سی دی ها رنگ را رسوب می دهند. خواص ترمودینامیکی و الکتروفیزیکی

معرفی

در حال حاضر تعداد موادی که در فناوری الکترونیک برای مصارف مختلف استفاده می شود چندین هزار است. طبق کلی ترین طبقه بندی، آنها به چهار دسته تقسیم می شوند: هادی ها، نیمه هادی ها، دی الکتریک ها و مواد مغناطیسی. از جمله مهمترین و نسبتاً جدیدترین مواد، ترکیبات شیمیایی نیمه رسانا هستند که در میان آنها ترکیبات نوع A II B VI بیشترین توجه علمی و عملی را دارند. یکی از مهمترین مواد این گروه سی دی اس است.

CdS اساس فناوری IR مدرن است، زیرا طیف حساسیت به نور آن با پنجره شفافیت اتمسفر (8-14 میکرون) همپوشانی دارد، که در آن همه اشیاء محیطی تابش می کنند. این اجازه می دهد تا آن را در امور نظامی، محیط زیست، پزشکی و سایر شاخه های فعالیت های انسانی استفاده شود. تا به امروز، CdS به صورت فیلم با روش هیدروشیمیایی به دست می آید.

هدف از این پروژه درسی اجرای پروژه تولید عناصر حساس مقاومت نوری بر پایه CdS به روش هیدروشیمیایی با ظرفیت 100 هزار قطعه در سال و همچنین آشنایی با روش محاسباتی طراحی شده برای تعیین اولیه شرایط می باشد. برای تشکیل CdS، هیدروکسید کادمیوم و سیانامید.

1. خصوصیات سولفید کادمیوم

نمودار سیستم Cd - S ساخته نشده است، یک ترکیب CdS در سیستم وجود دارد که در دو تغییر وجود دارد: α (شش ضلعی) و β (مکعب). CdS به طور طبیعی به عنوان کانی های گرینوکیت و هولییت وجود دارد.

1.1 ساختار کریستالی

ترکیبات نوع A II B VI معمولاً در ساختار اسفالریت یا ورتزیت متبلور می شوند. ساختار اسفالریت مکعبی، نوع B-3، گروه فضایی F4 3m (T d 2) است. ساختار wurtzite شش ضلعی، نوع B-4، گروه فضایی P 6 3 mc (C 6 v 4) است. این ساختارها بسیار شبیه به یکدیگر هستند؛ آنها تعداد اتم های یکسانی در هر دو کره هماهنگی اول و دوم دارند - به ترتیب 4 و 12. پیوندهای بین اتمی در چهار وجهی هر دو اصلاح بسیار نزدیک هستند.

سولفید کادمیوم با هر دو ساختار اسفالریت و وورتزیت به دست آمده است.

1.2 خواص ترمودینامیکی و الکتروفیزیکی

سولفید کادمیوم یک فاز یک طرفه از ترکیب متغیر است که همیشه مقدار زیادی کادمیوم دارد. سولفید کادمیوم هنگامی که تا 1350 درجه سانتیگراد گرم می شود در فشار اتمسفر بدون ذوب تصعید می شود، در خلاء با دمای 180 درجه سانتیگراد بدون ذوب و بدون تجزیه تقطیر می شود، در فشار 100 اتمسفر در دمای حدود 1750 درجه سانتیگراد ذوب می شود. درجه تفکیک کادمیوم در دماهای بالاتر از 1000 µC به 85-98٪ می رسد. گرمای تشکیل CdS Δ H 298 0 \u003d -34.71 کیلو کالری در مول.

بسته به شرایط تولید و عملیات حرارتی، خواص CdS می تواند متفاوت باشد. بنابراین، کریستال‌هایی که در بیش از حد بخار کادمیوم رشد می‌کنند، رسانایی حرارتی به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از بلورهایی که در شرایط ترکیب استوکیومتری رشد می‌کنند، دارند. مقاومت ویژه CdS، بسته به عوامل مختلف، می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد (از 10 12 تا 10 -3 اهم * متر).

انحراف از استوکیومتری تأثیر تعیین کننده ای بر خواص الکتروفیزیکی CdS دارد. ورود اکسیژن به نمونه ها منجر به کاهش شدید هدایت الکتریکی می شود. شکاف نواری سی دی اس که از داده های نوری تعیین می شود، 2.4 ولت است. سولفید کادمیوم به طور معمول به دلیل کمبود گوگرد نسبت به ترکیب استوکیومتری، رسانایی نوع n دارد.

حلالیت کادمیوم در آب ناچیز است: 1.5 * 10 -10 مول در لیتر.

2. روشهای بدست آوردن کالکوژنیدهای فلزی

در حال حاضر، کالکوژنیدهای فلزی هم با روشهای فیزیکی (تبخیر خلاء و کندوپاش کاتد) و هم روشهای شیمیایی (پاشیدن آئروسل مخلوط واکنش روی بستر گرم شده تا دمای 400-600 کلوین یا رسوب از محلول آبی) به دست می آیند. بیایید هر روش را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

روش تراکم خلاء

ماهیت روش شامل گرم کردن ماده در خلاء (P ≥ 10-3 میلی‌متر جیوه) تا دمایی است که فشار از فشار بخار باقیمانده با چندین مرتبه بزرگی بیشتر می‌شود و به دنبال آن متراکم شدن روی بستر انجام می‌شود.

مراحل فرآیند:

تبخیر یک ماده؛

پرواز اتم های یک ماده به بستر؛

رسوب (تراکم) بخار بر روی یک بستر و به دنبال آن تشکیل یک ساختار فیلم.

روش کندوپاش خلاء کاتدی

این روش مبتنی بر تخریب کاتد با بمباران آن با مولکول‌های گاز در حال کار است. کاتد ماده ای است که قرار است به صورت فیلم رسوب کند. ابتدا هوا از محل کار خارج می شود، سپس گاز کار (آرگون یا نیتروژن) وارد محفظه می شود. یک ولتاژ (3-5 کیلو ولت) بین کاتد و آند اعمال می شود که باعث از بین رفتن شکاف گاز می شود. عملیات نصب در نزدیکی تخلیه پلاسما است.

انواع کندوپاش کاتد:

فیزیکی: هیچ واکنش شیمیایی در سیستم رخ نمی دهد.

واکنشی: شامل یک واکنش شیمیایی است، یک گاز واکنشی (اکسیژن، نیتروژن، مونوکسید کربن) به گاز کار اضافه می شود که با مولکول های آن ماده اسپری شده یک ترکیب شیمیایی تشکیل می دهد. با تغییر فشار جزئی گاز کار می توان ترکیب فیلم را تغییر داد.

لازم به ذکر است که تولید خلاء سازه های لایه نازک دارای امکانات گسترده و تطبیق پذیری می باشد. این دارای تعدادی اشکالات قابل توجه است - به تجهیزات پیچیده گران قیمت نیاز دارد و همچنین یکنواختی خواص را تضمین نمی کند.

جذاب ترین روش برای به دست آوردن فیلم های سولفیدی از نظر سادگی و کارایی آن، فناوری رسوب هیدروشیمیایی است. در حال حاضر، سه نوع اصلی از این روش وجود دارد: رسوب شیمیایی از محلول ها، رسوب الکتروشیمیایی، و اسپری محلول ها بر روی یک بستر گرم شده و به دنبال آن پیرولیز.

در طی رسوب الکتروشیمیایی، انحلال آندی فلز در محلول آبی تیوریا انجام می شود. فرآیند تشکیل سولفید در دو مرحله انجام می شود:

تشکیل یون های فلزی در آند؛

برهمکنش یون های فلزی با یک کالکوژنایزر.

با وجود مزایای روش: کنترل پذیری و وابستگی آشکار نرخ رشد فیلم به قدرت فعلی، روش به اندازه کافی مقرون به صرفه نیست؛ لایه های نازک، ناهموار و بی شکل تشکیل می شود که مانع از کاربرد گسترده این روش در عمل می شود.

روش پاشیدن محلول بر روی بستر گرم شده (تیرولیز)

محلولی حاوی نمک فلزی و تیوره روی بستری که تا دمای 180..250 درجه سانتیگراد گرم شده اسپری می شود. مزیت اصلی روش پیرولیز امکان به دست آوردن فیلم هایی با ترکیب مخلوط است. طراحی سخت افزاری شامل یک دستگاه اسپری برای محلول ها و یک بخاری برای زیرلایه است. برای به دست آوردن فیلم با سولفید فلز، نسبت فلز به گوگرد استوکیومتری بهینه است.

بارش شیمیایی از محلول های آبی از جذابیت خاصی برخوردار است و از نظر نتایج نهایی چشم انداز وسیعی دارد. روش رسوب هیدروشیمیایی با بهره وری و صرفه جویی بالا، سادگی طراحی تکنولوژیک، امکان رسوب لایه ها بر روی سطحی با شکل پیچیده و ماهیت متفاوت، و همچنین دوپینگ لایه با یون ها یا مولکول های آلی که اجازه دمای بالا را نمی دهد متمایز می شود. گرمایش، و امکان سنتز "شیمیایی نرم". دومی به ما اجازه می دهد تا این روش را امیدوارکننده ترین روش برای به دست آوردن ترکیبات کالکوژنیدهای فلزی با ساختار پیچیده که در طبیعت ناپایدار هستند در نظر بگیریم.

رسوب هیدروشیمیایی در یک حمام واکنش حاوی نمک فلزی، عوامل قلیایی و کمپلکس کننده و یک کالکوژنایزر انجام می شود. فرآیند تشکیل سولفید از طریق یک مرحله کلوئیدی-شیمیایی تحقق می‌یابد و مجموعه‌ای از واکنش‌های توپوشیمیایی و اتوکاتالیستی را نشان می‌دهد که مکانیسم آن به طور کامل شناخته نشده است.

3. کاربرد فیلم های مبتنی برCDS

سولفیدهای کادمیوم لایه نازک به طور گسترده ای به عنوان آشکارسازهای نوری، مواد نورتابی، عناصر حرارتی، سلول های خورشیدی، مواد حسگر، پوشش های تزئینی و کاتالیزورهای نانوساختار امیدوارکننده استفاده می شوند.

4. شرح تکنولوژی تولیدCDS

طرح تکنولوژیکی برای ساخت عناصر حساس مقاومت نوری شامل عملیات زیر است:

1. آماده سازی بستر (تمیز کردن، اچ کردن، شستشو).

رسوب شیمیایی یک فیلم نیمه هادی؛

شستشو و خشک کردن فیلم؛

عملیات حرارتی لایه نیمه هادی زیر لایه شارژ در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت.

رسوب خلاء مخاطبین هوش مصنوعی.

نوشتن؛

کنترل خروجی پارامترهای تراشه های FR.

.1 آماده سازی بستر برای رسوب فیلم

رسوب فیلم بر روی بسترهایی که قبلا چربی زدایی شده اند انجام می شود. زیرلایه ها با سودا کاملاً چربی زدایی می شوند، با آب لوله کشی می شوند و پس از نصب در یک فیکسچر فلوروپلاستیک، به مدت 20 ثانیه در محلول رقیق Dash قرار می گیرند تا سطح را به منظور افزایش چسبندگی فیلم، حکاکی کند. پس از تصفیه در داش اچانت، بسترها با مقدار زیادی آب مقطر گرم شده شستشو داده می شوند و تا شروع فرآیند در یک بشر زیر لایه ای از آب مقطر نگهداری می شوند.

کیفیت آماده سازی سطح زیرلایه با درجه ترشوندگی آن کنترل می شود: روی یک بستر با دقت آماده شده، آب مقطر در یک لایه یکنواخت پخش می شود. گرفتن بستر بدون چربی با دست اکیدا ممنوع است.

4.2 رسوب شیمیایی یک فیلم نیمه هادی

سیتال به عنوان ماده بستر برای رسوب فیلم های CdS استفاده می شود.

معرف های شیمیایی زیر برای سنتز فیلم های نیمه هادی CdS استفاده می شود:

کلرید کادمیوم، CdCl 2 ∙H 2 O.

thiourea، CSN 2 H 4، خلوص بالا.

محلول آبی آمونیاک، NH 3 aq، 25 درصد، از نظر شیمیایی خالص.

ترتیب تخلیه معرف ها برای تهیه محلول کاری کاملاً ثابت است. نیاز به این امر به این دلیل است که فرآیند بارش کالکوژنیدها ناهمگن است و سرعت آن به شرایط اولیه برای تشکیل فاز جدید بستگی دارد.

محلول کار با مخلوط کردن حجم های محاسبه شده مواد اولیه تهیه می شود. فیلم ها در یک راکتور شیشه ای مولیبدن 100 میلی لیتری سنتز می شوند. ابتدا حجم محاسبه شده نمک کادمیوم وارد راکتور می شود، سپس آمونیاک آبی وارد و آب مقطر اضافه می شود. سپس تیوریا اضافه می شود. محلول هم زده می شود و بستر آماده شده بلافاصله در آن غوطه ور می شود و در دستگاه فلوروپلاستیک ثابت می شود. زیرلایه در راکتور با سطح کار رو به پایین با زاویه 15 تا 20 درجه نصب می شود. از این لحظه با کمک کرونومتر شمارش معکوس زمان فرآیند سنتز آغاز می شود. راکتور محکم بسته شده و در یک ترموستات U-10 قرار می گیرد. دقت حفظ دمای سنتز 0.01 ± درجه سانتی گراد است. برای مدتی، هیچ تغییری با راه حل ایجاد نمی شود. سپس محلول شروع به کدر شدن می کند و یک لایه آینه زرد رنگ روی سطح بستر و دیواره های راکتور تشکیل می شود. زمان ته نشین شدن آن 60 دقیقه است. بارش در دمای 70 درجه سانتی گراد انجام می شود.

4.3 پردازش فیلم سپرده شده

پس از پایان زمان سنتز مشخص شده، راکتور از ترموستات خارج می شود، بستر با نگهدارنده برداشته می شود و با مقدار زیادی (0.5-1.0 لیتر) آب مقطر گرم شده شسته می شود. پس از آن، بستر از نگهدارنده جدا می شود، سطح کار زیرلایه (محلی که فیلم روی آن قرار گرفته است) به آرامی با پشم پنبه آغشته به آب مقطر پاک می شود و رسوب از قسمت پشتی خارج می شود. سپس بستر همراه با فیلم مجدداً با آب مقطر شسته می شود و روی کاغذ صافی خشک می شود تا آثار رطوبت قابل مشاهده از بین برود.

4.4 عملیات حرارتی

کاملاً شسته و خشک می شود - بسترها به عملیات بعدی می روند: عملیات حرارتی. در کوره های صدا خفه کن PM-1.0-7 یا PM-1.0-20 برای از بین بردن استرس و بهبود خواص الکتریکی فیلم ها انجام می شود. این فرآیند در دمای 400 درجه سانتیگراد 2 ساعت طول می کشد و پس از آن تا دمای اتاق خنک می شود.

4.5 رسوب خلاء مخاطبین هوش مصنوعی

فیلم های فلزی در تولید دستگاه های نیمه هادی و ریز مدارها به عنوان تماس های غیر یکسو کننده (اهمی) و همچنین اجزای غیرفعال (مسیرهای رسانا، مقاومت ها، خازن ها، سلف ها) استفاده می شود. روش اصلی برای به دست آوردن فیلم های فلزی، رسوب دهی در خلاء (تبخیر حرارتی در خلاء) فلزات مختلف (آلومینیوم، طلا و غیره) است، زیرا دارای چندین مزیت است: خلوص و تکرارپذیری فرآیندهای رسوب گذاری، بهره وری بالا، امکان رسوب گذاری. یا بیشتر فلزات روی ویفرهای نیمه هادی در یک عملیات و ذوب لایه فلزی رسوب داده شده و خلاء برای محافظت از آن در برابر اکسیداسیون، سهولت کنترل فرآیند رسوب گذاری و امکان به دست آوردن فیلم های فلزی با ضخامت ها و پیکربندی های مختلف هنگام رسوب فلزات با استفاده از ماسک.

پاشش همچنین در یک نصب خلاء با فشار باقیمانده در زیر کلاه 6.5∙10 Pa (5∙10 -6 میلی متر جیوه) انجام می شود. چنین فشاری به گونه ای انتخاب می شود که هیچ برخوردی بین اتم های فلز تبخیر شده و مولکول های گاز باقی مانده در زیر کاپوت نصب وجود نداشته باشد که منجر به تشکیل فیلم های ساختار آشفته می شود.

در تولید دستگاه های نیمه هادی برای رسوب گذاری فیلم های مختلف بر روی ویفرهای نیمه هادی و سایر بسترها، از مدل های مختلفی از تاسیسات رسوب دهی خلاء استفاده می شود که در راه حل های مختلف طراحی، عمدتاً یک دستگاه درپوش و همچنین یک سیستم خلاء، با یکدیگر تفاوت دارند. یک سیستم منبع تغذیه برای نظارت بر پارامترهای فرآیند و کنترل حالت های عملیاتی، انتقال و وسایل کمکی برای تبخیر یا پاشش.

برای رسوب فیلم حرارتی و کندوپاش در این تاسیسات به ترتیب از دستگاه های مقاومتی و پرتو الکترونی و برای کندوپاش توسط بمباران یونی از دستگاه های تخلیه استفاده می شود. علیرغم برخی معایب (مشکل در تبخیر مواد دیرگداز، اینرسی بالا، تغییر نسبت اجزاء در هنگام تبخیر آلیاژها)، تأسیسات با پرتو الکترونی و به ویژه با اواپراتورهای مقاومتی به دلیل سهولت کارکرد، کاربرد وسیعی در تولید نیمه هادی دارند. بنابراین، ما بر روی واحدهایی با اواپراتورهای مقاومتی تمرکز خواهیم کرد که مدل اصلی آنها واحد UVN-2M است.

4.6 نوشتن

از یک بستر که یک لایه روی آن قرار گرفته است، تراشه‌هایی با اندازه معین با خط‌کشی بریده می‌شوند (زمان استاندارد برای هر زیرلایه 25 دقیقه است). دستگاه نیمه اتوماتیک برای خط زدن ZhK 10.11 برای اعمال شبکه ای از شکاف ها بر روی ویفرهای نیمه هادی طراحی شده است. آنها صفحات را با خطرات اعمال شده با رول کردن آنها با غلتک لاستیکی به صورت دستی یا روی تاسیسات ویژه می شکنند. دستگاه نیمه اتوماتیک در یک لباس فضایی ثابت روی میز نصب می شود که برای ایجاد یک میکروکلیما عمل می کند. آنها روی یک دستگاه نیمه اتوماتیک در دستکش های لاستیکی که در دیواره جلویی کت و شلوار تعبیه شده است کار می کنند. محل کار توسط لامپ های روز نصب شده در قسمت بالایی کت و شلوار روشن می شود. علائم طراحی توسط الماس برش ثابت در تکیه گاه چرخان ایجاد می شود.

خلاء الکتروفیزیکی سولفید کادمیوم

4.7 کنترل خروجی پارامترهای "تراشه".

در ابتدا، تراشه ها برای کیفیت پوشش تحت کنترل بصری قرار می گیرند. ناهمگونی های لایه، لکه ها، بی نظمی ها، مناطق با چسبندگی ضعیف ذکر شده است.

کنترل خروجی بر روی واحدهای K.50.410 انجام می شود (زمان استاندارد برای هر "تراشه" 2 دقیقه است).

5. قسمت تسویه حساب

.1 محاسبه شرایط مرزی سازندCDS, سی دی(اوه) 2 وCdCN 2

یافتن شرایط مرزی برای رسوب سولفید، هیدروکسید و سیانامید سرب در غلظت‌های اولیه مول در لیتر ضروری است:

0,4

اساس سنتز هیدروشیمیایی واکنش است:

CdL x 2+ + N 2 H 4 CS(Se) + 4OH - \u003d CdS + CN 2 2- + 4H 2 O

در مخلوط واکنش، تشکیل ترکیبات پیچیده زیر امکان پذیر است (جدول 1):

جدول 1 داده های اولیه برای محاسبه شرایط برای رسوب هیدروشیمیایی CdS, Cd(OH) 2 , CdCN 2

ترکیب (یون پیچیده)

بیایید α Me z + را محاسبه کنیم، برای این از عبارت استفاده می کنیم:

که در آن α Me z + - غلظت کسری از یون های فلزی غیر پیچیده. L غلظت لیگاند است. k 1 , k 1.2 , …k 1.2… n - ثابت ناپایداری اشکال مختلف فلز.

برای سیستم آمونیاک، عبارت به شکل زیر است:
8,099∙10 -9

بیایید یک وابستگی گرافیکی pC n =f (pH) بسازیم (شکل 2).

برنج. 2. شرایط مرزی برای تشکیل سولفید کادمیوم، هیدروکسید و سیانامید.

بر اساس نمودار می توان نتیجه گرفت که در این سیستم امکان تشکیل فیلم CdS در pH = 9.5-14، Cd(OH) 2 در pH = 10.5-14 وجود دارد و CdCN 2 اصلاً تشکیل نمی شود.

معرفی

خصوصیات سولفید کادمیوم

نمودار سیستم Cd - S ساخته نشده است، یک ترکیب CdS در سیستم وجود دارد که در دو تغییر وجود دارد: b (شش ضلعی) و c (مکعب). CdS به طور طبیعی به عنوان کانی های گرینوکیت و هولییت وجود دارد.

ساختار کریستالی

ترکیبات نوع A II B VI معمولاً در ساختار اسفالریت یا ورتزیت متبلور می شوند. ساختار اسفالریت مکعبی، نوع B-3، گروه فضایی F4 3m (T d 2) است. ساختار wurtzite شش ضلعی، نوع B-4، گروه فضایی P 6 3 mc (C 6v 4) است. این ساختارها بسیار شبیه به یکدیگر هستند؛ آنها تعداد اتم های یکسانی در هر دو کره هماهنگی اول و دوم دارند - به ترتیب 4 و 12. پیوندهای بین اتمی در چهار وجهی هر دو اصلاح بسیار نزدیک هستند.

سولفید کادمیوم با هر دو ساختار اسفالریت و وورتزیت به دست آمده است.

خواص ترمودینامیکی و الکتروفیزیکی

سولفید کادمیوم یک فاز یک طرفه از ترکیب متغیر است که همیشه مقدار زیادی کادمیوم دارد. سولفید کادمیوم وقتی تا 1350 درجه سانتیگراد گرم می شود در فشار اتمسفر بدون ذوب تصعید می شود، در خلاء در دمای 180 درجه سانتیگراد بدون ذوب و بدون تجزیه تقطیر می شود، در فشار 100 اتمسفر در دمای حدود 1750 درجه سانتیگراد ذوب می شود. درجه تفکیک کادمیوم در دمای بالای 1000 درجه سانتیگراد به 85-98٪ می رسد. گرمای تشکیل CdS D H 298 0 \u003d -34.71 کیلو کالری در مول.

بسته به شرایط تولید و عملیات حرارتی، خواص CdS می تواند متفاوت باشد. بنابراین، کریستال‌هایی که در بیش از حد بخار کادمیوم رشد می‌کنند، رسانایی حرارتی به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از بلورهایی که در شرایط ترکیب استوکیومتری رشد می‌کنند، دارند. مقاومت ویژه CdS، بسته به عوامل مختلف، می تواند در یک محدوده وسیع (از 10 12 تا 10 - 3 اهم * متر) متفاوت باشد.

حلالیت کادمیوم در آب ناچیز است: 1.5 * 10 -10 مول در لیتر.

اکسید کادمیوم (II).

هنگامی که در هوا گرم می شود، کادمیوم مشتعل می شود و اکسید کادمیوم CdO را تشکیل می دهد (وزن مولکولی 128.41). این اکسید را می توان با کلسینه کردن نمک های نیترات یا کربنات کادمیوم نیز به دست آورد. به این ترتیب اکسید به صورت پودر قهوه ای رنگ به دست می آید که دارای دو تغییر بی شکل و کریستالی است. هنگامی که گرم می شود، یک اکسید آمورف کریستالی می شود و در سیستم مکعبی متبلور می شود: دی اکسید کربن را جذب می کند و مانند یک پایه قوی رفتار می کند. گرمای تبدیل CdO AMORPH CdO CRIST 540 کالری است.

چگالی اکسید تهیه شده مصنوعی از 7.28 تا 8.27 گرم بر سانتی متر مکعب است. در طبیعت، CdO یک پوشش سیاه بر روی گالمی تشکیل می دهد که چگالی آن 6.15 گرم بر سانتی متر مکعب است. نقطه ذوب 1385 درجه.

اکسید کادمیوم توسط هیدروژن، کربن و مونوکسید کربن احیا می شود. هیدروژن با توجه به واکنش برگشت پذیر شروع به کاهش CdO در دمای 250-260 درجه می کند:

CdO + H 2 Cd + H 2 O،

که به سرعت در 300 درجه به پایان می رسد.

اکسید کادمیوم به خوبی در اسیدها و محلول سولفات روی بر اساس یک واکنش برگشت پذیر حل می شود:

CdO + H 2 O + ZnSO 4 CdSO 4 + Zn (OH) 2.

سولفید کادمیوم

سولفید (CdS، وزن مولکولی 144.7) یکی از ترکیبات مهم کادمیوم است. در محلولهای غلیظ اسیدهای هیدروکلریک و نیتریک، در اسید سولفوریک رقیق در حال جوش و در محلولهای آهن آهن حل می شود. در سرما به خوبی در اسیدها حل می شود و در اسید سولفوریک رقیق نامحلول است. محصول حلالیت سولفید 1.4·10 -28. سولفید کریستالی در طبیعت به شکل گراناکیت به عنوان ماده افزودنی به سنگ معدن فلزات سنگین و غیر آهنی وجود دارد. می توان آن را به طور مصنوعی با ذوب گوگرد با کادمیوم یا اکسید کادمیوم به دست آورد. هنگامی که کادمیوم فلزی با گوگرد ذوب می شود، توسعه واکنش تشکیل سولفید توسط فیلم های محافظ CdS مهار می شود. واکنش

2CdO+3S=2CdS+SO2

از 283 درجه شروع می شود و با سرعت بالا در 424 درجه می گذرد.

سه تغییر CdS شناخته شده است: آمورف (زرد) و دو کریستالی (قرمز و زرد) نوع قرمز سولفید کریستالی سنگین تر است (وزن 4.5) زرد (وزن 3). CdS آمورف، هنگامی که تا 450 درجه حرارت داده می شود، به کریستالی تبدیل می شود.

سولفید کادمیوم، هنگامی که در یک جو اکسید کننده گرم می شود، بسته به دمای پخت، به سولفات یا اکسید تبدیل می شود.

سولفات کادمیوم

سولفات کادمیوم (CdSO 4، وزن مولکولی 208.47) یک پودر کریستالی سفید رنگ است که در سیستم اورتومبیک متبلور می شود. به راحتی در آب حل می شود، اما در الکل نامحلول است. سولفات از محلول آبی در یک سیستم مونوکلینیک با 8/3 مولکول آب (CdSO 4 8 / 3H 2 O) متبلور می شود، تا 74 درجه پایدار است، اما در دمای بالاتر به سولفات یک آب تبدیل می شود (CdSO 4 H با افزایش دما، حلالیت سولفات کمی افزایش می یابد، اما با افزایش بیشتر دما، همانطور که در جدول 3 نشان داده شده است، کاهش می یابد:

جدول 3

وجود سه تغییر سولفات ایجاد شد: b، c، و d. پس از جداسازی آخرین مولکول آب در دمای 200 درجه از کریستال هیدرات 3CdSO 4 · 8H 2 O، یک تغییر b تشکیل می شود که پایدار است. تا 500 درجه؛ با افزایش بیشتر دما، اصلاح s ایجاد می شود که در دماهای بالاتر از 735 درجه به اصلاح z منتقل می شود. تغییرات دمای بالا (c و d) پس از خنک شدن به اصلاح b تبدیل می شوند.

این اختراع را می توان در شیمی معدنی استفاده کرد. روش به دست آوردن سولفید کادمیوم کریستالی شامل قرار دادن باکتری های احیا کننده سولفات در یک محیط مصنوعی حاوی فلزات و افزودن مواد مغذی از جمله محلول های ویتامین ها، نمک ها، کوفاکتورها است. هنگام کشت، باکتری کاهنده سولفات Desulfovibrio sp. A2، و یک محیط مصنوعی حاوی منبع یون کادمیوم - محلولی از کلرید کادمیوم. غلظت یون های کادمیوم در محیط مصنوعی 150 میلی گرم در لیتر است. یک فویل آلومینیومی در ظرف کشت قرار داده شد و کشت در دمای 28 درجه سانتی گراد به مدت 18 روز انجام شد. رسوب جمع آوری شده از فویل و از ته ویال که حاوی کریستال های سولفید کادمیوم است، خشک می شود. اثر: اختراع به دست آوردن سولفید کادمیوم از فاضلاب و زباله های مایع از شرکت های متالورژی را ممکن می سازد. 2 ill., 3 جدول, 1 pr.

نقشه های ثبت اختراع RF 2526456

این اختراع به روشی برای به دست آوردن سولفید کادمیوم خالص (CdS) از محلول های حاوی فلزات با استفاده از باکتری های کاهنده سولفات (SRP) مربوط می شود.

روش پیشنهادی را می توان برای به دست آوردن سولفید کادمیوم خالص از فاضلاب حاوی یون های فلزی از جمله کادمیوم و زباله های مایع از معدن و صنایع متالورژی فرآوری استفاده کرد. هنگام استفاده از روش پیشنهادی، امکان رسوب انتخابی کادمیوم به شکل سولفید وجود دارد. این ویژگی امکان استفاده از زباله های مایع شرکت های متالورژی و فاضلاب را به عنوان منبع ثانویه مواد اولیه برای تولید سولفید کادمیوم فراهم می کند. سولفید کادمیوم در لیزرهای نیمه هادی استفاده می شود، ماده ای برای ساخت فتوسل، سلول های خورشیدی، دیودهای نوری، دیودهای ساطع کننده نور، فسفر، رنگدانه ها برای رنگ های هنری، شیشه و سرامیک است. رنگدانه‌های سولفید کادمیوم به دلیل پایداری دمایی خوبشان در بسیاری از پلیمرها، مانند پلاستیک‌های مهندسی، ارزشمند هستند. با جایگزینی برخی از اتم های گوگرد با سلنیوم در بلورهای CdS، طیف گسترده ای از رنگ های رنگی از سبز-زرد تا قرمز-بنفش را می توان به دست آورد. سولفید کادمیوم یک نیمه هادی با شکاف وسیع است. این ویژگی CdS در اپتوالکترونیک، هم در آشکارسازهای نوری و هم در باتری های خورشیدی استفاده می شود. از تک بلورهای سولفید کادمیوم، سوسوزن ها برای تشخیص ذرات بنیادی و تشعشعات گاما ساخته می شوند.

در طبیعت، سولفید کادمیوم به عنوان کانی های گرینوکیت و هولییت وجود دارد که به صورت رسوبات زرد رنگ روی اسفالریت (ZnS) و اسمیتسونیت وجود دارد. از آنجایی که این کانی ها به طور گسترده در طبیعت پراکنده نیستند، سولفید کادمیوم از سنتز برای مصارف صنعتی و کارهای علمی و فنی به دست می آید.

سولفیدهای کادمیوم با روش‌های شیمیایی - با گرم کردن گوگرد با کادمیوم یا با عبور دادن سولفید هیدروژن روی کادمیوم، اکسید کادمیوم یا کلرید هنگام گرم شدن به دست می‌آیند. یک روش شناخته شده برای تولید سولفیدهای پودری کادمیوم و سرب (اختراع RF، شماره 2203855، C01G 11/02، C01G 21/21، 2003). این اختراع به روش هایی برای تولید مواد پودری در نمک های مذاب مربوط می شود. سنتز در یک محیط مذاب انجام می شود. محیط مذاب توسط تیوره کریستالی تشکیل می شود و به عنوان یک جزء حاوی فلز شامل کادمیوم بی آب یا استات سرب است. سنتز با مخلوط کردن پودرهای یکی از نمک‌های نشان‌داده‌شده و تیوریا با مقدار مولی ۲ تا ۴ برابری تیوره و نگهداری بیشتر در دمای ۱۶۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۰ تا ۳۰ دقیقه انجام می‌شود. بازده عملی محصولات به دست آمده با روش پیشنهادی بیش از 95٪ است. علاوه بر این، آنها حاوی ترکیبی از گوگرد عنصری (3-4 درصد وزنی) هستند که بسته به استفاده بیشتر از محصول، می توان آن را با شستشو با یک حلال آلی (تولوئن، تتراکلرید کربن و غیره) حذف کرد. از معایب این روش مصرف انرژی در تولید، نیاز به استفاده از تجهیزات خاص و گران قیمت است. علاوه بر این، تولید مواد شیمیایی تأثیر منفی بر محیط زیست دارد.

تشکیل کریستالیت های سولفید کادمیوم بر روی سطح سلول توسط باکتری های Klebsiella pneumonia و Clostridium thermoaceticum شناخته شده است (Aiking H. et al. سم زدایی جیوه، کادمیوم و سرب در Klebsiella aerogenes NCTC 418 در حال رشد در کشت مداوم Encrobiol. 1985 Nov;50(5 - P.1262-1267; PR Smith et al. PHOTOPHYSICAL AND PHOTOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF BACTRIAL SEMICONDUCTOR CADMIUM-SULFIDE PARTICLES // Journal of the Chemical Societs -4999). .1235-1241).

بلورهای CdS سنتز شده بر روی سطح باکتری K. pneumonia به طور موثر نور UV را جذب می کنند که از باکتری در برابر اثرات مضر آن محافظت می کند. باکتری فلورسنت اعماق دریا Pseudomonas aeruginosa کادمیوم را با تشکیل کریستال های CdS روی دیواره سلولی از محیط حذف می کند (وانگ CL و همکاران، حذف کادمیوم توسط سویه جدیدی از سودوموناس آئروژینوزا در کشت هوازی // Appl. Environ -6197 Microbiol. - صص .4075-4078). اندازه بلورهای سولفید کادمیوم از ده‌ها میکرون در خارج از سلول تا ده‌ها آنگستروم در داخل سلول یا روی سطح آنها متفاوت است. بلورهای سولفید کادمیوم فقط در شرایط خاصی برای موجودات زنده به وجود می آیند تا شرایط محیطی نامطلوب را تحمل کنند.

نزدیک‌ترین نتیجه به اختراع ادعا شده، روشی برای حذف غلظت‌های پایین یون‌های کادمیوم با استفاده از بیوراکتور با باکتری‌های کاهنده سولفات است (Hiroshi H. et al. Removal of Low Concentrate Ions Using Fixed-Bed Sulfate-Reducing Bioreactor with FS Carrier // مجله موسسه پردازش معدن و مواد ژاپن، 2003، V.119، شماره 9، pp.559-563). بازیابی یون های فلزات سنگین از آب در یک بیوراکتور با استفاده از باکتری های کاهنده سولفات تثبیت شده روی سرباره فیبری که به عنوان یک حامل زیستی استفاده می شد، انجام شد. در این فرآیند، یون‌های سولفات موجود در مایع از نظر بیولوژیکی به سولفید هیدروژن (H2S) تبدیل می‌شوند که با یون‌های فلزی واکنش داده و ذرات سولفید فلزی بسیار ریز تشکیل می‌دهند. سپس ذرات به دست آمده بر روی سطح حامل در قسمت بالایی راکتور جمع آوری شده و در نتیجه یون های فلزات سنگین و سولفیدهای آنها تجمع می یابد. با تصفیه مداوم آب آلوده به 6 میلی گرم در لیتر کادمیوم، حذف تقریباً کامل در یک دوره حدود 30 روزه انجام شد.

عیب این روش این است که استفاده از آن تنها در غلظت های کم یون کادمیوم در محیط امکان پذیر است و سولفید کادمیوم کریستالی تشکیل نمی دهد.

هدف از این اختراع، توسعه روشی برای به دست آوردن سولفید کادمیوم کریستالی از محلول‌هایی با محتوای بالای یون‌های کادمیوم (تا 150 میلی‌گرم در لیتر)، بدون ناخالصی‌های دیگر سولفیدهای فلزی، با استفاده از باکتری‌های کاهنده سولفات مقاوم به بالا است. غلظت یون های کادمیوم

این مشکل با قرار دادن SRP، بسیار مقاوم در برابر یون های کادمیوم، در یک محیط مصنوعی شبیه سازی فاضلاب حاوی فلزات، با افزودن مواد مغذی از جمله محلول های ویتامین ها، نمک ها، کوفاکتورها، لاکتات، سولفید سدیم، با کشت بیشتر در ترموستات و خشک کردن، اما، بر خلاف نمونه اولیه، از SRB هایی استفاده می شود که در برابر یون های کادمیوم مقاوم هستند، فویل آلومینیومی به محیط اضافه می شود، کشت در دمای 28 درجه سانتی گراد به مدت 18 روز انجام می شود.

کشت در یک محیط مصنوعی (جدول 1 - ترکیب محیط مصنوعی) با معرفی مواد مغذی که رشد باکتری ها را تحریک می کند انجام می شود. مواد مغذی و کادمیوم دو ظرفیتی قبل از تلقیح کشت باکتری به محیط مصنوعی اضافه می شود. ترکیب مواد مغذی و ترتیب معرفی آنها در جدول 2 نشان داده شده است. ویتامین ها با فیلتراسیون با فیلتر باکتریایی (0.20 میکرومتر) استریل می شوند.

کاشت در ظروف استریل با فویل تعبیه شده، حجم تلقیح (کشت CRP) به مقدار 10 درصد حجم ظرف انجام می شود. مخازن با تلقیح با محیط مصنوعی (با تمام مواد مغذی اضافه شده) در بالا پر می شوند. pH محیط با محلول NaHCO 3 روی 7.0-7.8 تنظیم می شود. ویال ها با درپوش های آلومینیومی بسته شده، مهر و موم شده و در ترموستات با دمای 28 درجه سانتیگراد قرار می گیرند. تشکیل کریستال های سولفید کادمیوم روی فویل و تا حدی در کف ویال رخ می دهد. پس از کشت، رسوب از فویل جمع آوری شده و از ته ویال سانتریفیوژ شده و در هوا خشک می شود. نمونه هایی از اختراع در آزمایشگاه در زیر آورده شده است.

کشت خالص SRB Desulfovibrio sp. A2 روی یک محیط مصنوعی حاوی کادمیوم دو ظرفیتی با غلظت mgCd/l 150 و فویل آلومینیوم کشت داده شد. بلورهای سولفید کادمیوم روی فویل و قسمتی از کف ویال 120 میلی لیتری به دست آمد. ویال های فویل آلومینیومی به مدت 2.2 ساعت با حرارت خشک در استریل کننده در دمای 160 درجه سانتیگراد استریل شدند.

کاشت در یک کابین جریان آرام استریل انجام شد که قبلاً با اشعه ماوراء بنفش به مدت 30 دقیقه ضد عفونی شده بود. قبل از تلقیح، محیط مصنوعی (جدول 1) به جوش آمد و سپس به سرعت در زیر آب سرد سرد خنک شد تا اکسیژن محلول خارج شود. مواد مغذی به ترتیب زیر به محیط خنک شده تا دمای اتاق (جدول 2) (در هر 1 لیتر) اضافه شد: ویتامین ها (2 میلی لیتر)، محلول نمک (10 میلی لیتر)، محلول کوفاکتور (1 میلی لیتر)، سوبسترای آلی - لاکتات (1). 0.6 میلی لیتر)، محلول NaHCO 3 (pH به 7.0-7.8 تنظیم شد)، محلول سولفید سدیم (2 میلی لیتر). محلول ذخیره کادمیوم (CdCl 2 × 2.5H 2 O 2 g در 100 میلی لیتر آب) به مقدار 16.72 میلی لیتر در هر لیتر محیط مصنوعی اضافه شد (بنابراین غلظت کادمیم در محیط 150 میلی گرم در لیتر به دست آمد. ).

حدود 50 میلی‌لیتر محیط مصنوعی با افزودنی‌ها و 10 میلی‌لیتر تلقیح (کشت باکتری) به ویال‌های فویل اضافه شد و پس از آن محیط پر شد. درپوش های لاستیکی با سوزن استریل به لبه های ویال ها مالیده شد که امکان نفوذ اکسیژن هوا را کاهش داد. در پایان کاشت، فلاسک ها با درپوش های آلومینیومی بسته شد، فلاسک با درزگیر بسته شد و ترموستات در دمای 28 درجه سانتی گراد قرار گرفت. تبلور سولفید کادمیوم پس از 10 روز کشت آغاز می شود و پس از 18 روز از کشت، سولفید کادمیوم به طور کامل متبلور می شود. رسوب تشکیل شده از فویل جمع آوری و از پایین ویال سانتریفیوژ شد و در هوا خشک شد. جرم رسوب تشکیل شده 0.38 گرم است.

مطالعه رسوبات تشکیل شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (Philips SEM515 با تحلیلگر EDAX ECON IV) انجام شد. فاز کریستالی با آنالیز فاز اشعه ایکس بر روی پراش سنج شیمادزو XRD 6000 تعیین شد.

اندازه بلورها که در زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین شد، 50-300 میکرومتر بود، شکل 1 - میکروگراف (SEM) از رسوبات به دست آمده در طول کشت Desulfovibrio sp. A2 در حضور یونهای کادمیوم (150 میلی گرم در لیتر) به مدت 18 روز و emf مربوطه. رسوبات به دست آمده در طول کشت سویه Desulfovibrio sp. A2 حاوی کادمیوم، گوگرد، آهن، اکسیژن، کربن و سدیم بود و کربن و اکسیژن از بستر کربنی که نمونه روی آن قرار داشت می آمد. نسبت عناصر در جدول 3 ارائه شده است - ترکیب عنصری رسوبات به دست آمده در طول کشت Desulfovibrio sp. A2 در حضور یونهای کادمیوم (150 میلی گرم در لیتر) به مدت 18 روز (عناصر C و O از بستری که نمونه روی آن قرار گرفته منشاء می گیرند).

هنگام مطالعه بارش با استفاده از آنالیز فاز اشعه ایکس، تشکیل سولفید کادمیوم کریستالی به مدت 18 روز نشان داده شد (شکل 2 - الگوی پراش بارش حاصل از کشت Desulfovibrio sp. A2 در حضور غلظت اولیه Cd (150 میلی گرم در لیتر) ) به مدت 18 روز. نمادهای روی الگوی پراش: CdS - سولفید کادمیوم).

در رسوبات شاهد به دست آمده از جوجه کشی بدون افزودن تلقیح، فاز کریستالی مشاهده نشد و عناصر اصلی کادمیوم و اکسیژن بودند. روش پیشنهادی شامل امکان استفاده از فاضلاب و پسماندهای مایع از معدن و صنایع متالورژی فرآوری به عنوان یک محیط مصنوعی برای تولید سولفید کادمیوم است.

میز 1
معرف	غلظت، میلی گرم در لیتر
Na2SO4	4000

MgCl 2 6H 2 O	400

NaCl (25%)	0,0125*
FeSO 4 * 7H 2 O	2,1
N 3 در 3	0,03
MnCl 2 * 4H 2 O	0,1
CoCl 2 * 6H 2 O	0,19
NiCl 2 * 6H 2 O	0,024
CuCl 2 * 2H 2 O	0,002
ZnSO 4 * 7H 2 O	0,144
Na 2 MoO 4 * 2H 2 O	0,036
CuSO 4 * 7H 2 O	750
H2O	1 لیتر
* - میلی لیتر در لیتر

جدول 2
محلول (مقدار معرفی شده در هر 1 لیتر محیط مصنوعی)
	معرف	تمرکز

	4-آمینوبنزوئیک اسید	4 میلی گرم در لیتر
	بیوتین (ویتامین H)	1 میلی گرم در لیتر
	نیکوتینیک اسید (ویتامین B5)	10 میلی گرم در لیتر
1. ویتامین ها (2 میلی لیتر در لیتر)	پانتوتنات کلسیم (ویتامین B3)	5 میلی گرم در لیتر
	پیریدوکسین دی هیدروکلراید (ویتامین B6)	15 میلی گرم در لیتر
	سیانوکوبالامین (ویتامین B12)	5 میلی گرم در لیتر
	تیامین (ویتامین B1)	10 میلی گرم در لیتر
	ریبوفلاوین (ویتامین B2)	0.5 میلی گرم در لیتر
	اسید فولیک	0.2 میلی گرم در لیتر
	KH2PO4	20 گرم در لیتر
	NH4Cl	25 گرم در لیتر
2. محلول نمک (10 میلی لیتر در لیتر)	NaCl	100 گرم در لیتر
2. محلول نمک (10 میلی لیتر در لیتر)	KCl	50 گرم در لیتر
	CaCl2	11.3 گرم در لیتر
	H2O	1 لیتر
3. محلول کوفاکتورها (1 میلی لیتر در لیتر)	NaOH	4 گرم در لیتر
	Na 2 SeO 3 × 5H 2 O	6 میلی گرم در لیتر
	Na 2 WO 4 × 2H 2 O	8 میلی گرم در لیتر
4. محلول لاکتات (1.6 میلی لیتر در لیتر)
	لاکتات	40%

5. محلول Na 2 S (2 ml/l)
	Na 2 S × 9H 2 O	4.8 گرم

جدول 3
عنصر	کسر وزنی (Wt%)	کسر اتمی (در %)
از جانب	7,56	15,1
O	2,75	4,1
Na	0,41	0,4
اس	23,3	44,5
سی دی	64,7	35,4
Fe	1,28	0,5

مطالبه

روشی برای به دست آوردن سولفید کادمیوم کریستالی با قرار دادن باکتری های احیا کننده سولفات در یک محیط مصنوعی حاوی فلزات با افزودن مواد مغذی از جمله محلول های ویتامین ها، نمک ها، کوفاکتورها، که مشخصه آن این است که در کشت از باکتری کاهنده سولفات Desulfovibrio sp استفاده می شود. A2، از یک محیط مصنوعی حاوی منبع یون کادمیوم - محلولی از کلرید کادمیوم استفاده کنید و غلظت یون های کادمیوم در محیط مصنوعی 150 میلی گرم در لیتر است، در حالی که فویل آلومینیومی در ظرف کشت قرار می گیرد، کشت در محل انجام می شود. در دمای 28 درجه سانتیگراد به مدت 18 روز، و رسوب جمع آوری شده از فویل و از ته ویال، حاوی کریستال های سولفید کادمیوم، خشک می شود.

به طور سنتی، سولفید کادمیوم به عنوان رنگ استفاده می شود. این را می توان بر روی بوم های هنرمندان بزرگی مانند ون گوگ، کلود مونه، ماتیس مشاهده کرد. در سال های اخیر، علاقه به آن با استفاده از سولفید کادمیوم به عنوان پوشش فیلم برای سلول های خورشیدی و در دستگاه های حساس به نور مرتبط است. این ترکیب با تماس اهمی خوب با بسیاری از مواد مشخص می شود. مقاومت آن به بزرگی و جهت جریان بستگی ندارد. به همین دلیل، این ماده برای استفاده در اپتوالکترونیک، فناوری لیزر و LED ها امیدوارکننده است.

توضیحات کلی

سولفید کادمیوم یک ترکیب معدنی است که به طور طبیعی به عنوان کانی‌های کمیاب روی و هاولیت وجود دارد. آنها هیچ علاقه ای به صنعت ندارند. منبع اصلی سولفید کادمیوم سنتز مصنوعی است.

از نظر ظاهری این ترکیب پودری زرد رنگ است. سایه ها می توانند از لیمویی تا قرمز نارنجی متفاوت باشند. سولفید کادمیوم به دلیل رنگ روشن و مقاومت بالا در برابر تأثیرات خارجی به عنوان رنگ باکیفیت مورد استفاده قرار گرفته است. این ماده از قرن 18 به طور گسترده در دسترس بوده است.

فرمول شیمیایی این ترکیب CdS است. دارای 2 شکل ساختاری کریستال است: شش ضلعی (وورتزیت) و مکعبی (مخلوط روی). تحت تأثیر فشار زیاد، شکل سومی نیز مانند سنگ نمک تشکیل می شود.

سولفید کادمیوم: خواص

ماده ای با ساختار شبکه شش ضلعی دارای خواص فیزیکی و مکانیکی زیر است:

نقطه ذوب - 1475 درجه سانتیگراد؛
چگالی - 4824 کیلوگرم بر متر مکعب؛
ضریب انبساط خطی - (4.1-6.5) μK -1;
سختی در مقیاس Mohs - 3.8؛
دمای تصعید - 980 درجه سانتیگراد.

این ترکیب یک نیمه هادی مستقیم است. هنگامی که با نور تابش می شود، رسانایی آن افزایش می یابد، که استفاده از ماده را به عنوان یک مقاومت نوری ممکن می کند. هنگامی که با مس و آلومینیوم آلیاژ می شود، اثر لومینسانس مشاهده می شود. کریستال های CdS را می توان در لیزرهای حالت جامد استفاده کرد.

حلالیت سولفید کادمیوم در آب وجود ندارد، در اسیدهای رقیق ضعیف، در اسید کلریدریک غلیظ و اسید سولفوریک خوب است. همچنین سی دی را به خوبی حل می کند.

یک ماده دارای خواص شیمیایی زیر است:

هنگام قرار گرفتن در معرض محلول سولفید هیدروژن یا فلزات قلیایی رسوب می کند.
هنگام واکنش با اسید هیدروکلریک، CdCl 2 و سولفید هیدروژن تشکیل می شود.
هنگامی که در جوی با اکسیژن اضافی گرم می شود، به سولفات یا اکسید تبدیل می شود (این بستگی به دمای کوره دارد).

اعلام وصول

سولفید کادمیوم به روش های مختلفی سنتز می شود:

در طول برهمکنش بخارهای کادمیوم و گوگرد؛
در واکنش ترکیبات آلی گوگرد و کادمیوم.
رسوب از محلول تحت تأثیر H2S یا Na2S.

فیلم های مبتنی بر این ماده با استفاده از روش های خاصی ساخته می شوند:

رسوب شیمیایی با استفاده از تیوکاربامید به عنوان منبع آنیون های سولفید.
پودر شدن به دنبال آن پیرولیز.
روش اپیتاکسی پرتو مولکولی که در آن کریستال ها در خلاء رشد می کنند.
در نتیجه فرآیند سل-ژل؛
روش کندوپاش یونی؛
آندایزینگ و الکتروفورز؛
روش چاپ روی صفحه

برای ساختن رنگدانه، سولفید کادمیوم جامد رسوب‌شده را شسته، کلسینه می‌کنند تا یک شبکه کریستالی شش ضلعی به‌دست آید و سپس به پودر تبدیل می‌شود.

کاربرد

رنگ های مبتنی بر این ترکیب مقاومت حرارتی و نوری بالایی دارند. افزودنی های سلنید، تلورید کادمیوم و سولفید جیوه امکان تغییر رنگ پودر را به سبز-زرد و قرمز-بنفش می دهد. از رنگدانه ها در ساخت محصولات پلیمری استفاده می شود.

کاربردهای دیگری برای سولفید کادمیوم وجود دارد:

آشکارسازهای (ضبط کننده) ذرات بنیادی، از جمله تابش گاما.
ترانزیستورهای لایه نازک؛
مبدل های پیزوالکتریک که قادر به کار در محدوده گیگاهرتز هستند.
تولید نانوسیم ها و لوله ها که به عنوان برچسب های درخشان در پزشکی و زیست شناسی استفاده می شود.

پنل های خورشیدی بر روی سولفید کادمیوم

پانل های خورشیدی لایه نازک یکی از آخرین اختراعات در زمینه انرژی های جایگزین است. توسعه این صنعت بیش از پیش ضروری می شود، زیرا ذخایر مواد معدنی مورد استفاده برای تولید برق به سرعت در حال کاهش است. از مزایای پنل های خورشیدی مبتنی بر سولفید کادمیوم می توان به موارد زیر اشاره کرد:

هزینه کمتر مواد در ساخت آنها؛
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی (از 8٪ برای انواع باتری های سنتی به 15٪ برای CdS/CdTe).
امکان تولید انرژی در غیاب پرتوهای مستقیم و استفاده از باتری در مناطق مه آلود، در مکان هایی با محتوای گرد و غبار زیاد در هوا.

ضخامت فیلم هایی که برای ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شود تنها 15 تا 30 میکرون است. آنها ساختار دانه ای دارند که اندازه عناصر آن 1-5 میکرون است. دانشمندان بر این باورند که باتری های لایه نازک در آینده به دلیل شرایط کاری بی تکلف و عمر طولانی می توانند جایگزینی برای پلی کریستال شوند.