Уламжлал ёсоор кадми сульфидыг будагч бодис болгон ашигладаг байсан. Үүнийг Ван Гог, Клод Моне, Матисс зэрэг агуу зураачдын зураг дээрээс харж болно. Сүүлийн жилүүдэд үүнийг сонирхож байгаа нь кадми сульфидыг нарны эсүүд болон гэрэл мэдрэмтгий төхөөрөмжүүдийн хальс болгон ашиглахтай холбоотой юм. Энэ нэгдэл нь олон материалтай сайн ohmic холбоогоор тодорхойлогддог. Түүний эсэргүүцэл нь гүйдлийн хэмжээ, чиглэлээс хамаардаггүй. Үүнээс үүдэн уг материалыг оптоэлектроник, лазер технологи, LED-д ашиглах ирээдүйтэй.
Ерөнхий тайлбар
Кадмийн сульфид нь цайрын хольц, гавлит зэрэг ховор эрдсийн хэлбэрээр байгалийн гаралтай органик бус нэгдэл юм. Тэд энэ салбарт огт сонирхолгүй байдаг. Кадми сульфидын гол эх үүсвэр нь хиймэл синтез юм.
Гадаад төрхөөрөө бол энэ нэгдэл нь шар нунтаг юм. Сүүдэр нь нимбэгнээс улбар шар-улаан хүртэл янз бүр байж болно. Гялалзсан өнгө, гадны нөлөөнд тэсвэртэй тул кадми сульфид нь өндөр чанартай.будах. Уг бодис нь 18-р зуунаас хойш өргөн тархсан.
Нэгдлийн химийн томъёо нь CdS юм. Энэ нь талстуудын 2 бүтцийн хэлбэртэй: зургаан өнцөгт (вуртцит) ба куб (цайрын хольц). Өндөр даралтын нөлөөгөөр чулуулгийн давс шиг гурав дахь хэлбэр үүсдэг.
Кадмийн сульфидын шинж чанар
Зургаан өнцөгт торны бүтэцтэй материал нь дараах физик механик шинж чанартай:
- хайлах цэг - 1475 °С;
- нягт - 4824 кг/м3;
- шугаман тэлэлтийн коэффициент – (4, 1-6, 5) mkK-1;
- Mohs хатуулаг - 3, 8;
- сублимацийн температур - 980 °C.
Энэ нэгдэл нь шууд хагас дамжуулагч юм. Гэрлээр цацрах үед түүний дамжуулах чанар нэмэгдэж, энэ нь материалыг фоторезистор болгон ашиглах боломжийг олгодог. Зэс, хөнгөн цагаанаар хайлшлах үед гэрэлтэх нөлөө ажиглагддаг. CdS талстыг хатуу төлөвт лазерд ашиглаж болно.
Кадми сульфидын усанд уусах чадвар байхгүй, шингэрүүлсэн хүчилд сул, өтгөрүүлсэн давсны болон хүхрийн хүчилд сайн уусах. Мөн CD-г сайн уусгана.
Дараах химийн шинж чанарууд нь бодисын шинж чанар юм:
- устөрөгчийн сульфид эсвэл шүлтлэг металлын уусмалд өртөх үед тунадас үүсдэг;
- давсны хүчилтэй урвалд ороход CdCl2 болон устөрөгчийн сульфид үүсдэг;
- Илүүдэл хүчилтөрөгчтэй агаар мандалд халах үед исэлдэж сульфат болдог.эсвэл исэл (энэ нь зуухны температураас хамаарна).
Хүлээн авах
Кадмийн сульфидыг хэд хэдэн аргаар нийлэгжүүлдэг:
- кадми ба хүхрийн ууртай харилцан үйлчлэх үед;
- хүхэр болон кадми агуулсан нэгдлүүдийн урвалд;
- ууссан хур тунадас H2S эсвэл Na2S.
Энэ бодис дээр үндэслэсэн киног тусгай аргаар хийдэг:
- тиокарбамидыг сульфидын анионуудын эх үүсвэр болгон ашиглан химийн тунадасжуулах замаар;
- нунтаглах, дараа нь пиролиз;
- талстыг вакуум дор ургуулдаг молекулын цацрагийн эпитаксийн арга;
- сол-гелийн процессын үр дүнд;
- шүрших аргаар;
- аноджуулах ба электрофорез;
- дэлгэц хэвлэх аргаар.
Пигмент хийхийн тулд тунадасжуулсан хатуу кадми сульфидыг угааж, шохойжуулж, зургаан өнцөгт талст торыг гаргаж аваад нунтаг болгон нунтаглана.
Програм
Энэ нэгдэлд суурилсан будагч бодисууд нь дулаан, гэрэлд тэсвэртэй байдаг. Селенид, кадми теллурид, мөнгөн усны сульфидын нэмэлтүүд нь нунтаг өнгийг ногоон-шар, улаан-ягаан болгон өөрчлөх боломжтой болгодог. Пигментийг полимер бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Кадми сульфидын өөр хэрэглээ байдаг:
- гамма зэрэг энгийн бөөмсийн илрүүлэгч (бичигч)цацраг;
- нимгэн хальстай транзистор;
- GHz зурваст ажиллах чадвартай пьезоэлектрик хувиргагч;
- анагаах ухаан, биологийн салбарт гэрэлтэгч шошго болгон ашигладаг нано утас болон хоолойн үйлдвэрлэл.
Кадми сульфид нарны зай
Нимгэн хальсан нарны хавтан нь өөр эрчим хүчний хамгийн сүүлийн үеийн нээлтүүдийн нэг юм. Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг ашигт малтмалын нөөц хурдацтай шавхагдаж байгаа тул энэ салбарыг хөгжүүлэх асуудал улам хурцаар тавигдаж байна. Кадми сульфидын нарны зайн давуу талууд нь дараах байдалтай байна:
- үйлдвэрлэлийн материалын зардал бага;
- нарны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах үр ашгийг нэмэгдүүлэх (уламжлалт төрлийн батерейны хувьд 8%-аас CdS/CdTe-д 15% хүртэл);
- манантай газар, агаарын бохирдол ихтэй газарт шууд туяа байхгүй үед эрчим хүч үйлдвэрлэх, батарей ашиглах боломж.
Нарны зай үйлдвэрлэхэд ашигладаг хальс нь ердөө 15-30 микрон зузаантай. Эдгээр нь мөхлөгт бүтэцтэй, элементүүдийн хэмжээ нь 1-5 микрон юм. Нимгэн хальсан батерейнууд нь мадаггүй зөв ажиллах нөхцөл, удаан эдэлгээтэй учраас ирээдүйд поликристал батерейны өөр хувилбар болж чадна гэж эрдэмтэд үзэж байна.
