Сульфід кадмію
Сульфі́д ка́дмію — неорганічна сполука з хімічною формулою CdS.
За звичайних умов є твердою речовиною жовтого кольору. Зустрічається у природі у вигляді двох різних кристалічних структур, таких як рідкісні мінерали гринокіт та хоуліїт, але є більш поширеним як домішка в аналогічно структурованих цинкових рудах (наприклад, у сфалериті та вюрциті), які є основними джерелами кадмію.
Сульфід кадмію не горить і не розчиняється у воді. У разі нагрівання на повітрі має місце його розкладання з утворенням оксиду кадмію та двоокису сірки.
Як речовина, яку легко виділити й очистити, сульфід кадмію є джерелом кадмію для всіх комерційних додатків. Завдяки своєму яскравому жовтому кольору сульфід кадмію почав застосовуватися як пігмент для жовтої фарби («кадмій жовтий») ще у 18-му столітті.
Отримання
Сульфід кадмію може бути отримано шляхом осадження із розчинних солей кадмію. Ця реакція використовується для гравіметричного аналізу й якісного неорганічного аналізу.
- Cd2+ + Na2S → CdS + 2Na+ (у водному розчині)
Виробництво пігменту, зазвичай, включає у себе осадження CdS, промивку твердого осаду для видалення розчинних солей кадмію, з подальшим прожарюванням (випалюванням), щоб перетворити його на гексагональну форму, та наступним подрібненням для отримання порошку.
Обробка продукту впливає на поліморфну форму (отримання кубічної або гексагональної форми). Стверджується, що хімічні методи осадження призводять до кубічної форми (аналогічної до цинкової обманки).
Інші методи включають взаємодію сполук кадмію із сіркою:
- 2CdO + 3S → 2CdS + SO2
- 2CdCO3 + 3S → 2 CdS + 2CO2 + SO2
Застосування
Синтетичні пігменти кадмію на основі сульфіду кадмію цінуються за їхню хорошу стійкість до високих температур, світла та погодних умов, хімічну стійкість та високий ступінь непрозорості. Як пігмент CdS відомий як кадмій жовтий. Станом на 1982 рік вироблялося близько 2000 тонн жовтого пігменту щорічно, що становило близько 25 % від кадмію, обробленого на комерційній основі.
Також застосовується як пігмент у пластику. З екологічних причин промисловість виробляє нове покоління кадмієвих барвників для художніх фарб, які є надзвичайно хімічно стійкими.
Сульфід кадмію раніше використовувався у напівпровідниках, фоторезисторах або як люмінофори для кінескопів. На основі сульфіду кадмію створюють наноструктуровані матеріали (квантові точки, нанодротини, нанотрубки тощо), тобто звичайні сполуки, синтезовані у штучно створених кордонах «обмеженої геометрії». Такі матеріали знаходять застосування у медицині та біології як люмінесцентних міток. Також вони можуть використовуватися в оптоелектроніці, лазерах, світлодіодах, QD-LED дисплеях тощо.