Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тетрафторборат кадмия
Структурная формула тетрафторбората кадмия V1.svg
Имена
Другие названия
Тетрафторборат кадмия (II)

Фторборат кадмия

Фторборат кадмия
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ECHA InfoCard100,034,975 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / 2BF4.Cd / c2 * 2-1 (3,4) 5; / q2 * -1; +2
    Ключ: NXOFSPIMFJTFSE-UHFFFAOYSA-N
  • [B -] (F) (F) (F) F. [B -] (F) (F) (F) F. [Cd + 2]
Характеристики
Cd (BF 4 ) 2
Молярная масса286,020 г / моль
Появлениебесцветные твердые кристаллы
очень гигроскопичны
Запахбез запаха
Плотность1,60 г / см 3 [1]
очень растворимый
Растворимостьочень растворим в спирте
Опасности
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
[1910.1027] TWA 0,005 мг / м 3 (как Cd) [2]
REL (рекомендуется)
Ca [2]
IDLH (Непосредственная опасность)
Ca [9 мг / м 3 (в виде Cd)] [2]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Тетрафторборат кадмия представляет собой ионное химическое соединение с формулой Cd (BF 4 ) 2 . [3] Это ионное кристаллическое твердое вещество, не имеющее цвета и запаха. Тетрафторборат кадмия наиболее часто используется в промышленном производстве высокопрочных сталей , его цель состоит в том, чтобы предотвратить поглощение водорода , являющегося источником постпроизводственного растрескивания металла, в обработанных сталях. Еще одно применение химии тетрафторбората кадмия - точная настройка размера наноматериалов теллурида кадмия .

Хотя использование тетрафторбората кадмия ограничено, опасения по поводу ограниченного или хронического воздействия этого вещества следует доводить до сведения врача или другого обученного медицинского персонала. Воздействие тетрафторбората кадмия при приеме внутрь, контакте с кожей или слизистыми оболочками или при вдыхании может иметь длительные и вредные последствия для здоровья.

Подготовка [ править ]

Тетрафторборат кадмия может быть получен в результате реакции между водным раствором фторборной кислоты и карбонатом кадмия или оксидом кадмия : [4]

[ необходима цитата ]
[ необходима цитата ]

Также возможно получить тетрафторборат кадмия посредством окислительно-восстановительной реакции с использованием нитрозилтетрафторбората: [5]

Структура [ править ]

Тетрафторборат кадмия [ править ]

Тетрафторборат кадмия представляет собой ионное соединение, образованное двумя ионными формами Cd 2+ и BF 4 - . При комнатной температуре он образует бесцветные кристаллы без запаха, растворимые в полярных растворителях, таких как вода или этанол. При комнатной температуре гидратированная соль Cd (BF 4 ) 2 · 6H 2 O существует в моноклинной кристаллической системе , хотя это зависит от температуры. [6] В литературе для этого материала были отмечены два фазовых перехода первого рода , по одному при 324 К и 177 К, представляющие изменение кристаллической системы от моноклинной к тригональной и от тригональной к моноклинной или моноклинной.триклиника соответственно. [6] Квазитригональная геометрия кристалла гексагидрата тетрафторбората кадмия уникальна среди тетрафторборатов и перхлоратов переходных металлов первого ряда , которые имеют преимущественно гексагональную структуру. [7]

Связанные комплексы переходных металлов [ править ]

Виды Cd 2+ тетрафторбората кадмия могут связываться с различными лигандами с образованием комплексов переходных металлов . Структурные формулы и геометрия таких комплексов могут варьироваться в зависимости от координационного числа комплекса и электронных свойств лигандов (см. Также теорию HSAB ). Однако могут преобладать две общие формы: (i) [Cd (L) n (BF 4 ) m ], где L и BF 4 - лиганды во внутренней сфере, и (ii) [Cd (L) n ] ( BF 4 ) 2 , где BF 4 -находится во внешней сфере; [8] для обоих, n = 1,2,…, 6. В литературе есть сообщения об искаженной октаэдрической геометрии [9] [10] для комплексов тетрафторбората кадмия с азотсодержащими лигандами, такими как пиразолы и имидазолы [9] и порфирины . [10] Однако, учитывая структурные формулы для комплексов тетрафторбората кадмия, указанные в литературе [8] , такие как [Cd (L) 4 (BF 4 ) 2 ], вполне вероятно, что в таких комплексах также возможны тетраэдрические формы .

Использует [ редактировать ]

Гальваника [ править ]

Наиболее значительное промышленное применение Cd (BF 4 ) 2 - это гальваника высокопрочных сталей. [11] Здесь такие частицы, как тетрафторборат кадмия (или Cd-Ti, или CdCN), осаждаются на поверхности сталей в процессе гальваники, который препятствует абсорбции водорода на поверхности сталей, что является источником растрескивания после обжига металла. . [11] Оптимизация процесса гальваники, регулировка концентрации электролита в смесях тетрафторбората кадмия, была исследована в литературе. [12]Среди других методов гальваники ванны из тетрафторбората кадмия обладают средней эффективностью. Например, было продемонстрировано, что традиционные цианидные ванны (например, CdCN или ZnCN) и их варианты обеспечивают более эффективное распределение плотности тока во время гальваники, в результате чего стали могут выдерживать большие нагрузки. [13]

Наноматериалы [ править ]

В литературе описан метод травления нанокристаллов CdTe, который удаляет Cd с поверхности наноструктур посредством атаки анионами тетрафторбората. [14] В то время как наличие поверхностных связей Cd-F и диссоциация Cd с поверхности наноструктур очевидны из исследования, комплексное образование Cd с BF 4 - в растворе не обсуждалось, хотя может быть выведено из спектрофотометрических данных. полученные результаты. [14]

Определение бора в сталях экстракцией растворителем [ править ]

Сообщается о методологии определения концентрации бора в сталях с использованием образования комплекса тетрафторбората кадмия во время экстракции растворителем для облегчения косвенных измерений атомной абсорбции . [15] Тетрафторборат, образованный в результате кислотной экстракции бора для образца стали с использованием борной кислоты , связывается с комплексом переходного металла Cd 2+ и образует комплекс, который можно измерить с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии. [15] Подобные процедуры были реализованы для той же цели с использованием других переходных металлов [16] и для определения бора в кремнии высокой чистоты.с использованием других комплексов переходных металлов тетрафторбората кадмия. [17]

Опасности и безопасность [ править ]

Биологические опасности, безопасность и лечение [ править ]

Тетреафторборат кадмия является едким веществом, особенно в водном растворе. При контакте с водным раствором тетрафторбромата кадмия возможно несколько путей воздействия, таких как прием внутрь, вдыхание или контакт с кожей или слизистыми оболочками . [18] [19] Целевые биологические системы после воздействия включают легкие, почки и печень. [18] [19] Симптомы воздействия тетрафторбората кадмия включают тошноту, рвоту, лихорадку, раздражение слизистых оболочек (например, верхних дыхательных путей, глаз) и кожи, кашель, хрипы или затрудненное дыхание. [18] Механизм токсичности этого вещества связан с отравлением кадмием и воздействием боратов.и плавиковая кислота . [19] В растворе соединение действует как слабокислая неорганическая соль, нейтрализующая основания. [20] После первого воздействия рекомендуется тщательно промыть пораженный участок водой. Однако настоятельно рекомендуется обратиться за медицинской помощью, поскольку лечение от воздействия Cd или F-содержащих соединений, таких как тетрафторборат кадмия, обычно включает внутривенное введение (IV) хлорида кальция и бикарбоната натрия с целью поддержания pH крови и секвестрации Cd 2+ и BF 4. - в нерастворимых солях. [19]

Хроническое воздействие [ править ]

Хроническое воздействие этого вещества может иметь негативные последствия для здоровья. Согласно оценкам OSHA, IARC и ACGIH тетрафторборат кадмия признан канцерогенным веществом. [11] [19] [21] [22] Другие эффекты хронического воздействия могут включать гипокальциемию и отеки дыхательной системы. [18]

Небиологические опасности и безопасность [ править ]

Хотя это соединение представляет незначительную пожароопасность [23], при сжигании тетрафторбората кадмия образуются опасные продукты разложения, включая кадмий / оксид кадмия и фтороводород . Поэтому тетрафторборат кадмия хранится вдали от прямого света, в прохладной среде и вдали от других легковоспламеняющихся материалов.

См. Также [ править ]

  • Хрупкость водорода
  • Гальваника
  • Теория HSAB

Ссылки [ править ]

  1. ^ Лиде, Дэвид Р. (2007–2008). Справочник CRC по химии и физике, 88-е издание . Бока-Ратон, Флорида: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780849304880.
  2. ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0087» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ База данных по опасным веществам . toxnet.nlm.nih.gov
  4. ^ "Резюме соединения для PubChem CID 12886773" . NIH . 2017 г.
  5. ^ Хэтэуэй, Би Джей; Holah, DG; Андерхилл, AE (1962). «Получение и свойства некоторых комплексов тетрафторбората двухвалентного переходного металла – метилцианид». Журнал химического общества : 2444–8. DOI : 10.1039 / JR9620002444 .
  6. ^ a b Джайн, AK; Джеффруа М. (октябрь 1981 г.). «ЭПР-исследование фазовых переходов в монокристаллах Cd (BF4) 2, 6H2O». Твердотельные коммуникации . 40 (1): 33–35. Bibcode : 1981SSCom..40 ... 33J . DOI : 10.1016 / 0038-1098 (81) 90705-5 .
  7. ^ Мосс, KC; Рассел, Д.Р .; Шарп, DWA (1961). «Константы решетки некоторых гексагидратов фторборатов металлов». Acta Crystallographica . 14 (3): 330. DOI : 10,1107 / S0365110X61001133 .
  8. ^ а б Чеботарев АН; Шестакова М.В.; Кузьмин В.Е .; Артеменко, АГ (01.09.2005). «Принцип максимальной жесткости и состав комплексов тетрафторборатов Zn (II) и Cd (II) с азотсодержащими органическими основаниями». Российский журнал координационной химии . 31 (9): 619–622. DOI : 10.1007 / s11173-005-0145-8 . S2CID 93456957 . 
  9. ^ а б Дж., Ридейк; GC, Verschoor (15 апреля 1973 г.). «Пиразолы и имидазолы как лиганды. XX. Кристаллическая и молекулярная структура гексакис (2-метилимидазол) тетрафторбората кадмия (II)» (PDF) . Acta Crystallographica Б . 29 (4): 721. DOI : 10,1107 / S0567740873003237 .
  10. ^ a b Томат, Элиза; Куэста, Лучано; Линч, Винсент М .; Сесслер, Джонатан Л. (2007-08-01). "Биядерные фтор-мостиковые комплексы цинка и кадмия расширенного порфирина на основе Шиффа: отщепление фторида от тетрафторборат-аниона". Неорганическая химия . 46 (16): 6224–6226. DOI : 10.1021 / ic700933p . PMID 17630733 . 
  11. ^ а б в Дини, JW (1993). Электроосаждение: материаловедение покрытий и подложек . Публикации Нойеса. ISBN 9780815513209.
  12. ^ Загурский, И.Н.; Озеров А.М. (1973). «Кадмирование стальной проволоки в электролитах тетрафторборат водорода». Защита Металлов . Волгоград. INst. ИНж. Гор. Хоз. 9 (2): 221–3.
  13. ^ Гейер, Нью-Мексико; Лоулесс, GW; Коэн, Б. (1958-11-14). «Новый взгляд на водородное охрупчивание высокопрочных сталей с кадмиевым покрытием. Охватываемый период: с января 1956 года по май 1958 года». ОСТИ 4286738 .  Cite journal requires |journal= (help)
  14. ^ а б Лю, Цзяньбо; Ян, Сяохай; Ван, Кемин; Ван, Донг; Чжан, Пэнфэй (06.10.2009). «Химическое травление тетрафторборатом: простой метод изменения размера нанокристаллов CdTe в мягких условиях». Химические коммуникации (40): 6080–2. DOI : 10.1039 / B910752E . PMID 19809650 . 
  15. ^ a b Hayashi, Y .; Matsushita, S .; Кумамару, Т .; Ямамото, Ю. (апрель 1973 г.). «Непрямое атомно-абсорбционное определение бора экстракцией растворителем в виде трис (1,10-фенантролин) тетрафторбората кадмия». Таланта . 20 (4): 414–416. DOI : 10.1016 / 0039-9140 (73) 80171-7 . PMID 18961297 . 
  16. ^ Дональдсон, Э. (ноябрь 1981 г.). «Спектрофотометрическое определение бора в чугуне и стали с куркумином после разделения экстракцией 2-этил-1,3-гександиол-хлороформ». Таланта . 28 (11): 825–831. DOI : 10.1016 / 0039-9140 (81) 80024-0 . PMID 18963014 . 
  17. ^ Лю, CY; Chen, PY; Lin, HM; Ян, MH (1985-01-01). «Определение бора в кремнии высокой чистоты и трихлорсилане косвенно путем измерения кадмия в трис (1,10-фенантролин) тетрафторборате кадмия». Fresenius 'Zeitschrift für analytische Chemie . 320 (1): 22–28. DOI : 10.1007 / BF00481073 . S2CID 91528317 . 
  18. ^ a b c d "Раствор тетрафторбората кадмия 481734" . Сигма-Олдрич . Проверено 5 мая 2017 .
  19. ^ a b c d e "ТОКСНЕТ" . toxnet.nlm.nih.gov . Проверено 5 мая 2017 .
  20. ^ GOV, NOAA Управление реагирования и восстановления, США. "ФТОРОБОРАТ КАДМИЯ | CAMEO Chemicals | NOAA" . cameochemicals.noaa.gov . Проверено 5 мая 2017 .
  21. ^ Чемберс, Майкл. «ChemIDplus - 14486-19-2 - NXOFSPIMFJTFSE-UHFFFAOYSA-N - Фторборат кадмия - Поиск похожих структур, синонимов, формул, ссылок на ресурсы и другой химической информации» . chem.nlm.nih.gov . Проверено 5 мая 2017 .
  22. ^ "Монографии МАИР - Классификации" . monographs.iarc.fr . Проверено 5 мая 2017 .
  23. ^ "Паспорт безопасности материала: фтороборат кадмия" (PDF) . BassTech International. 2014 г.