Sulfur de cadmi
Sulfur de cadmi és un compost inorgànic compost de sofre i cadmi la fòrmula del qual és CdS. Es presenta en la forma d'un sòlit groc.[1] Es troba en la naturalea en dos estructures cristálinas diferents en els minerals rars: greenockita i hawleyita. Pero és més freqüent trobar-ho com una impurea en el zinc; aixina la seua extracció és més econòmica a partir de les menas d'esfalerita i wurtzita. Com a compost és fàcil aïllar-ho i purificar-ho, per tant, és la principal font de cadmi per a les aplicacions comercials.[1] El seu color groc vívido va donar lloc a la seua adopció com pigment per a la pintura conegut com "groc cadmi" i va començar a amprar-se en el XVIII.
Producció
[editar | editar còdic]El sulfur de cadmi pot preparar-se per la precipitació de les sals solubles de cadmi (II) en l'ion sulfur. Esta reacció ha segut utilisada en anàlisis gravimétrico i anàlisis inorgànic qualitatiu.[2]
La ruta preparatòria i el tractament subsegüent del producte, afecta el seu forma polimòrfica (forma cúbica o hexagonal). L'us de métodos de precipitació química proporciona formes en el sistema cristálino cúbic.[3]
La producció del pigments de cadmi normalment implica la precipitació del CdS, despuix el llavant del sòlit precipitat i un procés de calcinació per a convertir-ho a la seua forma cristalina hexagonal, a continuació es realisa una molienda per a produir-ho en forma de pols. Quàn junt al sulfur de cadmi precipita sulfur de seleni (SeS2) es forma sulfoselenuro de cadmi (CdSSe) durant el procés de calcinació.[4]
El sulfur de cadmi s'associa en ocasions en sulfat per a reduir bactèries.[5][6]
Obtenció de películes primes de CdS
[editar | editar còdic]S'ampren métodos especials per a obtindre películes de CdS empleades en alguns components com fotorresistorés i celes solars. En el método de deposición química es preparen películes primes de CdS utilisant tiourea com a font de aniones sulfur i una solució buffer d'amoni per a controlar el pH:[7]
- Cd2+ + H2O + (NH2)2CS + 2 NH3 → CdS + (NH2)2CO + 2 NH4+
També pot produir-se per mig de depòsit de vapor per mig de processos químics organometálicos i/o tècniques MOCVD.[8] Este procés ampra com a precursors sofre i cadmi volàtils. Un eixemple comú és la reacció de dimetilcadmio en dietil sulfur:[8]
- Cd(CH3)2 + Et2S → CdS + CH3CH3 + C4H10
Es coneixen atres métodos com:
Atres métodos per a produir películes de CdS incloure
Bany químic.[11]
- Depòsit electroquímic.[12]*SILAR.[13]
- Pulverización en precursor de sals de cadmi, compost de sofre i un dopante.[14]
- Serigrafía que utilisa un femta líquit que conté CdS dispersat.[15]
Reaccions
[editar | editar còdic]El sulfur de cadmi és soluble en àcit i eixa conversió ha segut investigada com a método per a extraure el pigment en residus d'polímero p. eix. de tubos HDPE:[16]
- CdS + 2 HCl → CdCl2 + H2S
A partir de solucions en partícules de CdS dispersades a les que s'afig hidrogen:[17]
- H2S → H2 + S ΔHf = +9.4 kcal/mol
El mecanisme propost implica els parells d'electrons/forats creats quàn el sulfur de cadmi absorbix llum incident i es produïxen les reaccions en l'aigua i sulfur:[18][17]
- Producció d'un parell electró/forat
- CdS + hν → i− + Forat+
- Reacció d'electró
- 2i− + 2H2O → H2 + 2OH−
- Reacció de forat
- 2forat+ + S2− → S
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 (2001) Química inorgànica (en anglés), Elsevier. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ (2007) The Chemical Analysis of Steel-Works' Materials (en anglés), Read Books. ISBN 1-4067-8113-4.
- ↑ (1991) Handbook of Infrared Optical Materials (en anglés), CRC Press. ISBN 0-8247-8468-5.
- ↑ (2002) High Performance Pigments (en anglés), Wiley-VCH. ISBN 3-527-30204-2.
- ↑ (1995) Sulfate reducing bactèria (en anglés), Springer. ISBN 0-306-44857-2.
- ↑ Chemistry & Biology.11(11)doi:10.1016/j.chembiol.2004.08.022.
- ↑ J. Electrochem. Soc..144
- ↑ 8,0 8,1 Solar Energy Materials and Solar Cells.75(1-2)doi:10.1016/S0927-0248(02)00163-0.
- ↑ Journal of Alloys and Compounds.341(1-2)doi:10.1016/S0925-8388(02)00059-2.
- ↑ Thin Solid Films.511-512(1-2)doi:10.1016/j.tsf.2005.11.080.
- ↑ Applied Surface Science.148(1)
- 42–49.ISSN 0169-4332.doi:10.1016/S0169-4332(99)00136-1.Consultat el 31 d'octubre de 2019.
- ↑ Solar Energy Materials and Solar Cells.50(1–4)doi:10.1016/S0927-0248(97)00136-0.
- ↑ The Journal of Physical Chemistry C.123(22)
- 13918–13924.ISSN 1932-7447.doi:10.1021/acs.jpcc.9b03328.Consultat el 31 d'octubre de 2019.
- ↑ J.F. Jordan i C.M. Lampkin (25 d'abril de 1978): Photovoltaic cells, Plantilla:US patent (en anglés)
- ↑ Y.T. Sihvonen (21 de setembre de 1965): High performance photoresistor Plantilla:US patent (en anglés)
- ↑ Journal of Applied Polymer Science.100(2)doi:10.1002/app.22962.
- ↑ 17,0 17,1 Mario Schiavello (1985) Photoelectrochemistry, Photocatalysis, and Photoreactors: Fundamentals and Developments Springer ISBN 90-277-1946-2 (en anglés)
- ↑ D. Lincot, Gary Hodes Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Senar-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium The Electrochemical Society, 2006 ISBN 1-56677-433-0 (en anglés)
- Este artícul conté una traducció derivada de «Sulfuro de cadmio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.