Открыть главное меню

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.

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
Рац. 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
Рег. номер EINECS 215-147-8
SMILES
InChI
RTECS EV3150000
ChEBI 50833
Номер ООН 2570
ChemSpider
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.

Содержание

Распространение в природеПравить

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 свойстваПравить

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).

ПрименениеПравить

ПигментыПравить

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 равна 8, то есть он устойчив к солнечному ультрафиолетовому излучению. Краска на основе сульфида кадмия называется кадмиевая желть, кадмиевый жёлтый или просто кадмий.

Оптоэлектроника и люминесценцияПравить

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 частицПравить

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

Лазерная техникаПравить

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

Пьезо- и пироэлектрикаПравить

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

НанотехнологииПравить

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.

СсылкиПравить

ПримечанияПравить

  1. Георгобиани А. Н., Шейнкман М. К. (ред.). Физика соединений AIIBVI. — Учеб. пособие. — Москва: Наука, 1986. — С. 284.
  2. 1 2 Георгобиани А. Н., Шейнкман М. К. (ред.). Физика соединений AIIBVI. — Учеб. пособие. — Москва: Наука, 1986. — С. 289.
  3. Яхонтова Л. К., Зверева В. П. Основы минералогии гипергенеза.. — Учеб. пособие. — Владивосток: Дальнаука, 2000. — С. 331. — 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): 284. 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.