أكسيد الكادميوم
أكسيد الكادميوم مركب غير عضوي صيغته الكيميائية Cd₂O ، وهو أحد المركبات الأولية الرئيسية لمركبات الكادميوم الأخرى. يتبلور في بنية بلورية مكعبة تشبه بنية ملح الصخور، مثل كلوريد الصوديوم ، مع مراكز كاتيونية وأنيونية ثمانية السطوح . [ 11 ] يوجد طبيعيًا على شكل معدن مونتيبونيت النادر. يمكن العثور على أكسيد الكادميوم على شكل مسحوق غير متبلور عديم اللون، أو على شكل بلورات بنية أو حمراء. [ 12 ] أكسيد الكادميوم شبه موصل من النوع السالب (n ) [ 13 ] بفجوة طاقة تبلغ 2.18 إلكترون فولت (2.31 إلكترون فولت) عند درجة حرارة الغرفة (298 كلفن). [ 14 ]
الإنتاج والهيكل
نظرًا لوجود مركبات الكادميوم غالبًا مصاحبةً لخامات الزنك ، يُعدّ أكسيد الكادميوم منتجًا ثانويًا شائعًا لتكرير الزنك . [ 15 ] يُنتَج هذا الأكسيد بحرق الكادميوم العنصري في الهواء. كما يُنتَج أيضًا بالتحلل الحراري لمركبات الكادميوم الأخرى، مثل النترات أو الكربونات . يكون لونه أحمر عندما يكون نقيًا، لكنّ أكسيد الكادميوم (CdO) يتميّز بتوفّره بألوانٍ عديدةٍ مختلفةٍ نظرًا لميله لتكوين هياكل معيبة ناتجة عن فراغات الأنيونات. [ 16 ] يُحضّر أكسيد الكادميوم تجاريًا بأكسدة بخار الكادميوم في الهواء. [ 17 ] وقد حُضِّرت جسيمات نانوية من أكسيد الكادميوم من كبريتيت الكادميوم عن طريق التكليس . [ 18 ]
الاستخدامات
يُستخدم أكسيد الكادميوم في أحواض طلاء الكادميوم، وأقطاب بطاريات التخزين، وأملاح الكادميوم، والمحفزات، وطلاءات السيراميك، والفوسفور، ومبيدات الديدان الخيطية. [ 12 ] وتشمل الاستخدامات الرئيسية لأكسيد الكادميوم استخدامه كمكون في أحواض الطلاء الكهربائي، والأجهزة الإلكترونية الضوئية، وفي الأصباغ. [ 19 ]
موصل شفاف
يُستخدم أكسيد الكادميوم (CdO) كمادة موصلة شفافة، [ 20 ] وقد تم تحضيره كغشاء موصل شفاف في وقت مبكر من عام 1907 على يد كارل بايديكر . [ 21 ] يُستخدم أكسيد الكادميوم على شكل أغشية رقيقة في تطبيقات مثل الثنائيات الضوئية، والترانزستورات الضوئية، والخلايا الكهروضوئية، والأقطاب الكهربائية الشفافة، وشاشات الكريستال السائل، وكواشف الأشعة تحت الحمراء، والطلاءات المضادة للانعكاس. [ 22 ] تخضع جزيئات أكسيد الكادميوم الدقيقة لإثارة فجوة النطاق عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية من النوع A، كما أنها انتقائية في التحلل الضوئي للفينول. [ 23 ]
طلاء الكادميوم
تُجرى معظم عمليات الطلاء الكهربائي التجاري للكادميوم عن طريق الترسيب الكهربائي من محاليل السيانيد. تتكون هذه المحاليل من أكسيد الكادميوم وسيانيد الصوديوم في الماء، مما يؤدي على الأرجح إلى تكوين سيانيد الكادميوم وهيدروكسيد الصوديوم . التركيبة النموذجية هي 32 غ/ل من أكسيد الكادميوم و75 غ/ل من سيانيد الصوديوم. قد يختلف تركيز الكادميوم بنسبة تصل إلى 50%. تُضاف عادةً مواد مُلمّعة إلى المحلول، ويتم الطلاء في درجة حرارة الغرفة باستخدام مصاعد من الكادميوم عالي النقاوة. [ 24 ]
التفاعل
أكسيد الكادميوم (CdO) أكسيد قاعدي، ولذلك يتفاعل مع الأحماض المائية مُنتجًا محاليل من [Cd(H₂O ) ₆ ] ²⁺ . عند معالجته بمحاليل قلوية قوية، [Cd(OH)₂] ²⁺4 ] 2−تتشكل طبقة رقيقة من أكسيد الكادميوم على سطح الكادميوم في الهواء الرطب عند درجة حرارة الغرفة. [ 12 ] يتأكسد الكادميوم عند درجة حرارة الغرفة مكونًا أكسيد الكادميوم (CdO). [ 24 ] يتفاعل بخار الكادميوم مع بخار الماء لتكوين أكسيد الكادميوم والهيدروجين في تفاعل عكسي. [ 24 ]
مراجع
- ↑ باتنايك، براديوت (2003). دليل المركبات الكيميائية غير العضوية . ماكجرو هيل. ISBN 0-07-049439-8.
- ↑ "دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية بشأن المخاطر الكيميائية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-02-2007 .
- 1 2 "INCHEM: معلومات السلامة الكيميائية من المنظمات الحكومية الدولية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-02-2007 .
- 1 2 3 "أكسيد الكادميوم" .
- 1 2 أكسيد الكادميوم في لينستروم، بيتر جيه؛ مالارد، ويليام جي (محرران)؛ NIST Chemistry WebBook ، قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69 ، المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، غايثرسبيرغ (ماريلاند) (تم الاسترجاع في 23-05-2014)
- 1 2 زومدال، ستيفن س. (2009). المبادئ الكيميائية، الطبعة السادسة . شركة هوتون ميفلين. ص. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
- 1 2 3 شركة سيجما-ألدريتش ، أكسيد الكادميوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-05-2014.
- ↑ nih.gov
- 1 2 "مركبات الكادميوم (على هيئة Cd)" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
- 1 2 3 دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0087" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
- ↑ ويلز، أ. ف. (1984) الكيمياء اللاعضوية البنيوية، أكسفورد: مطبعة كلارندون. ISBN 0-19-855370-6.
- 1 2 3 لويس، ريتشارد جيه. الأب، قاموس هاولي الكيميائي المختصر، الطبعة الثالثة عشرة، 1997، ص 189
- ↑ تي إل تشو؛ شيرلي إس. تشو (1990). "أغشية أكسيد الكادميوم المتدهورة للأجهزة الإلكترونية". مجلة المواد الإلكترونية . 19 (9): 1003-1005 . Bibcode : 1990JEMat..19.1003C . doi : 10.1007/BF02652928 . S2CID 95361658 .
- ↑ إس كيه فاشيغاني فراهاني وآخرون (2013). "تأثير درجة الحرارة على فجوة النطاق المباشر وخصائص النقل لأكسيد الكادميوم". رسائل الفيزياء التطبيقية . 102 (2): 022102. Bibcode : 2013ApPhL.102b2102V . doi : 10.1063/1.4775691 .
- ↑ "صحيفة حقائق الكادميوم ومركباته" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 10-12-2006 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 16-02-2007 .
- ↑ هولمان، أ. ف.؛ ويبرغ، إ. الكيمياء غير العضوية . دار النشر الأكاديمية: سان دييغو، 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ هامبل، سي إيه؛ هاولي ، جي جي (1973). موسوعة الكيمياء ( الطبعة الثالثة). نيويورك، فان نوستراند رينهولد. ص 169. ISBN 9780442230951.
- ↑ محمديكيش، مريم؛ حاجي صادقي، هانيه (2016-06-01). "تخليق وآلية نمو جسيمات أكسيد الكادميوم النانوية المحضرة من التحلل الحراري لقضبان كبريتات الكادميوم النانوية" . مجلة علوم المواد: المواد في الإلكترونيات . 27 (6): 6480-6487 . doi : 10.1007/s10854-016-4589-z . ISSN 1573-482X .
- ↑ كليفورد أ. هامبل وجيسنر ج. هاولي، موسوعة الكيمياء، الطبعة الثالثة، 1973، ص 169
- ↑ فاركي، أ. (1994). "أغشية رقيقة شفافة موصلة من أكسيد الكادميوم مُحضّرة بتقنية النمو من المحلول". أغشية صلبة رقيقة . 239 (2): 211-213 . Bibcode : 1994TSF...239..211V . doi : 10.1016/0040-6090(94)90853-2 .
- ↑ دو، ي (1998). "التطعيم من النوع N في سيراميك أكسيد الكادميوم: دراسة باستخدام مطيافية فقدان طاقة الإلكترون ومطيافية الانبعاث الضوئي". علوم السطح . 398 ( 1-2 ): 241-258 . Bibcode : 1998SurSc.398..241D . doi : 10.1016/S0039-6028(98)80028-9 .
- ↑ لوخاندي، ب (2004). "دراسات على أغشية رقيقة من أكسيد الكادميوم مرشوشة ومُرَسَّبة عبر وسط غير مائي". كيمياء وفيزياء المواد . 84 ( 2-3 ): 238-242 . doi : 10.1016/S0254-0584(03)00231-1 .
- ↑ كاروناكاران، سي؛ دهانالاكشمي، آر (2009). "الانتقائية في التحفيز الضوئي بواسطة أشباه الموصلات الجسيمية" . المجلة الأوروبية المركزية للكيمياء . 7 (1): 134. doi : 10.2478/s11532-008-0083-7 .
- 1 2 3 كليفورد أ. هامبل، دليل المعادن النادرة، 1954، ص 87-103
روابط خارجية
- معلومات عن أكسيد الكادميوم (II) على موقع Webelements.
- مركبات الكادميوم
- الأكاسيد
- أشباه الموصلات من النوع II-VI
- المواد المسرطنة من المجموعة 1 التابعة للوكالة الدولية لأبحاث السرطان
- بنية بلورية لملح الصخور
