Оксид кадмия
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид кадмия | |
| Другие имена оксид кадмия(II), Оксид кадмия | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.013.770 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2570 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| Кд О | |
| Молярная масса | 128.413 g·mol −1 |
| Появление | бесцветный порошок (альфа-форма) красно-коричневый кристалл (бета-форма) [1] |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 8,15 г/см 3 (кристаллический), 6,95 г/см 3 (аморфный) [2] твердый. |
| Температура плавления | 900–1000 ° C (1650–1830 ° F; 1170–1270 К) разложение аморфной формы [3] |
| Точка кипения | 1559 ° C (2838 ° F; 1832 К) сублимация [3] |
| 4,8 мг/л (18 °С) [4] | |
| Растворимость | растворим в разбавленной кислоте медленно растворим в аммония солях нерастворим в щелочах |
| Давление пара | 0,13 кПа (1000 °С) 2,62 кПа (1200 °С) 61,4 кПа (1500 °С) [5] |
| Запрещенная зона | 2,18 эВ |
| Подвижность электронов | 531 см 2 /V·s |
| -3.0·10 −5 см 3 /моль | |
| Теплопроводность | 0,7 Вт/м·К |
Показатель преломления ( n D ) | 2.49 |
| Структура | |
| кубический , cF8 | |
| Фм 3 м, №225 | |
а = 4,6958 Å | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 43,64 Дж/моль·К [4] |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 55 Дж/моль·К [6] |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −258 кДж/моль [5] [6] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | -229,3 кДж/моль [4] |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
   [7] | |
| Опасность | |
| Х330 , Х341 , Х350 , Х361 , Х372 , Х410 [7] | |
| П201 , П260 , П273 , П281 , П284 , П310 [7] | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 72 мг/кг (перорально, крыса) [9] 72 мг/кг (перорально, мышь) [10] |
ЛК 50 ( средняя концентрация ) | 500 мг/м 3 (крыса, 10 мин) 2500 мг/м 3 (кролик, 10 мин) 3500 мг/м 3 (морская свинка, 10 мин) 4000 мг/м 3 (мертв, 10 мин) 780 мг/м 3 (крыса, 10 мин) 340 мг/м 3 (мышь, 10 мин) 3000 мг/м 3 (кролик, 15 мин) 3000 мг/м 3 (морская свинка, 15 мин) 400 мг/м 3 (мертв, 10 мин) [10] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
МЕХ (Допускается) | [1910.1027] СВВ 0,005 мг/м 3 (как компакт-диск) [8] |
РЕЛ (рекомендуется) | Что [8] |
IDLH (Непосредственная опасность) | Са [9 мг/м 3 (как компакт-диск)] [8] |
| Паспорт безопасности (SDS) | [1] [ мертвая ссылка ] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Сульфид кадмия Селенид кадмия Теллурид кадмия |
Другие катионы | Оксид цинка Оксид ртути |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
кадмия представляет собой неорганическое соединение формулы Оксид Cd O. Это один из основных предшественников других соединений кадмия. Он кристаллизуется в кубической решетке каменной соли, подобно хлориду натрия , с октаэдрическими катионными и анионными центрами. [11] Встречается в природе как редкий минерал монтепонит. Оксид кадмия встречается в виде бесцветного аморфного порошка или коричневых или красных кристаллов. [12] Оксид кадмия — полупроводник n-типа. [13] с шириной запрещенной зоны 2,18 эВ (2,31 эВ) при комнатной температуре (298 К). [14]
Производство и структура
[ редактировать ]Поскольку соединения кадмия часто встречаются в сочетании с цинковыми рудами, оксид кадмия является распространенным побочным продуктом переработки цинка . [15] Его получают путем сжигания элементарного кадмия на воздухе. Пиролиз других соединений кадмия, таких как нитрат или карбонат , также дает этот оксид. В чистом виде он имеет красный цвет, но CdO необычен тем, что доступен во многих разных цветах из-за его склонности к образованию дефектных структур в результате анионных вакансий. [16] Оксид кадмия получают в промышленных масштабах путем окисления паров кадмия на воздухе. [17]
Использование
[ редактировать ]Оксид кадмия используется в ваннах кадмирования, электродах для аккумуляторных батарей, солях кадмия, катализаторах, керамических глазурях, люминофорах и нематоциде. [12] Основное применение оксида кадмия — в качестве ингредиента для гальванических ванн, оптоэлектронных устройств и пигментов. [18]
Прозрачный проводник
[ редактировать ]CdO используется как прозрачный проводящий материал. [19] который был подготовлен как прозрачная дирижерская пленка еще в 1907 году Карлом Бедекером . [20] Оксид кадмия в виде тонких пленок использовался в таких приложениях, как фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлектрические элементы, прозрачные электроды, жидкокристаллические дисплеи, ИК-детекторы и антиотражающие покрытия. [21] Микрочастицы CdO подвергаются возбуждению запрещенной зоны под воздействием УФ-А света, а также избирательно реагируют на фотодеградацию фенола. [22]
Кадмиевое покрытие
[ редактировать ]В большинстве случаев коммерческое гальванопокрытие кадмия осуществляется методом электроосаждения из цианидных ванн. Эти цианидные ванны состоят из оксида кадмия и цианида натрия в воде, которые, вероятно, образуют цианид кадмия и гидроксид натрия . Типичная формула: 32 г/л оксида кадмия и 75 г/л цианида натрия. Концентрация кадмия может варьироваться до 50%. В ванну обычно добавляют отбеливатели, а покрытие проводят при комнатной температуре с помощью кадмиевых анодов высокой чистоты. [23]
Реактивность
[ редактировать ]CdO является основным оксидом и поэтому подвергается воздействию водных кислот с образованием растворов [Cd(H 2 O) 6 ] 2+ . При обработке сильными щелочными растворами [Cd(OH)
4 ] 2−
формы.Тонкий слой оксида кадмия образуется на поверхности кадмия во влажном воздухе при комнатной температуре. [12] Кадмий окисляется при комнатной температуре с образованием CdO. [23] Пары и водяной пар кадмия образуют CdO и водород в обратимой реакции. [23]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патнаик, Прадьот (2003). Справочник неорганических химических соединений . МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-049439-8 .
- ^ «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям» . Проверено 16 февраля 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б «INCHEM: Информация о химической безопасности от межправительственных организаций» . Проверено 16 февраля 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «оксид кадмия» .
- ^ Перейти обратно: а б Оксид кадмия в Линстреме, Питере Дж.; Маллард, Уильям Г. (ред.); Интернет-книга NIST по химии , номер 69 справочной базы данных стандартов NIST , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд) (получено 23 мая 2014 г.)
- ^ Перейти обратно: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А21. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с Sigma-Aldrich Co. , Оксид кадмия . Проверено 23 мая 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0087» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0 . [ мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б «Соединения кадмия (в виде Cd)» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Уэллс, А. Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ Перейти обратно: а б с Льюис, Ричард Дж. Старший, Краткий химический словарь Хоули, 13-е изд., 1997, стр. 189
- ^ ТЛ Чу; Ширли С. Чу (1990). «Вырожденные пленки оксида кадмия для электронных устройств». Журнал электронных материалов . 19 (9): 1003–1005. Бибкод : 1990JEMat..19.1003C . дои : 10.1007/BF02652928 . S2CID 95361658 .
- ^ СК Вашегани Фарахани; и др. (2013). «Температурная зависимость прямой запрещенной зоны и транспортных свойств CdO». Письма по прикладной физике . 102 (2): 022102. Бибкод : 2013ApPhL.102b2102V . дои : 10.1063/1.4775691 .
- ^ «Информационный бюллетень по кадмию и соединениям» . Архивировано из оригинала 10 декабря 2006 г. Проверено 16 февраля 2007 г. Архивировано 10 декабря 2006 г. в Wayback Machine.
- ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. Неорганическая химия . Академическая пресса: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Хампель, Калифорния; Хоули, Г.Г. (1973). Энциклопедия химии (3-е изд.). Нью-Йорк, Ван Ностранд Рейнхольд. п. 169 . ISBN 9780442230951 .
- ^ Клиффорд А. Хэмпель и Гесснер Г. Хоули, Химическая энциклопедия, 3-е изд., 1973, стр. 169
- ^ Варки, А (1994). «Прозрачные проводящие тонкие пленки оксида кадмия, полученные методом выращивания из раствора». Тонкие твердые пленки . 239 (2): 211–213. Бибкод : 1994TSF...239..211В . дои : 10.1016/0040-6090(94)90853-2 .
- ^ Доу, Ю (1998). «Легирование N-типа в керамике CdO: исследование с помощью EELS и фотоэмиссионной спектроскопии». Поверхностная наука . 398 (1–2): 241–258. Бибкод : 1998SurSc.398..241D . дои : 10.1016/S0039-6028(98)80028-9 .
- ^ Локханде, Б. (2004). «Исследования напыленных тонких пленок оксида кадмия, нанесенных в неводной среде». Химия и физика материалов . 84 (2–3): 238–242. дои : 10.1016/S0254-0584(03)00231-1 .
- ^ Карунакаран, К; Дханалакшми, Р. (2009). «Селективность фотокатализа частицами полупроводников» . Центральноевропейский химический журнал . 7 (1): 134. дои : 10.2478/s11532-008-0083-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с Клиффорд А. Хэмпель, Справочник по редким металлам, 1954, стр. 87-103
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Информация об оксиде кадмия (II) на сайте Weelements.