Kadmiumtetrafluorborat
|
|
| Namn | |
|---|---|
| Andra namn Kadmium(II)tetrafluorborat
Kadmiumfluorborat Kadmiumfluorborat |
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ECHA InfoCard | 100.034.975 |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| Cd(BF 4 ) 2 | |
| Molar massa | 286,020 g/mol |
| Utseende |
färglösa fasta kristaller mycket hygroskopiska |
| Odör | luktfri |
| Densitet | 1,60 g/cm 3 |
| mycket löslig | |
| Löslighet | mycket lösligt i alkohol |
| Faror | |
| NIOSH (USA:s hälsoexponeringsgränser): | |
|
PEL (tillåtet)
|
[1910.1027] TWA 0,005 mg/m 3 (som Cd) |
|
REL (rekommenderas)
|
Ca |
|
IDLH (Omedelbar fara)
|
Ca [9 mg/m 3 (som Cd)] |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Kadmiumtetrafluorborat är en jonisk kemisk förening med formeln Cd(BF 4 ) 2 . Det är ett joniskt, kristallint fast ämne, som är färglöst och luktfritt. Kadmiumtetrafluorborat används oftast i industriell produktion av höghållfasta stål , dess syfte är att förhindra väteabsorption, en källa till efterproduktion av sprickbildning av metallen, i de behandlade stålen. En annan tillämpning av kadmiumtetrafluoroborats kemi är finjustering av storleken på kadmiumtellurid nanomaterial .
Även om användningen av kadmiumtetrafluorborat är begränsad, bör farhågor om begränsad eller kronisk exponering för detta ämne uppmärksammas av en läkare eller annan utbildad medicinsk personal. Exponering för kadmiumtetrafluorborat, via förtäring, kontakt med hud eller slemhinnor, eller inandning kan ha bestående och skadliga hälsoeffekter.
Förberedelse
Kadmiumtetrafluorborat kan framställas från reaktionen mellan en vattenlösning av fluorborsyra och kadmiumkarbonat eller kadmiumoxid :
- [ citat behövs ]
- [ citat behövs ]
Det är också möjligt att framställa kadmiumtetrafluorborat genom en oxidationsreduktionsreaktion som implementerar nitrosyltetrafluorborat:
![{\displaystyle {\ce {{Cd(s)}+{2NOBF4}->[{\rm {ethyl\ acetate}}][{\rm {methyl\ cyanide}}]{Cd(BF4)2}+{2NO}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/82f8dfd69b72ace7062e5356006713ca1ba6e730)
Strukturera
Kadmiumtetrafluorborat
Kadmiumtetrafluorborat är en jonisk förening bildad av de två joniska arterna Cd 2+ och BF 4 − . Vid rumstemperatur bildar den färglösa, luktfria kristaller som är lösliga i polära lösningsmedel som vatten eller etanol. Vid rumstemperatur finns det hydratiserade saltet, Cd(BF4 ) 2 · 6H2O , i ett monoklint kristallsystem , även om detta är temperaturberoende. Två första ordningens fasövergångar har noterats i litteraturen för detta material, en vardera vid 324 K och 177 K, som representerar en förändring i kristallsystemet från monoklint till trigonalt respektive från trigonalt till antingen monokliniskt eller trikliniskt . Den kvasi-trigonala geometrin hos kadmiumtetrafluorborathexahydratkristallen är unik bland första radens övergångsmetalltetrafluoroborater och perklorater, som övervägande har hexagonala strukturer.
Besläktade övergångsmetallkomplex
Cd2 + -arterna av kadmiumtetrafluorborat kan associera med olika ligander för att bilda övergångsmetallkomplex . De strukturella formlerna och geometrierna för sådana komplex kan variera beroende på komplexets koordinationsnummer och de elektroniska egenskaperna hos liganderna (se även HSAB-teori ). Två generella former kan dock dominera: (i) [Cd(L) n (BF 4 ) m ], där L och BF 4 − är ligander i den inre sfären, och (ii) [Cd(L) n ]( BF 4 ) 2 , där BF 4 − är belägen i den yttre sfären; för båda, n=1,2,…,6. Litteraturen innehåller rapporter om förvrängda oktaedriska geometrier för kadmiumtetrafluorboratkomplex med kvävehaltiga ligander såsom pyrazoler och imidazoler och porfyriner . Med tanke på de strukturella formlerna för kadmiumtetrafluorboratkomplex noterade i litteraturen, såsom [Cd(L) 4 (BF4 ) 2 ] , är det troligt att tetraedriska geometrier också är möjliga i sådana komplex.
Används
Galvanisering
Den mest betydande industriella användningen av Cd(BF 4 ) 2 är vid galvanisering av höghållfasta stål. Här avsätts arter som kadmiumtetrafluorborat (eller Cd-Ti eller CdCN) på ytan av stål i en galvaniseringsprocess som hämmar absorptionen av väte på ytan av stålen, en källa till sprickbildning efter bränning av metallen. Optimering av galvaniseringsprocessen, justering av elektrolytkoncentrationer i kadmiumtetrafluorboratblandningar, har undersökts i litteraturen. Bland andra metoder för elektroplätering har kadmiumtetrafluorboratbad medeleffektiv effektivitet. Det har till exempel visat sig att traditionella cyanidbad (t.ex. CdCN eller ZnCN) och varianter därav ger en effektivare fördelning av strömtätheten under galvanisering, vilket resulterar i stål som kan tåla större belastningar.
Nanomaterial
En metod för etsning av CdTe nanokristaller som tar bort Cd från ytan av nanostrukturerna via attack av tetrafluorboratanjoner har rapporterats i litteraturen. Medan närvaron av Cd-F-ytbindningar och dissociation av Cd från ytan av nanostrukturerna är tydliga från undersökningen , diskuterades inte komplexbildning av Cd med BF 4 - i lösning, men kan härledas från de spektrofotometriska resultaten.
Bestämning av bor i stål genom lösningsmedelsextraktion
Metoder har rapporterats för bestämning av borkoncentration i stål med användning av kadmiumtetrafluorboratkomplexbildning under lösningsmedelsextraktion för att underlätta indirekta atomabsorptionsmätningar . Tetrafluorborat, bildat från syraextraktion av bor för ett stålprov med borsyra , associeras med ett övergångsmetallkomplex av Cd 2+ och bildar ett komplex som är mätbart med atomabsorptionsspektroskopi. Liknande procedurer har implementerats för samma ändamål med användning av andra övergångsmetaller och för bestämning av bor i högrent kisel med användning av andra kadmiumtetrafluorboratövergångsmetallkomplex.
Faror och säkerhet
Biologiska faror, säkerhet och behandling
Kadmiumtetreafluorborat är ett frätande ämne, särskilt i vattenlösning. Flera exponeringsvägar, såsom förtäring, inandning eller kontakt med hud eller slemhinnor , är tillgängliga genom kontakt med vattenhaltigt kadmiumtetrafluorbromat. Målbiologiska system efter exponering inkluderar lungor, njurar och lever. Symtom på exponering för kadmiumtetrafluorborat inkluderar illamående, kräkningar, feber, irritation av slemhinnor (t.ex. övre luftvägar, ögon) och hud, hosta, väsande andning eller andningssvårigheter. Mekanismen för toxicitet för detta ämne är relaterad till kadmiumförgiftning och exponering för borater och fluorvätesyra . Föreningen fungerar i lösning som ett svagt surt oorganiskt salt, neutraliserande baser. Efter initial exponering rekommenderas en grundlig upphöjning av det drabbade området med vatten. Att söka läkarvård rekommenderas dock starkt eftersom behandling för exponering för Cd- eller F-innehållande föreningar såsom kadmiumtetrafluorborat i allmänhet involverar intravenös administrering (IV) av kalciumklorid och natriumbikarbonat i syfte att upprätthålla blodets pH och binda Cd 2+ och BF 4 - i olösliga salter.
Kronisk exponering
Kronisk exponering för detta ämne kan ha negativa hälsoeffekter. Enligt dess OSHA-, IARC- och ACGIH-klassificeringar är kadmiumtetrafluorborat erkänt som ett cancerframkallande ämne. Ytterligare effekter av kronisk exponering kan inkludera hypokalcemi och ödem i andningsorganen.
Icke-biologiska faror och säkerhet
Även om denna förening är en försumbar brandrisk, producerar förbränning av kadmiumtetrafluorborat farliga nedbrytningsprodukter inklusive kadmium/ kadmiumoxid och vätefluorid . Därför förvaras kadmiumtetrafluoroborat utom direkt ljus, i en sval miljö och borta från andra brandfarliga material.