9417 nm, b = 1,2643 nm, c = 0,5735 nm
α = 90°, β = 110°, γ = 90°
|
|
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Siarczan triglicyny ( TGS ) to związek chemiczny o wzorze (NH 2 CH 2 COOH) 3 ·H 2 SO 4 . Wzór empiryczny TGS nie odzwierciedla struktury molekularnej, która zawiera protonowane ugrupowania glicyny i siarczanowe . TGS z protonami zastąpionymi przez deuter nazywany jest deuterowanym TGS lub DTGS ; alternatywnie, DTGS może odnosić się do domieszkowanego TGS. Poprzez domieszkowanie DTGS aminokwasem L- alaniną , właściwości kryształów ulegają poprawie, a nowy materiał nazywa się siarczanem triglicyny domieszkowanym deuterowaną L-alaniną ( DLATGS lub DLTGS ). Kryształy te są piroelektryczne i ferroelektryczne , co pozwala na ich zastosowanie jako elementów fotodetektorów w spektroskopii w podczerwieni i zastosowaniach noktowizyjnych. Detektory TGS były również używane jako cel w lampach kineskopowych vidicon .
Struktura i właściwości kryształów
Kryształy TGS mogą powstawać przez odparowanie wodnego roztworu kwasu siarkowego i ponad trzykrotnego nadmiaru glicyny . Należą one do polarnej grupy przestrzennej P2 1 i dlatego są piroelektryczne i ferroelektryczne w temperaturze pokojowej, wykazując spontaniczną polaryzację wzdłuż osi b (kierunek [010]). Temperatura Curie przejścia ferroelektrycznego wynosi 49°C dla TGS i 62°C dla DTGS. Struktura krystaliczna składa się z SO 4 2− , 2(N + H 3 CH 2 COOH) (G1 i G2 na schemacie struktury krystalicznej) i + NH 3 CH 2 COO − (G3) połączone wiązaniami wodorowymi . Wiązania te są łatwo rozrywane przez polarne cząsteczki wody, co prowadzi do higroskopijności TGS – jego kryształy są łatwo trawione przez wodę. Wzdłuż b warstwy G1-SO4 i G2-G3 są ułożone naprzemiennie. Najbliższe dwie sąsiednie warstwy o identycznym składzie chemicznym są obrócone o 180° wokół b -osi względem siebie. Materiały DTGS i DLATGS są pochodnymi TGS, które mają lepsze właściwości piroelektryczne i dają mniej szumów detektora, jak pokazano w poniższej tabeli.
| Materiał | TGS | DTGS | DLATGS |
| Doping | - | D2O jako rozpuszczalnik | 20% wag. L-Alanina |
| Temperatura pomiaru ( o C) | 25 | ||
| Temperatura Curie ( o C) | 49 | 57-62 | 58-62 |
| Stała dielektryczna przy 1 kHz | 22-35 | 18-22,5 | 18-22 |
| Spontaniczna polaryzacja (μC/cm 2 ) | 2,75 | 2.6 | - |
| Koercyjne pole elektryczne (V/cm) | 165 V/cm | ||
| Wrodzone pole polaryzacji (kV/cm) | 0,664-5 | 0,664-5 | 2-5 |
| Straty dielektryczne tan δ | ~1×10-3 -10 × 10-3 | ||
| Rysunek zasługi (FOM) fa ja = p (nC/cm 2. o K ) F V = p/ε´ (nC/cm 2 . o K) fa re = p/√ε ′′ (nC/cm 2 . o K) |
16-45 0,5-1,14 0,4-121 |
25-70 1.4 - |
25 1.13 - |
| Ciepło właściwe objętości (J/ cm 3 . o K) | 2.5 | 2.5 | 2.7 |
| Gęstość (g/cm 3 ) | 1,66 | 1.7 | 1.7 |
| Rezystywność AC przy 1 kHz (Ω.cm×10 10 ) | 1.7 | 5 | 2.4 |
Typowa wydajność detektorów DLATGS
Typowe parametry działania i właściwości piroelektryczne czujek DLATGS o średnicy elementu 1,3 i 2,0 mm przedstawia poniższa tabela.
| Rozmiar elementu (mm) | V na zewnątrz o godz 1kHz |
Reakcja na napięcie V/W przy 1 kHz |
Vn przy 1 kHz (1 Hz BW) |
D* przy 1 kHz Wykrywalność (cmHz1/2/W) |
C (pF) | jasnobrązowy δ | NEP (W/√ Hz) |
|
| 1.3 | Typowy | 3.20E-5 | 50 | Maksymalnie 3,00E-8 | 2,70E+8 | 10,6 (przy 20 μm) | 0,003 | 4,50 E-10 |
| 2.0 | Typowy | 3.20E-5 | 30 | Maksymalnie 2,00E-8 | 3,50E+8 | 25 (przy 25 μm) | 0,003 | 4,50 E-10 |