Оксид кадмия: технические характеристики и применение
Оксид кадмия (CdO) неорганическое соединение, кристаллический порошок от коричневого до черно-красного цвета. Относится к группе оксидов металлов с выраженными полупроводниковыми свойствами. Выпускается в виде сухого реактива с содержанием основного вещества от 99,0 % до 99,999 % в зависимости от квалификации (ч, чда, осч). Кристаллическая структура кубическая гранецентрированная (тип NaCl), плотность от 8,15 до 8,25 г/см. Температура плавления составляет от 900 до 1000 C (возгонка начинается при 700 C). Молярная масса 128,41 г/моль.
Физико-химические параметры
Оксид кадмия не растворяется в воде и щелочах, растворяется в кислотах с образованием соответствующих солей кадмия, в растворах цианидов и аммония. При нагревании на воздухе устойчив до температуры 700 C, выше диссоциирует с выделением паров кадмия. Обладает шириной запрещенной зоны от 2,2 до 2,5 эВ, что определяет его применение в оптоэлектронных устройствах. Показатель преломления от 2,49 до 2,55. Насыпная плотность порошка зависит от гранулометрического состава и составляет от 1,2 до 2,8 г/см.
| Квалификация | Массовая доля CdO, % | Примеси, % | Форма выпуска | Упаковка |
|---|---|---|---|---|
| ч | от 99,0 до 99,5 | до 0,5 | порошок | банка 0,5 кг |
| чда | от 99,5 до 99,9 | до 0,1 | порошок | банка 1 кг |
| осч | от 99,99 до 99,999 | до 0,001 | порошок | банка 0,1 кг |
Области промышленного применения
В электронной промышленности оксид кадмия используется при производстве фотоэлементов, солнечных батарей, светодиодов и фотоприемников. Полупроводниковые свойства материала позволяют применять его в тонкопленочных транзисторах и газовых сенсорах. В химической отрасли соединение выступает исходным сырьем для синтеза солей кадмия, используемых в гальванических процессах, производстве стабилизаторов ПВХ и пигментов.
В оптическом производстве оксид кадмия применяется для легирования стекол и керамики, обеспечивая заданные спектральные характеристики. В атомной энергетике материал используется в качестве компонента поглощающих стержней благодаря высокому сечению захвата тепловых нейтронов. В лабораторной практике реактив востребован в аналитической химии для приготовления стандартных растворов и в качестве эталонного вещества при калибровке оборудования.
Условия хранения и меры безопасности
Оксид кадмия относится к веществам первого класса опасности. Работа с порошком требует применения средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 0,01 мг/м. Хранение осуществляется в герметично закрытой таре в сухих складских помещениях при температуре от 5 до 35 C, вдали от сильных окислителей и кислот. Срок годности при соблюдении условий хранения от 2 до 3 лет.
- Производство полупроводниковых структур и оптоэлектронных компонентов
- Синтез солей кадмия для гальванических электролитов
- Изготовление стабилизаторов поливинилхлорида
- Производство кадмиевых пигментов для лакокрасочной отрасли
- Легирование оптических стекол и керамических масс
- Аналитическая химия и метрологическая аттестация
Контроль качества и аналитические методы
Определение массовой доли основного вещества проводится методом комплексонометрического титрования с трилоном Б в присутствии индикатора эриохром черный Т. Содержание примесей контролируется методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Гранулометрический состав оценивается методом лазерной дифракции на анализаторах частиц. Каждая партия сопровождается паспортом качества с указанием результатов входного контроля.
Вопросы и ответы (FAQ)
В каких квалификациях поставляется оксид кадмия?
Реактив выпускается в квалификациях ч (чистый), чда (чистый для анализа) и осч (особо чистый). Содержание основного вещества варьируется от 99,0 % до 99,999 % в зависимости от квалификации.
Как оксид кадмия взаимодействует с водой и кислотами?
Соединение нерастворимо в воде и щелочных растворах. В минеральных кислотах растворяется с образованием солей кадмия, например, при взаимодействии с соляной кислотой образуется хлорид кадмия.
Какие требования предъявляются к упаковке реактива?
Порошок фасуется в полиэтиленовые вкладыши с последующим размещением в металлические или пластиковые банки. Тара должна обеспечивать герметичность для исключения контакта с влагой воздуха.
Допустимо ли применение оксида кадмия в производстве аккумуляторов?
Соединение используется в качестве компонента электродных масс никель-кадмиевых аккумуляторов, однако в связи с экологическими ограничениями наблюдается тенденция к замещению кадмиевых систем литий-ионными.
