WikiDer > 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 дискО. 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