Сульфид кадмия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сульфид кадмия
Cadmium sulfide pwdr.jpg
Сульфид кадмия
Общие
Систематическое
наименование
сульфид кадмия
Традиционные названия сернистый кадмий; как пигмент: кадмиевая желть, кадмиевый жёлтый
Хим. формула CdS
Физические свойства
Состояние кристаллическое
Молярная масса 144,46 г/моль
Плотность 4,82 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 1748 °C (гексаг.) [1]
Т. субл. 980 °C
Энтальпия образования −144 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде нерастворим
Структура
Кристаллическая структура цинковой обманки
a = 0.58320 нм;[2]
вюрцита
a = 0.41348 нм, c = 0.6749 нм;[2]
Классификация
Рег. номер CAS 1306-23-6
PubChem 14783
Рег. номер EINECS 215-147-8
SMILES
InChI
RTECS EV3150000
ChemSpider 7969586
Безопасность
R-фразы R45, R22, R48/23/25, R62, R63, R68, R53
S-фразы S53, S45, S61
NFPA 704
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфи́д ка́дмия — химическое соединение кадмия и серы с формулой CdS. Сульфид кадмия существует в виде минералов гринокит и хоулиит, которые встречаются в виде жёлтых налетов на сфалерите (ZnS) и смитсоните.

Распространение в природе[править | править вики-текст]

На территории бывшего СССР хоулитсодержащие руды встречаются в Алтын-Топкан в Узбекистане. Гринокит, как правило, обнаруживается в ксантохроите в виде рентгеноаморфной разности.[3] Минералы гринокит и хоулиит не широко распространены в природе, поэтому для промышленного использования и научно-технических работ сульфид кадмия получают путём синтеза.

Структурные свойства[править | править вики-текст]

Сульфид кадмия кристаллизуется в двух основных модификациях - сфалерит (цинковая обманка) и вюрцит. Для гринокита характерна гексагональная структура вюрцита. Он имеет желтоватый цвет с удельной массой 4,7 г/см³ и твердостью Мооса 3,8. Хоулиит имеет кубическую структуру сфалерита (цинковой обманки).

Применение[править | править вики-текст]

Пигменты[править | править вики-текст]

Пигменты на основе сульфида кадмия ценятся за их хорошую температурную стабильность во многих полимерах, например, конструкционных пластмассах. При замещении части атомов серы селеном в кристаллах CdS можно получать самые разнообразные цвета красителей от зелёно-жёлтого до красно-фиолетового. Климатическая устойчивость для этого красителя равно 8, то есть он устойчив к солнечному ультрафиолетовому излучению. Краска на основе сульфида кадмия называется кадмиевая желть, кадмиевый жёлтый или просто кадмий.

Оптоэлектроника и люминесценция[править | править вики-текст]

Сульфид кадмия является широкозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 2,42 эВ при 300 K. Это свойство CdS используется в оптоэлектронике, как в фотоприёмниках, так и в солнечных батареях. Сульфид кадмия используют для изготовления фоторезисторов (приборов, электрическое сопротивление которых меняется в зависимости от освещенности). Сульфид кадмия применяется в качестве люминофора (также в смеси с сульфидом цинка и прочими примесями).

Регистрация элементарных частиц[править | править вики-текст]

Из монокристаллов сульфида кадмия изготавливают сцинтилляторы для регистрации элементарных частиц и гамма-излучения.

Лазерная техника[править | править вики-текст]

Монокристаллы сульфида кадмия могут использоваться в качестве рабочего тела твердотельных лазеров[4][5].

Пьезо- и пироэлектрика[править | править вики-текст]

Обе кристаллические модификации CdS (кубическая и гексагональная) проявляют пьезоэлектрические свойства, а гексагональная, кроме того, — пироэлектрические[6].

Нанотехнологии[править | править вики-текст]

На основе сульфида кадмия создают наноструктурированные материалы (квантовые точки, нанопроволоки, нанотрубки и т.д.), то есть обычные соединения, синтезированные в искусственно созданных границах "ограниченной геометрии". Такие материалы находят применение в медицине и биологии в качестве люминесцентных меток. Также они могут использоваться в оптоэлектронике, лазерах, светодиодах, QD-LED дисплеях и т.д.

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Георгобиани А.Н., Шейнкман М.К. (ред.). Физика соединений AIIBVI. — М.:Наука, 1986. — P. 284.
  2. 1 2 Георгобиани А.Н., Шейнкман М.К. (ред.). Физика соединений AIIBVI. — М.:Наука, 1986. — P. 289.
  3. Яхонтова Л. К., Зверева В. П. Основы минералогии гипергенеза. Учеб. пособие. Владивосток: Дальнаука, 2000. 331 с. ISBN 5-7442-1235-3
  4. Akimov Yu. A. et al. (1972). «KGP-2: AN ELECTRON-BEAM-PUMPED CADMIUM SULFIDE LASER». Soviet Journal of Quantum Electronics 2 (3). DOI:10.1070/QE1972v002n03ABEH004443.
  5. Agarwal R. et al. (2005). «Lasing in Single Cadmium Sulfide Nanowire Optical Cavities». Nano Letters 5 (5): 917–920. arXiv:cond-mat/0412144v1. DOI:10.1021/nl050440u. PMID 15884894.
  6. Minkus W. (1965). «Temperature Dependence of the Pyroelectric Effect in Cadmium Sulfide». Physical Review 138 (4A): A1277. DOI:10.1103/PhysRev.138.A1277.