12214-12-9
中文名稱
鎘紅
英文名稱
dicadmium selenide sulphide
CAS
12214-12-9
分子式
Cd2SSe
分子量
335.847
MOL 文件
12214-12-9.mol
更新日期
2024/12/25 07:29:53
12214-12-9 結構式
基本信息
中文別名
大紅色素C. I. 顏料紅 108
英文別名
Einecs 235-392-4DICADMIUM SELENIDE SULFIDE
dicadmium selenide sulphide
C. I. Pigment Red 108 (77202)
Cadmium selenide sulfide (Cd2SeS)
所屬類別
顏料: 無機顏料物理化學性質
外觀性狀紅色粉末，學名硒硫化鎘，為硫化鎘與硒化鎘的固溶體。顏色非常飽滿而鮮明，色光隨硒化鎘含量而定，硒化鎘含量越高，顏色的紅色色光越強。有橙紅色、純紅色、暗紅色、和光紅色等不同色光品種。顆粒形態(tài)基本為球形，其晶體結構主要為六方晶，也有立方晶型。具有良好的耐高溫、耐堿、耐光和耐大氣影響的性能，著色力和遮蓋力亦很好。微溶于弱酸，溶解于強酸中入出硒化氫（H2Se)和硫化氫（H2S）等有毒氣體。
實際上鎘紅包括CdS·CdSe和CdS·HgS兩種固溶體。前者稱硫化鎘紅，后者稱汞鎘紅（C. I. Pigment Red 113)。兩種鎘紅都可以與硫酸鋇組成填充型顏料。汞鎘紅為硫化鎘與硫化汞的固溶體，六方晶系。其特點是用硫化汞取代硒化鎘，價格較便宜，分散性能好，但毒性較大，耐熱性（約371℃）和耐候性稍差。
鎘系顏料的急性口服中毒量為LD50=10000mg/kg，但由于鎘顏料的不溶性，在著色制品中是安全的。鎘系顏料中都含有硫，它可和多數(shù)鉛化合物反應生成黑色的硫化鉛，過氧化物和強氧化劑能使顏料褪色。
實際上鎘紅包括CdS·CdSe和CdS·HgS兩種固溶體。前者稱硫化鎘紅，后者稱汞鎘紅（C. I. Pigment Red 113)。兩種鎘紅都可以與硫酸鋇組成填充型顏料。汞鎘紅為硫化鎘與硫化汞的固溶體，六方晶系。其特點是用硫化汞取代硒化鎘，價格較便宜，分散性能好，但毒性較大，耐熱性（約371℃）和耐候性稍差。
鎘系顏料的急性口服中毒量為LD50=10000mg/kg，但由于鎘顏料的不溶性，在著色制品中是安全的。鎘系顏料中都含有硫，它可和多數(shù)鉛化合物反應生成黑色的硫化鉛，過氧化物和強氧化劑能使顏料褪色。
應用領域
用途1
鎘紅廣泛用于搪瓷、陶瓷、玻璃、涂料、塑料、美術顏料、印刷油墨、造紙、皮革、彩色砂石建筑材料和電子材料等行業(yè)。用于聚合物時，應將鎘系顏料用于吸水性較低的體系，因為介質中的滲水性會降低顏料的耐候性。鈦白的存在也會降低顏料的耐光性。鎘紅的耐久性比鎘黃好，適于室外制品著色，如汽車涂裝和高檔烘漆。鎘紅自然硬度比其它無機顏料低，摩擦性好，可用于照相凹板印刷油墨和PVC網(wǎng)印油。除汞鎘紅不宜于用聚碳酸酯外，鎘紅幾乎適用于所有樹脂和塑料，如ABS塑料、聚甲醛、丙烯酸、氨基、氟塑料、尼龍、聚酰胺、聚碳酸酯、低密度或高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、軟質或硬質PVC、酚醛、脲密胺、環(huán)氧、聚氨酯、不飽和聚酯、有機玻璃、天然橡膠和硅酮橡膠等。
制備方法
方法1
通用鎘紅的工業(yè)生產(chǎn)常采用煅燒法、沉淀、煅燒法和水熱法等三種。專用鎘紅則用合適方法加工。煅燒法。以碳酸鎘、硫和硒為起始原料，直接經(jīng)煅燒制取鎘紅。反應方程式：
CdCO3→CdO+CO2↑
2CdO+S→2Cd+SO2↑
Cd+S→CdS
Cd+Se→CdSe
nCdS+CdSe→nCdS·CdSe
操作方法：將原料置于帶攪拌器的混合桶或研磨機中混合均勻，放進轉爐或馬弗爐中煅燒。爐料的配比和煅燒溫度決定鎘紅的色調和特性。鎘紅含70%左右的鎘和不同比例的硒，硒的含量決定鎘紅的顏色，它是工藝控制的主要因素，硒含量越高，顏料紅色就越深。例如橘紅要求Se:Cd=10:90，亮紅20:80，深紫紅30:70。煅燒最佳溫度為550～600℃，時間1～2h。煅燒時顏料形成的過程大致如下：在250～300℃， CdCO3分解為CdO和CO2。 CdO在此時處于活性狀態(tài)，反應性較強，立即與S和Se反應生成棕光紅色物質（含定量的CdS和CdSe)。繼續(xù)升溫至400～500℃，變?yōu)轷r紅色物質，在550～565℃固溶體發(fā)色。升溫至600℃，爐料的重量變?yōu)楹愣?，至此CdS/CdSe完全轉化為六方晶，制得鮮紅的鎘紅。然后出料，經(jīng)冷卻、濕粉碎、篩分、漂洗、過濾、干燥即得成品。煅燒時也發(fā)生一些副反應，如CdO被Se還原，一部分S與Se被氧化，以SO2和SeO2揮發(fā)，還有少量CdS和CdSe被氧化，因此實際S與Se的配比要比理論計算的稍微過量。
沉淀-煅燒法。先將鎘鹽（如CdCO3)與硫化鈉和硒化氫（或硫硒化鈉）溶液反應生成硫硒化鎘（nCdS·CdSe)沉淀，然后將沉淀物于高溫煅燒制得鎘紅。煅燒方法類似于上述“煅燒法”。按制造鎘紅的起始原料不同，沉淀-煅燒法可分為難溶性鎘鹽法（如碳酸鎘法）和易溶性鎘鹽法（如硫酸鎘法）兩種。
碳酸鎘法。以難溶性的碳酸鎘為原料，經(jīng)沉淀、煅燒過程制取鎘紅。反應方程式：
Cd+2HCl→CdCl2+H2↑
CdCl2+Na2CO3→CdCO3↓+2NaCl
Na2S+Se+2H2O→H2Se+S+2NaOH
4CdCO3+H2Se+2NaOH+3Na2S→3CdS+CdSe+4Na2CO3+2H2O
操作方法：用泵分別將計量好的鹽酸和硝酸從貯槽打入酸解桶內，同時投入金屬鎘花，控制加料速率并保持反應溫度在80～90℃左右。生成的氯化鎘溶液經(jīng)泵抽至貯槽備用。調氯化鎘密度為1.162g/cm3 ，用泵送至合成桶。將碳酸鈉溶于水，用泵從溶解桶送至高位槽，再入配制桶加水調密度為1.116～1.125g/cm3 。開動合成桶攪拌，緩慢加入碳酸鈉溶液，與氯化鎘反應立即生成白色碳酸鎘沉淀。當pH值為8～9時，停止加料，約30min反應結束，排水得碳酸鎘料漿。經(jīng)提純的硫化鈉密度調節(jié)為1.134～1.143g/cm3， 用泵從貯槽吸入高位計量槽，再加入硒粉溶解桶內。加入計量的硒粉，攪拌升溫至70～80℃，反應至硒全部溶解為止。用泵將溶液抽至合成桶，升溫至70^～80℃，使之與碳酸鈉反應，生成硫硒化鎘共沉淀。沉淀物經(jīng)漂洗送至壓濾機過濾，進入干燥箱烘干后，再送入高溫轉爐煅燒1h左右。煅燒溫度控制在550～600℃。取樣與標準色比較合格后即出料、急冷。然后將煅燒后產(chǎn)物送到球磨機加水球磨。約6～10h后，放出料漿，用泵將料漿打入漂洗桶內，經(jīng)清水洗去可溶性鹽類。取樣檢驗合格后，送入過濾器過濾。濾餅在電熱式干燥箱內烘干后，經(jīng)粉碎機粉碎，再進入旋風分離器。鎘紅成品從分離器下部進入包裝桶。粉塵經(jīng)頂部去除塵系統(tǒng)處理。
硫酸鎘法。硫酸鎘為可溶性鹽，可直接與硫硒化鈉反應生成硫化鎘與硒化鎘沉淀。如果加入少量氫氧化鈉，不僅有助于維持反應所需的pH值，消除反應中硫酸鈉中性鹽生成的影響，還可提高硒的利用率。反應方程式：
2CdSO4+2Na2S+Se→CdS↓+CdSe↓+2Na2SO4+S↓ 操作方法：先用180g/L的硫酸溶解鎘，并加少許硝酸加速溶解。生成的硫酸鎘以堿液中和，調pH=5.4～6.2，經(jīng)過濾備用。然后制備硒硫化鈉溶解。將硒化鈉溶于水中，再加入計量的硒粉，攪拌加熱，直至硒粉完全溶解。硒與硫化鈉生成的復鹽很不穩(wěn)定，冷卻后硒會析出，宜使用新配制的硫硒化鈉溶液。將配制好的硫酸鎘溶液加熱至75℃，攪拌下緩慢加入70℃左右的硫硒化鈉溶液中，控制pH≥8，反應完全后，將沉淀物灑洗三次，經(jīng)過濾、烘干，得鎘紅半成品生料。半成品料餅經(jīng)粉碎后，在580～600℃煅燒，后優(yōu)工藝同“碳酸鎘法”。
從硫酸鎘制鎘紅，只需調節(jié)硒的配比，即可制其它色調的品種，如鎘紅（含Cd 69.42%、Se 16.30%、S 10.61%)、鎘紫（含Cd 64.95%、Se 22.36%、S 10.23%)、鎘橘紅 （Cd 70.83%、Se 13.20%、S 12.47%)。 這是因為硒化鎘的溶度積小于硫化鎘的溶度積，硒化鎘優(yōu)于硫化鎘生成。本方法優(yōu)點是縮短了工藝流程，鎘紅產(chǎn)品中沒有未反應的碳酸鎘殘留。但硫酸鎘法的顏料粒經(jīng)均勻性和熱穩(wěn)定性不如碳酸鎘法鎘紅。
水熱法。水熱法革除了高溫煅燒過程，縮短了工藝流程，降低了廢氣污染，是一種較新的工藝。水熱法基本上分為兩步過程。第一步同上述沉淀-煅燒法中的反應過程。即在60～90℃液相中，用碳酸鎘與硫硒化鈉溶液反應，生成硒硫化鎘沉淀。第二步為結晶轉化過程。用水熱法將無定型的半成品轉化為晶體顏料。即把第一步合成的沉
常見問題列表
理化性質
鎘紅又叫C. I. 顏料紅 108，別名大紅色素；硒硫化鎘。紅色粉末，為硫化鎘與硒化鎘的固溶體。顏色非常飽滿而鮮明，色光隨硒化鎘含量而定，硒化鎘含量越高，顏色的紅色色光越強。鎘紅有橙紅色、純紅色、暗紅色、和光紅色等不同色光品種。
實際上鎘紅包括CdS·CdSe和CdS·HgS兩種固溶體。前者稱硫化鎘紅，后者稱汞鎘紅（C. I. Pigment Red 113)。兩種鎘紅都可以與硫酸鋇組成填充型顏料。汞鎘紅為硫化鎘與硫化汞的固溶體，六方晶系。其特點是用硫化汞取代硒化鎘，價格較便宜，分散性能好，但毒性較大，耐熱性（約371℃）和耐候性稍差。
顆粒形態(tài)基本為球形，其晶體結構主要為六方晶，也有立方晶型。具有良好的耐高溫、耐堿、耐光和耐大氣影響的性能，著色力和遮蓋力亦很好。鎘紅微溶于弱酸，溶解于強酸中入出硒化氫（H2Se)和硫化氫（H2S）等有毒氣體。
用途
鎘紅廣泛用于搪瓷、陶瓷、玻璃、涂料、塑料、美術顏料、印刷油墨、造紙、皮革、彩色砂石建筑材料和電子材料等行業(yè)。
用于聚合物時，應將鎘系顏料用于吸水性較低的體系，因為介質中的滲水性會降低顏料的耐候性。鈦白的存在也會降低顏料的耐光性。鎘紅的耐久性比鎘黃好，適于室外制品著色，如汽車涂裝和高檔烘漆。
鎘紅自然硬度比其它無機顏料低，摩擦性好，可用于照相凹板印刷油墨和PVC網(wǎng)印油。除汞鎘紅不宜于用聚碳酸酯外，鎘紅幾乎適用于所有樹脂和塑料，如ABS塑料、聚甲醛、丙烯酸、氨基、氟塑料、尼龍、聚酰胺、聚碳酸酯、低密度或高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、軟質或硬質PVC、酚醛、脲密胺、環(huán)氧、聚氨酯、不飽和聚酯、有機玻璃、天然橡膠和硅酮橡膠等。
毒性
鎘系顏料的急性口服中毒量為LD50=10000mg/kg，但由于鎘顏料的不溶性，在著色制品中是安全的。鎘系顏料中都含有硫，它可和多數(shù)鉛化合物反應生成黑色的硫化鉛，過氧化物和強氧化劑能使顏料褪色。