Kadmiyum Sülfür, kadmiyum moleküler bir varlıktır.
Genellikle kadmiyum çözeltisinin çözünür bir sülfür ile işlenmesiyle üretilir
Kadmiyum Sülfür, renk stabilitesi ve kükürt ve oksidasyona karşı direnci nedeniyle yüksek dereceli boyalarda ve sanatçının pigmentlerinde kullanılan kadmiyum sarısı olarak bilinen parlak sarı bir pigmenttir.
CAS Numarası: 1306-23-6
AT Numarası: 215-147-8
IUPAC Adı: kadmiyum sülfit
Kimyasal Formül: CdS
Diğer isimler: Kadmiyum sülfür, sülfanilidenkadmiyum, Kadmiyum sülfür (CdS), CI Pigment Sarı 37, kadmiyum (II) sülfür, Kadmiyum sülfür, toz, Kadmiyum Sarısı, Kapsebon, Turuncu kadmiyum, Kadmopur Sarısı, Jaune Brilliant, Aurora Sarısı, Kadmiyum Portakalı, Ferro Sarısı, Kadmiyum sülfüratum, Kadmiyum monosülfit, Ferro Limon Sarısı, Ferro Portakal Sarısı, Çuha Çiçeği 1466, Kadmiyum altın 366, Kadmiyum Sülfür Sarısı, Kadmiyum çuha çiçeği 819, Kadmiyum Sarısı OZ Koyu, Kadmopur Altın Sarısı N, Kadmiyum Sarısı 10G Konk, CP Altın Sarısı 55, Kadmiyum limon Sarısı 527, Kadmiyum Sarısı Çuha Çiçeği 47-4100, Kadmiyum Sülfür, Kadmiyum Sülfür, kadmiyum(2+) sülfür
Kadmiyum Sülfür, CDS formülüne sahip inorganik bileşiktir.
Kadmiyum Sülfür sarı bir katıdır.
Kadmiyum Sülfür, doğada nadir bulunan mineraller greenockite ve hawleyite olarak iki farklı kristal yapı ile oluşur
Ancak Kadmiyum Sülfür, kadmiyumun başlıca ekonomik kaynakları olan benzer şekilde yapılandırılmış çinko cevherleri sfalerit ve wurtzitte bir safsızlık ikamesi olarak daha yaygındır.
İzole edilmesi ve saflaştırılması kolay bir bileşik olarak, tüm ticari uygulamalar için temel kadmiyum kaynağıdır.
Kadmiyum Sülfitler canlı sarı renk, 18.yüzyılda sarı boya "kadmiyum sarısı" için bir pigment olarak benimsenmesine yol açtı.
KADMİYUM SÜLFİT ÜRETİMİ:
Kadmiyum Sülfür, çözünür kadmiyum(II) tuzlarından sülfür iyonu ile çökeltilerek hazırlanabilir.
Bu reaksiyon gravimetrik analiz ve kalitatif inorganik analiz için kullanılmıştır.
Preparatif yol ve ürünün müteakip muamelesi, üretilen polimorfik formu etkiler (yani, kübik ve altıgen).
Kadmiyum Sülfürün kimyasal çökeltme yöntemlerinin kübik zincblend formuyla sonuçlandığı iddia edilmiştir.
Pigment üretimi genellikle cds'nin çökelmesini, çözünebilir kadmiyum tuzlarını uzaklaştırmak için katı çökeltinin yıkanmasını ve ardından altıgen forma dönüştürmek için kalsinasyonu (kavurma) ve ardından bir toz üretmek için öğütmeyi içerir.
Kadmiyum Sülfit selenitler gerektiğinde, CdSe CdS ile birlikte çökeltilir ve kalsinasyon adımı sırasında kadmiyum sülfoselenit oluşturulur.
Kadmiyum Sülfür bazen sülfat indirgeyici bakterilerle ilişkilidir.
İnce Kadmiyum Sülfür Filmlerine Giden Yollar:
Bazı fotorezistörlerde ve güneş pillerinde bileşen olarak CD filmleri üretmek için özel yöntemler kullanılır.
Kimyasal banyo biriktirme yönteminde, sülfür anyonlarının kaynağı olarak tiyoüre ve pH'ı kontrol etmek için bir amonyum tampon çözeltisi kullanılarak ince CdS filmleri hazırlanmıştır:
Cd2 + + H2O + (NH2)2CS + 2 NH3 → CD'ler + (NH2) 2CO+2 NH4 +
Kadmiyum Sülfür, dimetilkadmiyumun dietil sülfür ile reaksiyonu ile metalorganik buhar fazı epitaksi ve MOCVD teknikleri kullanılarak üretilebilir:
Cd(CH3) 2 + Et2'ler → CD'ler + CH3CH3 + C4H10
Kadmiyum Sülfür filmleri üretmenin diğer yöntemleri şunları içerir
Sol-jel teknikleri
Püskürtme
Elektrokimyasal biriktirme
Öncü kadmiyum tuzu, kükürt bileşiği ve katkı maddesi ile püskürtme
Dağınık CD'ler içeren bir bulamaç kullanarak serigrafi
KADMİYUM SÜLFİTİN REAKSİYONLARI:
Kadmiyum Sülfür asitlerde çözülebilir.
CD'ler + 2 HCl → CdCl2 + H2S
Dağılmış CdS parçacıkları içeren sülfür çözeltileri ışıkla ışınlandığında, hidrojen gazı üretilir:
H2S → H2 + S ΔHf = + 9,4 kcal / mol
Önerilen mekanizma, gelen ışık kadmiyum sülfür tarafından absorbe edildiğinde oluşan elektron/delik çiftlerini ve ardından bunların su ve sülfür ile reaksiyona girmesini içerir:
Bir elektron deliği çiftinin üretimi:
CD'ler + yg → e - + delik+
Elektronun reaksiyonu:
2e− + 2H2O → H2 + 2OH -
Deliğin reaksiyonu:
2 delik + + S2 - → S
Kadmiyum Sülfitin Yapısı ve Fiziksel Özellikleri:
Kadmiyum Sülfit, çinko sülfit gibi iki kristal formuna sahiptir.
Daha kararlı altıgen wurtzite yapısı (mineralde bulunur Greenockite) ve kübik çinko blende yapısı (mineralde bulunur Hawleyite).
Bu formların her ikisinde de kadmiyum ve kükürt atomları dört koordinatlıdır.
NaCl kaya tuzu yapısına sahip yüksek basınçlı bir form da vardır.
Kadmiyum Sülfür, doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkendir (boşluk 2.42 eV).
Bant aralığının görünür ışık dalga boylarına yakınlığı ona renkli bir görünüm kazandırır.
Bu bariz özelliğin yanı sıra diğer özellikler de ortaya çıkar:
ışınlandığında iletkenlik artar, [19] (fotodirenç olarak kullanımlara yol açar)
bir p tipi yarı iletken ile birleştirildiğinde, bir fotovoltaik (güneş) hücrenin temel bileşenini oluşturur ve bir CdS/Cu2S güneş pili, rapor edilen ilk verimli hücrelerden biriydi
örneğin Cu+ ("aktivatör") ve Al3+ ("koaktivatör") CdS ile katkılandığında elektron ışını uyarımı (katodolüminesans) altında parlar ve fosfor olarak kullanılır
her iki polimorf da piezoelektriktir ve altıgen de piroelektriktir
elektrolüminesans
Kadmiyum Sülfür kristalleri, katı hal lazerinde bir kazanç ortamı görevi görebilir
İnce film formunda, Kadmiyum Sülfür, belirli güneş pili türlerinde kullanılmak üzere diğer katmanlarla birleştirilebilir.
Kadmiyum Sülfür aynı zamanda ince film transistörler (TFT'LER) için kullanılan ilk yarı iletken malzemelerden biriydi.
Bununla birlikte, TFT'LER için bileşik yarı iletkenlere olan ilgi, 1970'lerin sonlarında amorf silikon teknolojisinin ortaya çıkmasından sonra büyük ölçüde azaldı.
İnce Kadmiyum Sülfür filmleri piezoelektrik olabilir ve GHz bölgesindeki frekanslarda çalışabilen dönüştürücüler olarak kullanılmıştır.
Kadmiyum Sülfürün nanoribbonları, ~510 nm'de anti-Stokes ışıldaması sırasında fononların yok edilmesi nedeniyle net bir soğutma gösterir.
Sonuç olarak, nanoribbonlar 514 veya 532 nm lazerle pompalandığında maksimum 40 ve 15 K sıcaklık düşüşü gösterilmiştir
KADMİYUM SÜLFİT UYGULAMALARI:
Pigment: Kadmiyum Sülfür şu şekilde kullanılır:
plastiklerde pigment
iyi termal stabilite gösteren
ışık ve hava haslığı
kimyasal direnç ve yüksek opaklık.
Pigment olarak Kadmiyum Sülfür, kadmiyum sarısı (CI pigment sarısı 37) olarak bilinir.
Ticari olarak işlenen kadmiyumun yaklaşık %25'ini temsil eden 1982 itibariyle yılda yaklaşık 2000 ton üretilmektedir.
Sanatta tarihsel kullanım:
1840'lardan itibaren kadmiyum sülfürün genel ticari mevcudiyeti, sanatçılar, özellikle Van Gogh, Monet (Londra dizisinde ve diğer eserlerinde) ve Matisse (Nehir Kenarında Yıkananlar 1916-1919) tarafından benimsenmesine yol açtı.
Boyalarda kadmiyumun varlığı, 19.yüzyıldan önce üretildiği iddia edilen resimlerdeki sahteciliği tespit etmek için kullanılmıştır.
CDS-CdSe çözümleri:
CD'ler ve CdSe birbirleriyle sağlam çözümler oluşturur.
Artan miktarda kadmiyum selenit, kırmızıya doğru uzanan pigmentler verir, örneğin CI pigment turuncu 20 ve CI pigment kırmızı 108.
Bu tür katı çözeltiler, görünür ve yakın kızılötesi ışığa duyarlı fotorezistörlerin (ışığa bağlı dirençler) bileşenleridir.
Kadmiyum Sülfür (CdS) saf halde hazırlanabilir ve mükemmel bir yalıtkandır
kadmiyum sülfüre safsızlıklar eklendiğinde, ilginç bir yarı iletken haline gelir.
Oda sıcaklığında kadmiyum sülfür, çinko blende veya wurtzit yapısında kristalleşebilir.
Alümina ayrıca oda sıcaklığında a-alümina (korundum) ve β-alümina olmak üzere iki olası yapıya sahiptir.
H2s'nin evrimi ile konsantre veya ılık seyreltik mineral asitlerde çözünür
orta derecede seyreltik HNO3 ile kolayca ayrışır veya çözülür
Sıcak suda bir kolloid oluşturur
Kadmiyum Sülfür Bir metal gibi parlatılabilir.
Kadmiyum Sülfür, n tipi bir yarı iletkendir.
beta-Kadmiyum sülfür, kükürt atmosferinde 750 °C'de ısıtılarak alfa-kadmiyum sülfüre dönüştürülebilir.
Kullanım ve Üretim:
Hidratlanmış bromür, aşağıdakilerin çözünmesiyle hazırlanır:
kadmiyum karbonat
oksit
sülfit
veya hidrobromik asitte hidroksit
Kullanım Alanları:
Floresan ekranlar
sintilasyon sayaçları
doğrultucular
kserografide fotokondüktör
transistörler
fotovoltaik hücreler
hidrojen sülfürün fotodekompozisyonunda katalizör
Kadmiyum sülfürün ana kullanımı, özellikle cam ve plastik endüstrisinde bir pigmenttir.
Kadmiyum Sülfür renklendiriciler şu alanlarda kullanım bulur:
plastikler
boyalar
sabunlar
silgi
kâğıt
bardak
baskı mürekkepleri
seramik sırlar
tekstil
havai fişekler
Kadmiyum sülfürün diğer kullanımları aşağıdakilerden yararlanır:
yarı iletken özellikleri
güneş pilleri dahil
fotoiletkenler
fosforlar
fotoçoğaltıcılar
radyasyon dedektörleri
ince film transistörler
diyotlar ve redresörler
elekton ışınlı pompalı lazerler
duman dedektörleri
Üretim yöntemleri:
Kadmiyum Sülfür, 800 °C'de hidrojen sülfür ve kadmiyum buharı arasındaki reaksiyonla hazırlanabilir
Veya bir kadmiyum veya kadmiyum oksit karışımını kükürt ile ısıtarak.
Genellikle sülfitler, hidrojen sülfür veya sodyum sülfür gibi çözünür bir sülfür eklenerek kadmiyum tuzlarının sulu çözeltilerinden çökeltilir.
Basit bir yöntem, asidik veya nötr bir kadmiyum iyon çözeltisinin H2S veya Na2S ile işlenmesini ve yoğun sarı çökeltinin toplanmasını içerir
Oda sıcaklığında sarı katılar elde edilirken, kaynar çözeltilerden nötr ph'ta sarı katılar, düşük ph'ta kırmızımsı katılar elde edilir.
Hidrojen sülfür gazını hidroklorik asitle asitlendirilmiş bir kadmiyum tuzu çözeltisine geçirerek.
Çökelti süzülür ve kurutulur.
Kadmiyum Sülfür, CDS formülü ile inorganik bileşiktir.
Kadmiyum Sülfür sarı bir katıdır.
Kadmiyum Sülfür, doğada nadir bulunan mineraller greenockite ve hawleyite olarak iki farklı kristal yapı ile oluşur
ancak, benzer şekilde yapılandırılmış çinko cevherlerinde safsızlık ikamesi olarak daha yaygındır.sfaleritve wurtzit, kadmiyumun başlıca ekonomik kaynakları olan.
İzole edilmesi ve saflaştırılması kolay bir bileşik olarak, tüm ticari uygulamalar için temel kadmiyum kaynağıdır.
Kadmiyum Sülfitler canlı sarı renk, 18. yüzyılda sarı boya "kadmiyum sarısı" için bir pigment olarak benimsenmesine yol açtı
Kadmiyum sülfür (CdS), kuantum noktalarının merkezi parçası olmasıyla en ünlü inorganik bir malzemedir.
Işık yayarlar (neye tepki verdiğinize göre belirlenen renkle), bu nedenle bunları LED veya boya olarak kullanmaya büyük ilgi vardır.
Kadmiyum bir geçiş metali olmasa da neden kadmiyum sülfür sarıdır?
Çünkü renklere, tek tek atomların yerelleştirilmiş elektronik durumlarından çok daha kolektif şeyler neden olabilir.
CdS, oldukça geniş enerji bantlarına sahip bir yarı iletkendir;
yani katıdaki dalga fonksiyonları oldukça güçlü bir şekilde yer değiştirir.
Doldurulmuş değerlik bandı çoğunlukla kükürt p durumlarından oluşur.
Boş iletim bandı çoğunlukla kadmiyum-s karakterine sahiptir, ancak her ikisini de oldukça geniş yapmak için yeterli kovalent karışım vardır.
Aralarındaki enerji boşluğu doğrudan ve 2,42 eV genişliğindedir.
Bu, mavi fotonların oldukça güçlü bir şekilde emileceği anlamına gelir.
Sonuç sarı bir renktir.
Kadmiyum Sülfür kimya endüstrisinde pigment olarak kullanılır;
fotorezistörlerin, optik-elektronik çiftlerin, fotodiyotların, güneş pillerinin ve fosforların üretimi için.
Spektrumun kızılötesi bölgesinde çalışan optik cihazların hazırlanması için tek kadmiyum sülfür kristalleri kullanılır.
Kadmiyum Sülfür, 2,42 ila 2,57 eV arasında bir bant aralığı bandına sahip doğrudan bir bant aralığı yarı iletkenidir.
Kadmiyum Sülfür (CdS) iki doğal formda bulunur: kristal yapılarında farklılık gösteren yeşilokit ve havleyit.
Yeşilokit, wurtzit yapısıyla altıgen kristaller oluşturur, havleyit sfalerit (çinko blende) yapısına sahiptir.
Kadmiyum Sülfür, oda sıcaklığında Eg = 2.42 eV olan doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkendir. CDS, optoelektronikte (ışığa duyarlı ve fotovoltaik cihazlar) kullanılır. Basit bir kullanım, gelen ışık seviyeleri ile elektrik direnci değişen bir fotodirençtir. Çinko sülfür ile karıştırılan kadmiyum sülfür, uzun süre parıldayan bir fosfor görevi görür.
1819 yılına kadar boyalarda pigment olarak kadmiyum Sülfür kullanılmıştır.
Sentetik kadmiyum sülfür pigmentleri, örneğin mühendislik plastiklerinde birçok polimerde iyi termal stabiliteleri için değerlidir.
Selenyum ekleyerek yeşilimsi sarıdan kırmızı menekşeye kadar değişen renkler elde etmek mümkündür.
Kadmiyum Sülfit Kümelerinin Yapısal ve Elektronik Özellikleri Nelerdir?
Kristalin Kadmiyum Sülfür, wurtzit ve çinko blend yapılarının enerjik olarak neredeyse dejenere olduğu bir yarı iletkendir.
Kuantum hapsetme etkileri nedeniyle, sonlu kadmiyum sülfür kümelerinin optik özelliklerini boyutlarını değiştirerek ayarlamak mümkündür.
Burada, stokiyometrik CdnSn kümelerinin özelliklerine n boyutlarının bir fonksiyonu olarak ayrılmış teorik bir çalışmanın sonuçlarını rapor ediyoruz.
İlk yapılarımızın iki kristal yapıdan birinin küresel parçaları olduğu yapıyı optimize ettik ve neredeyse 200 atomlu sistemleri inceledik.
Hesaplamalar basitleştirilmiş bir LCAO-DFT-LDA şeması kullanılarak yapıldı.
Sonuçlar arasında yapı, elektronik enerji seviyeleri (özellikle HOMO ve LUMO sınır orbitalleri) ve boyutun bir fonksiyonu olarak stabilite bulunur.
Sonuçlar, bir yüzey bölgesinin benzersiz bir tanımına izin verir.
Mulliken popülasyonları, bu bölgedeki bağların kütleden daha iyonik olduğunu göstermektedir.
Dahası, HOMO, nanoparçacığın ana kısımları üzerinde yer değiştirirken, LUMO, son deneysel bulguları doğrulayan bir yüzey halidir.
Son olarak, çinko blende ve wurtzit yapılarının nispi stabilitesi, sistemin boyutuna büyük ölçüde bağlıdır ve HOMO-LUMO enerji boşluğu ile stabilite arasında yakın bir bağlantı vardır.
Kadmiyum Sülfür homojen ince parçacıklar, yumuşak koşullarda, oda sıcaklığında, kadmiyum kompleks bileşikleri ve tiyoasetamid kullanılarak sentezlenmiştir.
Kadmiyum Sülfürün mikro yapısı ve morfolojisi, X - ışını Kırınımı, Transmisyon Elektron Mikroskobu, Yüksek Çözünürlüklü Transmisyon Elektron Mikroskobu ve Seçilen Alan Elektron Kırınımı ile karakterize edildi.
Numunelerin optik özellikleri UV Görünür spektroskopisi ile incelenmiştir.
Kadmiyum Sülfit ve kadmiyum sülfoselenit, parlak sarıdan koyu kırmızıya kadar değişen yoğun renklendiricilerdir.
Kadmiyum Sülfür ilk olarak 1817'de Almanya'da sentezlendi ve daha sonra 19.yüzyılın ortalarında bir sanatçı pigmenti olarak pazarlandı.
Bununla birlikte, kadmiyum Sülfür kullanımı yaklaşık 1917'ye kadar yaygın değildi.
İnce bölünmüş, kararlı, ışığa dayanıklı parçacıklar derin renklidir.
Kadmiyum pigmentlerinin erken preparatları, 0,1 ila 7 mikrometre arasında geniş ölçüde değişen parçacık boyutlarına sahipken, yakın zamanda üretilen pigmentler yalnızca mikrometre altı parçacıklar içerir.
Saf pigment pahalı olduğu için kadmiyum pigmentleri, 1927'den itibaren kadmopon adı verilen seyreltilmiş litopon karışımlarında da satıldı.
Günümüzde kadmiyum pigmentleri öncelikle plastik, seramik, metal emaye kaplamalarda ve cam renklendiriciler olarak kullanılmaktadır.
Kalıcıdırlar ve iyi saklanma gücüne sahiptirler.
Kadmiyum sülfür, CDS formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir.
Kadmiyum Sülfür sarı renktedir ve elektriğin yarı iletkenidir.
Kadmiyum Sülfür, altıgen yeşilokit ve kübik hawleyit olmak üzere iki farklı polimorf olarak bulunur.
Kadmiyum sülfür, CDS kimyasal formülüne sahip inorganik bir bileşiktir.
Kadmiyum Sülfür sarı bir katı ve elektriğin yarı iletkenidir.
Kadmiyum Sülfür doğada iki farklı polimorf, kübik hawleyit ve altıgen greenockit ile oluşur.
Bununla birlikte, Kadmiyum Sülfür, kadmiyumun ana kaynakları olan benzer şekilde yapılandırılmış çinko, wurtzit ve sfalerit cevherlerinde bir safsızlık ikamesi olarak daha yaygındır.
Renksiz kadmiyum sülfatı üretmek için ultraviyole ışığın varlığında hava ve su ile reaksiyona girebileceğinden, cilasız resimlerde kadmiyum sülfürün kendisinin bazı stabilite sorunları vardır, ancak verniğin kendisinin sorunlara neden olmayacağından emin olmak için özen gösterilmelidir
Kadmiyum sülfür bir bant aralığı yarı iletkenidir, yani yarı iletken özelliklerinin bileşiğe özgü olduğu anlamına gelir
Kadmiyum Sülfür, yarı iletken olarak ve foto optik uygulamalarda kullanılan kristalimsi bir katıdır.
Kadmiyum Sülfür, özellikle elektronik parçalarda, fotoelektrik hücrelerde ve tıpta kullanılan sarı-kahverengi zehirli bir tuzdur
KADMİYUM SÜLFÜRÜN DEPOLANMASI:
Kadmiyum Sülfür, güçlü oksitleyicilerden ayrı olarak depolanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür güçlü asitlerden uzak tutulmalıdır.
Kadmiyum Sülfür, gıda ve yem maddelerinden ayrı olarak depolanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür, drenaj veya kanalizasyon erişimi olmayan bir alanda saklanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür, önerilen saklama koşulları altında stabildir.
Kadmiyum Sülfür, oksitleyici ajanlarla uyumlu olmadığı için ayrı olarak depolanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür asitlerle uyumlu olmadığı için asitlerden ayrı tutulmalıdır.
Kadmiyum Sülfür, güçlü reaktiflerden farklı bir yerde tutulmalıdır.
Kadmiyum Sülfür kuru bir yerde saklanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür nemsiz bir ortamda saklanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür havalandırılmış ve temiz bir ortamda tutulmalıdır.
Kadmiyum Sülfür sabit atmosfer altında saklanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür kapalı, kuru kaplarda saklanmalıdır.
Kadmiyum Sülfür, ani sıcaklık değişikliklerinin olmadığı yerlerde saklanmalıdır.