Oxid kademnatý - Cadmium oxide
![]() | |
Jména | |
---|---|
Název IUPAC Oxid kademnatý | |
Ostatní jména Oxid kademnatý (II), Oxid kademnatý | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100.013.770 ![]() |
Číslo ES |
|
PubChem CID | |
Číslo RTECS |
|
UNII | |
UN číslo | 2570 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
Vlastnosti | |
CDÓ | |
Molární hmotnost | 128.413 g · mol−1 |
Vzhled | bezbarvý prášek (alfa forma) červenohnědý krystal (beta forma) [1] |
Zápach | bez zápachu |
Hustota | 8,15 g / cm3(krystalický), 6,95 g / cm3 (amorfní)[2] pevný. |
Bod tání | 900–1 000 ° C (1650–1830 ° F; 1170–1270 K) rozklad amorfní formy[3] |
Bod varu | 1559 ° C (2 838 ° F; 1 832 K) sublimace[3] |
4,8 mg / l (18 ° C)[4] | |
Rozpustnost | rozpustný ve zředěné kyselině pomalu rozpustný v amonný soli nerozpustný v zásadách |
Tlak páry | 0,13 kPa (1000 ° C) 2,62 kPa (1200 ° C) 61,4 kPa (1500 ° C)[5] |
Mezera v pásmu | 2,18 eV |
Elektronová mobilita | 531 cm2/ V · s |
-3.0·10−5 cm3/ mol | |
Tepelná vodivost | 0,7 W / m · K. |
Index lomu (nD) | 2.49 |
Struktura | |
krychlový, cF8 | |
Fm3m, č. 225 | |
A = 4,6958 Å | |
Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 43,64 J / mol · K.[4] |
Std molární entropie (S | 55 J / mol · K.[6] |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -258 kJ / mol[5][6] |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -229,3 kJ / mol[4] |
Nebezpečí | |
Bezpečnostní list | [1] |
Piktogramy GHS | ![]() ![]() ![]() |
Signální slovo GHS | Nebezpečí |
H330, H341, H350, H361, H372, H410[7] | |
P201, P260, P273, P281, P284, P310[7] | |
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
Bod vzplanutí | Nehořlavé |
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 72 mg / kg (orálně, potkan)[9] 72 mg / kg (orálně, myš)[10] |
LC50 (střední koncentrace ) | 500 mg / m3 (krysa, 10 min) 2500 mg / m3 (králík, 10 min) 3 500 mg / m3 (morče, 10 min) 4000 mg / m3 (pes, 10 min) 780 mg / m3 (krysa, 10 min) 340 mg / m3 (myš, 10 min) 3000 mg / m3 (králík, 15 min) 3000 mg / m3 (morče, 15 min) 400 mg / m3 (pes, 10 min)[10] |
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | TWA 0,005 mg / m3 (jako Cd)[8] |
REL (Doporučeno) | Ca.[8] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | Ca [9 mg / m3 (jako Cd)][8] |
Související sloučeniny | |
jiný anionty | Sulfid kademnatý Selenid kademnatý Tellurid kademnatý |
jiný kationty | Oxid zinečnatý Oxid rtuťnatý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
![]() ![]() ![]() | |
Reference Infoboxu | |
Oxid kademnatý je anorganická sloučenina s vzorec CD O. Je to jeden z hlavních prekurzorů dalších sloučenin kadmia. Krystalizuje v kubické kamenné solné mřížce chlorid sodný, s osmistěn kation a anion centra.[11] Přirozeně se vyskytuje jako vzácný minerál monteponit. Oxid kademnatý lze nalézt jako bezbarvý amorfní prášek nebo jako hnědé nebo červené krystaly.[12] Oxid kademnatý je polovodič typu n[13] s odstupem pásma 2,18 eV (2,31 eV) při teplotě místnosti (298 K).[14]
Výroba a struktura
Vzhledem k tomu, že sloučeniny kadmia se často vyskytují ve spojení s zinek rudy, oxid kademnatý je běžným vedlejším produktem zinku rafinace.[15] Vyrábí se spalováním elementárního kadmia ve vzduchu. Pyrolýza jiných sloučenin kadmia, jako je dusičnan nebo uhličitan, také poskytuje tento oxid. Je-li čistý, je červený, ale CdO je neobvyklý tím, že je k dispozici v mnoha různých barvách kvůli jeho tendenci se tvořit vadné struktury vyplývající z aniontových volných míst.[16] Oxid kademnatý se komerčně připravuje oxidací par kadmia ve vzduchu.[17]
Použití
Oxid kademnatý se používá v lázních na pokovování kadmiem, elektrodách pro akumulátory, solích kadmia, katalyzátorech, keramických glazurách, fosforech a nematocidech.[12] Hlavní použití oxidu kademnatého je jako přísada pro galvanické lázně a v pigmentech.[18]
Průhledný vodič
CdO se používá jako průhledný vodivý materiál,[19] který byl připraven jako transparentní vodivý film již v roce 1907 Karl Baedeker.[20] Oxid kademnatý ve formě tenkých vrstev se používá v aplikacích, jako jsou fotodiody, fototranzistory, fotovoltaické články, průhledné elektrody, displeje z tekutých krystalů, infračervené detektory a antireflexní vrstvy.[21] CdO mikročástice podléhají excitaci bandgap, když jsou vystaveny UV-A světlo a je také selektivní při fotodegradaci fenolu.[22]
Pokovování kadmiem
Většina komerčního galvanického pokovování kadmia se provádí elektrolytickým nanášením z kyanidových lázní. Tyto kyanidové lázně sestávají z oxidu kademnatého a kyanid sodný ve vodě, která se pravděpodobně tvoří kyanid kademnatý a hydroxid sodný. Typický vzorec je 32 g / l oxidu kademnatého a 75 g / l kyanidu sodného. Koncentrace kadmia se může lišit až o 50%. Do lázně se obvykle přidávají zjasňovače a pokovování se provádí při pokojové teplotě s vysoce čistými kadmiovými anodami.[23]
Reaktivita
CdO je zásaditý oxid, a je tedy atakován vodnými kyselinami za vzniku roztoků [Cd (H2Ó)6]2+. Po ošetření silnými alkalickými roztoky [Cd (OH)
4]2−
Na povrchu kadmia se ve vlhkém vzduchu při pokojové teplotě tvoří tenká vrstva oxidu kademnatého.[12] Kadmium bude při pokojové teplotě oxidovat za vzniku CdO.[23] Kadmiové páry a pára budou v reverzibilní reakci tvořit CdO a vodík.[23]
Reference
- ^ Patnaik, Pradyot (2003). Příručka anorganických chemických sloučenin. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
- ^ „Kapesní průvodce chemickými riziky NIOSH“. Citováno 2007-02-16.
- ^ A b „INCHEM: Informace o chemické bezpečnosti od mezivládních organizací“. Citováno 2007-02-16.
- ^ A b C http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=500
- ^ A b Oxid kademnatý v Linstrom, Peter J .; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69, Národní institut pro standardy a technologii, Gaithersburg (MD), http://webbook.nist.gov (vyvoláno 2014-05-23)
- ^ A b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy 6. vydání. Společnost Houghton Mifflin. str. A21. ISBN 0-618-94690-X.
- ^ A b C Sigma-Aldrich Co., Oxid kademnatý. Citováno 2014-05-23.
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0087". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ http://chem.sis.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0
- ^ A b „Sloučeniny kadmia (jako Cd)“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ Wells, A.F. (1984) Structural Anorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
- ^ A b C Lewis, Richard J., Sr., Hawleyův kondenzovaný chemický slovník, 13. vydání, 1997, str. 189
- ^ T. L. Chu; Shirley S. Chu (1990). "Degenerovat filmy oxidu kademnatého pro elektronická zařízení". Journal of Electronic Materials. 19 (9): 1003–1005. Bibcode:1990JEMat..19.1003C. doi:10.1007 / BF02652928.
- ^ S. K. Vasheghani Farahani; et al. (2013). "Teplotní závislost přímé bandgap a transportních vlastností CdO". Aplikovaná fyzikální písmena. 102 (2): 022102. Bibcode:2013ApPhL.102b2102V. doi:10.1063/1.4775691.
- ^ "Informační list kadmia a sloučenin". Archivovány od originál dne 10. 12. 2006. Citováno 2007-02-16.
- ^ Holleman, A. F .; Wiberg, E. Anorganická chemie. Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ Hampel, C. A .; Hawley, G. G. (1973). Encyklopedie chemie (3. vyd.). str.169.
- ^ Clifford A. Hampel a Gessner G. Hawley, The encyclopedia of Chemistry, 3. vyd., 1973, str. 169
- ^ Varkey, A (1994). "Transparentní vodivé tenké vrstvy oxidu kademnatého připravené technikou růstu roztoku". Tenké pevné filmy. 239 (2): 211. Bibcode:1994TSF ... 239..211V. doi:10.1016/0040-6090(94)90853-2.
- ^ Dou, Y (1998). „Doping typu N v keramice CdO: studie EELS a fotoemisní spektroskopie“. Věda o povrchu. 398: 241. Bibcode:1998SurSc.398..241D. doi:10.1016 / S0039-6028 (98) 80028-9.
- ^ Lokhande, B (2004). "Studie na oxidu kademnatém nastříkané na tenké vrstvy nanášené nevodným médiem". Chemie materiálů a fyzika. 84 (2–3): 238. doi:10.1016 / S0254-0584 (03) 00231-1.
- ^ Karunakaran, C; Dhanalakshmi, R (2009). „Selektivita při fotokatalýze částicovými polovodiči“. Central European Journal of Chemistry. 7 (1): 134. doi:10.2478 / s11532-008-0083-7.
- ^ A b C Clifford A. Hampel, Příručka o vzácných kovech, 1954, s. 87-103
externí odkazy
- Oxid kademnatý (II) informace na Webelements.