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發(fā)布時(shí)間:2020-07-25 19:56:03 點(diǎn)擊率:
登記號(hào):CAS[68859-25-6];CI 77199
結(jié)構(gòu)式:CdS?ZnS或CdS
性質(zhì):
純鎘黃的化學(xué)組成為硫化鎘或硫化鎘與硫化鋅的固溶體。鎘黃的顏色鮮艷而飽滿(飽和度可達(dá)80%~90%),其色譜范圍可從淡黃、經(jīng)正黃直至紅光黃。含ZnS的鎘黃,其黃色度隨ZnS固溶量的增加而變淺,直至淡黃。工業(yè)生產(chǎn)的鎘黃有淺黃(櫻草黃)、亮黃(檸檬黃)、正黃(中黃)、深黃(金黃)和橘黃等幾種。硫化鎘亦可與碳酸鎘組成混合物的橘黃,但不是固溶體。鎘黃的顏色取決于同顏料膠態(tài)聚集體有關(guān)的二次因素,很大程度上取決于有凝結(jié)作用的陰離子化合價(jià)。鎘黃粒子形態(tài)為球形或其聚集體。典型鎘黃粒徑為0.04~0.4μm,孔半徑20~200nm,比表面積7~8m2/g。CdS的常溫穩(wěn)定形態(tài)有兩種:一種是β-CdS,屬立方晶型;另一種是α-CdS,屬六方晶型。前者稱(chēng)為低溫穩(wěn)定型,耐熱性≤500℃;后者稱(chēng)為高溫穩(wěn)定型,熔點(diǎn)1405℃,耐熱性≥600℃。在常溫和500℃范圍內(nèi),兩種晶型的鎘黃可以穩(wěn)定共存。立方晶的單個(gè)晶粒粒徑≤100nm,而六方晶的單晶晶粒在100~280nm。硫化鎘黃在700℃以上變?yōu)楹稚?,?80℃氮?dú)夥罩猩A但不分解,如有空氣存在則完全氧化為CdSO4和CdO。在潮濕與空氣共同作用下,鎘黃可氧化為有毒的硫酸鎘。
鎘黃不溶于水、堿、有機(jī)溶劑和油類(lèi),微溶于5%稀鹽酸,溶于濃酸、稀硝酸及沸騰的稀硫酸(1:5)。鎘黃不受硫化氫的影響。鎘黃密度為4.5~5.9g/cm3,淺黃的密度比深黃的小。β-型比α-型的親油性強(qiáng)。鎘黃研磨性好,易與膠黏劑研和,但耐磨性差。在干燥狀態(tài)長(zhǎng)久研磨顏色變暗,熱處理可使變色的鎘黃恢復(fù)原狀。
鎘黃色澤鮮明,有較強(qiáng)的著色力,耐光、耐候性優(yōu)良,不遷移、不滲色,是種性能優(yōu)越的黃色無(wú)機(jī)顏料。鎘黃因其不溶性在著色制品中是安全的,但它仍屬有毒顏料。
制法:
工業(yè)生產(chǎn)一般采用煅燒法或沉淀煅燒法。各種專(zhuān)用鎘黃則采用合適的方法加工。
1.煅燒法
煅燒時(shí)生成的氧化鎘處于活化狀態(tài),立即與硫反應(yīng)生成硫化鎘。釋放出的二氧化碳可阻止空氣中的氧所引起的硫過(guò)早燃燒。但仍有部分硫被氧化為二氧化硫,因此爐料中的硫應(yīng)比理論計(jì)算的過(guò)量,如每摩爾碳酸鎘配以1.2~1.5mol的硫。煅燒法制鎘黃的爐料配比碳酸鎘:氧化鋅:硫?yàn)?/span>
100:15:50(淺黃),100:5:47(正黃),100:0:50(深黃)。煅燒前將爐料置于球磨機(jī)內(nèi)混合均勻。
煅燒溫度一般為500~600℃,煅燒時(shí)間為1~2h。溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),已生成的硫化鎘有可能被氧化為硫酸鎘。溫度或時(shí)間不足,則會(huì)有紅褐色或黑色的氧化鎘存在。煅燒宜采用傳熱均勻的轉(zhuǎn)爐或馬弗爐,并隨時(shí)取樣觀察,以控制顏料色澤。煅燒后,用水漂洗顏料,除去硫酸鎘或硫酸鋅雜質(zhì),然后過(guò)濾,在250℃以下干燥得鎘黃產(chǎn)品。煅燒法不適于大規(guī)模生產(chǎn)。
CdCO3→CdO+CO2
2CdO+S→SO2+Cd
Cd+S→CdS
ZnO+S→ZnS+SO2
CdS+ZnS→CdS?ZnS
2.沉淀-煅燒法
按起始原料不同,又可分為碳酸鎘法和硫酸鎘法。
(1)碳酸鎘法
工業(yè)硫化鈉通過(guò)重結(jié)晶法除去其中的雜質(zhì)。經(jīng)提純的硫化鈉用蒸汽溶解后,調(diào)密度為1.134~1.143g/cm3,用泵吸入硫化鈉槽內(nèi)備用。將硫化鈉溶液經(jīng)計(jì)量后送至裝有盤(pán)管加熱的合成釜內(nèi),同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌并加入配制好的碳酸鎘料漿,升溫至70~80℃。反應(yīng)1h后,得到黃色硫化鎘沉淀物。沉淀物用水漂洗除去可溶性鹽類(lèi),用試紙測(cè)得為中性,送壓濾機(jī)過(guò)濾。濾渣送干燥箱在120℃以下干燥24h。水分小于0.4%時(shí)出料,包裝即為成品。這種未經(jīng)煅燒的鎘黃可用作搪瓷或玻璃色素,因?yàn)椴Aе破分珪r(shí)仍需高溫?zé)?,煅燒溫度?50~600℃。
CdCO3+Na2S → CdS+Na2CO3
(2)硫酸鎘法
硫酸鎘為水溶性鹽,以它為起始原料生產(chǎn)鎘黃通常有兩種。一種是硫酸鎘與硫化鈉反應(yīng)得到。
CdSO4+Na2S → CdS+Na2SO4
另一種是硫酸鎘與硫代硫酸鈉反應(yīng)。亦稱(chēng)為硫代硫酸鈉法。生產(chǎn)中為阻止硫酸的生成而產(chǎn)生復(fù)鹽(CdS?nCdSO4)需加入適量的中和劑(如碳酸鈉),并嚴(yán)格控制pH值。
CdSO4+Na2S2O3+Na2CO3 → CdS+2Na2SO4+CO2
如要制淺色鎘黃,則往反應(yīng)混合物中加入氧化鋅。在此情況下,反應(yīng)中產(chǎn)生的硫酸與鋅作用生成鹽,因此不必加入中和劑。
CdSO4+Na2S2O3+H2O → CdS+Na2SO4+H2SO4
ZnO+H2SO4 → ZnSO4+H2O
ZnSO4+Na2S2O3+H2O → ZnS+Na2SO4+H2SO4
成品中,鎘和鋅對(duì)硫的總摩爾比以1:(0.98~0.99)為佳。制備不同鎘黃產(chǎn)品時(shí)硫代硫酸鈉(Na2S2O3?5H2O)、硫酸鎘(CdSO4?8/3H2O)、氧化鋅(ZnO)和碳酸鈉(Na2CO3)的配比分別為
150:100:18:0(檸檬黃),150:100:12:0(淺黃),150:100:0:21(正黃)。
硫酸鎘法的工藝過(guò)程類(lèi)似于碳酸鎘法。首先將硫酸鎘溶液(濃度為200g/L)送至合成釜內(nèi),加熱至70~80℃,再加入碳酸鈉或鋅白(ZnO)。然后在攪拌下加入晶體硫代硫酸鈉。生成的沉淀物經(jīng)過(guò)濾、干燥后,煅燒1~2h。檸檬黃和淺黃的煅燒溫度為550~600℃,正黃為400~500℃。煅燒通常是在還原或惰性氣氛中。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):參考標(biāo)準(zhǔn)
指標(biāo)名稱(chēng) |
櫻草黃 |
檸檬黃 |
金黃 |
深金黃 |
硫化鎘(CdS)含量/% |
79.5 |
90.5 |
93.5 |
98.1 |
硫化鋅(ZnS)含量/% |
20.5 | 9.1 | 6.6 | 1.9 |
105℃揮發(fā)分/%,≤ |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
水溶物/% |
0.3~0.5 |
0.3~0.5 |
0.3~0.5 |
0.3~0.5 |
水懸浮液pH值 |
5~8 |
5~8 |
5~8 |
5~8 |
篩余物/%,≤ |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
用途:
鎘黃廣泛用于搪瓷、玻璃和陶瓷的著色。
也用于涂料、塑料行業(yè),還用作電子熒光材料、用于配制耐高溫的涂料。
鎘黃幾乎適用于所有樹(shù)脂的著色,在塑料中呈半透明性。含硫化鋅的淺色類(lèi)鎘黃用于聚乙烯中,應(yīng)盡量縮短成型加工時(shí)間,因?yàn)榱蚧\會(huì)促進(jìn)聚乙烯塑料分解而呈綠色。
鎘黃在室外的穩(wěn)定性不如鎘紅,多用于室內(nèi)塑料制品。
鎘黃不宜與含銅或銅鹽的顏料拼用,以免生成黑色的硫化銅或綠色的硫酸銅。
鎘黃和鈷藍(lán)可配制成耐高溫的鎘鈷綠。
鋇鎘黃含鎘量較鎘黃低,成本也有所降低,密度及吸油量也較低,可用于塑料、搪瓷著色以及配制涂料。
手機(jī):159-1691-0100 13360650502 .
蔣先生:17774643939
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