Во 1968 година, во едно добро познато списание се појави статија наречена „Кадмиумот и срцето“. Се вели дека д-р Керол, американски здравствен службеник, открил врска помеѓу нивоата на кадмиум во атмосферата и инциденцата на смртни случаи од кардиоваскуларни болести. Ако, да речеме, во градот А содржината на кадмиум во воздухот е поголема отколку во градот Б, тогаш срцевите болни од градот А умираат порано отколку ако живееле во градот Б. Керол го донел овој заклучок откако ги анализирал податоците за 28 градови. Инаку, во групата А беа центри како Њујорк, Чикаго, Филаделфија...
Така уште еднаш наполнија елемент отворен во фармацевтско шише со труење!
Елемент од шише во аптека
Малку е веројатно дека некој од фармацевтите од Магдебург ја изговорил познатата фраза на градоначалникот: „Ве поканив, господа, да ви кажам некоја непријатна вест“, но тие имаа една заедничка работа со него: се плашеа од ревизорот.
Окружниот лекар Ролов имаше тврд темперамент. Така, во 1817 година, тој наредил повлекување од продажба на сите препарати кои содржат цинк оксид произведени во фабриката Херман Шенебек. Од страна на изгледдрога, се посомневал дека во цинк оксид има арсен! (Цинк оксидот сè уште се користи за кожни болести; од него се прават масти, прашоци и емулзии.)
За да докаже дека бил во право, строг ревизор го растворил сомнителниот оксид во киселина и пропуштил водород сулфид низ овој раствор: се формирал жолт талог. Сулфидите на арсен се само жолти!
Сопственикот на фабриката почна да ја оспорува одлуката на Ролов. Тој самиот бил хемичар и, откако лично ги анализирал примероците на производи, не нашол арсен во нив. Резултатите од анализата ги пријавил на Ролов, а во исто време и на властите на покраината Хановер. Надлежните, нормално, побараа мострите да се испратат на анализа кај некој од угледните хемичари. Одлучено е судија во спорот меѓу Ролов и Херман да биде професорот Фридрих Штромајер, кој од 1802 година го зазема одделот за хемија на Универзитетот во Гетинген и позицијата генерален инспектор на сите аптеки во Хановер.
На Strohmeyer му бил испратен не само цинк оксид, туку и други препарати од цинк од фабриката на Херман, вклучувајќи го и ZnC0 3, од кој бил добиен овој оксид. Имајќи калциниран цинк карбонат, Стромајер добил оксид, но не бел, како што требало, туку жолтеникав. Сопственикот на фабриката бојата ја објаснил како нечистотија од железо, но Штромајер не бил задоволен со ова објаснување. Откако купил повеќе препарати од цинк, тој извршил целосна анализа на нив без специјална работаго истакна елементот што го предизвика пожолтувањето. Анализата рече дека не е арсен (како што тврдеше Ролов), но не е и железо (како што тврдеше Херман).
Фридрих Штромаер (1776-1835) Тоа беше нов, претходно непознат метал, хемиски својствамногу слично на цинкот. Само неговиот хидроксид, за разлика од Zn(OH) 2, не бил амфотеричен, но имал изразени основни својства.
Во својата слободна форма, новиот елемент беше бел метал, мек и не многу силен, покриен одозгора со кафеава фолија од оксид. Штромајер го нарече овој метал кадмиум, јасно укажувајќи на неговото „цинково“ потекло: грчкиот збор долго време се користи за означување на цинкови руди и цинк оксид.
Во 1818 година, Стромајер објави детални информации за новиот хемиски елемент и речиси веднаш почна да се навлегува во неговиот приоритет. Првиот што зборуваше беше истиот Ролов, кој претходно веруваше дека лековите од фабриката на Херман содржат арсен. Набргу по Штромајер, друг германски хемичар, Керстен, пронашол нов елемент во шлезиската цинкова руда и го нарекол мелин (од латинскиот мелинус - „жолт како дуња“) поради бојата на талогот формиран од дејството на водород сулфид. Но, тоа веќе беше откриено од Стромајер кадмиум. Подоцна, уште две имиња беа предложени за овој елемент: клапротиум - во чест на познатиот хемичар Мартин Клапрот и јунониум - по астероидот Јуно откриен во 1804 година. Но, името дадено на елементот од неговиот откривач сепак стана воспоставено. Точно, во руската хемиска литература првиот половина на 19 векВ. кадмиумот често се нарекувал кадмиум.
Седум бои на виножитото
Кадмиум сулфид CdS веројатно беше првото соединение на елементот бр. 48 за кое индустријата се заинтересира. CdS е кубни или шестоаголни кристали со густина од 4,8 g/cm3. Нивната боја се движи од светло жолта до портокалово-црвена (во зависност од начинот на готвење). Овој сулфид е практично нерастворлив во вода, исто така е отпорен на дејството на алкалните раствори и повеќето киселини. А добивањето CdS е прилично едноставно: само поминете, како што направија Стромајер и Ролов, водород сулфид низ закиселениот раствор кој содржи јони Cd 2+. Може да се добие и во реакција на размена помеѓу растворлива кадмиумова сол, на пример CdS0 4, и кој било растворлив сулфид.
CdS е важна минерална боја. Порано се нарекуваше кадмиум жолта. Ова го напишаа за кадмиум жолтото во првата руска „Техничка енциклопедија“, објавена на почетокот на 20 век.
„Светложолтите тонови, почнувајќи од лимоновата, се добиваат од чисти слабо кисели и неутрални раствори на кадмиум сулфат, а кога кадмиум сулфидот се таложи со раствор од натриум сулфид, се добиваат потемни жолти тонови. Значајна улога во производството на кадмиум жолта игра присуството на нечистотии на други метали во растворот, како што е цинкот. Ако вториот е присутен заедно со кадмиум во раствор, тогаш при таложење добиената боја е досадна жолта нијанса со белузлава нијанса... На еден или друг начин, можете да добиете жолта кадмиум во шест нијанси, кои се движат од лимонова жолта до портокалова ... Оваа готова боја има многу убава сјајна жолта. Тој е доста константен на слаби алкалии и киселини и е целосно нечувствителен на водород сулфид; затоа се меша суво со ултрамарин и дава одлична зелена боја, која во трговијата се нарекува кадмиум зелена.
Кога се меша со масло за сушење, работи како маслена боја во сликарството; Многу е непроѕирен, но поради високата пазарна цена се користи главно во сликарството како боја во масло или акварел, како и за печатење. Поради големата отпорност на пожар, се користи за боење на порцелан“.
Останува само да се додаде дека подоцна кадмиум жолтата почна да се користи пошироко „во сликарската индустрија“. Конкретно, со него се бојадисаа патничките автомобили бидејќи, покрај другите предности, оваа боја добро се спротивставуваше на чадот од локомотивата. Како средство за боење, кадмиум сулфидот се користел и во производството на текстил и сапун.
Но во последните годинииндустријата користи чист кадмиум сулфид се помалку и помалку - сепак е скап. Се заменува со поевтини материи - кадмопон и цинк-кадмиум литопон.
Реакцијата за производство на кадмопон е класичен пример за формирање на два талог истовремено, кога практично ништо не останува во растворот освен вода:
CdSO 4 4- BaS (двете соли се растворливи во вода) _*CdS J + BaS04 J.
Кадмопон е мешавина од кадмиум сулфид и бариум сулфат. Квантитативниот состав на оваа смеса зависи од концентрацијата на растворите. Лесно е да се менува составот, а со тоа и сенката на бојата.
Цинк-кадмиум литопон исто така содржи цинк сулфид. При правењето на оваа боја, три соли се таложат истовремено. Бојата на литопонот е крем или слонова коска.
Како што веќе видовме, опипливите работи можат да се обојат со помош на кадмиум сулфид во три бои: портокалова, зелена (кадмиум зелена) и сите нијанси на жолта, но кадмиум сулфидот му дава на пламенот различна боја - сина. Ова својство се користи во пиротехниката.
Така, само со комбинирање на елементот 48, можете да добиете четири од седумте бои на виножитото. Останаа само црвена, сина и виолетова боја. Можете да постигнете сина или виолетова боја на пламен со дополнување на сјајот на кадмиум сулфид со одредени пиротехнички адитиви - ова нема да биде тешко за искусен пиротехничар.
А црвената боја може да се добие со користење на друго соединение на елементот бр. 48 - неговиот селенид. CdSe се користи како уметничка боја, која патем е многу вредна. Рубиното стакло е обоено со кадмиум селенид; и тоа не беше хром оксид, како во самиот рубин, туку кадмиум селенид што ги направи ѕвездите на московскиот Кремљ рубин.
Сепак, вредноста на кадмиумовите соли е многу помала од вредностасамиот метал.
Претерувањата ја уништуваат репутацијата
Ако изградите дијаграм со датуми на хоризонталната оска и побарувачка за кадмиум на вертикалната оска, ќе добиете растечка крива. Производството на овој елемент расте, а најостриот „скок“ се случи во 40-тите години на нашиот век. Во тоа време кадмиумот се претвори во стратешки материјал - од него почнаа да се прават контролни и итни шипки на нуклеарни реактори.
Во популарната литература може да се најде изјава дека да не беа овие шипки кои го апсорбираат вишокот неутрони, реакторот ќе излезе „нарушен“ и ќе се претвори во атомска бомба. Ова не е сосема точно. За да се случи нуклеарна експлозија, мора да се исполнат многу услови (ова не е место за детално да се зборува за нив, но не можете накратко да го објасните ET0). Реактор во кој верижната реакција станала неконтролирана не мора да експлодира, но во секој случај се случува сериозна несреќа, полн со огромни материјални трошоци. И понекогаш не само материјално... Значи улогата на регулирање и регулирање прачки, и без претерување, е прилично
Изјавата е подеднакво неточна (види, на пример, позната книга II. Р. Таубе и Е. И. Руденко „Од водород до...“. М., 1970), дека кадмиумот е најсоодветен материјал за правење прачки и прилагодување на неутронскиот флукс. Ако пред зборот „неутрони“ имало и „термички“, тогаш оваа изјава би станала навистина точна.
Неутроните, како што е познато, може многу да се разликуваат по енергија. Постојат неутрони со ниска енергија - нивната енергија не надминува 10 килоелектронволти (keV). Постојат брзи неутрони - со енергија поголема од 100 keV. И, напротив, има нискоенергетски - термички и „ладни“ неутрони. Енергијата на првата се мери во стотинки од електронволт, додека за втората е помала од 0,005 eV.
Отпрвин се покажа дека кадмиумот е главниот материјал „прачка“, првенствено затоа што добро ги апсорбира термичките неутрони. Сите реактори на почетокот на „атомската ера“ (а првиот од нив беше изграден од Енрих Ферми во 1942 година) работеа на термички неутрони. Само многу години подоцна стана јасно дека брзите неутронски реактори се повеќе ветувачки и за енергија и за производство на нуклеарно гориво - плутониум-239. И против брзи неутроникадмиумот е немоќен, не ги одложува.
Затоа, улогата на кадмиумот во изградбата на реакторот не треба да се преувеличува. И, исто така, затоа што физичко-хемиски карактеристикиОвој метал (јачина, цврстина, отпорност на топлина - неговата точка на топење е само 321 ° C) остава многу да се посакува. И, исто така, затоа што, без претерување, улогата што кадмиумот ја одигра и продолжува да ја игра во нуклеарната технологија е доста значајна.
Кадмиумот беше првиот јадро материјал. Тогаш борот и неговите соединенија почнаа да заземаат централно место. Но, кадмиумот полесно се добива во големи количини од борот: кадмиумот се добивал и се добива како нуспроизвод од производството на цинк и олово. Кога се обработуваат полиметални руди, тој - аналог на цинк - секогаш завршува главно во концентрат на цинк. А кадмиумот се намалува уште полесно од цинкот и има пониска точка на вриење (767 и 906 ° C, соодветно). Затоа, на температура од околу 800 ° C не е тешко да се одвојат цинкот и кадмиумот.
Кадмиумот е мек, податлив и лесен за обработка. Ова исто така го олесни и забрза неговиот пат кон нуклеарната технологија. Високата селективност на CAD и неговата чувствителност конкретно на термички неутрони беа исто така во корист на физичарите. И во однос на главната оперативна карактеристика - пресекот за термичко зафаќање неутрони - кадмиумот зазема едно од првите места меѓу сите елементи на периодниот систем - штала 2400. (Потсетиме дека пресекот за фаќање е способноста да се „апсорбираат“ неутрони, мерено во конвенционални единици на штали.)
Природниот кадмиум се состои од осум изотопи (со масовни броеви 106, 108, 110, 111, 112, IZ, 114 и 116), а пресекот на зафаќање е карактеристика во која изотопите на еден елемент може многу да се разликуваат. Во природна мешавина на изотопи на кадмиум, главниот „неутронски голтач“ е изотоп со масен број на кадмиум. Нејзиниот индивидуален дел за фаќање е огромен - 25 илјади амбари!
Со додавање на неутрон, кадмиум-113 се претвора во најчестиот (28,86% од природната смеса) изотоп на елементот бр. 48 - кадмиум-114. Уделот на самиот кадмиум-113 е само 12,26%.
Контролни прачки на нуклеарен реактор.
За жал, одвојувањето на осум изотопи на кадмиум е многу потешко отколку одвојувањето на два изотопи на бор.
Контролните и итни шипки не се единственото место за „атомска услуга“ на елементот бр. 48. Неговата способност да апсорбира неутрони со строго дефинирани енергии помага да се проучуваат енергетските спектри на добиените неутронски зраци. Со помош на кадмиумова плоча, која е поставена на патеката на неутронскиот зрак, се утврдува колку овој зрак е хомоген (во однос на енергетските вредности), колкав е процентот на топлинските неутрони во него итн.
Не многу, но има
И конечно - за ресурсите на кадмиум. Сопствените минерали, како што велат, се побројни. Само еден е доволно целосно проучен - реткиот, неагрегирачки гренокит CdS. Уште два минерали на елементот бр. 48 - отавит CdCO 3 и монтепонит CdO - се многу ретки. Но, кадмиумот не „живее“ од сопствените минерали. Цинк минералите и полиметалните руди се прилично сигурна суровина база за неговото производство.
Позлата со кадмиум
Секој знае поцинкуван лим, но не секој знае дека за заштита на мов од корозија, не се користи само галванизација, туку и кадмиум. Кадмиумската обвивка сега се нанесува само електролитски, цијанидните бањи најчесто се користат во индустриски услови. Претходно, кадмиумот се користеше за потопување на железо и други метали во стопениот кадмиум.
И покрај сличните својства на кадмиум и цинк, облогата со кадмиум има неколку предности: поотпорна е на корозија и полесно е да се направи рамномерна и мазна. Покрај тоа, кадмиумот, за разлика од цинкот, е стабилен во алкална средина. Кадмиумски лим се користи доста широко, неговиот пристап е ограничен само на производство на контејнери за храна, бидејќи кадмиумот е токсичен. Кадмиумските облоги имаат уште една интересна карактеристика: во атмосферата на руралните области тие имаат значително поголема отпорност на корозија отколку во атмосферата на индустриските области. Таквата обвивка особено брзо пропаѓа ако содржината на сулфур диоксид или сулфурни анхидриди во воздухот е висока.
Кадмиум во легури
Производството на легури троши приближно една десетина од светското производство на кадмиум. Легурите на кадмиум се користат главно како материјали против триење и лемење. Добро познатата легура со состав 99% Cd и 1% Ni се користи за производство на лежишта кои работат во автомобилски, авионски и поморски мотори на високи температури. Затоа што кадмиумот не е доволно отпорен на киселини, вклучувајќи ги и органските киселини содржани во лубрикантите, понекогаш легурите на лежиштата на кадмиум се обложени со индиум.
Лемите што го содржат елементот бр. 48 се доста отпорни на температурни флуктуации.
Легурата на бакар со мали додатоци на кадмиум овозможува да се направат жици поотпорни на абење на електрични транспортни линии. Бакарот со додавање на кадмиум речиси не се разликува по електричната спроводливост од чистиот бакар, но е забележливо супериорен по јачина и цврстина.
AKN БАТЕРИЈА И WESTON НОРМАЛНА ЌЕЛИЈА.
Меѓу хемиските извори на струја што се користат во индустријата, истакнато место им припаѓа на никел-кадмиумските батерии (ACN). Негативните плочи на таквите батерии се направени од железни мрежи со кадмиум сунѓер како активен агенс. Позитивните плочи се обложени со никел оксид. Електролитот е раствор на калиум хидроксид. Никел-кадмиумските алкални батерии се разликуваат од оловните (киселински) батерии по тоа што се посигурни. Врз основа на овој пар, се прават многу компактни батерии за наведувани проектили. Само во овој случај, не се користи железна, туку никелна мрежа како основа.
Елементот бр. 48 и неговите соединенија се користат во друг хемиски извор на струја. Дизајнот на нормалниот елемент на Вестон користи и кадмиумски амалгам, кристали на кадмиум сулфат и раствор од оваа сол.
Токсичност на кадмиум
Информациите за токсичноста на кадмиумот се доста контрадикторни. Или подобро кажано, фактот дека кадмиумот е отровен е неоспорен: научниците расправаат за степенот на опасност од кадмиумот. Познати се случаите на смртоносно труење со пареа на овој метал и неговите соединенија - така што таквите испарувања претставуваат сериозна опасност. Ако навлезе во желудникот, кадмиумот е исто така штетен, но случаите на фатално труење со соединенија на кадмиум кои влегуваат во телото од храната се непознати за науката. Очигледно, ова се објаснува со итно отстранување на отровот од желудникот, преземено од самото тело. Меѓутоа, во многу земји употребата на кадмиумски облоги за производство на контејнери за храна е забранета со закон.
Кадмиум- елемент од секундарна подгрупа од втората група, петтиот период од периодичниот систем на хемиски елементи на Д.И.Менделев, со атомски број 48. Означен со симболот Cd (лат. Кадмиум). Мека податлива вискозна преоден металсребрено-бела боја.
Окружниот лекар Ролов имаше тврд темперамент. Така, во 1817 година, тој нареди да се повлечат од продажба сите препарати кои содржат цинк оксид произведени во фабриката Шенебек на Херман. Врз основа на изгледот на препаратите се посомневал дека цинк оксидот содржи арсен! (Цинк оксидот сè уште се користи за кожни болести; од него се прават масти, прашоци и емулзии.)
За да докаже дека бил во право, строг ревизор го растворил сомнителниот оксид во киселина и пропуштил водород сулфид низ овој раствор: се формирал жолт талог. Сулфидите на арсен се само жолти!
Сопственикот на фабриката почна да ја оспорува одлуката на Ролов. Тој самиот бил хемичар и, откако лично ги анализирал примероците од производите, не нашол арсен во нив. Резултатите од анализата ги пријавил на Ролов, а во исто време и на властите на покраината Хановер. Надлежните, нормално, побараа мострите да се испратат на анализа кај некој од угледните хемичари. Одлучено е судија во спорот меѓу Ролов и Херман да биде професорот Фридрих Штромајер, кој од 1802 година го зазема одделот за хемија на Универзитетот во Гетинген и позицијата генерален инспектор на сите аптеки во Хановер.
На Штромајер не му бил испратен само оксидот, туку и други препарати од цинк од фабриката на Херман, вклучително и ZnCO3, од кој се добивал овој оксид. Имајќи калциниран цинк карбонат, Стромајер добил оксид, но не бел, како што требало, туку жолтеникав. Сопственикот на фабриката бојата ја објаснил како нечистотија од железо, но Штромајер не бил задоволен со ова објаснување. Откако купил повеќе препарати од цинк, извршил целосна анализа на истите и без многу потешкотии го изолирал елементот што го предизвикал пожолтувањето. Анализата рече дека не е арсен (како што тврдеше Ролов), но не е и железо (како што тврдеше Херман).
Тоа беше нов, претходно непознат метал, многу сличен по хемиски својства на цинкот. Само неговиот хидроксид, за разлика од Zn(OH)2, не бил амфотеричен, но имал изразени основни својства.
Елемент 48 од периодниот систем Во својата слободна форма, новиот елемент беше бел метал, мек и не многу цврст, покриен одозгора со кафеава фолија од оксид. Штромајер го нарече овој метал кадмиум, јасно укажувајќи на неговото „цинково“ потекло: грчкиот збор καδμεια долго време се користи за означување на цинкови руди и цинк оксид.
Во 1818 година, Стромајер објави детални информации за новиот хемиски елемент и речиси веднаш почна да се навлегува во неговиот приоритет. Првиот што зборуваше беше истиот Ролов, кој претходно веруваше дека лековите од фабриката на Херман содржат арсен. Набргу по Штромајер, друг германски хемичар, Керстен, пронашол нов елемент во шлезиската цинкова руда и го нарекол мелин (од латинскиот мелинус - „жолт како дуња“) поради бојата на талогот формиран од дејството на водород сулфид. Но, ова беше кадмиум што веќе го откри Штромајер. Подоцна, уште две имиња беа предложени за овој елемент: клапротиум - во чест на познатиот хемичар Мартин Клапрот и јунониум - по астероидот Јуно откриен во 1804 година. Но, името дадено на елементот од неговиот откривач сепак стана воспоставено. Точно, во руската хемиска литература од првата половина на 19 век. кадмиумот често се нарекувал кадмиум.
|
|||
| Својства на атомот | |||
|---|---|---|---|
| Име, симбол, број |
Кадмиум (Cd), 48 |
||
| Атомска маса (моларна маса) |
112.411 (8) а. e.m. (g/mol) |
||
| Електронска конфигурација | |||
| Атомски радиус | |||
| Хемиски својства | |||
| Ковалентен радиус | |||
| Јонски радиус | |||
| Електронегативност |
1,69 (Полинг скала) |
||
| Потенцијал на електрода | |||
| Состојби на оксидација | |||
| Енергија на јонизација (прв електрон) |
867,2 (8,99) kJ/mol (eV) |
||
| Термодинамички својства на едноставна супстанција | |||
| Густина (во нормални услови) | |||
| Температура на топење | |||
| Температура на вриење | |||
| Уд. топлина на фузија |
6,11 kJ/mol |
||
| Уд. топлина на испарување |
59,1 kJ/mol |
||
| Моларен топлински капацитет |
26,0 J/(K mol) |
||
| Моларен волумен |
13,1 cm³/mol |
||
| Кристална решетка од едноставна супстанција | |||
| Структура на решетка |
шестоаголна |
||
| Параметри на решетка |
a=2,979 c=5,618 Å |
||
| сооднос в/а | |||
| Дебај температура | |||
| Други карактеристики | |||
| Топлинска спроводливост |
(300 K) 96,9 W/(m K) |
||
Кадмиум
КАДМИУМ-Јас; м.[лат. кадмиум од грчки. кадмеја - цинкова руда]
1. Хемиски елемент (Cd), сребрено-бел мек, податлив метал кој се наоѓа во цинковите руди (дел од многу легури со ниска топење, кои се користат во нуклеарната индустрија).
2. Вештачка жолта боја во различни нијанси.
◁ Кадмиум, ох, ох. К-ти легури. К-жолта(боја).
кадмиум(лат. Кадмиум), хемиски елемент од II група на периодниот систем. Името доаѓа од грчкиот kadméia - цинкова руда. Сребрен метал со синкава нијанса, мек и топив; густина 8,65 g/cm 3, т pl 321,1ºC. Се ископува со преработка на руди од олово-цинк и бакар. Се користи за кадмиумско обложување, во батерии со голема моќност, нуклеарна енергија (контролни прачки за реактори) и за производство на пигменти. Тој е дел од ниско топење и други легури. Кадмиумовите сулфиди, селениди и телуриди се полупроводнички материјали. Многу соединенија на кадмиум се отровни.
КАДМИУМКАДМИУМ (лат. Кадмиум), Cd (се изговара „кадмиум“), хемиски елемент со атомски број 48, атомска маса 112,41.
Природниот кадмиум се состои од осум стабилни изотопи: 106 Cd (1,22%), 108 Cd (0,88%), 110 Cd (12,39%), 111 Cd (12,75%), 112 Cd (24,07%), 113 Cd (0,88%), 12. 114 Cd (28,85%) и 116 Cd (12,75%). Се наоѓа во период 5 во групата IIB од периодниот систем на елементи. Конфигурација на два надворешни електронски слоја 4 с 2
стр 6
г 10
5с 2
. Состојба на оксидација +2 (валентност II).
Радиусот на атомот е 0,154 nm, радиусот на јонот Cd 2+ е 0,099 nm. Енергии на секвенцијална јонизација - 8,99, 16,90, 37,48 eV. Електронегативност според Полинг (цм.ПОЛИНГ Линус) 1,69.
Историја на откривање
Откриен од германскиот професор Ф. Штромајер (цм.СТРОХМАЈЕР Фридрих)во 1817. Фармацевтите од Магдебург додека го проучувале цинк оксидот (цм.ЦИНК (хемиски елемент)) ZnO беше осомничен дека содржи арсен (цм.АРСЕН). F. Strohmeier изолирал кафеаво-кафеав оксид од ZnO и го редуцирал со водород (цм.ВОДОРОД)и добил сребрено-бел метал, кој се нарекувал кадмиум (од грчки кадмеја - цинкова руда).
Да се биде во природа
Содржините во земјината кора 1,35·10–5% по маса, во морска и океанска вода 0,00011 mg/l. Познати се неколку многу ретки минерали, на пример, гринокит GdS, отавит CdCO 3, монтепонит CdO. Кадмиумот се акумулира во полиметални руди: сфалерит (цм.СФАЛЕРИТ)(0,01-5%), галена (цм.ГАЛЕНА)(0,02%), халкопирит (цм.ХАЛКОПИРИТ)(0,12%), пирит (цм.ПИРИТ)(0,02%), избледени руди (цм.ЦРНИ РУДИ)и Станина (цм.СТАНИН)(до 0,2%).
Потврда
Главните извори на кадмиум се меѓупроизводи од производство на цинк, прашина од топилниците за олово и бакар. Суровината се обработува со концентрирана сулфурна киселина и во раствор се добива CdSO 4. Cd е изолиран од растворот со употреба на цинк прашина:
CdSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cd
Добиениот метал се чисти со топење под слој од алкали за да се отстранат нечистотиите од цинк и олово. Кадмиум со висока чистота се добива со електрохемиска рафинирање со средно прочистување на електролитот или со метод на зонско топење (цм.ТОПЕЊЕ НА ЗОНА).
Физички и хемиски својства
Кадмиумот е сребрено-бел мек метал со хексагонална решетка ( А = 0,2979, Со= 0,5618 nm). Точка на топење 321,1 °C, точка на вриење 766,5 °C, густина 8,65 kg/dm3. Ако свиткате кадмиумска прачка, можете да слушнете слаб звук на крцкање - ова се метални микрокристали кои се тријат еден против друг. Стандарден електродниот потенцијалкадмиум -0,403 V, во опсегот на стандардни потенцијали (цм.СТАНДАРДЕН ПОТЕНЦИЈАЛ)се наоѓа пред водородот (цм.ВОДОРОД).
Во сува атмосфера, кадмиумот е стабилен, но во влажна атмосфера постепено се покрива со филм од CdO оксид. Над точката на топење, кадмиумот гори во воздухот и формира кафеав оксид CdO:
2Сd + O 2 = 2CdO
Кадмиумската пареа реагира со водена пареа за да формира водород:
Cd + H 2 O = CdO + H 2
Во споредба со неговиот сосед во групата IIB - Zn, кадмиумот реагира побавно со киселините:
Cd + 2HCl = CdCl 2 + H 2
Реакцијата најлесно се јавува со азотна киселина:
3Cd + 8HNO 3 = 3Cd(NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
Кадмиумот не реагира со алкали.
Во реакциите може да делува како благо редукционо средство; на пример, во концентрирани раствори е способен да го редуцира амониум нитратот до нитрит NH 4 NO 2:
NH 4 NO 3 + Cd = NH 4 NO 2 + CdO
Кадмиумот се оксидира со раствори на соли на Cu(II) или Fe(III):
Cd + CuCl 2 = Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd = 2FeCl 2 + CdCl 2
Над точката на топење, кадмиумот реагира со халогени (цм.ХАЛОГЕН)со формирање на халиди:
Cd + Cl 2 = CdCl 2
Со сулфур (цм.СУЛФУР)и другите халкогени формираат халкогениди:
Cd + S = CdS
Кадмиумот не реагира со водород, азот, јаглерод, силициум и бор. Cd 3 N 2 нитрид и CdH 2 хидрид се добиваат индиректно.
Во водени раствори, јоните на кадмиум Cd 2+ формираат аква комплекси 2+ и 2+.
Кадмиум хидроксид Cd(OH) 2 се добива со додавање на алкали во раствор од кадмиумова сол:
СdSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cd(OH) 2 Ї
Кадмиум хидроксид е практично нерастворлив во алкалите, иако формирањето на хидроксид комплекси 2- е забележано при продолжено вриење во многу концентрирани раствори на алкалии. Така, амфотерично (цм.АМФОТЕРСКИ)својствата на CdO оксид и кадмиум хидроксид Cd(OH) 2 се многу помалку изразени од оние на соодветните соединенија на цинк.
Поради формирање на комплекси, кадмиум хидроксид Cd(OH) 2 лесно се раствора во водени раствори на амонијак NH 3:
Cd(OH) 2 + 6NH 3 = (OH) 2
Апликација
40% од произведениот кадмиум се користи за нанесување на антикорозивни премази на метали. 20% од кадмиумот се користи за производство на електроди од кадмиум што се користат во батериите и нормалните ќелии на Вестон. Околу 20% од кадмиумот се користи во производството на неоргански бои, специјални лемови, полупроводнички материјали и фосфори. 10% кадмиум е компонента на накит и легури со малку топење, пластика.
Физиолошко дејство
Кадмиумската пареа и неговите соединенија се токсични, а кадмиумот може да се акумулира во телото. ВО пиење вода MPC за кадмиум 10 mg/m3. Симптоми на акутно труење со соли на кадмиум се повраќање и конвулзии. Растворливите соединенија на кадмиум, по апсорпцијата во крвта, влијаат на централното нервен систем, црниот дроб и бубрезите, го нарушуваат метаболизмот на фосфор-калциум. Хроничното труење доведува до анемија и уништување на коските.
енциклопедиски речник . 2009 .
Синоними:Погледнете што е „кадмиум“ во другите речници:
- (лат. кадмиум). Податлив метал сличен по боја на калај. Речник странски зборови, вклучени во рускиот јазик. Чудинов А.Н., 1910. КАДМИУМ лат. кадмиум, од кадмеја геа, кадмиум земја. Метал сличен на калај. Објаснување на 25.000 странски... ... Речник на странски зборови на рускиот јазик
КАДМИУМ- КАДМИУМ, Кадмиум, хемиски. елемент, симбол Cd, атомска тежина 112,41, сериски број 48. Содржани во мали количини во повеќето руди на цинк и добиени како нуспроизвод при ископување на цинк; може да се добие и... Голема медицинска енциклопедија
КАДМИУМ- види КАДМИУМ (Cd). Содржи во отпадните води на многу индустриски претпријатија, особено олово-цинк и металопреработувачки постројки кои користат галванска обвивка. Таа е присутна во фосфатните ѓубрива. Сулфурна киселина се раствора во вода,... ... Болести на рибите: Водич
Кадмиум- (Cd) сребрено-бел метал. Се користи во нуклеарна енергија и галванизација, е дел од легури и се користи за подготовка на блокови за печатење, лемови, електроди за заварување и за производство на полупроводници; е компонента... ... Руска енциклопедија за заштита на трудот
- (Кадмиум), Cd, хемиски елемент од II група на периодниот систем, атомски број 48, атомска маса 112,41; метал, точка на топење 321,1°C. Кадмиумот се користи за нанесување на антикорозивни премази на метали, правење електроди, производство на пигменти,... ... Модерна енциклопедија
- (симбол Cd), сребрено-бел метал од втората група на периодниот систем. Прво изолиран во 1817 година. Се наоѓа во гринокит (во форма на сулфид), главно се добива како нуспроизвод од екстракција на цинк и олово. Лесно се фалсификува... Научно-технички енциклопедиски речник
Cd (од грчки kadmeia цинкова руда * a. cadmium; n. Kadmium; f. cadmium; i. cadmio), хемиски. елемент од II група периодични. Менделеев систем, на.sci. 48, во. м 112,41. Во природата има 8 стабилни изотопи: 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%),... ... Геолошка енциклопедија
Маж. метал (еден од хемиските принципи или елементи кои не се распаѓаат) што се наоѓа во цинковата руда. Кадмиум, поврзан со кадмиум. Адмист, кој содржи кадмиум. РечникДалија. ВО И. Дал. 1863 1866… Даловиот објаснувачки речник
Кадмиум- (Кадмиум), Cd, хемиски елемент од II група на периодниот систем, атомски број 48, атомска маса 112,41; метал, точка на топење 321,1°C. Кадмиумот се користи за нанесување на антикорозивни премази на метали, правење електроди, производство на пигменти,... ... Илустриран енциклопедиски речник
КАДМИУМ- хем. елемент, симбол Cd (лат. Кадмиум), на. n. 48, во. м 112,41; сребрено-бел сјаен мек метал, густина 8650 kg/m3, топење = 320,9°C. Кадмиумот е редок и микроелемент, отровен, обично се наоѓа во рудите заедно со цинкот, кој... ... Голема политехничка енциклопедија
- (лат. Кадмиум) Cd, хемиски елемент од II група на периодниот систем, атомски број 48, атомска маса 112,41. Име од грчката цинкова руда кадмеја. Сребрен метал со синкава нијанса, мек и топив; густина 8,65 g/cm³,…… Голем енциклопедиски речник
Во есента 1817 г При проверка на некои аптеки во областа Магдебург во Германија, откриен е цинк оксид кој содржи некаква нечистотија. Окружниот лекар Р. Ролов се посомневал во присуство на арсен и ја забранил продажбата на лекот. Сопственик на фабрика за цинк оксид К. Херманне се согласи со оваа одлука и почна да го истражува несреќниот производ. Како резултат на неговите експерименти, тој заклучил дека цинк оксидот произведен од неговата фабрика содржи мешавина од некој непознат метал. К. Херман ги објавил податоците добиени во април 1818 година во написот „За шлезискиот цинк оксид и веројатно сè уште непознатиот метал пронајден во него“. Во исто време, поволен заклучок беше објавен од Ф. Штромајер, кој ги потврди заклучоците на Херман и предложи новиот метал да се нарече кадмиум.
Ф. Штромајер, кој беше генерален инспектор на аптеките на провинцијата Хановер, објави детален напис за новиот метал во друго списание. Написот од 26 април 1818 година е објавен во издание со 1817 година на корицата. датумот и авторот на откритието.
Физички својства.
кадмиум - сребрено бело, светкаво сино метал, кој избледува во воздухот поради формирање на заштитна оксидна фолија. Точка на топење – 321°C, точка на вриење – 770°C. Стап од чист кадмиум крцка како калај кога се свиткува, но сите нечистотии во металот го уништуваат овој ефект. Кадмиумот е потврд од калај, но помек од калај - може да се исече со нож. Кога се загрева над 80°C, кадмиумот ја губи својата еластичност до тој степен што може да се здроби во прав.
Кадмиумот формира легури и соединенија со многу метали и е многу растворлив во жива.
Општи хемиски карактеристики на кадмиумот.
Кога се загрева, оксидацијата станува поинтензивна и металот може да се запали. Кадмиум во прав лесно се запали во воздух со светло црвен пламен, формирајќи оксид.
Ако кадмиумот во прав енергично се меша со вода, водородот се ослободува и може да се открие присуство на водороден пероксид.
Разредена сол и сулфурна киселинакога се загреваат, тие постепено реагираат со кадмиум, ослободувајќи водород. Сувиот водород хлорид реагира со кадмиум на температура од 440 °C. Сувиот сулфур диоксид, исто така, реагира со металот, што резултира со формирање на кадмиум сулфид CdS и делумно неговиот сулфат CdSO 4. Азотна киселина, во интеракција со кадмиум во нормални услови, ослободува амонијак, а кога се загрева, азотни оксиди.
Кадмиумот, за разлика од цинкот, нерастворлив во каустични алкалии, но се раствора и во амониум хидроксид. Кога кадмиумот реагира со раствор на амониум нитрат, се формираат нитрати.
Алуминиумот, цинкот и железото го отстрануваат кадмиумот од растворите на неговите соединенија. Тој самиот таложи бакар и други поелектропозитивни елементи од растворите. Кога се загрева, кадмиумот директно се комбинира со фосфор, сулфур, селен, телуриум и халогени, но не е можно да се добијат неговите хидрид и нитрид со директна интеракција со водород и азот.
Најважните соединенија на кадмиум.
Кадмиум оксидCdOможе да се добие со согорување на металот во воздух или кислород, печење на неговиот сулфид или термичко распаѓање на одредени соединенија. Ова е прашок со различни бои, во зависност од температурата на која се добива: зеленикаво-жолта (350-370 °C), густа темно сина (800 °C), кафеава, црна.
Кадмиум хидроксидCd(О) 2 Се ослободува во форма на бел желатинозен талог од растворите на неговите соли под дејство на алкалии.
Кадмиум сулфидCdS- еден од најважните врскикадмиум Во зависност од физичко-хемиските услови на производство, може да биде од лимонско жолто до црвено.
ХалогенитиКадмиумот лесно се добива со директна интеракција на елементите, како и со растворање на кадмиумот, неговиот оксид или карбонат во соодветни киселини. Сите соли кои формираат се безбојни кристални материи.
Кадмиум карбонатЦДЦО 3Се таложи во форма на бел аморфен талог од растворите на кадмиум кога на нив се додаваат алкални карбонати.
Суровини извори на кадмиум. Производство на кадмиум.
Кадмиумот е отсутнаелемент, т.е. речиси и да не формира свои минерали, а наоѓалиштата на таквите минерали воопшто не се познати. Кадмиумот е присутен во рудите на други метали во концентрации од стотинки и илјадити проценти. Некои руди кои содржат 1-1,5% кадмиум се сметаат за исклучително богати со овој метал.
Единствениот минерал од кадмиум од кој било интерес е неговиот природен сулфид, гринокит или мешавина од кадмиум. При развивање на наоѓалишта на цинкова руда, гренокитот се ископува заедно со огнитот и завршува во фабриките за цинк. За време на обработката, кадмиумот се концентрира во некои меѓупроизводи од процесот, од кои потоа се екстрахира.
Така, вистинските суровини за производство на кадмиум се колачи од постројки за електролити на цинк, топилници за олово и бакар.
Производството првпат било организирано во Горна Шлезија во 1829 година.
Во моментов, светот произведува над 10.000 тони кадмиум годишно.
Примена на кадмиум.
Најголемиот дел од индустриската потрошувачка на кадмиум доаѓа од кадмиумот заштитни облоги, заштитувајќи ги металите од корозија. Овие премази имаат значителна предност во однос на никелот, цинкот или калајот, бидејќи... не се одлепувајте од деловите кога се деформирани.
Кадмиумските облоги во некои случаи се супериорни во однос на сите други: 1) во заштитата од морска вода, 2) за делови кои работат во затворени простори со висока влажност, 3) за заштита на електрични контакти.
Втората област на примена на кадмиум е производство на легура. Легурите на кадмиум се сребрено-бели, еластични и лесни за обработка. Легурите на кадмиум со мали додатоци на никел, бакар и сребро се користат за изработка на лежишта за моќни мотори на бродови, авиони и автомобили.
Бакарната жица со додавање само 1% кадмиум е двојно посилна, додека нејзината електрична спроводливост малку се намалува.
Легурата на бакар-кадмиум со додавање на циркониум има уште поголема цврстина и се користи за високонапонски далноводи.
Чистиот кадмиум, поради неговата извонредна особина - висок термички пресек за зафаќање на неутрони, се користи за производство на контролни и итни шипки нуклеарни реакторина бавните неутрони.
ВО накитСе користат легури на злато и кадмиум. Со менување на односот на компонентите се добиваат различни нијанси на бои.
Никел-кадмиум батерии, дури и целосно испразнетите не стануваат целосно неупотребливи.
Се користи кадмиум амалгам во стоматологијатаза правење пломби.
Биолошки својствакадмиум
Кадмиумските облоги не се прифатливи кога мора да дојдат во контакт со храна. Самиот метал е нетоксичен, но исклучително отровенрастворливи соединенија на кадмиум. Згора на тоа, секој начин на нивно влегување во телото и во која било состојба (раствор, прашина, чад, магла) е опасен. Во однос на токсичноста, кадмиумот не е инфериорен во однос на живата и арсенот. Соединенијата на кадмиум имаат депресивно дејство на нервниот систем, влијаат на респираторниот тракт и предизвикуваат промени внатрешни органи.
Големите концентрации на кадмиум може да доведат до акутно труење: минута престој во просторија која содржи 2500 mg/m 3 од неговите соединенија доведува до смрт. При акутно труење, симптомите на оштетување не се развиваат веднаш, туку по одреден латентен период, кој може да трае од 1-2 до 30-40 часа.
И покрај неговата токсичност, кадмиумот е докажано дека е елемент во трагови од витално значење за развојот на живите организми. Неговите функции сè уште се нејасни. Хранењето на растенијата има корисен ефект врз нивниот развој.
Содржината на статијата
КАДМИУМ(Кадмиум) Cd, е хемиски елемент од групата II Периодичен систем. Атомски број 48, релативна атомска маса 112,41. Природниот кадмиум се состои од осум стабилни изотопи: 106 Cd (1,22%), 108 Cd (0,88%), 110 Cd (12,39%), 111 Cd (12,75%), 112 Cd (24,07%), 113 Cd (0,88%), 12. 114 Cd (28,85%) и 116 Cd (7,58%). Состојба на оксидација +2, ретко +1.
Кадмиумот бил откриен во 1817 година од германскиот хемичар Фридрих Стромаер Фридрих (1776–1835).
При проверка на цинк оксид произведен од една од фабриките Шенебец, се појави сомнеж дека содржи мешавина од арсен. Кога лекот бил растворен во киселина и водород сулфид бил пролеан низ растворот, се формирал жолт талог сличен на сулфидите на арсен, но потемелната проверка покажала дека овој елемент не е присутен. За конечниот заклучок, примерок од сомнителен цинк оксид и други препарати од цинк (вклучувајќи цинк карбонат) од истата фабрика биле испратени до Фридрих Штромајер, кој од 1802 година бил на катедрата за хемија на Универзитетот во Гетинген и позицијата генерален инспектор на Хановерски аптеки.
Имајќи калциниран цинк карбонат, Стромајер добил оксид, но не бел, како што требало, туку жолтеникав. Претпоставил дека бојата е предизвикана од мешавина на железо, но се покажало дека нема железо. Штромајер целосно ги анализирал препаратите од цинк и открил дека жолтата боја се појавила поради нов елемент. Името го добила по цинковата руда во која е пронајдена: грчки зборкадмеја, „кадмиумска земја“ - античко имеСмитсонит ZnCO 3 . Овој збор, според легендата, потекнува од името на феникиецот Кадмо, кој, наводно, прв го пронашол каменот од цинк и ја забележал неговата способност да му даде на бакарот (кога се топи од руда) златна боја. Истото име го добил и херојот на античката грчка митологија: според една легенда, Кадмо го победил Змејот во тежок дуел и на неговите земји ја изградил тврдината Кадмеа, околу која потоа израснал градот со седум порти Теба.
Преваленца на кадмиум во природата и негово индустриско екстракција.
Содржината на кадмиум во земјината кора е 1,6·10–5%. Во изобилство е блиску до антимонот (2,10-5%) и двојно почест од живата (8,10-6%). Кадмиумот се карактеризира со миграција во топли подземни води заедно со цинк и друго хемиски елементи, склони кон формирање на природни сулфиди. Се концентрира во хидротермални седименти. Вулканските карпи содржат до 0,2 mg кадмиум на кг; меѓу седиментните карпи, глините се најбогати со кадмиум - до 0,3 mg/kg, а во помала мера - варовници и песочници (околу 0,03 mg/kg). Просечната содржина на кадмиум во почвата е 0,06 mg/kg.
Кадмиумот има свои минерали - гринокит CdS, отавит CdCO 3, монтепонит CdO. Сепак, тие не формираат свои депозити. Единствениот индустриски значаен извор на кадмиум се цинковите руди, каде што се наоѓа во концентрации од 0,01-5%. Кадмиумот се акумулира и во галена (до 0,02%), халкопирит (до 0,12%), пирит (до 0,02%), станит (до 0,2%). Вкупните светски ресурси на кадмиум се проценуваат на 20 милиони тони, индустриските - на 600 илјади тони.
Карактеристики на едноставна материја и индустриско производство на метален кадмиум.
Кадмиум - сребро солиднасо синкав сјај на свежа површина, мек, податлив, податлив метал, лесен за виткање во листови, лесен за полирање. Како калај, стапчињата од кадмиум испуштаат звук на пукање кога се свиткуваат. Се топи на 321,1°C, врие на 766,5°C, густината е 8,65 g/cm 3, што овозможува да се класифицира како тежок метал.
Кадмиумот е стабилен на сув воздух. На влажен воздух брзо избледува, а кога се загрева лесно влегува во интеракција со кислород, сулфур, фосфор и халогени. Кадмиумот не реагира со водород, азот, јаглерод, силициум и бор.
Пареата на кадмиум влегува во интеракција со водена пареа и ослободува водород. Киселините го раствораат кадмиумот за да формираат соли на овој метал. Кадмиумот го намалува амониум нитратот во концентрирани раствори до амониум нитрит. Се оксидира до воден растворкатјони на некои метали, како што се бакар (II) и железо (III). За разлика од цинкот, кадмиумот не комуницира со алкалните раствори.
Главните извори на кадмиум се меѓупроизводи од производството на цинк. Металните талози добиени по прочистување на растворите на цинк сулфат со дејство на цинкова прашина содржат 2–12% кадмиум. Фракциите што се формираат за време на дестилирачкото производство на цинк содржат 0,7-1,1% кадмиум, а фракциите добиени за време на пречистувањето на цинкот содржат до 40% кадмиум. Кадмиумот се извлекува и од прашината од топилниците за олово и бакар (може да содржи до 5% и 0,5% кадмиум, соодветно). Прашината обично се третира со концентрирана сулфурна киселина, а потоа кадмиум сулфатот се исцедува со вода.
Кадмиумовиот сунѓер се таложи од растворите на кадмиум сулфат со дејство на цинкова прашина, потоа се раствора во сулфурна киселина и растворот се прочистува од нечистотии со дејство на цинк оксид или натриум карбонат, како и со методи на јонска размена. Металниот кадмиум се изолира со електролиза на алуминиумски катоди или со редукција со цинк.
За да се отстранат цинкот и оловото, металот на кадмиум се топи под слој од алкали. Топењето се третира со алуминиум за да се отстрани никелот и амониум хлорид за да се отстрани талиумот. Користејќи дополнителни методи за прочистување, можно е да се добие кадмиум со содржина на нечистотија од 10-5% по тежина.
Годишно се произведуваат околу 20 илјади тони кадмиум. Обемот на неговото производство е во голема мера поврзан со обемот на производство на цинк.
Најважната област на примена на кадмиум е производството на хемиски извори на енергија. Кадмиумските електроди се користат во батерии и акумулатори. Негативните плочи на никел-кадмиумските батерии се направени од железни мрежи со кадмиумски сунѓер како активен агенс. Позитивните плочи се обложени со никел хидроксид. Електролитот е раствор на калиум хидроксид. На база на кадмиум и никел се направени и компактни батерии за наведувани проектили, само во овој случај како основа се инсталирани не железни, туку мрежи од никел.
Процесите што се случуваат во никел-кадмиумска алкална батерија може да се опишат со целокупната равенка:
Cd + 2NiO(OH) + 2H 2 O Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2
Никел-кадмиумските алкални батерии се посигурни од батериите со оловна киселина. Овие извори на струја се одликуваат со високи електрични карактеристики, стабилна работа и долг работен век. Тие можат да се полнат за само еден час. Сепак, никел-кадмиумските батерии не можат да се полнат без претходно целосно да се испразнат (во овој поглед тие се инфериорни во однос на батериите од метал хидрид).
Кадмиумот е широко користен за нанесување на антикорозивни премази на метали, особено кога тие доаѓаат во контакт со морска вода. Најважните делови на бродовите, авионите, како и разни производи наменети за работа во тропска клима се обложени со кадмиум. Претходно, железото и другите метали беа обложени со кадмиум со потопување производи во стопен кадмиум; сега кадмиумската обвивка се нанесува електролитски.
Кадмиумските облоги имаат некои предности во однос на облогите со цинк: тие се поотпорни на корозија и полесно се прават рамномерни и мазни. Високата еластичност на таквите премази обезбедува затегнатост на врските со навој. Покрај тоа, кадмиумот, за разлика од цинкот, е стабилен во алкална средина.
Сепак, кадмиумското обложување има свои проблеми. Кога кадмиумот електролитски се нанесува на челичен дел, водородот содржан во електролитот може да навлезе во металот. Предизвикува таканаречена водородна кршливост кај челиците со висока цврстина, што доведува до неочекувано откажување на металот под оптоварување. За да се спречи овој феномен, титаниумски додаток се внесува во кадмиумските облоги.
Покрај тоа, кадмиумот е токсичен. Затоа, иако кадмиумскиот калај се користи доста широко, забрането е да се користи за производство на кујнски прибор и контејнери за храна.
Околу една десетина од светското производство на кадмиум се троши за производство на легури. Легурите на кадмиум се користат главно како материјали против триење и лемење. Легурата, која содржи 99% кадмиум и 1% никел, се користи за производство на лежишта кои работат во автомобилски, авионски и поморски мотори на високи температури. Бидејќи кадмиумот не е доволно отпорен на киселини, вклучително и органски киселини содржани во лубрикантите, легурите на лежиштата на кадмиум понекогаш се обложени со индиум.
Легурата на бакар со мали додатоци на кадмиум овозможува да се направат жиците на електричните транспортни линии поотпорни на абење. Бакар со додавање на кадмиум речиси не се разликува по електричната спроводливост од чистиот бакар, но е значително супериорен во силата и цврстината.
Кадмиумот е вклучен во металот на дрвото, легура со слаба топење која содржи 50% бизмут, 25% олово, 12,5% калај, 12,5% кадмиум. Легурата на дрвото може да се стопи во врела вода. Интересно е што првите букви од компонентите на легурата на Вуд ја формираат кратенката VOSK. Измислен е во 1860 година од не многу познатиот англиски инженер Б. Вуд. Овој изум често погрешно му се припишува на неговиот имењак - познатиот американски физичар Роберт Вилијамс Вуд, кој е роден само осум години Легурите на кадмиум со ниска топење се користат како материјал за производство на тенки и сложени одлеаноци, во системи за автоматска заштита од пожар, за лемење стакло со метал.Лемите кои содржат кадмиум се доста отпорни на температурни флуктуации.
Остриот пораст на побарувачката за кадмиум започна во 1940-тите и беше поврзан со употребата на кадмиум во нуклеарната индустрија - беше откриено дека тој апсорбира неутрони и од него почнаа да се прават контролни и итни шипки на нуклеарни реактори. Способноста на кадмиумот да апсорбира неутрони со строго дефинирани енергии се користи во проучувањето на енергетските спектри на неутронските зраци.
Соединенија на кадмиум.
Кадмиумот формира бинарни соединенија, соли и бројни комплекси, вклучително и органометални, соединенија. Во растворите, молекулите на многу соли, особено халиди, се поврзани. Растворите имаат малку кисела средина поради хидролиза. Кога се изложени на алкални раствори, почнувајќи од pH 7-8, основните соли се таложат.
Кадмиум оксид CdO се добива со реакција едноставни материиили со калцинирање на кадмиум хидроксид или карбонат. Во зависност од „термичката историја“ може да биде зеленикаво-жолта, кафеава, црвена или речиси црна. Ова делумно се должи на големината на честичките, но во голема мера е резултат на дефекти кристална решетка. Над 900 ° C, кадмиум оксидот е испарлив, а на 1570 ° C целосно се возвишува. Има полупроводнички својства.
Кадмиум оксидот е лесно растворлив во киселини и слабо растворлив во алкалии, лесно се намалува со водород (на 900 ° C), јаглерод моноксид (над 350 ° C) и јаглерод (над 500 ° C).
Како електрода се користи кадмиум оксид. Вклучено е во масла за подмачкување и серии за производство на специјални очила. Кадмиум оксидот катализира голем број реакции на хидрогенизација и дехидрогенација.
Кадмиум хидроксид Cd(OH) 2 се таложи како бел талог од водени раствори на соли на кадмиум(II) кога се додава алкал. Кога е изложен на многу концентрирани алкални раствори, се претвора во хидроксокадмати, како што е Na 2. Кадмиум хидроксид реагира со амонијак за да формира растворливи комплекси:
Cd(OH) 2 + 6NH 3 H 2 O = (OH) 2 + 6H 2 O
Покрај тоа, кадмиум хидроксид влегува во раствор под влијание на цијаниди на алкални елементи. Над 170°C се распаѓа до кадмиум оксид. Интеракцијата на кадмиум хидроксид со водород пероксид во воден раствор доведува до формирање на пероксиди од различни состави.
Кадмиум хидроксид се користи за добивање на други соединенија на кадмиум, а исто така и како аналитички реагенс. Тој е дел од кадмиумските електроди во тековните извори. Покрај тоа, кадмиум хидроксид се користи во украсни очила и емајли.
Кадмиум флуорид CdF 2 е малку растворлив во вода (4,06% од тежината на 20 ° C), нерастворлив во етанол. Може да се добие со дејство на флуор на метал или водород флуорид на кадмиум карбонат.
Кадмиум флуорид се користи како оптички материјал. Тој е составен дел на некои чаши и фосфори, како и цврсти електролити во хемиските извори на струја.
Кадмиум хлорид CdCl 2 е многу растворлив во вода (53,2% по маса на 20 ° C). Неговата ковалентна природа го прави релативно ниска температуратопење (568,5°C), како и растворливост во етанол (1,5% на 25°C).
Кадмиум хлоридот се добива со реакција на кадмиум со концентриран хлороводородна киселинаили хлорирање на металот на 500°C.
Кадмиум хлоридот е компонента на електролити во кадмиум галванските ќелии и сорбенти во гасната хроматографија. Тоа е дел од некои решенија во фотографијата, катализатори во органската синтеза и флукс за одгледување на полупроводнички кристали. Се користи како средство за боење и печатење ткаенини. Органокадмиумските соединенија се добиваат од кадмиум хлорид.
Кадмиум бромид CdBr 2 формира лушпести кристали со бисерен сјај. Тој е многу хигроскопски, многу растворлив во вода (52,9% од тежината на 25°C), метанол (13,9% од тежината на 20°C), етанол (23,3% од тежината на 20°C).
Кадмиум бромидот се добива со бромирање на металот или со дејство на водород бромид на кадмиум карбонат.
Кадмиум бромидот служи како катализатор во органската синтеза, е стабилизатор на фотографските емулзии и компонента на вибрирачките композиции во фотографијата.
Кадмиум јодид CdI 2 формира сјајни кристали во облик на лист, тие имаат слоевита (дводимензионална) кристална структура. Познати се до 200 политипови на кадмиум јодид, кои се разликуваат по редоследот на слоеви со хексагонално и кубно затворено пакување.
За разлика од другите халогени, кадмиум јодидот не е хигроскопски. Тој е многу растворлив во вода (46,4% од тежината на 25°C). Кадмиум јодидот се добива со јодирање на металот со загревање или во присуство на вода, како и со дејство на водород јодид на кадмиум карбонат или оксид.
Кадмиум јодид служи како катализатор во органската синтеза. Тоа е компонента на пиротехнички композиции и лубриканти.
Кадмиум сулфид CdS веројатно беше првото соединение на овој елемент за кое индустријата се заинтересира. Формира кристали од лимон-жолта до портокалово-црвена боја. Кадмиум сулфидот има полупроводнички својства.
Ова соединение е практично нерастворливо во вода. Отпорен е и на алкални раствори и на повеќето киселини.
Кадмиум сулфидот се добива со интеракција на пареа на кадмиум и сулфур, таложење од раствори под влијание на водород сулфид или натриум сулфид и реакции помеѓу кадмиум и органосулфурни соединенија.
Кадмиум сулфидот е важна минерална боја, порано наречена кадмиум жолта.
Во бизнисот со сликарство, кадмиум жолтата подоцна почна да се користи пошироко. Конкретно, со него се бојадисаа патничките автомобили бидејќи, покрај другите предности, оваа боја добро се спротивставуваше на чадот од локомотивата. Кадмиум сулфидот исто така се користел како средство за боење во производството на текстил и сапун. Соодветните колоидни дисперзии беа користени за да се добијат обоени проѕирни очила.
Во последниве години, чистиот кадмиум сулфид беше заменет со поевтини пигменти - кадмопон и цинк-кадмиум литопон. Кадмопон е мешавина од кадмиум сулфид и бариум сулфат. Се добива со мешање на два растворливи соли- кадмиум сулфат и бариум сулфид. Како резултат на тоа, се формира талог кој содржи две нерастворливи соли:
CdSO 4 + BaS = CdSI + BaSO 4 Ї
Цинк-кадмиум литопон исто така содржи цинк сулфид. При правењето на оваа боја, три соли се таложат истовремено. Литопонот има крем или боја на слонова коска.
Со додавање на кадмиум селенид, цинк сулфид, жива сулфид и други соединенија, кадмиум сулфидот произведува термички стабилни пигменти со светли бои кои се движат од бледо жолта до темно црвена.
Кадмиум сулфидот му дава на пламенот сина боја. Ова својство се користи во пиротехниката.
Покрај тоа, кадмиум сулфидот се користи како активен медиум во полупроводнички ласери. Може да се користи како материјал за производство на фотоелементи, соларни ќелии, фотодиоди, LED диоди и фосфори.
Кадмиум селенид CdSe формира темноцрвени кристали. Нерастворлив е во вода и се разградува со хлороводородна, азотна и сулфурна киселина. Кадмиум селенидот се добива со спојување едноставни материи или од гасовити кадмиум и селен, како и со таложење од раствор на кадмиум сулфат под дејство на водород селенид, реакција на кадмиум сулфид со селенска киселина и интеракција помеѓу кадмиум и органоселен соединенија .
Кадмиум селенид е фосфор. Служи како активен медиум кај полупроводничките ласери и е материјал за производство на фотоотпорници, фотодиоди и соларни ќелии.
Кадмиум селенид е пигмент за емајли, глазури и уметнички бои. Рубиното стакло е обоено со кадмиум селенид. Тоа беше тоа, а не хром оксидот, како во самиот рубин, што ги направи ѕвездите на рубинот на московскиот Кремљ црвени.
Кадмиум телурид CdTe може да се движи во боја од темно сива до темно кафеава. Не е растворлив во вода, но се распаѓа со концентрирани киселини. Се произведува со интеракција на течен или гасовит кадмиум и телуриум.
Кадмиум телурид, кој има полупроводнички својства, се користи како детектор на рендгенски зраци и гама зрачење, а жива-кадмиум телурид најде широка примена (особено за воени цели) во IR детекторите за термичко снимање.
Кога се нарушува стехиометријата или се внесуваат нечистотии (на пример, атоми на бакар и хлор), кадмиум телуридот добива фотосензитивни својства. Се користи во електрофотографија.
Соединенија на органокадмиум CdR 2 и CdRX (R = CH 3, C 2 H 5, C 6 H 5 и други јаглеводородни радикали, X - халогени, OR, SR итн.) обично се добиваат од соодветните Grignard реагенси. Тие се помалку термички стабилни од нивните колеги од цинк, но генерално се помалку реактивни (обично незапаливи во воздухот). Нивната најважна примена е производството на кетони од киселински хлориди.
Биолошка улога на кадмиум.
Кадмиумот го има во организмите на речиси сите животни (кај копнените животни е околу 0,5 mg на 1 kg маса, а кај морски животни е од 0,15 до 3 mg/kg). Во исто време, тој се смета за еден од најотровните тешки метали.
Кадмиумот е концентриран во телото главно во бубрезите и црниот дроб, додека содржината на кадмиум во телото се зголемува со староста. Се акумулира во форма на комплекси со протеини кои учествуваат во ензимските процеси. Влегувајќи во телото однадвор, кадмиумот има инхибиторен ефект врз голем број ензими, уништувајќи ги. Нејзиното дејство се заснова на врзување на –SH групата на цистеински остатоци во протеините и инхибиција на SH ензимите. Исто така, може да го инхибира дејството на ензимите што содржат цинк со поместување на цинкот. Поради близината на јонските радиуси на калциум и кадмиум, може да го замени калциумот во коскеното ткиво.
Луѓето се трујат со кадмиум со пиење вода загадена со отпад што содржи кадмиум, како и зеленчук и житарки што растат на земјишта лоцирани во близина на нафтени рафинерии и металуршки постројки. Печурките имаат посебна способност да акумулираат кадмиум. Според некои извештаи, содржината на кадмиум во печурките може да достигне единици, десетици, па дури и 100 или повеќе милиграми на кг од нивната тежина. Кадмиумските соединенија се меѓу штетни материисодржани во чад од тутун (една цигара содржи 1–2 mcg кадмиум).
Класичен пример за хронично труење со кадмиум е болеста првпат опишана во Јапонија во 1950-тите и наречена „итаи-итаи“. Болеста беше придружена со силна болка во лумбалниот предел и болки во мускулите. Се појави и карактеристични карактеристикинеповратно оштетување на бубрезите. Евидентирани се стотици починати„Итаи-итаи“. Болеста стана широко распространета поради високата загаденост животната срединаво Јапонија во тоа време и спецификите на јапонската исхрана - главно ориз и морска храна (тие се способни да акумулираат кадмиум во високи концентрации). Истражувањата покажаа дека оние со „Itai-Itai“ консумирале до 600 mcg кадмиум дневно. Последователно, како резултат на мерките за заштита на животната средина, зачестеноста и сериозноста на синдромите како „Итаи-Итаи“ значително се намалија.
Во САД, беше откриена врска помеѓу нивоата на кадмиум во атмосферата и инциденцата на смртни случаи од кардиоваскуларни болести.
Се верува дека околу 1 mcg кадмиум на 1 кг телесна тежина може да влезе во човечкото тело дневно без да му наштети на здравјето. Водата за пиење не треба да содржи повеќе од 0,01 mg/l кадмиум. Противотров за труење со кадмиум е селенот, но консумирањето храна богата со овој елемент доведува до намалување на содржината на сулфур во телото, во тој случај кадмиумот повторно станува опасен.
Елена Савинкина
