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氫氧化鎘

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氢氧化镉
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氫氧化鎘是一種無機化合物，化學式為Cd(OH)2。它是一種離子化合物，為白色晶體。它在鎳鎘電池中是一種關鍵性的化合物[3]。氫氧化鎘的鹼性比氫氧化鋅強。[4]

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製備

氫氧化鎘可以通過熱的氫氧化鈉溶液與熱的硝酸鎘溶液反應得到：

Cd(NO3)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 NaNO3

另一種製法是將氫氧化鉀固體加入至碘化鎘溶液中，產生的沉澱先加熱至其溶解，再靜置溶液使之逐漸冷卻，析出氫氧化鎘。[1]

氫氧化鎘也可通過水熱法合成。如將20份的氫氧化鈉配成的溶液加入1份乙酸鎘配成的溶液中，再加入溶液等體積的乙二醇，攪拌半小時後，轉移到水熱反應釜中反應，在60℃的真空乾燥箱中乾燥4小時，得到產物。[5]

Cd(CH3COO)2 + 2 NaOH → Cd(OH)2↓ + 2 CH3COONa

用硝酸鎘溶液和5%KOH溶液反應，硝酸鈉作為礦化劑，進行水熱合成，可以得到六邊形納米盤Cd(OH)2。[6]

較新的合成方法還有微波法，如在聚乙二醇（PEG-10000）溶液中加入0.8mol·L-1的硝酸鎘，攪拌均勻後，再加入等體積的0.8mol·L-1六次甲基四胺（HMTA），繼續攪拌，之後轉移到瓷坩堝內，加蓋，置於微波爐中低溫加熱8min，冷卻到室溫後分別用一次水和多次乙醇洗滌，在60℃下乾燥4h，得到Cd(OH)2螺旋形納米線，反應機理如下：[7]

(CH2)6N4 + 6 H2O → 6 HCHO + 4 NH3
NH3 + H2O → NH4+ + OH−
Cd2+ + 2 OH− → Cd(OH)2↓ + H2O

反應產生的納米線的直徑與長度可以通過改變反應物的濃度來控制，而陰離子的種類對產物的形貌有較大影響。

此外，固相反應也能得到氫氧化鎘。如將鎘鹽（Cd(CH3COO)2·2H2O、CdCl2·2.5H2O、3CdSO4·8H2O或CdCO3·4H2O等）和PEG-400混合均勻，加入氫氧化鈉固體，混合研磨半小時後放置5小時，用水與無水乙醇洗滌，在空氣中自然乾燥，可以得到具有晶形的產物。[8]

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結構

氫氧化鎘有α、β和γ三種形態的結構。其中β型為六方晶系，γ型為單斜晶系。

在固體氫氧化鎘中，不存在OH…O氫鍵。[4]

化學性質

氫氧化鎘易吸收空氣中的二氧化碳，產生碳酸鎘。當氫氧化鎘加熱至150℃時，它會分解，生成氧化鎘。[4][9]

Cd(OH)2 + CO2 → CdCO3 + H2O
Cd(OH)2 —Δ→ CdO + H2O

作為一種鹼，氫氧化鎘也能溶於酸：

Cd(OH)2 + 2 HCl → CdCl2 + 2 H2O
Cd(OH)2 + 2 HI → CdI2 + 2 H2O
Cd(OH)2 + 2 CH3COOH → Cd(CH3COO)2 + 2 H2O

此外，它還能和氨水、氰化鈉反應，產生錯合物而溶解：[10]

Cd(OH)2 + 4 NH3·H2O → [Cd(NH3)4](OH)2 + 4 H2O
Cd(OH)2 + 4 NaCN → Na2[Cd(CN)4] + 2 NaOH

和氫氧化鋅不同的是，氫氧化鎘僅微溶於氫氧化鈉（5mol·L-1）溶液，溶解度為0.13g。在濃氫氧化鈉溶液中存在Na2[Cd(OH)4]。[11]

用途

氫氧化鎘在鎳鎘電池中有應用[3]。

化學化工上，它是製備其他鎘化合物的原料之一。

安全性

接觸皮膚、吸入或吞食有害。

對水生生物毒性很大，並且會造成長期的水體污染。[12]

參考資料

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