Оксид кадмия - Cadmium oxide

Оксид кадмия
Oxid kademnatý.JPG
NaCl polyhedra.png
Имена
Название ИЮПАК
Оксид кадмия
Другие имена
Оксид кадмия (II),
Окись кадмия
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.013.770 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 215-146-2
Номер RTECS
  • EV1925000
UNII
Номер ООН2570
Свойства
Компакт дискО
Молярная масса128.413 г · моль−1
Внешностьбесцветный порошок (альфа-форма)
красно-коричневый кристалл (бета-форма) [1]
Запахбез запаха
Плотность8,15 г / см3(кристаллический),
6,95 г / см3 (аморфный)[2] твердый.
Температура плавления 900–1000 ° C (1,650–1,830 ° F; 1,170–1270 К)
разложение аморфной формы[3]
Точка кипения 1559 ° С (2838 ° F, 1832 К) сублимация[3]
4,8 мг / л (18 ° С)[4]
Растворимостьрастворим в разбавленной кислоте
медленно растворяется в аммоний соли
не растворим в щелочах
Давление газа0,13 кПа (1000 ° C)
2,62 кПа (1200 ° C)
61,4 кПа (1500 ° C)[5]
Ширина запрещенной зоны2,18 эВ
Электронная подвижность531 см2/ В · с
-3.0·10−5 см3/ моль
Теплопроводность0,7 Вт / м · К
2.49
Структура
кубический, cF8
FM3м, №225
а = 4,6958 Å
Термохимия
43,64 Дж / моль · К[4]
55 Дж / моль · К[6]
−258 кДж / моль[5][6]
-229,3 кДж / моль[4]
Опасности
Паспорт безопасности[1]
Пиктограммы GHSGHS06: ТоксичноGHS08: Опасность для здоровьяGHS09: Опасность для окружающей среды[7]
Сигнальное слово GHSОпасность
H330, H341, H350, H361, H372, H410[7]
P201, P260, P273, P281, P284, P310[7]
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгоранияНе воспламеняется
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
72 мг / кг (перорально, крыса)[9]
72 мг / кг (перорально, мышь)[10]
500 мг / м3 (крыса, 10 мин)
2500 мг / м3 (кролик, 10 мин)
3500 мг / м3 (морская свинка, 10 мин)
4000 мг / м3 (собака, 10 мин)
780 мг / м3 (крыса, 10 мин)
340 мг / м3 (мышь, 10 мин)
3000 мг / м3 (кролик, 15 мин)
3000 мг / м3 (морская свинка, 15 мин)
400 мг / м3 (собака, 10 мин)[10]
NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
[1910.1027] TWA 0,005 мг / м3 (как Cd)[8]
REL (Рекомендуемые)
Ca[8]
IDLH (Непосредственная опасность)
Ca [9 мг / м3 (как Cd)][8]
Родственные соединения
Другой анионы
Сульфид кадмия
Селенид кадмия
Теллурид кадмия
Другой катионы
Оксид цинка
Оксид ртути
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Оксид кадмия является неорганическое соединение с формула Компакт диск О. Это один из основных предшественников других соединений кадмия. Он кристаллизуется в кубической решетке каменной соли, как хлорид натрия, с участием восьмигранный катион и анион центры.[11] В природе встречается как редкий минерал монтепонит. Оксид кадмия можно найти в виде бесцветного аморфного порошка или коричневых или красных кристаллов.[12] Оксид кадмия - это полупроводник n-типа[13] с шириной запрещенной зоны 2,18 эВ (2,31 эВ) при комнатной температуре (298 К).[14]

Производство и структура

Поскольку соединения кадмия часто встречаются вместе с цинк руды, оксид кадмия является обычным побочным продуктом цинка очистка.[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 красный, но CdO необычен тем, что доступен во многих различных цветах из-за его склонности к образованию дефектные конструкции в результате анионных вакансий.[16] Оксид кадмия получают в промышленных масштабах путем окисления паров кадмия на воздухе.[17]

Использует

Оксид кадмия используется в ваннах для кадмирования, электродах для аккумуляторных батарей, в солях кадмия, катализаторах, керамических глазури, люминофорах и нематоцидах.[12] Оксид кадмия в основном используется в качестве ингредиента для гальванических ванн и пигментов.[18]

Прозрачный проводник

CdO используется как прозрачный проводящий материал,[19] который был подготовлен как прозрачная проводящая пленка еще в 1907 г. Карл Бедекер.[20] Оксид кадмия в виде тонких пленок используется в таких приложениях, как фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлектрические элементы, прозрачные электроды, жидкокристаллические дисплеи, ИК-детекторы и антиотражающие покрытия.[21] Микрочастицы CdO испытывают возбуждение запрещенной зоны при воздействии УФ-А свет, а также селективен в фотодеградации фенола.[22]

Кадмиевое покрытие

Большинство промышленных гальванических покрытий кадмия выполняется электроосаждением из цианидных ванн. Эти цианистые ванны состоят из оксида кадмия и цианид 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, и покрытие производится при комнатной температуре с использованием анодов из кадмия высокой чистоты.[23]

Реактивность

CdO является основным оксидом и поэтому подвергается действию водных кислот с образованием растворов [Cd (H2O)6]2+. При обработке сильными щелочными растворами [Cd (OH)
4]2−
 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 кадмия и водяной пар образуют CdO и водород в обратимой реакции.[23]

использованная литература

  1. ^ Патнаик, Прадёт (2003). Справочник неорганических химических соединений. Макгроу-Хилл. ISBN  0-07-049439-8.
  2. ^ "Карманный справочник NIOSH по химической опасности". Получено 2007-02-16.
  3. ^ а б «ИНХЕМ: Информация о химической безопасности от межправительственных организаций». Получено 2007-02-16.
  4. ^ а б c http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=500
  5. ^ а б Оксид кадмия в Linstrom, Peter J .; Маллард, Уильям Г. (ред.); Веб-книга NIST Chemistry, стандартная справочная база данных NIST номер 69, Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд), http://webbook.nist.gov (Дата обращения 23 мая 2014)
  6. ^ а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A21. ISBN  0-618-94690-X.
  7. ^ а б c Сигма-Олдрич Ко., Оксид кадмия. Проверено 23 мая 2014.
  8. ^ а б c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0087". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  9. ^ http://chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0
  10. ^ а б «Соединения кадмия (в виде Cd)». Немедленно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH). Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  11. ^ Уэллс, А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN  0-19-855370-6.
  12. ^ а б c Льюис, Ричард Дж., Старший, Краткий химический словарь Хоули, 13-е изд., 1997, стр. 189
  13. ^ Т. Л. Чу; Ширли С. Чу (1990). «Пленки вырожденного оксида кадмия для электронных устройств». Журнал электронных материалов. 19 (9): 1003–1005. Bibcode:1990JEMat..19.1003C. Дои:10.1007 / BF02652928.
  14. ^ С. К. Вашегани Фарахани; и другие. (2013). «Температурная зависимость прямой запрещенной зоны и транспортные свойства CdO». Письма по прикладной физике. 102 (2): 022102. Bibcode:2013АпФЛ.102б2102В. Дои:10.1063/1.4775691.
  15. ^ «Информационный бюллетень по кадмию и соединениям». Архивировано из оригинал на 2006-12-10. Получено 2007-02-16.
  16. ^ Холлеман, А. Ф .; Виберг, Э. Неорганическая химия. Академическая пресса: Сан-Диего, 2001. ISBN  0-12-352651-5.
  17. ^ Hampel, C.A .; Хоули, Дж. Г. (1973). Энциклопедия химии (3-е изд.). п.169.
  18. ^ Клиффорд А. Хэмпел и Гесснер Г. Хоули, Энциклопедия химии, 3-е изд., 1973, с. 169
  19. ^ Варки, А (1994). «Прозрачные проводящие тонкие пленки оксида кадмия, полученные методом выращивания из раствора». Тонкие твердые пленки. 239 (2): 211. Bibcode:1994TSF ... 239..211V. Дои:10.1016/0040-6090(94)90853-2.
  20. ^ Доу, Y (1998). «Легирование N-типа в керамике CdO: исследование методами EELS и фотоэмиссионной спектроскопии». Наука о поверхности. 398: 241. Bibcode:1998СурСк.398..241Д. Дои:10.1016 / S0039-6028 (98) 80028-9.
  21. ^ Лоханде, Б (2004). «Исследования тонких пленок оксида кадмия, нанесенных через неводную среду». Химия и физика материалов. 84 (2–3): 238. Дои:10.1016 / S0254-0584 (03) 00231-1.
  22. ^ Карунакаран, К; Дханалакшми, Р. (2009). «Селективность фотокатализа полупроводниковыми частицами». Центральноевропейский химический журнал. 7 (1): 134. Дои:10.2478 / s11532-008-0083-7.
  23. ^ а б c Клиффорд А. Хэмпел, Справочник по редким металлам, 1954, стр. 87-103

внешние ссылки