कैडमियम सल्फाइड

कैडमियम सल्फाइड सूत्र सीडीएस के साथ अकार्बनिक यौगिक है। कैडमियम सल्फाइड एक पीला ठोस है। यह प्रकृति में दो अलग-अलग क्रिस्टल संरचनाओं के साथ होता है जैसे कि दुर्लभ खनिज greenockite और हॉलीइट, लेकिन समान रूप से संरचित जस्ता  अयस्क  sphalerite  और कोई खास नहीं है में अशुद्धता के रूप में अधिक प्रचलित है, जो कैडमियम के प्रमुख आर्थिक स्रोत हैं। एक यौगिक के रूप में जिसे अलग करना और शुद्ध करना आसान है, यह सभी व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए कैडमियम का प्रमुख स्रोत है। इसके ज्वलंत पीले रंग ने 18 वीं शताब्दी में पीले रंग के कैडमियम पीले रंग के लिए वर्णक के रूप में अपनाया।

उत्पादन
कैडमियम सल्फाइड सल्फाइड आयन के साथ घुलनशील कैडमियम (द्वितीय) लवण से अवक्षेपण द्वारा तैयार किया जा सकता है। इस प्रतिक्रिया का उपयोग गुरुत्वाकर्षण विश्लेषण और गुणात्मक अकार्बनिक विश्लेषण के लिए किया गया है। उत्पाद का प्रारंभिक मार्ग और उसके बाद का उपचार, उत्पन्न होने वाले बहुरूपता (सामग्री विज्ञान) रूप को प्रभावित करता है (यानी, क्यूबिक बनाम हेक्सागोनल)। यह दावा किया गया है कि रासायनिक अवक्षेपण विधियों का परिणाम जिंकब्लेंड (क्रिस्टल संरचना) होता है। वर्णक उत्पादन में आमतौर पर सीडीएस की वर्षा शामिल होती है, घुलनशील कैडमियम लवण को हटाने के लिए ठोस वेग की धुलाई के बाद इसे हेक्सागोनल रूप में परिवर्तित करने के लिए कैल्सीनेशन (रोस्टिंग) के बाद मिलिंग के बाद पाउडर का उत्पादन होता है। जब कैडमियम सल्फाइड सेलेनाइड्स की आवश्यकता होती है तो सीडीएसई सीडीएस के साथ सह-अवक्षेपित होता है और कैल्सीनेशन चरण के दौरान कैडमियम सल्फोसेलेनाइड बनाया जाता है।

कैडमियम सल्फाइड कभी-कभी सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया से जुड़ा होता है।

सीडीएस
की पतली फिल्मों के लिए मार्ग कुछ फोटोरेसिस्टर्स और सौर कोशिकाओं में घटकों के रूप में सीडीएस की फिल्मों का निर्माण करने के लिए विशेष विधियों का उपयोग किया जाता है। रासायनिक स्नान निक्षेपण विधि में, पीएच को नियंत्रित करने के लिए सल्फाइड आयनों के स्रोत और अमोनियम बफर समाधान के रूप में thiourea का उपयोग करके सीडीएस की पतली फिल्मों को तैयार किया गया है: :सीडी2+ + एच2ओ + (छोटा2)2सीएस + 2 एनएच3 → सीडीएस + (एनएच2)2सीओ + 2 छोटा4+

डायथाइल सल्फाइड के साथ डाइमिथाइलकैडमियम की प्रतिक्रिया से कैडमियम सल्फाइड का उत्पादन मेटलऑर्गेनिक वाष्प चरण एपिटॉक्सी और एमओसीवीडी तकनीकों का उपयोग करके किया जा सकता है: : सीडी (केवल3)2 + और2एस → सीडीएस + सीएच3चौधरी3 + सी4H10 सीडीएस की फिल्मों के निर्माण के अन्य तरीकों में शामिल हैं
 * सोल-जेल प्रक्रिया|सोल-जेल तकनीकें
 * स्पटरिंग
 * विद्युत रासायनिक जमाव
 * पूर्वगामी कैडमियम नमक, सल्फर यौगिक और डोपेंट के साथ छिड़काव
 * छितरे हुए सीडीएस युक्त स्लरी का उपयोग कर स्क्रीन प्रिंटिंग

प्रतिक्रियाएं
कैडमियम सल्फाइड एसिड में भंग किया जा सकता है।
 * सीडीएस + 2 एचसीएल → सीडीसीएल2 + एच2एस

जब फैले हुए सीडीएस कणों वाले सल्फाइड के समाधान को प्रकाश से विकिरणित किया जाता है, तो हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है:
 * एच2एस → एच2 + एस Δएचf = +9.4 किलो कैलोरी/मोल

प्रस्तावित तंत्र में कैडमियम सल्फाइड द्वारा घटना प्रकाश अवशोषित होने पर निर्मित इलेक्ट्रॉन/छेद जोड़े शामिल होते हैं इसके बाद ये पानी और सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं: : एक वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन का उत्पादन | इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़ी
 * सीडीएस + hν → ई− + इलेक्ट्रॉन छिद्र|एच+
 * इलेक्ट्रॉन की प्रतिक्रिया
 * 2ई− + 2H2ओ → एच2+ गुओ -
 * छेद की प्रतिक्रिया
 * 2h+ + एस2− → एस

संरचना और भौतिक गुण
कैडमियम सल्फाइड में जिंक सल्फाइड की तरह दो क्रिस्टल रूप होते हैं। अधिक स्थिर हेक्सागोनल वर्ट्ज़ाइट (क्रिस्टल संरचना) संरचना (खनिज ग्रीनॉकाइट में पाया जाता है) और क्यूबिक जिंकब्लेंड (क्रिस्टल संरचना) (खनिज हॉलीइट में पाया जाता है)। इन दोनों रूपों में कैडमियम और सल्फर परमाणु चार निर्देशांक हैं। NaCl सेंधा नमक संरचना के साथ एक उच्च दाब रूप भी है।

कैडमियम सल्फाइड एक सीधा ऊर्जा अंतराल अर्धचालक  (गैप 2.42  इलेक्ट्रॉन वोल्ट ) है। दृश्य प्रकाश तरंग दैर्ध्य के लिए इसके बैंड गैप की निकटता इसे एक रंगीन रूप देती है। साथ ही साथ यह स्पष्ट संपत्ति अन्य गुणों का परिणाम है:
 * विकिरणित होने पर चालकता बढ़ जाती है, (एक photoresistor  के रूप में उपयोग करने के लिए अग्रणी)
 * जब एक पी-प्रकार अर्धचालक के साथ जोड़ा जाता है तो यह एक फोटोवोल्टाइक सेल (सौर सेल) सेल और एक सीडीएस/सीयू का मुख्य घटक बनाता है2एस सौर सेल रिपोर्ट की जाने वाली पहली कुशल कोशिकाओं में से एक थी (1954)
 * जब डोपेंट उदाहरण के लिए क्यू+ (उत्प्रेरक (भास्वर)फॉस्फोर)) और अल3+ (कोएक्टिवेटर) सीडीएस इलेक्ट्रॉन बीम उत्तेजना (कैथोडोल्यूमिनेसेंस) के तहत ल्यूमिनेसिस करता है और भास्वर  के रूप में उपयोग किया जाता है
 * दोनों बहुरूपता (सामग्री विज्ञान) piezoelectric  हैं और हेक्सागोनल भी pyroelectric है
 * विद्युतसंदीप्ति
 * सीडीएस क्रिस्टल ठोस अवस्था लेजर में लाभ माध्यम के रूप में कार्य कर सकते हैं
 * पतली फिल्म के रूप में, सीडीएस को कुछ प्रकार के सौर सेल में उपयोग के लिए अन्य परतों के साथ जोड़ा जा सकता है। सीडीएस पतली पतली फिल्म वाला ट्रांजिस्टर (टीएफटी) के लिए इस्तेमाल होने वाली पहली अर्धचालक सामग्री में से एक थी। हालांकि 1970 के दशक के अंत में अनाकार सिलिकॉन प्रौद्योगिकी के उद्भव के बाद टीएफटी के लिए यौगिक अर्धचालकों में रुचि काफी हद तक कम हो गई।
 * सीडीएस की पतली फिल्में पीजोइलेक्ट्रिक हो सकती हैं और ट्रांसड्यूसर के रूप में उपयोग की जाती हैं जो गीगाहर्ट्ज क्षेत्र में आवृत्तियों पर काम कर सकती हैं।
 * CdS के नैनोरिबन ~510 nm पर एंटी-स्टोक्स ल्यूमिनेसेंस के दौरान, फोनोन के विनाश के कारण नेट कूलिंग दिखाते हैं। परिणामस्वरूप, जब नैनोरिबन्स को 514 या 532 nm लेज़र से पंप किया जाता है, तो तापमान में अधिकतम 40 और 15 K की गिरावट प्रदर्शित की गई है।

वर्णक
CdS का उपयोग प्लास्टिक में कैडमियम रंजक के रूप में किया जाता है, जो अच्छी तापीय स्थिरता, प्रकाश और मौसम की स्थिरता, रासायनिक प्रतिरोध और उच्च अपारदर्शिता दिखाता है। वर्णक के रूप में, CdS को कैडमियम पीला  (CI वर्णक पीला 37) के रूप में जाना जाता है। 1982 तक लगभग 2000 टन सालाना उत्पादन किया जाता है, जो व्यावसायिक रूप से संसाधित कैडमियम के लगभग 25% का प्रतिनिधित्व करता है।

कला में ऐतिहासिक उपयोग
1840 के दशक से कैडमियम सल्फाइड की सामान्य व्यावसायिक उपलब्धता ने कलाकारों, विशेष रूप से विन्सेंट वैन गॉग, क्लॉड मोनेट  (उनकी लंदन श्रृंखला और अन्य कार्यों में) और हेनरी मैटिस (1916-1919 में एक नदी द्वारा स्नान करने वाले) द्वारा इसे अपनाने का नेतृत्व किया। पेंट्स में कैडमियम की उपस्थिति का इस्तेमाल उन पेंटिंग्स में जालसाजी का पता लगाने के लिए किया गया है जो कथित तौर पर 19वीं शताब्दी से पहले बनाई गई थीं।

सीडीएस-सीडीएसई समाधान
सीडीएस और सीडीएसई एक दूसरे के साथ ठोस समाधान बनाते हैं। कैडमियम सेलेनाइड की बढ़ती मात्रा, वर्णक को लाल रंग की ओर ले जाती है, उदाहरण के लिए CI वर्णक नारंगी 20 और CI वर्णक लाल 108। इस तरह के ठोस समाधान फोटोरेसिस्टर्स (प्रकाश पर निर्भर प्रतिरोधक) के घटक होते हैं जो दृश्य और निकट अवरक्त प्रकाश के प्रति संवेदनशील होते हैं।

सुरक्षा
कैडमियम सल्फाइड विषैला होता है, विशेष रूप से खतरनाक जब धूल के रूप में साँस में लिया जाता है, और सामान्य रूप से कैडमियम यौगिकों को कासीनजन  के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। टैटू में रंग के रूप में CdS का उपयोग किए जाने पर जैव की समस्या बताई गई है। सीडीएस की औसत घातक खुराक|एलडी है50चूहों में लगभग 7,080 मिलीग्राम/किग्रा - जो इसकी कम घुलनशीलता के कारण अन्य कैडमियम यौगिकों से अधिक है।

बाहरी संबंध

 * Cadmium(II) sulphide information at Webelements
 * IARC Monograph: "Cadmium and Cadmium Compounds" Last access November 2005.
 * International Chemical Safety Card 0404
 * National Pollutant Inventory - Cadmium and compounds
 * Report by the Academy of Medical Sciences to the Chief Scientific Adviser, Ministry of Defence on the zinc cadmium sulphide dispersion trials undertaken in the United Kingdom between 1953 and 1964.