Lompat ke isi

Kadmium sulfida: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

Maintenance script (bicara | kontrib)

37.956 suntingan
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28394726; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi
 
Baris 1: Baris 1:
'''Kadmium sulfida''' adalah [[senyawa anorganik]] dengan rumus CdS. Kadmium sulfida adalah garam berwarna kuning. Ia terdapat di alam dengan dua struktur kristal yang berbeda sebagai mineral langka ''greenockite'' dan ''hawleyite'', tetapi lebih lazim sebagai substituen pengotor dalam bijih [[seng]] berstruktur serupa [[sfalerit]] dan [[wurtzit]], yang merupakan sumber ekonomi utama [[kadmium]]. Sebagai senyawa yang mudah diisolasi dan dimurnikan, ia merupakan sumber utama kadmium untuk semua aplikasi komersial. Warna kuningnya yang cerah menyebabkan ia diadopsi sebagai pigmen untuk cat kuning ''cadmium yellow'' pada tahun 1800-an.
[[File:Cadmium_sulfide.jpg|thumb|right|280px|Cadmium sulfide]]
 
'''Kadmium sulfida''' adalah [[senyawa anorganik]] dengan rumus CdS. Kadmium sulfida adalah garam berwarna kuning. Ia terdapat di alam dengan dua struktur kristal yang berbeda sebagai mineral langka ''greenockite'' dan ''hawleyite'', tetapi lebih lazim sebagai substituen pengotor dalam bijih [[seng]] berstruktur serupa [[sfalerit]] dan [[wurtzit]], yang merupakan sumber ekonomi utama [[kadmium]]. Sebagai senyawa yang mudah diisolasi dan dimurnikan, ia merupakan sumber utama kadmium untuk semua aplikasi komersial.<ref>Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) [https://books.google.com/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA522 ''Inorganic Chemistry''], Elsevier</ref> Warna kuningnya yang cerah menyebabkan ia diadopsi sebagai pigmen untuk cat kuning ''cadmium yellow'' pada tahun 1800-an.
==Produksi==
==Produksi==
Kadmium sulfida dapat dibuat dengan presipitasi garam kadmium(II) terlarut dengan ion sulfida. Reaksi ini telah digunakan untuk analisis gravimetri dan [[analisis anorganik kualitatif]]. Rute preparatif dan perlakuan produk selanjutnya memengaruhi bentuk polimorfik yang dihasilkan (yaitu, kubik vs heksagonal). Telah ditegaskan bahwa metode presipitasi kimia menghasilkan [[sistem kristal kubik|bentuk ''zincblende'' kubik]].
Kadmium sulfida dapat dibuat dengan presipitasi garam kadmium(II) terlarut dengan ion sulfida. Reaksi ini telah digunakan untuk analisis gravimetri dan [[analisis anorganik kualitatif]].<ref>Fred Ibbotson (2007), ''The Chemical Analysis of Steel-Works' Materials,''Read Books,</ref> Rute preparatif dan perlakuan produk selanjutnya memengaruhi bentuk polimorfik yang dihasilkan (yaitu, kubik vs heksagonal). Telah ditegaskan bahwa metode presipitasi kimia menghasilkan [[sistem kristal kubik|bentuk ''zincblende'' kubik]].<ref>Paul Klocek (1991), ''Handbook of Infrared Optical Materials,'' CRC Press</ref>


Produksi pigmen biasanya melibatkan presipitasi CdS, pencucian endapan padat untuk menghilangkan [[garam (kimia)|garam]] kadmium terlarut, diikuti dengan kalsinasi (pemanggangan) untuk mengubahnya menjadi bentuk heksagonal, diikuti dengan penggilingan untuk menghasilkan bubuk. Ketika kadmium sulfida selenida dibutuhkan, CdSe diendapkan bersama CdS dan kadmium sulfoselenida dihasilkan selama langkah kalsinasi.
Produksi pigmen biasanya melibatkan presipitasi CdS, pencucian endapan padat untuk menghilangkan [[garam (kimia)|garam]] kadmium terlarut, diikuti dengan kalsinasi (pemanggangan) untuk mengubahnya menjadi bentuk heksagonal, diikuti dengan penggilingan untuk menghasilkan bubuk. Ketika kadmium sulfida selenida dibutuhkan, CdSe diendapkan bersama CdS dan kadmium sulfoselenida dihasilkan selama langkah kalsinasi.<ref>Hugh MacDonald Smith. [https://archive.org/details/highperformancep0000unse High Performance Pigments]. Wiley-VCH. 2002. ISBN 978-3-527-30204-8.</ref>


Kadmium sulfida terkadang berasosiasi dengan [[bakteri]] pereduksi [[sulfat]].
Kadmium sulfida terkadang berasosiasi dengan [[bakteri]] pereduksi [[sulfat]].<ref>Larry L. Barton 1995 [https://books.google.com/books?id=yu2lmzwcQ6UC Sulfate reducing bacteria], Springer,</ref><ref>Rozamond Y. Sweeney. ''Bacterial Biosynthesis of Cadmium Sulfide Nanocrystals''. ''Chemistry & Biology''. 2004. Vol. 11 (11). hlm. 1553–9. doi:10.1016/j.chembiol.2004.08.022.</ref>


===Rute untuk menghasilkan lapisan tipis CdS===
===Rute untuk menghasilkan lapisan tipis CdS===
Metode khusus digunakan untuk menghasilkan lapisan tipis CdS sebagai komponen dalam beberapa fotoresistor dan sel surya. Dalam metode deposisi bak kimia, lapisan tipis CdS telah disiapkan menggunakan [[tiourea]] sebagai sumber anion sulfida dan [[larutan dapar]] [[amonium]] untuk mengontrol pH:
Metode khusus digunakan untuk menghasilkan lapisan tipis CdS sebagai komponen dalam beberapa fotoresistor dan sel surya. Dalam metode deposisi bak kimia, lapisan tipis CdS telah disiapkan menggunakan [[tiourea]] sebagai sumber anion sulfida dan [[larutan dapar]] [[amonium]] untuk mengontrol pH:<ref>I.O. Oladeji. ''Optimization of Chemical Bath Deposited Cadmium Sulfide''. ''J. Electrochem. Soc''. 1997. Vol. 144 (7). hlm. 7. doi:10.1149/1.1837815.</ref>
:Cd<sup>2+</sup>  + H<sub>2</sub>O  +  (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CS  +  2 NH<sub>3</sub>  →  CdS  +  (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CO  +  2 NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
:Cd<sup>2+</sup>  + H<sub>2</sub>O  +  (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CS  +  2 NH<sub>3</sub>  →  CdS  +  (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CO  +  2 NH<sub>4</sub><sup>+</sup>


Kadmium sulfida dapat diproduksi menggunakan teknik [[deposisi uap kimia metal organik|epitaksi fase uap logam-organik dan MOCVD]] melalui reaksi [[dimetilkadmium]] dengan [[dietil sulfida]]:
Kadmium sulfida dapat diproduksi menggunakan teknik [[deposisi uap kimia metal organik|epitaksi fase uap logam-organik dan MOCVD]] melalui reaksi [[dimetilkadmium]] dengan [[dietil sulfida]]:<ref>H Uda. ''Thin CdS films prepared by metalorganic chemical vapor deposition''. ''Solar Energy Materials and Solar Cells''. 2003. Vol. 75 (1–2). hlm. 219. doi:10.1016/S0927-0248(02)00163-0.</ref>
:Cd(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>  + Et<sub>2</sub>S  →  CdS  +  CH<sub>3</sub>CH<sub>3</sub>  +  C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>
:Cd(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>  + Et<sub>2</sub>S  →  CdS  +  CH<sub>3</sub>CH<sub>3</sub>  +  C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>


Metode lain untuk menghasilkan lapisan CdS termasuk
Metode lain untuk menghasilkan lapisan CdS termasuk
*Teknik sol-gel
*Teknik sol-gel<ref>R Reisfeld. ''Nanosized semiconductor particles in glasses prepared by the sol–gel method: their optical properties and potential uses''. ''Journal of Alloys and Compounds''. 2002. Vol. 341 (1–2). hlm. 56. doi:10.1016/S0925-8388(02)00059-2.</ref>
*''Sputtering''
*''Sputtering''<ref>B Moon. ''Comparative studies of the properties of CdS films deposited on different substrates by R.F. sputtering''. ''Thin Solid Films''. 2006. Vol. 511–512. hlm. 299. doi:10.1016/j.tsf.2005.11.080.</ref>
*Deposisi elektrokimia
*Deposisi elektrokimia<ref>F Goto. ''Defect reduction in electrochemically deposited CdS thin films by annealing in O 2''. ''Solar Energy Materials and Solar Cells''. 1998. Vol. 50 (1–4). hlm. 147. doi:10.1016/S0927-0248(97)00136-0.</ref>
*Penyemprotan dengan prekursor garam kadmium, senyawa belerang, dan dopan
*Penyemprotan dengan prekursor garam kadmium, senyawa belerang, dan dopan<ref>Photovoltaic cells, J.F. Jordan, C.M. Lampkin Issue date: April 25, 1978</ref>
*[[Sablon]] menggunakan bubur yang mengandung CdS terdispersi
*[[Sablon]] menggunakan bubur yang mengandung CdS terdispersi<ref>, High performance photoresistor, Y.T. Sihvonen, issue date: September 21, 1965</ref>


==Reaksi==
==Reaksi==
Kadmium sulfida dapat larut dalam asam.
Kadmium sulfida dapat larut dalam asam.<ref>P. H. P. Wanrooij. ''Extraction of CdS pigment from waste polyethylene''. ''Journal of Applied Polymer Science''. 2006. Vol. 100 (2). hlm. 1024. doi:10.1002/app.22962.</ref>
:CdS  +  2 HCl  →  CdCl<sub>2</sub>  +  H<sub>2</sub>S
:CdS  +  2 HCl  →  CdCl<sub>2</sub>  +  H<sub>2</sub>S


Ketika larutan sulfida yang mengandung partikel CdS terdispersi diiradiasi dengan cahaya, gas [[hidrogen]] dihasilkan:
Ketika larutan sulfida yang mengandung partikel CdS terdispersi diiradiasi dengan cahaya, gas [[hidrogen]] dihasilkan:<ref>Mario Schiavello (1985) Photoelectrochemistry, Photocatalysis, and Photoreactors: Fundamentals and Developments Springer</ref>
: H<sub>2</sub>S → H<sub>2</sub> + S      Δ<sub>f</sub>''H'' = +9.4 kkal/mol
: H<sub>2</sub>S → H<sub>2</sub> + S      Δ<sub>f</sub>''H'' = +9.4 kkal/mol


Mekanisme yang diusulkan melibatkan pasangan elektron/lubang yang terbentuk ketika cahaya datang diserap oleh kadmium sulfida, diikuti oleh reaksi dengan air dan sulfida:
Mekanisme yang diusulkan melibatkan pasangan elektron/lubang yang terbentuk ketika cahaya datang diserap oleh kadmium sulfida,<ref>D. Lincot, Gary Hodes [https://books.google.com/books?id=bpWe4TNGnBAC&pg=PA49 Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium] The Electrochemical Society, 2006</ref> diikuti oleh reaksi dengan air dan sulfida:<ref>Mario Schiavello (1985) Photoelectrochemistry, Photocatalysis, and Photoreactors: Fundamentals and Developments Springer</ref>
:CdS&nbsp;+ ''hν''&nbsp;→ e<sup>−</sup>&nbsp;+ [[lubang elektron|h<sup>+</sup>]]
:CdS&nbsp;+ ''hν''&nbsp;→ e<sup>−</sup>&nbsp;+ [[lubang elektron|h<sup>+</sup>]]
:Reaksi elektron
:Reaksi elektron
Baris 36: Baris 38:


==Struktur dan properti fisik==
==Struktur dan properti fisik==
Seperti halnya [[seng sulfida]], kadmium sulfida memiliki dua bentuk kristal. Struktur wurtzit heksagonal yang lebih stabil (ditemukan dalam mineral ''Greenockite'') dan struktur ''zinc blende'' kubik (ditemukan dalam mineral Hawleyit). Dalam kedua bentuk ini, atom kadmium dan belerang berada dalam koordinat empat. Terdapat pula bentuk tekanan tinggi dengan struktur garam batu NaCl.
Seperti halnya [[seng sulfida]], kadmium sulfida memiliki dua bentuk kristal. Struktur wurtzit heksagonal yang lebih stabil (ditemukan dalam mineral ''Greenockite'') dan struktur ''zinc blende'' kubik (ditemukan dalam mineral Hawleyit). Dalam kedua bentuk ini, atom kadmium dan belerang berada dalam koordinat empat. Terdapat pula bentuk tekanan tinggi dengan struktur garam batu NaCl.<ref>Wells A.F. (1984) ''Structural Inorganic Chemistry'' 5th edition Oxford Science Publications</ref>


Kadmium sulfida adalah [[semikonduktor]] celah pita langsung (celah 2,42 [[elektronvolt|eV]]). Kedekatan celah pitanya dengan panjang gelombang cahaya tampak memberinya penampakan berwarna.<br /> Selain sifat yang jelas ini, terdapat sifat-sifat lain yang dihasilkan:
Kadmium sulfida adalah [[semikonduktor]] celah pita langsung (celah 2,42 [[elektronvolt|eV]]).<ref>D. Lincot, Gary Hodes [https://books.google.com/books?id=bpWe4TNGnBAC&pg=PA49 Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium] The Electrochemical Society, 2006</ref> Kedekatan celah pitanya dengan panjang gelombang cahaya tampak memberinya penampakan berwarna.<ref>Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) [https://books.google.com/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA522 ''Inorganic Chemistry''], Elsevier</ref><br /> Selain sifat yang jelas ini, terdapat sifat-sifat lain yang dihasilkan:
*konduktivitas meningkat ketika diradiasi, (yang mengarah pada penggunaan sebagai [[resistor foto|fotoresistor]])
*konduktivitas meningkat ketika diradiasi,<ref>D. Lincot, Gary Hodes [https://books.google.com/books?id=bpWe4TNGnBAC&pg=PA49 Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium] The Electrochemical Society, 2006</ref> (yang mengarah pada penggunaan sebagai [[resistor foto|fotoresistor]])
*ketika dikombinasikan dengan semikonduktor tipe-p, ia membentuk komponen inti sel fotovoltaik ([[sel surya]]) dan sel surya CdS/Cu<sub>2</sub>S merupakan salah satu sel efisien pertama yang dilaporkan (1954)
*ketika dikombinasikan dengan semikonduktor tipe-p, ia membentuk komponen inti sel fotovoltaik ([[sel surya]]) dan sel surya CdS/Cu<sub>2</sub>S merupakan salah satu sel efisien pertama yang dilaporkan (1954)<ref>Antonio Luque, Steven Hegedus, (2003), [https://books.google.com/books?id=u-bCMhl_JjQC Handbook of Photovoltaic Science and Engineering] John Wiley and Sons</ref><ref>D. Reynolds. ''Photovoltaic Effect in Cadmium Sulfide''. ''Physical Review''. 1954. Vol. 96 (2). hlm. 533. doi:10.1103/PhysRev.96.533.</ref>
*ketika didoping dengan misalnya Cu<sup>+</sup> ("aktivator") dan Al<sup>3+</sup> ("koaktivator") CdS berpendar di bawah eksitasi berkas elektron ([[katodoluminesensi]]) dan digunakan sebagai [[fosfor]]
*ketika didoping dengan misalnya Cu<sup>+</sup> ("aktivator") dan Al<sup>3+</sup> ("koaktivator") CdS berpendar di bawah eksitasi berkas elektron ([[katodoluminesensi]]) dan digunakan sebagai [[fosfor]]<ref>C. Fouassier,(1994), ''Luminescence'' in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons</ref>
*kedua [[polimorf]] tersebut bersifat [[piezoelektrik]] dan heksagonalnya juga bersifat [[piroelektrisitas|piroelektrik]]
*kedua [[polimorf]] tersebut bersifat [[piezoelektrik]] dan heksagonalnya juga bersifat [[piroelektrisitas|piroelektrik]]<ref>Wilfred Minkus. ''Temperature Dependence of the Pyroelectric Effect in Cadmium Sulfide''. ''Physical Review''. 1965. Vol. 138 (4A). hlm. A1277–A1287. doi:10.1103/PhysRev.138.A1277.</ref>
*[[elektroluminesensi]]
*[[elektroluminesensi]]<ref>Roland Smith. ''Low-Field Electroluminescence in Insulating Crystals of Cadmium Sulfide''. ''Physical Review''. 1957. Vol. 105 (3). hlm. 900. doi:10.1103/PhysRev.105.900.</ref>
*Kristal CdS dapat bertindak sebagai media penguatan dalam keadaan padat  laser
*Kristal CdS dapat bertindak sebagai media penguatan dalam keadaan padat  laser<ref>Yu A Akimov. ''KGP-2: An Electron-Beam-Pumped Cadmium Sulfide Laser''. ''Soviet Journal of Quantum Electronics''. 1972. Vol. 2 (3). hlm. 284. doi:10.1070/QE1972v002n03ABEH004443.</ref><ref>Ritesh Agarwal. ''Lasing in Single Cadmium Sulfide Nanowire Optical Cavities''. ''Nano Letters''. 2005. Vol. 5 (5). hlm. 917–920. doi:10.1021/nl050440u.</ref>
*Dalam bentuk film tipis, CdS dapat dikombinasikan dengan lapisan lain untuk digunakan dalam jenis sel surya tertentu. CdS juga merupakan salah satu bahan semikonduktor pertama yang digunakan untuk [[Thin-film Transistor|transistor film tipis]] (TFT). Namun, minat terhadap semikonduktor majemuk untuk TFT sebagian besar memudar setelah munculnya teknologi silikon amorf pada akhir tahun 1970-an.
*Dalam bentuk film tipis, CdS dapat dikombinasikan dengan lapisan lain untuk digunakan dalam jenis sel surya tertentu.<ref>H. Zhao. ''The effect of impurities on the doping and VOC of Cd ''Te''/CDS thin film solar cells''. ''Thin Solid Films''. 2009. Vol. 517 (7). hlm. 2365–2369. doi:10.1016/j.tsf.2008.11.041.</ref> CdS juga merupakan salah satu bahan semikonduktor pertama yang digunakan untuk [[Thin-film Transistor|transistor film tipis]] (TFT).<ref>Paul Weimer. ''The TFT A New Thin-Film Transistor''. ''Proceedings of the IRE''. 1962. Vol. 50 (6). hlm. 1462–1469. doi:10.1109/JRPROC.1962.288190.</ref> Namun, minat terhadap semikonduktor majemuk untuk TFT sebagian besar memudar setelah munculnya teknologi silikon amorf pada akhir tahun 1970-an.
*Film tipis CdS dapat bersifat piezoelektrik dan telah digunakan sebagai transduser yang dapat beroperasi pada frekuensi di wilayah GHz.
*Film tipis CdS dapat bersifat piezoelektrik dan telah digunakan sebagai transduser yang dapat beroperasi pada frekuensi di wilayah GHz.
*Pita nano CdS menunjukkan pendinginan bersih akibat pemusnahan [[fonon]], selama pendaran anti-Stokes pada ~510 nm. Hasilnya, penurunan suhu maksimum sebesar 40 dan 15 K telah ditunjukkan ketika pita nano dipompa dengan laser 514 atau 532 nm.
*Pita nano CdS menunjukkan pendinginan bersih akibat pemusnahan [[fonon]], selama pendaran anti-Stokes pada ~510 nm. Hasilnya, penurunan suhu maksimum sebesar 40 dan 15 K telah ditunjukkan ketika pita nano dipompa dengan laser 514 atau 532 nm.<ref>Jun Zhang. ''Laser cooling of a semiconductor by 40 kelvin''. ''Nature''. 24 January 2013. Vol. 493 (7433). hlm. 504–508. doi:10.1038/nature11721.</ref>


==Penggunaan==
==Penggunaan==
===Pigmen===
===Pigmen===
 
CdS digunakan sebagai pigmen dalam plastik, menunjukkan stabilitas termal yang baik, tahan terhadap cahaya dan cuaca, tahan kimia, dan opasitas tinggi.<ref>Hugh MacDonald Smith. [https://archive.org/details/highperformancep0000unse High Performance Pigments]. Wiley-VCH. 2002. ISBN 978-3-527-30204-8.</ref> Sebagai pigmen, CdS dikenal sebagai kadmium kuning (pigmen CI kuning 37).<ref>Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) [https://books.google.com/books?id=Mtth5g59dEIC&pg=PA522 ''Inorganic Chemistry''], Elsevier</ref><ref>R. M. Christie 2001 [https://books.google.com/books?id=IIC3sYWh_NUC&pg=PA155 Colour Chemistry], p. 155 Royal Society of Chemistry</ref> Sekitar 2000 ton diproduksi setiap tahunnya pada tahun 1982, mewakili sekitar 25% dari kadmium yang diproses secara komersial.<ref>Karl-Heinz Schulte-Schrepping, Magnus Piscator "Cadmium and Cadmium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007 Wiley-VCH, Weinheim. .</ref>
CdS digunakan sebagai pigmen dalam plastik, menunjukkan stabilitas termal yang baik, tahan terhadap cahaya dan cuaca, tahan kimia, dan opasitas tinggi. Sebagai pigmen, CdS dikenal sebagai kadmium kuning (pigmen CI kuning 37). Sekitar 2000 ton diproduksi setiap tahunnya pada tahun 1982, mewakili sekitar 25% dari kadmium yang diproses secara komersial.


===Penggunaan historis dalam seni===
===Penggunaan historis dalam seni===
Ketersediaan kadmium sulfida secara umum secara komersial sejak tahun 1840-an menyebabkan penggunaannya oleh para seniman, terutama [[Vincent Van Gogh]], [[Claude Monet]] (dalam seri London dan karya-karyanya yang lain) dan [[Henri Matisse]] (''Bathers by a River'' 1916–1919). Keberadaan kadmium dalam cat telah digunakan untuk mendeteksi pemalsuan lukisan yang diduga dibuat sebelum abad ke-19.
Ketersediaan kadmium sulfida secara umum secara komersial sejak tahun 1840-an menyebabkan penggunaannya oleh para seniman, terutama [[Vincent Van Gogh]], [[Claude Monet]] (dalam seri London dan karya-karyanya yang lain) dan [[Henri Matisse]] (''Bathers by a River'' 1916–1919).<ref>Sidney Perkowitz, 1998, [https://books.google.com/books?id=ROHJnk2JOfIC ''Empire of Light: A History of Discovery in Science and Art''] Joseph Henry Press,</ref> Keberadaan kadmium dalam cat telah digunakan untuk mendeteksi pemalsuan lukisan yang diduga dibuat sebelum abad ke-19.<ref>W. Stanley Taft, James W. Mayer, Richard Newman, Peter Kuniholm, Dusan Stulik (2000) [https://books.google.com/books?id=Z720KVxkInYC The Science of Paintings], Springer,</ref>


===Larutan CdS-CdSe===
===Larutan CdS-CdSe===
CdS dan CdSe membentuk larutan padat satu sama lain. Peningkatan jumlah [[kadmium selenida]] menghasilkan pigmen yang mendekati merah, misalnya pigmen CI jinggt 20 dan pigmen CI merah 108.
CdS dan CdSe membentuk larutan padat satu sama lain. Peningkatan jumlah [[kadmium selenida]] menghasilkan pigmen yang mendekati merah, misalnya pigmen CI jinggt 20 dan pigmen CI merah 108.<ref>R. M. Christie 2001 [https://books.google.com/books?id=IIC3sYWh_NUC&pg=PA155 Colour Chemistry], p. 155 Royal Society of Chemistry</ref>


==Keamanan==
==Keamanan==
Kadmium sulfida bersifat [[toksisitas|toksik]], terutama berbahaya jika terhirup sebagai debu, dan senyawa kadmium secara umum diklasifikasikan sebagai [[karsinogen]]ik. Masalah biokompatibilitas telah dilaporkan ketika CdS digunakan sebagai pewarna pada tato. CdS memiliki [[median dosis letal|LD<sub>50</sub>]] sekitar 7.080 mg/kg pada tikus, yang lebih tinggi daripada senyawa kadmium lainnya karena [[kelarutan]]nya yang rendah.
Kadmium sulfida bersifat [[toksisitas|toksik]], terutama berbahaya jika terhirup sebagai debu, dan senyawa kadmium secara umum diklasifikasikan sebagai [[karsinogen]]ik.<ref>[https://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng0404.html CDC - CADMIUM SULFIDE - International Chemical Safety Cards - NIOSH]. June 26, 2018.</ref> Masalah biokompatibilitas telah dilaporkan ketika CdS digunakan sebagai pewarna pada tato.<ref>A Bjornberg. ''Reactions to light in yellow tattoos from cadmium sulfide''. ''Arch Dermatol''. Sep 1963. Vol. 88 (3). hlm. 267–71. doi:10.1001/archderm.1963.01590210025003.</ref> CdS memiliki [[median dosis letal|LD<sub>50</sub>]] sekitar 7.080 mg/kg pada tikus, yang lebih tinggi daripada senyawa kadmium lainnya karena [[kelarutan]]nya yang rendah.<ref>[http://www.alfa.com/content/msds/german/A14544.pdf Sicherheitsdatenblatt].</ref>
 
==Referensi==


==Pranala luar==
==Pranala luar==
* [https://web.archive.org/web/20060317152905/http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/Cd/Cd1S1-1306236.html Cadmium(II) sulphide information at Webelements]
* [https://web.archive.org/web/20060317152905/http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/Cd/Cd1S1-1306236.html Cadmium(II) sulphide information at Webelements]
* [https://web.archive.org/web/20051015082333/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol58/mono58-2.htm IARC Monograph: "Cadmium and Cadmium Compounds"] Last access November 2005.
* [https://web.archive.org/web/20051015082333/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol58/mono58-2.htm IARC Monograph: "Cadmium and Cadmium Compounds"] Last access November 2005.
Baris 73: Baris 71:
* [https://web.archive.org/web/20070110041648/http://www.mod.uk/DefenceInternet/AboutDefence/CorporatePublications/ScienceandTechnologyPublications/InformationSheets/ZincCadmiumSulphideDispersionTrials.htm Defence Internet | About Defence | Zinc Cadmium Sulphide Dispersion Trials] 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.
* [https://web.archive.org/web/20070110041648/http://www.mod.uk/DefenceInternet/AboutDefence/CorporatePublications/ScienceandTechnologyPublications/InformationSheets/ZincCadmiumSulphideDispersionTrials.htm Defence Internet | About Defence | Zinc Cadmium Sulphide Dispersion Trials] 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.


== Referensi ==
<references />


== Sumber dan atribusi ==


== Sumber dan atribusi ==
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kadmium+sulfida&oldid=28394726 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28394726 (2025-11-10T04:15:09Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kadmium+sulfida&oldid=28394726 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28394726 (2025-11-10T04:15:09Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 29 Agustus 2026 04.01

Berkas:Cadmium sulfide.jpg
Cadmium sulfide

Kadmium sulfida adalah senyawa anorganik dengan rumus CdS. Kadmium sulfida adalah garam berwarna kuning. Ia terdapat di alam dengan dua struktur kristal yang berbeda sebagai mineral langka greenockite dan hawleyite, tetapi lebih lazim sebagai substituen pengotor dalam bijih seng berstruktur serupa sfalerit dan wurtzit, yang merupakan sumber ekonomi utama kadmium. Sebagai senyawa yang mudah diisolasi dan dimurnikan, ia merupakan sumber utama kadmium untuk semua aplikasi komersial.[1] Warna kuningnya yang cerah menyebabkan ia diadopsi sebagai pigmen untuk cat kuning cadmium yellow pada tahun 1800-an.

Produksi

Kadmium sulfida dapat dibuat dengan presipitasi garam kadmium(II) terlarut dengan ion sulfida. Reaksi ini telah digunakan untuk analisis gravimetri dan analisis anorganik kualitatif.[2] Rute preparatif dan perlakuan produk selanjutnya memengaruhi bentuk polimorfik yang dihasilkan (yaitu, kubik vs heksagonal). Telah ditegaskan bahwa metode presipitasi kimia menghasilkan bentuk zincblende kubik.[3]

Produksi pigmen biasanya melibatkan presipitasi CdS, pencucian endapan padat untuk menghilangkan garam kadmium terlarut, diikuti dengan kalsinasi (pemanggangan) untuk mengubahnya menjadi bentuk heksagonal, diikuti dengan penggilingan untuk menghasilkan bubuk. Ketika kadmium sulfida selenida dibutuhkan, CdSe diendapkan bersama CdS dan kadmium sulfoselenida dihasilkan selama langkah kalsinasi.[4]

Kadmium sulfida terkadang berasosiasi dengan bakteri pereduksi sulfat.[5][6]

Rute untuk menghasilkan lapisan tipis CdS

Metode khusus digunakan untuk menghasilkan lapisan tipis CdS sebagai komponen dalam beberapa fotoresistor dan sel surya. Dalam metode deposisi bak kimia, lapisan tipis CdS telah disiapkan menggunakan tiourea sebagai sumber anion sulfida dan larutan dapar amonium untuk mengontrol pH:[7]

Cd2+ + H2O + (NH2)2CS + 2 NH3 → CdS + (NH2)2CO + 2 NH4+

Kadmium sulfida dapat diproduksi menggunakan teknik epitaksi fase uap logam-organik dan MOCVD melalui reaksi dimetilkadmium dengan dietil sulfida:[8]

Cd(CH3)2 + Et2S → CdS + CH3CH3 + C4H10

Metode lain untuk menghasilkan lapisan CdS termasuk

  • Teknik sol-gel[9]
  • Sputtering[10]
  • Deposisi elektrokimia[11]
  • Penyemprotan dengan prekursor garam kadmium, senyawa belerang, dan dopan[12]
  • Sablon menggunakan bubur yang mengandung CdS terdispersi[13]

Reaksi

Kadmium sulfida dapat larut dalam asam.[14]

CdS + 2 HCl → CdCl2 + H2S

Ketika larutan sulfida yang mengandung partikel CdS terdispersi diiradiasi dengan cahaya, gas hidrogen dihasilkan:[15]

H2S → H2 + S ΔfH = +9.4 kkal/mol

Mekanisme yang diusulkan melibatkan pasangan elektron/lubang yang terbentuk ketika cahaya datang diserap oleh kadmium sulfida,[16] diikuti oleh reaksi dengan air dan sulfida:[17]

CdS + hν → e− + h+
Reaksi elektron
2e− + 2H2O → H2 + 2OH−
Reaksi lubang
2h+ + S2− → S

Struktur dan properti fisik

Seperti halnya seng sulfida, kadmium sulfida memiliki dua bentuk kristal. Struktur wurtzit heksagonal yang lebih stabil (ditemukan dalam mineral Greenockite) dan struktur zinc blende kubik (ditemukan dalam mineral Hawleyit). Dalam kedua bentuk ini, atom kadmium dan belerang berada dalam koordinat empat. Terdapat pula bentuk tekanan tinggi dengan struktur garam batu NaCl.[18]

Kadmium sulfida adalah semikonduktor celah pita langsung (celah 2,42 eV).[19] Kedekatan celah pitanya dengan panjang gelombang cahaya tampak memberinya penampakan berwarna.[20]
Selain sifat yang jelas ini, terdapat sifat-sifat lain yang dihasilkan:

  • konduktivitas meningkat ketika diradiasi,[21] (yang mengarah pada penggunaan sebagai fotoresistor)
  • ketika dikombinasikan dengan semikonduktor tipe-p, ia membentuk komponen inti sel fotovoltaik (sel surya) dan sel surya CdS/Cu2S merupakan salah satu sel efisien pertama yang dilaporkan (1954)[22][23]
  • ketika didoping dengan misalnya Cu+ ("aktivator") dan Al3+ ("koaktivator") CdS berpendar di bawah eksitasi berkas elektron (katodoluminesensi) dan digunakan sebagai fosfor[24]
  • kedua polimorf tersebut bersifat piezoelektrik dan heksagonalnya juga bersifat piroelektrik[25]
  • elektroluminesensi[26]
  • Kristal CdS dapat bertindak sebagai media penguatan dalam keadaan padat laser[27][28]
  • Dalam bentuk film tipis, CdS dapat dikombinasikan dengan lapisan lain untuk digunakan dalam jenis sel surya tertentu.[29] CdS juga merupakan salah satu bahan semikonduktor pertama yang digunakan untuk transistor film tipis (TFT).[30] Namun, minat terhadap semikonduktor majemuk untuk TFT sebagian besar memudar setelah munculnya teknologi silikon amorf pada akhir tahun 1970-an.
  • Film tipis CdS dapat bersifat piezoelektrik dan telah digunakan sebagai transduser yang dapat beroperasi pada frekuensi di wilayah GHz.
  • Pita nano CdS menunjukkan pendinginan bersih akibat pemusnahan fonon, selama pendaran anti-Stokes pada ~510 nm. Hasilnya, penurunan suhu maksimum sebesar 40 dan 15 K telah ditunjukkan ketika pita nano dipompa dengan laser 514 atau 532 nm.[31]

Penggunaan

Pigmen

CdS digunakan sebagai pigmen dalam plastik, menunjukkan stabilitas termal yang baik, tahan terhadap cahaya dan cuaca, tahan kimia, dan opasitas tinggi.[32] Sebagai pigmen, CdS dikenal sebagai kadmium kuning (pigmen CI kuning 37).[33][34] Sekitar 2000 ton diproduksi setiap tahunnya pada tahun 1982, mewakili sekitar 25% dari kadmium yang diproses secara komersial.[35]

Penggunaan historis dalam seni

Ketersediaan kadmium sulfida secara umum secara komersial sejak tahun 1840-an menyebabkan penggunaannya oleh para seniman, terutama Vincent Van Gogh, Claude Monet (dalam seri London dan karya-karyanya yang lain) dan Henri Matisse (Bathers by a River 1916–1919).[36] Keberadaan kadmium dalam cat telah digunakan untuk mendeteksi pemalsuan lukisan yang diduga dibuat sebelum abad ke-19.[37]

Larutan CdS-CdSe

CdS dan CdSe membentuk larutan padat satu sama lain. Peningkatan jumlah kadmium selenida menghasilkan pigmen yang mendekati merah, misalnya pigmen CI jinggt 20 dan pigmen CI merah 108.[38]

Keamanan

Kadmium sulfida bersifat toksik, terutama berbahaya jika terhirup sebagai debu, dan senyawa kadmium secara umum diklasifikasikan sebagai karsinogenik.[39] Masalah biokompatibilitas telah dilaporkan ketika CdS digunakan sebagai pewarna pada tato.[40] CdS memiliki LD50 sekitar 7.080 mg/kg pada tikus, yang lebih tinggi daripada senyawa kadmium lainnya karena kelarutannya yang rendah.[41]

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier
  2. ↑ Fred Ibbotson (2007), The Chemical Analysis of Steel-Works' Materials,Read Books,
  3. ↑ Paul Klocek (1991), Handbook of Infrared Optical Materials, CRC Press
  4. ↑ Hugh MacDonald Smith. High Performance Pigments. Wiley-VCH. 2002. ISBN 978-3-527-30204-8.
  5. ↑ Larry L. Barton 1995 Sulfate reducing bacteria, Springer,
  6. ↑ Rozamond Y. Sweeney. Bacterial Biosynthesis of Cadmium Sulfide Nanocrystals. Chemistry & Biology. 2004. Vol. 11 (11). hlm. 1553–9. doi:10.1016/j.chembiol.2004.08.022.
  7. ↑ I.O. Oladeji. Optimization of Chemical Bath Deposited Cadmium Sulfide. J. Electrochem. Soc. 1997. Vol. 144 (7). hlm. 7. doi:10.1149/1.1837815.
  8. ↑ H Uda. Thin CdS films prepared by metalorganic chemical vapor deposition. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2003. Vol. 75 (1–2). hlm. 219. doi:10.1016/S0927-0248(02)00163-0.
  9. ↑ R Reisfeld. Nanosized semiconductor particles in glasses prepared by the sol–gel method: their optical properties and potential uses. Journal of Alloys and Compounds. 2002. Vol. 341 (1–2). hlm. 56. doi:10.1016/S0925-8388(02)00059-2.
  10. ↑ B Moon. Comparative studies of the properties of CdS films deposited on different substrates by R.F. sputtering. Thin Solid Films. 2006. Vol. 511–512. hlm. 299. doi:10.1016/j.tsf.2005.11.080.
  11. ↑ F Goto. Defect reduction in electrochemically deposited CdS thin films by annealing in O 2. Solar Energy Materials and Solar Cells. 1998. Vol. 50 (1–4). hlm. 147. doi:10.1016/S0927-0248(97)00136-0.
  12. ↑ Photovoltaic cells, J.F. Jordan, C.M. Lampkin Issue date: April 25, 1978
  13. ↑ , High performance photoresistor, Y.T. Sihvonen, issue date: September 21, 1965
  14. ↑ P. H. P. Wanrooij. Extraction of CdS pigment from waste polyethylene. Journal of Applied Polymer Science. 2006. Vol. 100 (2). hlm. 1024. doi:10.1002/app.22962.
  15. ↑ Mario Schiavello (1985) Photoelectrochemistry, Photocatalysis, and Photoreactors: Fundamentals and Developments Springer
  16. ↑ D. Lincot, Gary Hodes Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium The Electrochemical Society, 2006
  17. ↑ Mario Schiavello (1985) Photoelectrochemistry, Photocatalysis, and Photoreactors: Fundamentals and Developments Springer
  18. ↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications
  19. ↑ D. Lincot, Gary Hodes Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium The Electrochemical Society, 2006
  20. ↑ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier
  21. ↑ D. Lincot, Gary Hodes Chemical Solution Deposition of Semiconducting and Non-Metallic Films: Proceedings of the International Symposium The Electrochemical Society, 2006
  22. ↑ Antonio Luque, Steven Hegedus, (2003), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering John Wiley and Sons
  23. ↑ D. Reynolds. Photovoltaic Effect in Cadmium Sulfide. Physical Review. 1954. Vol. 96 (2). hlm. 533. doi:10.1103/PhysRev.96.533.
  24. ↑ C. Fouassier,(1994), Luminescence in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons
  25. ↑ Wilfred Minkus. Temperature Dependence of the Pyroelectric Effect in Cadmium Sulfide. Physical Review. 1965. Vol. 138 (4A). hlm. A1277–A1287. doi:10.1103/PhysRev.138.A1277.
  26. ↑ Roland Smith. Low-Field Electroluminescence in Insulating Crystals of Cadmium Sulfide. Physical Review. 1957. Vol. 105 (3). hlm. 900. doi:10.1103/PhysRev.105.900.
  27. ↑ Yu A Akimov. KGP-2: An Electron-Beam-Pumped Cadmium Sulfide Laser. Soviet Journal of Quantum Electronics. 1972. Vol. 2 (3). hlm. 284. doi:10.1070/QE1972v002n03ABEH004443.
  28. ↑ Ritesh Agarwal. Lasing in Single Cadmium Sulfide Nanowire Optical Cavities. Nano Letters. 2005. Vol. 5 (5). hlm. 917–920. doi:10.1021/nl050440u.
  29. ↑ H. Zhao. The effect of impurities on the doping and VOC of Cd Te/CDS thin film solar cells. Thin Solid Films. 2009. Vol. 517 (7). hlm. 2365–2369. doi:10.1016/j.tsf.2008.11.041.
  30. ↑ Paul Weimer. The TFT A New Thin-Film Transistor. Proceedings of the IRE. 1962. Vol. 50 (6). hlm. 1462–1469. doi:10.1109/JRPROC.1962.288190.
  31. ↑ Jun Zhang. Laser cooling of a semiconductor by 40 kelvin. Nature. 24 January 2013. Vol. 493 (7433). hlm. 504–508. doi:10.1038/nature11721.
  32. ↑ Hugh MacDonald Smith. High Performance Pigments. Wiley-VCH. 2002. ISBN 978-3-527-30204-8.
  33. ↑ Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier
  34. ↑ R. M. Christie 2001 Colour Chemistry, p. 155 Royal Society of Chemistry
  35. ↑ Karl-Heinz Schulte-Schrepping, Magnus Piscator "Cadmium and Cadmium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007 Wiley-VCH, Weinheim. .
  36. ↑ Sidney Perkowitz, 1998, Empire of Light: A History of Discovery in Science and Art Joseph Henry Press,
  37. ↑ W. Stanley Taft, James W. Mayer, Richard Newman, Peter Kuniholm, Dusan Stulik (2000) The Science of Paintings, Springer,
  38. ↑ R. M. Christie 2001 Colour Chemistry, p. 155 Royal Society of Chemistry
  39. ↑ CDC - CADMIUM SULFIDE - International Chemical Safety Cards - NIOSH. June 26, 2018.
  40. ↑ A Bjornberg. Reactions to light in yellow tattoos from cadmium sulfide. Arch Dermatol. Sep 1963. Vol. 88 (3). hlm. 267–71. doi:10.1001/archderm.1963.01590210025003.
  41. ↑ Sicherheitsdatenblatt.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28394726 (2025-11-10T04:15:09Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Kadmium_sulfida&oldid=24950"