ক্যাডমিয়াম সালফাইড: বৈশিষ্ট্য, প্রস্তুতি এবং প্রয়োগ

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

ঐতিহ্যগতভাবে, ক্যাডমিয়াম সালফাইড রঞ্জক হিসাবে ব্যবহৃত হত। এটি ভ্যান গগ, ক্লদ মনেট, ম্যাটিসের মতো দুর্দান্ত শিল্পীদের ক্যানভাসে দেখা যায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সৌর কোষগুলির জন্য এবং আলোক সংবেদনশীল ডিভাইসগুলির জন্য একটি ফিল্ম আবরণ হিসাবে ক্যাডমিয়াম সালফাইড ব্যবহারের সাথে এর আগ্রহ জড়িত। এই যৌগটি অনেক উপকরণের সাথে ভাল ওমিক যোগাযোগ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এর প্রতিরোধ ক্ষমতা স্রোতের মাত্রা এবং দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে না। এই কারণে, উপাদানটি অপটোইলেক্ট্রনিক্স, লেজার প্রযুক্তি এবং এলইডি-তে ব্যবহারের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ৷

সাধারণ বর্ণনা

ক্যাডমিয়াম সালফাইড হল একটি অজৈব যৌগ যা প্রাকৃতিকভাবে বিরল খনিজ জিঙ্ক ব্লেন্ড এবং হাউলাইট হিসাবে ঘটে। শিল্পের প্রতি তাদের কোনো আগ্রহ নেই। ক্যাডমিয়াম সালফাইডের প্রধান উৎস হল কৃত্রিম সংশ্লেষণ।

আদর্শে, এই যৌগটি একটি হলুদ গুঁড়া। শেড লেবু থেকে কমলা-লাল পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। এর উজ্জ্বল রঙ এবং বাহ্যিক প্রভাবের উচ্চ প্রতিরোধের কারণে, ক্যাডমিয়াম সালফাইড একটি উচ্চ মানের হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছেরঞ্জক পদার্থটি 18 শতক থেকে ব্যাপকভাবে পাওয়া যাচ্ছে।

যৌগের রাসায়নিক সূত্র হল CdS। এটিতে স্ফটিকের 2টি কাঠামোগত রূপ রয়েছে: হেক্সাগোনাল (wurtzite) এবং কিউবিক (জিঙ্ক ব্লেন্ড)। উচ্চ চাপের প্রভাবে শিলা লবণের মতো তৃতীয় রূপও তৈরি হয়।

ক্যাডমিয়াম সালফাইড বৈশিষ্ট্য

একটি ষড়ভুজ জালিকাঠামো সহ একটি উপাদানের নিম্নলিখিত শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• গলনাঙ্ক - 1475 °С;
• ঘনত্ব - 4824 kg/m3;
• রৈখিক প্রসারণ সহগ – (4, 1-6, 5) mkK-1;
• মোহস কঠোরতা - 3, 8;
• পরমান তাপমাত্রা - 980 °C.

এই যৌগটি একটি সরাসরি অর্ধপরিবাহী। যখন আলো দিয়ে বিকিরণ করা হয়, তখন এর পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়, যা উপাদানটিকে ফটোরেসিস্টর হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের সাথে মিশ্রিত করা হলে, লুমিনেসেন্সের প্রভাব পরিলক্ষিত হয়। CdS ক্রিস্টাল সলিড-স্টেট লেজারে ব্যবহার করা যেতে পারে।

জলে ক্যাডমিয়াম সালফাইডের দ্রবণীয়তা অনুপস্থিত, পাতলা অ্যাসিডে এটি দুর্বল, ঘনীভূত হাইড্রোক্লোরিক এবং সালফিউরিক অ্যাসিডে এটি ভাল। এটি সিডিও ভালোভাবে দ্রবীভূত করে।

নিম্নলিখিত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি একটি পদার্থের বৈশিষ্ট্য:

• হাইড্রোজেন সালফাইড বা ক্ষারীয় ধাতুর দ্রবণের সংস্পর্শে এলে অবক্ষয় হয়;
• হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করলে CdCl_{2 এবং হাইড্রোজেন সালফাইড উৎপন্ন হয়;}
• অতিরিক্ত অক্সিজেন সহ বায়ুমণ্ডলে উত্তপ্ত হলে এটি সালফেটে জারিত হয়বা অক্সাইড (এটি ভাটির তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে)।

গ্রহণ

ক্যাডমিয়াম সালফাইড বিভিন্ন উপায়ে সংশ্লেষিত হয়:

• ক্যাডমিয়াম এবং সালফারের বাষ্পের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়;
• অর্গানোসালফার এবং ক্যাডমিয়ামযুক্ত যৌগের বিক্রিয়ায়;
• H₂S বা Na_{2S. এর প্রভাবে দ্রবণ থেকে বৃষ্টিপাত}

এই পদার্থের উপর ভিত্তি করে চলচ্চিত্রগুলি বিশেষ পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়:

• রাসায়নিক বৃষ্টিপাতের মাধ্যমে সালফাইড অ্যানয়নের উৎস হিসেবে থায়োকার্বামাইড ব্যবহার করে;
• পিরোলাইসিস দ্বারা পালভারাইজেশন;
• আণবিক রশ্মির এপিটাক্সির পদ্ধতি, যেখানে স্ফটিকগুলি ভ্যাকুয়ামের নিচে জন্মায়;
• সল-জেল প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ;
• স্পটারিং পদ্ধতি দ্বারা;
• অ্যানোডাইজিং এবং ইলেক্ট্রোফোরেসিস;
• স্ক্রিন প্রিন্টিং পদ্ধতি দ্বারা।

রঙ্গক তৈরির জন্য, বর্ধিত কঠিন ক্যাডমিয়াম সালফাইড ধুয়ে, একটি ষড়ভুজ স্ফটিক জালি পেতে ক্যালসাইন করা হয়, এবং তারপর একটি পাউডারে গ্রাউন্ড করা হয়।

আবেদন

এই যৌগের উপর ভিত্তি করে রঞ্জক উচ্চ তাপ এবং আলো প্রতিরোধের আছে. সেলেনাইড, ক্যাডমিয়াম টেলউরাইড এবং পারদ সালফাইডের সংযোজনগুলি পাউডারের রঙ সবুজ-হলুদ এবং লাল-বেগুনিতে পরিবর্তন করা সম্ভব করে। পলিমার পণ্য উৎপাদনে পিগমেন্ট ব্যবহার করা হয়।

ক্যাডমিয়াম সালফাইডের অন্যান্য ব্যবহার রয়েছে:

• গামা সহ প্রাথমিক কণার ডিটেক্টর (রেকর্ডার)বিকিরণ;
• পাতলা-ফিল্ম ট্রানজিস্টর;
• পিজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসার গিগাহার্জ ব্যান্ডে কাজ করতে সক্ষম;
• ন্যানোয়ার এবং টিউব তৈরি যা ওষুধ এবং জীববিজ্ঞানে আলোকিত লেবেল হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ক্যাডমিয়াম সালফাইড সোলার সেল

থান-ফিল্ম সোলার প্যানেল বিকল্প শক্তির সর্বশেষ আবিষ্কারগুলির মধ্যে একটি। এই শিল্পের বিকাশ আরও বেশি জরুরী হয়ে উঠছে, কারণ বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত খনিজগুলির মজুদ দ্রুত ক্ষয় হচ্ছে। ক্যাডমিয়াম সালফাইড সোলার সেলগুলির সুবিধাগুলি নিম্নরূপ:

• তাদের তৈরিতে কম উপাদান খরচ;
• সৌর শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার দক্ষতা বৃদ্ধি করা (প্রচলিত ধরণের ব্যাটারির জন্য 8% থেকে CdS/CdTe-এর জন্য 15%);
• প্রত্যক্ষ রশ্মির অভাবে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সম্ভাবনা এবং কুয়াশাচ্ছন্ন এলাকায়, উচ্চ বায়ু দূষণের জায়গায় ব্যাটারির ব্যবহার।

সৌর কোষ তৈরি করতে ব্যবহৃত ফিল্মগুলি মাত্র 15-30 মাইক্রন পুরু। তাদের একটি দানাদার কাঠামো রয়েছে, যার উপাদানগুলির আকার 1-5 মাইক্রন। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে পাতলা-ফিল্ম ব্যাটারিগুলি তাদের নজিরবিহীন অপারেটিং অবস্থা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবনের কারণে ভবিষ্যতে পলিক্রিস্টালাইন ব্যাটারির বিকল্প হয়ে উঠতে পারে৷