کاربرد سولفور سدیم در تهیه رنگدانه های کادمیوم

یکی از صنایعی که روزانه مقدار زیادی از ترکیب سولفور سدیم را برای تولید محصولات خود مصرف می کنند، کارخانه های تولید رنگ و رنگدانه هستند. انواع ترکیبات رنگزای گوگردی با استفاده از نمک سولفور سدیم تهیه می شوند. این ماده به عنوان یک احیا کننده در فرآیندهای تولید رنگدانه به کار می رود. در این مطلب قصد داریم به بررسی مراحل تهیه رنگدانه های کادمیوم بپردازیم.

تهیه رنگدانه های کادمیوم با استفاده از سولفور سدیم

تولید رنگدانه های کادمیوم زرد و قرمز به روش های تجاری و صنعتی معمولاً به روش همرسوبی موادی مانند لیتوپون (Lithopone) انجام می شود؛ لیتوپون ها ترکیبات رنگی هستند که شامل سولفات روی و سولفات باریم می باشند. در این روش، کادمیوم محلول به شکل سولفات کادمیوم با سولفید باریم واکنش داده و دو ترکیب سولفید کادمیوم و سولفات باریم، رسوب می کنند. اگر شرایط واکنش مناسب باشد، می توان از سولفور سدیم نیز برای همرسوبی و جداسازی یون ها استفاده کرد.

اگر از روش فوق برای تولید رنگدانه سولفید کادمیوم استفاده شود، تلاش برای تولید رنگدانه های مبتنی برا سولفید کادمیوم یا ترکیب سولفو – سلنید، نتایج رضایت بخشی ندارند؛ به طور مثال، در این گونه روش ها، علاوه بر محصول اصلی که برای تولید رنگدانه نیاز است، سایر ترکیباتی نظیر کربنات کادمیوم مخلوط با سولفور، هیدرات سلنیوم و آلومینیوم نیز تولید می شود که ممکن است بر روی رنگ نهایی رنگدانه تأثیر بگذارد.

با توجه به موارد فوق و با در نظر گرفتن اینکه با تولید رنگدانه کادمیوم باید رنگ خالص و باکیفیت به دست آید، انجام واکنش میان سولفات کادمیوم و سولفور سدیم می تواند نتایج بهتری را حاصل کند؛ به احتمال زیاد به دلیل حضور گوگرد آزاد در نمک سولفات سدیم، شبکه کریستالی سخت تری تشکیل خواهد شد.

همان طور که در بخش قبلی نیز توضیح داده شد، استفاده از سولفور سدیم به جای ترکیب سولفید باریم برای واکنش با سولفات کادمیوم و تولید رنگدانه های کادمیوم زرد و قرمز، نتایج بهتری را حاصل می نماید. محصول نهایی با خلوص بالا عبارتند از ترکیبات سولفید کادمیوم و سولفو – سلنید.

بررسی روش های تولید رنگدانه کادمیوم در صنعت

فرآیند تولید رنگدانه های سولفید کادمیوم در صنعت از واکنش میان نیترات کادمیوم و سولفید باریم در محلول آبی انجام می شود؛ PH محلول باید در حدود 7 تا 8/8 تنظیم شود؛ بازیابی و همرسوبی در دمای حدود 5000 تا 7000 درجه سانتی گراد انجام می گیرد. اگر از سولفور سدیم به جای سولفید باریم استفاده شود، شرایط واکنش کمی تغییر خواهد کرد.

برای تهیه رنگدانه زرد سولفید کادمیوم، واکنش میان دو ترکیب نیترات کادمیوم و سولفید باریم در محلول آبی و با PH 7 تا 8/8 انجام می گیرد. شویش و رسوب گیری محصول این واکنش در دمای 5000 تا 7000 درجه سانتی گراد انجام می شود؛ در این حالت نیز می توان از سولفور سدیم به جای سولفید باریم استفاده کرد. سدیم و باریم دو عنصری هستند که در گروه 1 و 2 جدول تناوبی قرار دارند.

فرآیند تهیه رنگزای سولفید کادمیوم شامل واکنش های سولفید های محلول در آب مانند سولفور سدیم و نیترات کادمیوم در محلول های آبی و در نهایت، رسوب و بازیابی است. این واکنش ها نیز در دمای حداکثر 7000 درجه سانتی گراد و PH بین 7 تا 8/8 انجام می گردد.

جالب است بدانید تمام واکنش های فوق به منظور تولید رنگدانه های زرد و قرمز سولفید کادمیوم، به صورت چرخه ای انجام می شوند و شامل رسوب و بازیابی سولفید باریم یا سولفور سدیم با نیترات کادمیوم است. ترکیبات سولفو – سلنید کادمیوم نیز یکی از ترکیباتی است که در طی واکنش های شیمیایی فوق، رسوب می کنند. نکته بسیار مهم در این واکنش ها، تنظیم PH محیط و شرایط دمایی است. اگر از سولفور سدیم برای تولید رنگدانه کادمیوم استفاده شود، محصولات جانبی کمتری تولید می شود.