Тетрафторборат кадмия
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
Тетрафторборат кадмия(II)
Фторборат кадмия Фтоборат кадмия | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Информационная карта ECHA | 100.034.975 |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Cd(BF 4 ) 2 | |
| Молярная масса | 286.020 g/mol |
| Появление | бесцветные твердые кристаллы очень гигроскопичен |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 1,60 г/см 3 [1] |
| очень растворим | |
| Растворимость | очень растворяется в спирте |
| Опасности | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
[1910.1027] СВВ 0,005 мг/м 3 (как компакт-диск) [2] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
Что [2] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
Са [9 мг/м 3 (как компакт-диск)] [2] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Тетрафторборат кадмия представляет собой ионное химическое соединение формулы Cd(BF 4 ) 2 . [3] Это кристаллическое твердое вещество, не имеющее цвета и запаха. Тетрафторборат кадмия чаще всего используется в промышленном производстве высокопрочных сталей с целью предотвращения абсорбции водорода , источника постпроизводственного растрескивания металла, в обработанных сталях. Другое применение химии тетрафторбората кадмия — точная настройка размера теллурида кадмия наноматериалов .
Хотя использование тетрафторбората кадмия ограничено, опасения по поводу ограниченного или хронического воздействия этого вещества следует довести до сведения врача или другого обученного медицинского персонала. Воздействие тетрафторбората кадмия при проглатывании, контакте с кожей или слизистыми оболочками или вдыхании может иметь долгосрочные и вредные последствия для здоровья.
Подготовка
[ редактировать ]Тетрафторборат кадмия можно получить реакцией водного раствора борфтористоводородной кислоты и карбоната или оксида кадмия : [4]
- [ нужна ссылка ]
- [ нужна ссылка ]
Также можно получить тетрафторборат кадмия окислительно-восстановительной реакцией с использованием нитрозилтетрафторбората: [5]
![{\displaystyle {\ce {{Cd(s)}+{2NOBF4}->[{\rm {этил\ацетат}}][{\rm {метил\цианид}}]{Cd(BF4)2}+{ 2НО}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/82f8dfd69b72ace7062e5356006713ca1ba6e730)
Структура
[ редактировать ]Тетрафторборат кадмия
[ редактировать ]Тетрафторборат кадмия представляет собой ионное соединение, образованное из двух ионных разновидностей Cd. 2+ и БФ 4 − . При комнатной температуре он образует бесцветные кристаллы без запаха, растворимые в полярных растворителях, таких как вода или этанол. При комнатной температуре гидратированная соль Cd(BF 4 ) 2 ·6H 2 O существует в моноклинной кристаллической системе , хотя это зависит от температуры. [6] первого рода два фазовых перехода В литературе для этого материала отмечены , по одному при 324 К и 177 К, что представляет собой изменение кристаллической системы с моноклинной на тригональную и с тригональной на моноклинную или триклинную соответственно. [6] Квазитригональная геометрия кристалла гексагидрата тетрафторбората кадмия уникальна среди тетрафторборатов и перхлоратов переходных металлов первого ряда , которые имеют преимущественно гексагональную структуру. [7]
Родственные комплексы переходных металлов
[ редактировать ]компакт-диск 2+ Разновидности тетрафторбората кадмия могут связываться с различными лигандами переходных металлов с образованием комплексов . Структурные формулы и геометрия таких комплексов могут различаться в зависимости от координационного числа комплекса и электронных свойств лигандов (см. Также теорию HSAB ). Однако могут преобладать две общие формы: (i) [Cd(L) n (BF 4 ) m ], где L и BF 4 − являются лигандами во внутренней сфере, и (ii) [Cd(L) n ](BF 4 ) 2 , где BF 4 − находится во внешней сфере; [8] для обоих n=1,2,…,6. В литературе имеются сообщения об искаженной октаэдрической геометрии. [9] [10] для комплексов тетрафторбората кадмия с азотсодержащими лигандами, такими как пиразолы и имидазолы [9] и порфирины . [10] Учитывая отмеченные в литературе структурные формулы тетрафторборатных комплексов кадмия [8] однако, как, например, в случае [Cd(L) 4 (BF 4 ) 2 ], в таких комплексах, вероятно тетраэдрическая , также возможна геометрия.
Использование
[ редактировать ]Гальваника
[ редактировать ]Наиболее значительное промышленное применение Cd(BF 4 ) 2 связано с гальванопокрытием высокопрочных сталей. [11] Здесь такие вещества, как тетрафторборат кадмия (или Cd-Ti или CdCN), осаждаются на поверхности стали в процессе гальванического покрытия, что препятствует поглощению водорода поверхностью стали, что является источником растрескивания после обжига металла. [11] В литературе исследована оптимизация процесса гальваники, регулирование концентрации электролита в смесях тетрафторбората кадмия. [12] Среди других методов гальваники ванны тетрафторбората кадмия имеют среднюю эффективность. Например, было продемонстрировано, что традиционные цианидные ванны (например, CdCN или ZnCN) и их варианты обеспечивают более эффективное распределение плотности тока во время гальваники, в результате чего получаются стали, которые могут выдерживать более высокие нагрузки. [13]
Наноматериалы
[ редактировать ]В литературе описан метод травления нанокристаллов CdTe, который удаляет Cd с поверхности наноструктур путем воздействия тетрафторборат-анионов. [14] Хотя наличие поверхностных связей Cd-F и диссоциация Cd с поверхности наноструктур очевидны из исследования, комплексообразование Cd с BF 4 − в растворе не обсуждался, хотя об этом можно судить по результатам спектрофотометрии . [14]
Определение бора в сталях методом экстракции растворителем.
[ редактировать ]Сообщалось о методологии определения концентрации бора в сталях с использованием образования комплекса тетрафторбората кадмия во время экстракции растворителем для облегчения косвенных атомно-абсорбционных измерений. [15] Тетрафторборат, образующийся в результате кислотной экстракции бора для образца стали с использованием борной кислоты , связывается с комплексом переходного металла Cd. 2+ и образует комплекс, который можно измерить с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии. [15] Аналогичные процедуры были реализованы с той же целью с использованием других переходных металлов. [16] и для определения бора в кремнии высокой чистоты с использованием других комплексов переходных металлов тетрафторбората кадмия. [17]
Опасности и безопасность
[ редактировать ]Биологические опасности, безопасность и лечение
[ редактировать ]Тетрафторборат кадмия является едким веществом, особенно в водном растворе. При контакте с водным раствором тетрафторбромата кадмия возможны различные пути воздействия, такие как проглатывание, вдыхание или контакт с кожей или слизистыми оболочками . [18] [19] Целевые биологические системы после воздействия включают легкие, почки и печень. [18] [19] Симптомы воздействия тетрафторбората кадмия включают тошноту, рвоту, лихорадку, раздражение слизистых оболочек (например, верхних дыхательных путей, глаз) и кожи, кашель, хрипы или затрудненное дыхание. [18] Механизм токсичности этого вещества связан с отравлением кадмием и воздействием боратов и плавиковой кислоты . [19] Соединение действует в растворе как слабокислая неорганическая соль, нейтрализующая основания. [20] После первоначального воздействия рекомендуется тщательно промыть пораженный участок водой. Тем не менее, настоятельно рекомендуется обратиться за медицинской помощью, поскольку лечение воздействия соединений, содержащих Cd или F, таких как тетрафторборат кадмия, обычно включает внутривенное введение (внутривенно) хлорида кальция и бикарбоната натрия с целью поддержания pH крови и связывания Cd. 2+ и БФ 4 − в нерастворимых солях. [19]
Хроническое воздействие
[ редактировать ]Хроническое воздействие этого вещества может иметь негативные последствия для здоровья. Согласно рейтингам OSHA, IARC и ACGIH, тетрафторборат кадмия признан канцерогенным веществом. [11] [19] [21] [22] Дальнейшие последствия хронического воздействия могут включать гипокальциемию и отеки дыхательной системы. [18]
Небиологические опасности и безопасность
[ редактировать ]Хотя это соединение представляет незначительную пожароопасность, [23] при сжигании тетрафторбората кадмия образуются опасные продукты разложения, включая кадмий/ оксид кадмия и фторид водорода . Поэтому тетрафторборат кадмия хранят в защищенном от света месте, в прохладной среде и вдали от других легковоспламеняющихся материалов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лиде, Дэвид Р. (2007–2008). Справочник CRC по химии и физике, 88-е издание . Бока-Ратон, Флорида: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780849304880 .
- ^ Перейти обратно: а б с Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0087» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ База данных опасных веществ . toxnet.nlm.nih.gov
- ^ «Сводка соединений для PubChem CID 12886773» . НАЦИОНАЛЬНЫЕ ИНСТИТУТЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ США . 2017.
- ^ Хэтэуэй, Би Джей; Хола, генеральный директор; Андерхилл, А.Э. (1962). «Получение и свойства некоторых комплексов двухвалентного тетрафторбората переходных металлов с метилцианидом». Журнал Химического общества : 2444–8. дои : 10.1039/JR9620002444 .
- ^ Перейти обратно: а б Джайн, АК; Жоффруа, М. (октябрь 1981 г.). «ЭПР-исследование фазовых переходов в монокристаллах Cd(BF4)2,6H2O». Твердотельные коммуникации . 40 (1): 33–35. Бибкод : 1981SSCom..40...33J . дои : 10.1016/0038-1098(81)90705-5 .
- ^ Мосс, КК; Рассел, доктор медицинских наук; Шарп, DWA (1961). «Константы решетки некоторых гексагидратов фторборатов металлов». Акта Кристаллографика . 14 (3): 330. дои : 10.1107/S0365110X61001133 .
- ^ Перейти обратно: а б Чеботарев А.Н.; Шестакова, М.В.; Кузьмин, В.Е.; Артеменко, А.Г. (01 сентября 2005 г.). «Принцип максимальной твердости и состав тетрафторборатных комплексов Zn(II) и Cd(II) с азотсодержащими органическими основаниями». Российский журнал координационной химии . 31 (9): 619–622. дои : 10.1007/s11173-005-0145-8 . S2CID 93456957 .
- ^ Перейти обратно: а б Дж., Ридейк; GC, Вершур (15 апреля 1973 г.). «Пиразолы и имидазолы как лиганды. XX. Кристаллическая и молекулярная структура тетрафторбората гексакис(2-метилимидазол)кадмия(II)» (PDF) . Акта Кристаллографика Б. 29 (4): 721. дои : 10.1107/S0567740873003237 .
- ^ Перейти обратно: а б Томат, Элиза; Куэста, Лучано; Линч, Винсент М.; Сесслер, Джонатан Л. (1 августа 2007 г.). «Биядерные фторомостиковые комплексы цинка и кадмия расширенного порфирина на основании Шиффа: отделение фторида от тетрафторборатного аниона». Неорганическая химия . 46 (16): 6224–6226. дои : 10.1021/ic700933p . ПМИД 17630733 .
- ^ Перейти обратно: а б с Дини, JW (1993). Электроосаждение: материаловедение покрытий и подложек . Публикации Нойеса. ISBN 9780815513209 .
- ^ Zagurskii, I. N.; Ozerov, A. M. (1973). "Cadmium plating of steel wire in hydrogen tetrafluoroborate electrolytes". Zashchita Metallov . 9 (2). Volgograd. INst. INzh. Gor. Khoz.: 221–3.
- ^ Гейер, Нью-Мексико; Лоулесс, GW; Коэн, Б. (14 ноября 1958 г.). «Новый взгляд на водородное охрупчивание высокопрочных сталей с кадмиевым покрытием. Охваченный период: с января 1956 г. по май 1958 г.». ОСТИ 4286738 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б Лю, Цзяньбо; Ян, Сяохай; Ван, Кемин; Ван, Донг; Чжан, Пэнфэй (6 октября 2009 г.). «Химическое травление тетрафторборатом: простой метод изменения размера нанокристаллов CdTe в мягких условиях». Химические коммуникации (40): 6080–2. дои : 10.1039/B910752E . ПМИД 19809650 .
- ^ Перейти обратно: а б Хаяши, Ю.; Мацусита, С.; Кумамару, Т.; Ямамото, Ю. (апрель 1973 г.). «Косвенное атомно-абсорбционное определение бора экстракцией растворителем в виде тетрафторбората трис(1,10-фенантролин)кадмия». Таланта . 20 (4): 414–416. дои : 10.1016/0039-9140(73)80171-7 . ПМИД 18961297 .
- ^ Дональдсон, Э. (ноябрь 1981 г.). «Спектрофотометрическое определение бора в железе и стали с куркумином после разделения 2-этил-1,3-гександиол-хлороформной экстракцией». Таланта . 28 (11): 825–831. дои : 10.1016/0039-9140(81)80024-0 . ПМИД 18963014 .
- ^ Лю, CY; Чен, П.Ю.; Лин, ХМ; Ян, Миннесота (1 января 1985 г.). «Определение бора в кремнии высокой чистоты и трихлорсилане косвенно путем измерения кадмия в трис (1,10-фенантролин) тетрафторборате кадмия». Zeitschrift für Analytische Chemie Фрезениуса . 320 (1): 22–28. дои : 10.1007/BF00481073 . S2CID 91528317 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Раствор тетрафторбората кадмия 481734» . Сигма-Олдрич . Проверено 5 мая 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «ТОКСНЕТ» . toxnet.nlm.nih.gov . Проверено 5 мая 2017 г.
- ^ GOV, Управление реагирования и восстановления NOAA, США. «ФТОРОБОРАТ КАДМИЯ | CAMEO Chemicals | NOAA» . www.cameochemicals.noaa.gov . Проверено 5 мая 2017 г.
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Чемберс, Майкл. «ChemIDplus – 14486-19-2 – NXOFSPIMFJTFSE-UHFFFAOYSA-N – Фтоборат кадмия – Поиск подобных структур, синонимы, формулы, ссылки на ресурсы и другая химическая информация» . chem.nlm.nih.gov . Проверено 5 мая 2017 г.
- ^ «Монографии МАИР-Классификации» . monographs.iarc.fr . Проверено 5 мая 2017 г.
- ^ «Паспорт безопасности материала: фторборат кадмия» (PDF) . БассТех Интернэшнл. 2014.