कैडमियम

कैडमियम-मैं; एम।[अव्य। ग्रीक से कैडमियम। कदमिया - जिंक अयस्क]

1. रासायनिक तत्व (सीडी), जस्ता अयस्कों में पाया जाने वाला एक चांदी-सफेद नरम, लचीला धातु (परमाणु उद्योग में उपयोग किए जाने वाले कई फ्यूसिबल मिश्र धातुओं का हिस्सा)।

2. विभिन्न रंगों में कृत्रिम पीला पेंट।

◁ कैडमियम, वें, वें। कश्मीर मिश्र। के-वें पीला(डाई)।

कैडमियम

(अव्य। कैडमियम), आवधिक प्रणाली के समूह II का एक रासायनिक तत्व। नाम ग्रीक kadméia, जस्ता अयस्क से है। एक नीले रंग की टिंट के साथ सिल्वर मेटल, सॉफ्ट और फ्यूसिबल; घनत्व 8.65 ग्राम / सेमी 3, टी pl 321.1ºC. इसका खनन सीसा-जस्ता और तांबे के अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान किया जाता है। पिगमेंट प्राप्त करने के लिए शक्तिशाली बैटरी, परमाणु ऊर्जा (रिएक्टरों की नियंत्रण छड़) में कैडमियम चढ़ाना के लिए उपयोग किया जाता है। कम पिघलने और अन्य मिश्र धातुओं में शामिल है। कैडमियम सल्फाइड, सेलेनाइड और टेल्यूराइड अर्धचालक पदार्थ हैं। कई कैडमियम यौगिक जहरीले होते हैं।

कैडमियम

कैडमियम (अव्य। कैडमियम), सीडी ("कैडमियम" पढ़ें), परमाणु संख्या 48, परमाणु द्रव्यमान 112.41 के साथ एक रासायनिक तत्व।
प्राकृतिक कैडमियम में आठ स्थिर समस्थानिक होते हैं: 106 सीडी (1.22%), 108 सीडी (0.88%), 110 सीडी (12.39%), 111 सीडी (12.75%), 112 सीडी (24.07%), 113 सीडी (12.26%)। 114 सीडी (28.85%) और 116 सीडी (12.75%)। यह तत्वों की आवर्त प्रणाली के समूह IIB में 5वें आवर्त में स्थित है। दो बाहरी इलेक्ट्रॉन परतों का विन्यास 4 एस 2 पी 6 डी 10 5एस 2 . ऑक्सीकरण अवस्था +2 (वैलेंसी II) है।
परमाणु की त्रिज्या 0.154 एनएम है, सीडी 2+ आयन की त्रिज्या 0.099 एनएम है। अनुक्रमिक आयनीकरण ऊर्जा - 8.99, 16.90, 37.48 ईवी। पॉलिंग के अनुसार वैद्युतीयऋणात्मकता (से। मी।पॉलिंग लिनुस) 1,69.
डिस्कवरी इतिहास
जर्मन प्रोफेसर एफ. स्ट्रोमेयर द्वारा खोजा गया (से। मी।स्ट्रोमेयर फ्रेडरिक) 1817 में। जिंक ऑक्साइड के अध्ययन में मैगडेबर्ग फार्मासिस्ट (से। मी।जिंक (रासायनिक तत्व)) ZnO में आर्सेनिक होने का संदेह था (से। मी।आर्सेनिक). F. स्ट्रोमेयर ने ZnO से एक भूरे-भूरे रंग के ऑक्साइड को अलग किया, इसे हाइड्रोजन के साथ कम किया (से। मी।हाइड्रोजन)और एक चांदी-सफेद धातु प्राप्त की, जिसे कैडमियम कहा जाता था (यूनानी kadmeia से - जस्ता अयस्क)।
प्रकृति में होना
पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री द्रव्यमान द्वारा 1.35 10 -5% है, समुद्र और महासागरों के पानी में 0.00011 mg / l है। कई बहुत ही दुर्लभ खनिजों को जाना जाता है, उदाहरण के लिए, ग्रीनॉकाइट जीडीएस, ओटावाइट सीडीसीओ 3, मोंटेपोनाइट सीडीओ। कैडमियम पॉलीमेटेलिक अयस्कों में जमा होता है: स्पैलेराइट (से। मी।स्पैलेराइट)(0.01-5%), गैलेना (से। मी।गैलेना)(0.02%), चाल्कोपीराइट (से। मी।चालकोपीराइट)(0.12%), पाइराइट (से। मी।पाइराइट)(0.02%), फाहलोर (से। मी।असफल अयस्क)और बिस्तर (से। मी।स्टैनिन)(0.2%) तक।
रसीद
कैडमियम के मुख्य स्रोत जस्ता उत्पादन के मध्यवर्ती उत्पाद हैं, सीसा और तांबा स्मेल्टर से धूल। कच्चे माल को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड से उपचारित किया जाता है और घोल में CdSO 4 प्राप्त किया जाता है। जस्ता धूल का उपयोग कर एक समाधान से सीडी को अलग किया जाता है:
सीडीएसओ 4 + जेडएन = जेडएनएसओ 4 + सीडी
परिणामी धातु को जस्ता और सीसा की अशुद्धियों को दूर करने के लिए क्षार की एक परत के नीचे पिघलाकर शुद्ध किया जाता है। उच्च शुद्धता कैडमियम इलेक्ट्रोकेमिकल शोधन द्वारा इलेक्ट्रोलाइट के मध्यवर्ती शुद्धिकरण या ज़ोन पिघलने द्वारा प्राप्त किया जाता है (से। मी।जोन मेल्टिंग).
भौतिक और रासायनिक गुण
कैडमियम एक हेक्सागोनल जाली के साथ एक चांदी की सफेद नरम धातु है ( ए = 0,2979, साथ= 0.5618 एनएम)। गलनांक 321.1 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक 766.5 डिग्री सेल्सियस, घनत्व 8.65 किग्रा / डीएम 3. यदि कैडमियम स्टिक मुड़ी हुई है, तो एक फीकी दरार सुनाई दे सकती है - ये धातु के माइक्रोक्रिस्टल हैं जो एक दूसरे के खिलाफ रगड़ते हैं। मानक क्षमता की एक श्रृंखला में कैडमियम की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता -0.403 वी है (से। मी।मानक क्षमता)यह हाइड्रोजन से पहले स्थित है (से। मी।हाइड्रोजन).
शुष्क वातावरण में, कैडमियम स्थिर होता है, आर्द्र वातावरण में, यह धीरे-धीरे CdO ऑक्साइड की एक फिल्म के साथ कवर हो जाता है। गलनांक के ऊपर, कैडमियम ब्राउन ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में जलता है CdO:
2Cd + O 2 \u003d 2CdO
कैडमियम के वाष्प जलवाष्प से क्रिया करके हाइड्रोजन बनाते हैं:
सीडी + एच 2 ओ \u003d सीडीओ + एच 2
अपने समूह IIB पड़ोसी, Zn की तुलना में, कैडमियम एसिड के साथ अधिक धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है:
d + 2HCl \u003d सीडीसीएल 2 + एच 2
नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया सबसे आसानी से होती है:
3Cd + 8HNO 3 \u003d 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
कैडमियम क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
प्रतिक्रियाओं में, यह एक हल्के कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य कर सकता है, उदाहरण के लिए, केंद्रित समाधानों में, यह अमोनियम नाइट्रेट को NH 4 NO 2 नाइट्राइट में कम करने में सक्षम है:
NH 4 NO 3 + Cd \u003d NH 4 NO 2 + CdO
कैडमियम को Cu (II) या Fe (III) लवण के घोल से ऑक्सीकृत किया जाता है:
सीडी + CuCl 2 \u003d Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd \u003d 2FeCl 2 + CdCl 2
कैडमियम अपने गलनांक से ऊपर हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है (से। मी।हलोजन)हैलाइड के निर्माण के साथ:
सीडी + सीएल 2 \u003d सीडीसीएल 2
सल्फर के साथ (से। मी।सल्फर)और अन्य चाकोजेन्स चाकोजेनाइड्स बनाते हैं:
सीडी+एस=सीडीएस
कैडमियम हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन और बोरॉन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। सीडी 3 एन 2 नाइट्राइड और सीडीएच 2 हाइड्राइड अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त होते हैं।
जलीय घोल में, कैडमियम आयन Cd 2+ एक्वा कॉम्प्लेक्स 2+ और 2+ बनाते हैं।
कैडमियम हाइड्रॉक्साइड Cd (OH) 2 कैडमियम नमक के घोल में क्षार मिलाने से प्राप्त होता है:
dSO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2
कैडमियम हाइड्रॉक्साइड व्यावहारिक रूप से क्षार में नहीं घुलता है, हालांकि हाइड्रॉक्साइड कॉम्प्लेक्स 2- का गठन क्षार के बहुत केंद्रित समाधानों में लंबे समय तक उबालने के दौरान दर्ज किया गया था। इस प्रकार, उभयधर्मी (से। मी।उभयधर्मिता)कैडमियम ऑक्साइड सीडीओ और हाइड्रॉक्साइड सीडी (ओएच) 2 के गुण संबंधित जस्ता यौगिकों की तुलना में बहुत कमजोर हैं।
कैडमियम हाइड्रॉक्साइड सीडी (ओएच) 2 जटिलता के कारण अमोनिया एनएच 3 के जलीय घोल में आसानी से घुल जाता है:
सीडी (ओएच) 2 + 6एनएच 3 \u003d (ओएच) 2
आवेदन पत्र
उत्पादित कैडमियम का 40% धातुओं पर जंग-रोधी कोटिंग्स के लिए उपयोग किया जाता है। कैडमियम का 20% उपयोग बैटरी, सामान्य वेस्टन कोशिकाओं में उपयोग किए जाने वाले कैडमियम इलेक्ट्रोड बनाने के लिए किया जाता है। लगभग 20% कैडमियम का उपयोग अकार्बनिक रंगीन, विशेष सोल्डर, अर्धचालक सामग्री और फास्फोरस के उत्पादन के लिए किया जाता है। 10% कैडमियम - गहने और फ्यूसिबल मिश्र, प्लास्टिक का एक घटक।
शारीरिक क्रिया
कैडमियम और उसके यौगिकों के वाष्प जहरीले होते हैं, और कैडमियम शरीर में जमा हो सकता है। पीने के पानी में कैडमियम के लिए एमपीसी 10 मिलीग्राम/एम 3 है। कैडमियम लवण के साथ तीव्र विषाक्तता के लक्षण उल्टी और आक्षेप हैं। घुलनशील कैडमियम यौगिक, रक्त में अवशोषित होने के बाद, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, यकृत और गुर्दे को प्रभावित करते हैं और फास्फोरस-कैल्शियम चयापचय को बाधित करते हैं। पुरानी विषाक्तता से एनीमिया और हड्डियों का विनाश होता है।

विश्वकोश शब्दकोश. 2009 .

समानार्थक शब्द:

देखें कि "कैडमियम" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- (अव्य। कैडमियम)। एक निंदनीय धातु, टिन के रंग के समान। रूसी भाषा में शामिल विदेशी शब्दों का शब्दकोश। चुडिनोव ए.एन., 1910. कैडमियम लैट। कैडमियम, कदमिया गे, कैडमियम अर्थ से। टिन के समान धातु। 25,000 विदेशी की व्याख्या …… रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

कैडमियम- कैडमियम, कैडमियम, रसायन। तत्व, चार. सीडी, परमाणु भार 112.41, परमाणु संख्या 48। यह अधिकांश जस्ता अयस्कों में कम मात्रा में निहित है और जस्ता खनन के दौरान उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है; भी मिल सकता है...... बिग मेडिकल इनसाइक्लोपीडिया

कैडमियम- देखें कैडमियम (सीडी)। यह कई औद्योगिक उद्यमों, विशेष रूप से सीसा-जस्ता और इलेक्ट्रोप्लेटिंग का उपयोग करने वाले धातु संयंत्रों के शाखा जल में निहित है। यह फॉस्फेट उर्वरकों में मौजूद है। सल्फ्यूरिक एसिड पानी में घुल जाता है,... मछली रोग: एक पुस्तिका

कैडमियम- (सीडी) चांदी की सफेद धातु। इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग में किया जाता है, मिश्र धातुओं का हिस्सा है, अर्धचालक के उत्पादन में प्रिंटिंग प्लेट, सोल्डर, वेल्डिंग इलेक्ट्रोड की तैयारी के लिए उपयोग किया जाता है; एक घटक है... श्रम सुरक्षा का रूसी विश्वकोश

- (कैडमियम), सीडी, आवधिक प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 48, परमाणु द्रव्यमान 112.41; धातु, एमपी 321.1 shC। कैडमियम का उपयोग धातुओं पर जंग रोधी लेप लगाने, इलेक्ट्रोड बनाने, रंगद्रव्य प्राप्त करने, ... ... आधुनिक विश्वकोश

- (प्रतीक सीडी), आवर्त सारणी के दूसरे समूह से एक चांदी की सफेद धातु। पहली बार 1817 में पृथक किया गया। ग्रीनॉकाइट (सल्फाइड के रूप में) में निहित है, लेकिन मुख्य रूप से जस्ता और सीसा के निष्कर्षण से उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है। आसानी से जाली… वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

सीडी (यूनानी kadmeia जस्ता अयस्क * a. कैडमियम से; n. kadmium; f. cadmium; i. cadmio), रसायन। तत्व II समूह आवधिक। मेंडेलीव की प्रणाली, at.s. 48, पर। मी. 112.41. प्रकृति में, 8 स्थिर समस्थानिक हैं 106Cd (1.225%) 108Cd (0.875%), ... ... भूवैज्ञानिक विश्वकोश

पति। जस्ता अयस्क में पाया जाने वाला धातु (रासायनिक सिद्धांतों या अपूरणीय तत्वों में से एक)। कैडमियम, कैडमियम से संबंधित है। K प्रवेश, कैडमियम युक्त। डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश। में और। दाल। 1863 1866... डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश

कैडमियम- (कैडमियम), सीडी, आवधिक प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 48, परमाणु द्रव्यमान 112.41; धातु, एमपी 321.1 डिग्री सेल्सियस। कैडमियम का उपयोग धातुओं पर जंग रोधी लेप लगाने, इलेक्ट्रोड बनाने, रंगद्रव्य प्राप्त करने, ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

कैडमियम- रसायन। तत्व, प्रतीक सीडी (अव्य। कैडमियम), पर। एन। 48, पर। मी. 112.41; चांदी की सफेद चमकदार मुलायम धातु, घनत्व 8650 किग्रा/एम3, टीमेल्ट = 320.9 डिग्री सेल्सियस। कैडमियम एक दुर्लभ और ट्रेस तत्व है, जहरीला, आमतौर पर जस्ता के साथ अयस्कों में पाया जाता है, जो ... ... महान पॉलिटेक्निक विश्वकोश

- (अव्य। कैडमियम) सीडी, आवधिक प्रणाली के समूह II का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 48, परमाणु द्रव्यमान 112.41। नाम ग्रीक kadmeia जस्ता अयस्क से है। एक नीले रंग की टिंट के साथ सिल्वर मेटल, सॉफ्ट और फ्यूसिबल; घनत्व 8.65 g/cm³,…… बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

कैडमियम कहाँ से आता है?कैडमियम हमेशा उन अयस्कों में पाया जाता है जिनसे जस्ता, सीसा और कभी-कभी तांबे के अयस्क में खनन किया जाता है। इसलिए, यह अनिवार्य रूप से इन धातुओं के उत्पादन के अपशिष्ट उत्पादों में समाप्त हो जाता है। लेकिन उन्हें फेंका नहीं जाता है, लेकिन वे रीसायकल करने की कोशिश कर रहे हैं, क्योंकि और भी कई तत्व हैं जिनकी एक व्यक्ति को जरूरत होती है। कैडमियम का अनुपात बहुत अधिक है - जस्ता सांद्रता के वजन से 0.3–0.5%, और वहां से 95% का चयन किया जाता है। दरअसल, जिंक यौगिकों के अध्ययन में कैडमियम की खोज की गई थी। वे ऐसी कहानी बताते हैं (देखें "रसायन विज्ञान और जीवन", 1970, नंबर 9)। 1817 में, मैगडेबर्ग में एक संघर्ष उत्पन्न हुआ: जिला चिकित्सक रोलोव ने जिंक ऑक्साइड के साथ सभी तैयारियों को बिक्री से वापस लेने का आदेश दिया, जिसमें संदेह था कि इसमें आर्सेनिक था। फार्मासिस्टों ने शपथ ली कि तैयारी में कोई आर्सेनिक नहीं था, सिवाय शायद आयरन ऑक्साइड के, जो मरहम को एक पीला रंग देता है। मध्यस्थ गोटिंगेन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर फ्रेडरिक स्ट्रोमेयर थे, जो उस समय मुख्य औषधि निरीक्षक थे। वह वास्तव में एक पीले रंग के यौगिक को तैयारी से अलग करने में सफल रहा। हालाँकि, इसका आर्सेनिक या लोहे से कोई लेना-देना नहीं था, लेकिन यह एक नए तत्व का ऑक्साइड निकला। 1817 की शरद ऋतु में, सहयोगियों के साथ बातचीत में, स्ट्रोहमेयर ने इसे कैडमियम कहा, जिसे निम्नलिखित स्पष्टीकरण दिया गया है। प्रसिद्ध फोनीशियन राजकुमार कैडमस, अपनी बहन यूरोप की तलाश में बोईओतिया आए, ज़ीउस द्वारा चुराए गए, वहां कैडमस के किले का निर्माण किया। फिर इसके चारों ओर प्राचीन यूनानी थेब्स बड़े हुए। प्राचीन काल में, इस शहर के पास जस्ता यौगिकों का एक विशिष्ट मिश्रण पाया जाता था, जिसे "कैडमीन अर्थ" या कैडमिया कहा जाता था। स्ट्रोमेयर ने इस नाम का इस्तेमाल किया।

रॉलोव भी जल्द ही आश्वस्त हो गया कि संदिग्ध अशुद्धता आर्सेनिक नहीं थी, बल्कि एक नई धातु का एक यौगिक था। लेकिन उनका लेख भेजा गया " जर्नल फर डेर प्रैक्टिसचेन हेइलकुंडे”, में देरी हुई और अप्रैल 1818 में सामने आया, जब रसायनज्ञों के बीच वे पहले से ही स्ट्रोमेयर की खोज के बारे में जानते थे।

यौगिक के पीले रंग ने कैडमियम में रुचि को कैसे प्रभावित किया?सबसे सीधे तरीके से: स्ट्रोमेयर की खोज के तुरंत बाद, एक निश्चित कार्स्टन, ब्रेस्लाउ (अब व्रोकला) में संयंत्र में धातु विज्ञान के वरिष्ठ सलाहकार, सिलेसियन जस्ता अयस्क में एक तत्व पाया गया जो एक समाधान के माध्यम से पारित होने पर एक पीला अवक्षेप देता है। हाइड्रोजन सल्फाइड, और इसे लैटिन शब्द "मेलिनियम" से "मेलिनियम" कहा जाता है मेलिस", जिसका अर्थ है शहद। यह अभी भी वही कैडमियम था, और इसका सल्फाइड एक उत्कृष्ट पीला रंगद्रव्य बन गया, पहले कलाकारों के लिए, और फिर, जब कीमत गिर गई, तो पेंट व्यवसाय में। विभिन्न तरीकों से कैडमियम सल्फाइड प्राप्त करके, आप विभिन्न रंगों का एक सुंदर पेंट बना सकते हैं - नींबू से नारंगी तक। चूंकि यह एसिड, क्षार और तेज गर्मी के लिए प्रतिरोधी है, इसलिए कैडमियम पीला भी सिरेमिक पेंटिंग के लिए उपयुक्त था। इसके अलावा, जब कैडमियम सल्फाइड को अल्ट्रामरीन के साथ मिलाया जाता है, तो एक उत्कृष्ट हरे रंग का रंग बनता है - कैडमियम हरा। जलते समय, कैडमियम नीला रंग देता है, इसलिए इसका उपयोग आतिशबाज़ी बनाने में भी किया जाता था। इस प्रकार, XX सदी के 90 के दशक में, विभिन्न प्रयोजनों के लिए पेंट की तैयारी के लिए 17% कैडमियम का उपयोग किया गया था।

कैडमियम का मुख्य अनुप्रयोग क्या है?निकल-कैडमियम बैटरी: उनमें से एक इलेक्ट्रोड कैडमियम या उसके हाइड्रॉक्साइड से बना होता है, उनके उत्पादन में सभी कैडमियम खनन का 60% से अधिक की खपत होती है। ये बैटरियां बहुत टिकाऊ होती हैं: ये अपने निकटतम प्रतिस्पर्धियों की तुलना में कई गुना अधिक डिस्चार्ज-चार्ज चक्र प्रदान कर सकती हैं - लीड बैटरी, हालांकि, इनकी कीमत दस गुना अधिक होती है। और संग्रहीत बिजली के वजन के अनुपात के संदर्भ में, Ni-Cd, Pb से दोगुना बेहतर है, जो उन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए आशाजनक बनाता है। आधुनिक निकल-कैडमियम बैटरी का जीवन 30 वर्ष से अधिक है। वे जल्दी से चार्ज करते हैं और जल्दी से ऊर्जा छोड़ते हैं, और उनके कम आंतरिक प्रतिरोध के कारण, वे बिना हीटिंग के उच्च वर्तमान घनत्व प्रदान कर सकते हैं। इसलिए, जहां कहीं भी उच्च वर्तमान घनत्व की आवश्यकता होती है - इलेक्ट्रिक कारों, ट्रॉलीबस, ट्राम, इलेक्ट्रिक ट्रेनों, स्क्रूड्राइवर्स, साथ ही साथ रेडियो उपकरण और घरेलू उपकरणों में उनका उपयोग किया जाता है। कुछ समय पहले तक, वे कंप्यूटर और सेल फोन को भी बिजली की आपूर्ति करते थे, लेकिन अब लिथियम-आयन बैटरी उनकी जगह ले रही हैं। निकेल-कैडमियम बैटरियों का उपयोग वैकल्पिक ऊर्जा प्रणालियों में भी किया जाना चाहिए, जहां समय-समय पर कहीं न कहीं अतिरिक्त ऊर्जा को पंप करना आवश्यक होता है, जो खराब मौसम के कारण उत्पादन की कमी की भरपाई करता है: ऐसी बैटरियां अप का विश्वसनीय भंडारण प्रदान कर सकती हैं। 6.5 मेगावाट बिजली, जो उन्हें सीसा और सोडियम सल्फाइड के बराबर रखती है।

निकल-कैडमियम बैटरी के नुकसान में एक बड़ा स्व-निर्वहन और स्मृति प्रभाव है: यदि आप ऐसी बैटरी चार्ज करते हैं जो पूरी तरह से डिस्चार्ज नहीं होती है, तो यह हर बार कम और कम ऊर्जा जमा करेगी। ऐसा माना जाता है कि अगर इस तरह की बैटरी को समय-समय पर बहुत जोर से डिस्चार्ज किया जाए तो इस प्रभाव का मुकाबला किया जा सकता है। लेकिन उनका मुख्य दोष कैडमियम की विषाक्तता है; इसके कारण, निकल-कैडमियम बैटरी का उपयोग, साथ ही पेंट के लिए कैडमियम पिगमेंट, पॉलिमर के लिए स्टेबलाइजर्स (धातु उत्पादन का 10%), धातुओं के लिए कोटिंग्स (5%), लगातार कम हो रहा है।

कैडमियम का क्या अनुप्रयोग बढ़ रहा है?सौर पैनलों का उत्पादन। कैडमियम टेलुराइड सूर्य के प्रकाश को बिजली में काफी अच्छी तरह से परिवर्तित करता है, हालांकि यह सिलिकॉन बैटरी से कम है: बाजार में उपलब्ध मॉड्यूल की दक्षता क्रमशः 8-9% और 13-16% है। हालांकि, कैडमियम टेलुराइड को प्रवाहकीय कांच पर पतली फिल्मों के रूप में जमा किया जाता है, जिसके लिए सिलिकॉन बैटरी के उत्पादन की तुलना में बहुत कम ऊर्जा और सामग्री की आवश्यकता होती है। नतीजतन (" ”, 2012, 16, 5245-5259; doi:10.1016/j.rser.2012.04.034) एक वर्ष में ऊर्जा पैदा करके बैटरी के उत्पादन के लिए ऊर्जा लागत का भुगतान किया जाता है, जो कि दो से तीन गुना (साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन प्रति किलोवाट बिजली का उत्पादन करता है) यूरोप) सिलिकॉन बैटरी से कम है। दूसरे शब्दों में, कैडमियम यौगिकों का उपयोग करने वाली बैटरी बहुत पर्यावरण के अनुकूल हैं। दक्षता में वृद्धि के साथ, यह अंतर और भी बढ़ जाएगा, और यहां संभावनाएं हैं, क्योंकि 2011 में कैडमियम टेलुराइड के लिए रिकॉर्ड दक्षता मान क्रमशः 15.6 और 13.8% थे, जब इसकी पतली फिल्म को ग्लास और लचीली पॉलीमाइड पर लागू किया गया था। पॉलिमर-आधारित बैटरियों का वजन कांच की बैटरियों से सैकड़ों गुना कम होता है और आसानी से घुमावदार सतहों पर लगाया जाता है, जो शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित करते हैं।

पतली फिल्में ही सब कुछ नहीं होती हैं। चाकोजेनाइड्स से क्वांटम डॉट्स पर आधारित तत्व - कैडमियम सल्फाइड, टेल्यूराइड और सेलेनाइड - तीसरी पीढ़ी के सौर कोशिकाओं के होनहार प्रतिनिधि हैं, जो विशेषज्ञों के अनुसार, अंततः इस ऊर्जा स्रोत के लिए आत्मनिर्भरता सुनिश्चित करने में सक्षम हैं। डॉट्स शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित करते हैं, क्योंकि आकार पर उनके गुणों की निर्भरता के कारण, पूरे सौर स्पेक्ट्रम के बिजली में अवशोषण और रूपांतरण प्राप्त करना संभव है। इसके अलावा, कुछ प्रयोगों में, चाकोजेनाइड क्वांटम डॉट्स ने एक फोटॉन से कई इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने की क्षमता दिखाई है - कई पीढ़ी के एक्साइटन का प्रभाव। जाहिर है, उचित उपयोग के साथ, यह प्रकाश रूपांतरण की दक्षता में काफी वृद्धि करेगा, और यह हमें सूर्य और जलते कोयले से बिजली की लागत के अभिसरण पर भरोसा करने की अनुमति देता है।

अब तक, हालांकि, क्वांटम डॉट्स की क्षमता का पूरी तरह से खुलासा नहीं किया गया है - 2013 की शुरुआत में 5.42% की रिकॉर्ड दक्षता कैडमियम सल्फाइड और मैंगनीज एडिटिव्स के साथ सेलेनाइड से क्वांटम डॉट्स पर आधारित एक तत्व द्वारा प्रदर्शित की गई थी (" अक्षय और सतत ऊर्जा समीक्षा”, 2013, 22, 148–167; डीओआई:10.1016/जे.आरएसर.2013.01.030)। यह माना जाता है कि इसके लिए अंक स्वयं दोषी नहीं हैं - इलेक्ट्रोड की इष्टतम सामग्री का चयन अभी तक नहीं किया गया है, जो कि फोटोरिएक्शन के परिणामस्वरूप चार्ज वाहकों को पूरी तरह से हटाने को सुनिश्चित करता है। यह संभव है कि कैडमियम इलेक्ट्रोड के निर्माण में भी उपयोगी होगा - सौर कोशिकाओं के लिए कैडमियम स्टैनेट सीडीएसएनओ 3 से इलेक्ट्रोड के साथ प्रयोग अच्छे परिणाम दिखाते हैं (" सौर ऊर्जा सामग्री और सौर सेल”, 2013, 117, 300-305; doi:10.1016/j.solmat.2013.06.009)।

कैडमियम यौगिकों से अन्य कौन से नैनोकण बनते हैं?सबसे विविध: नैनोरोड्स, नैनोट्यूब और यहां तक ​​कि समुद्री अर्चिन के समान संरचनाएं। यह संभव है कि उनमें से कुछ भविष्य की प्रौद्योगिकियों में आवेदन पाएंगे।

क्या टिन सैनिकों में कैडमियम होता है?यह अच्छी तरह से हो सकता है, क्योंकि कैडमियम का एक छोटा सा जोड़ अन्य धातुओं के पिघलने बिंदु को बहुत कम कर देता है और तदनुसार, कास्टिंग मिश्र धातु के साथ मोल्ड को बेहतर भरने प्रदान करता है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि यह प्रसिद्ध लकड़ी के मिश्र धातु और इसकी किस्मों का हिस्सा है। इस तरह के मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से मेटलोग्राफी में उपयोग किया जाता है (उन्हें पतले वर्गों में डाला जाता है, सूक्ष्म परीक्षा के लिए नमूने), सटीक कास्टिंग में, वे खोखले आंकड़ों के निर्माण में निवेश की छड़ के साथ-साथ फ्यूज़िबल फ़्यूज़ के रूप में काम करते हैं। जाहिरा तौर पर, यह अंग्रेजी इंजीनियर बरनबा वुड थे, जिन्होंने अन्य धातुओं के गलनांक को कम करने के लिए कैडमियम की क्षमता की खोज की थी, क्योंकि उनके नाम की मिश्र धातु बनाने वाले तत्व - बिस्मथ के सात से आठ भाग, चार सीसा और टिन और कैडमियम के दो-दो के गलनांक क्रमशः 271, 327, 231 और 742°C हैं। और सभी 69°C पर एक साथ पिघल जाते हैं! 1860 में यह परिणाम इतना अप्रत्याशित था कि पत्रिका का संपादकीय बोर्ड " द अमेरिकन जर्नल ऑफ साइंस एंड आर्ट्स"इस पोस्टस्क्रिप्ट को वुड के लेख में जोड़ा गया:" हमारे पास विभिन्न मिश्र धातुओं के पिघलने बिंदुओं को कम करने में कैडमियम के अद्भुत प्रभाव से संबंधित डॉ। वुड के केवल कुछ दिलचस्प प्रयोगों को दोहराने का समय है। अब धातुओं के गलनांक को कम करने के लिए कैडमियम की क्षमता का उपयोग इसे सोल्डर में जोड़कर किया जाता है - यह दुनिया के धातु उत्पादन का 2% है। इसके अलावा, सेलर्स में, न केवल औद्योगिक, बल्कि घर का बना भी। यहां, उदाहरण के लिए, जौहरी के मंच पर, शिल्पकार निम्नलिखित सिफारिशें देते हैं: "सोने में थोड़ा कैडमियम मिलाएं, इसका गलनांक उत्पाद की धातु की तुलना में कम होगा, और आवश्यक भाग को मिलाप करना संभव होगा। . चूंकि टांका लगाने के दौरान कैडमियम के वाष्पित होने की संभावना होती है, इसलिए उत्पाद का नमूना नहीं बदल सकता है। केवल आपको मसौदे के तहत मिलाप करने की आवश्यकता है, ताकि जहर न हो।

शरीर में कैडमियम का मार्ग क्या है?"बच्चों के खिलौनों में कैडमियम असंभव है, यह जहरीला है," पाठक कहेंगे। और वह सही होगा, लेकिन केवल आंशिक रूप से, क्योंकि यह संभावना नहीं है कि एक टिन सैनिक (एक छोटी कार्यशाला में डाली गई चांदी की भारी धातु से बनी कोई भी मूर्ति) या सलाद कटोरे पर पीले पैटर्न से कैडमियम किसी तरह मानव शरीर में प्रवेश कर सकता है . उसके बिल्कुल अलग रास्ते हैं। उनमें से तीन हैं। सबसे पहले, सिगरेट के धुएं के साथ: तंबाकू के पत्तों में कैडमियम पूरी तरह से जमा हो जाता है। दूसरे, हवा से, विशेष रूप से शहरी हवा से: इसमें टायर और ब्रेक पैड (और कैडमियम उनमें से एक हिस्सा है) के घर्षण के परिणामस्वरूप बहुत अधिक सड़क धूल होती है; जितना अधिक आप इस धूल में सांस लेंगे, शरीर में कैडमियम की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। इस प्रकार, यातायात नियंत्रकों के लिए यह ग्रामीण क्षेत्रों के सड़क श्रमिकों की तुलना में डेढ़ गुना अधिक है (" केमोस्फीयर”, 2013, 90, 7, 2077–2084)। कैडमियम थर्मल स्टेशनों के धुएं में भी मौजूद होता है, अगर वे कोयले पर चलते हैं, और जलती हुई लकड़ी के धुएं में, क्योंकि पेड़ इसे मिट्टी से निकालते हैं। तीसरा स्रोत भोजन है, विशेष रूप से जड़ों, पत्तियों और पौधों के दाने: यह वह जगह है जहाँ कैडमियम जमा होता है। सिएटल के वैज्ञानिकों द्वारा किए गए अध्ययनों से पता चला है कि कैडमियम से प्रदूषित स्थानों में रहने वाली युवा महिलाओं में धूम्रपान कैडमियम का मुख्य स्रोत है, यह इस धातु की सामग्री को डेढ़ गुना बढ़ा देता है। लेकिन खाद्य उत्पादों में, टोफू कैडमियम का एक महत्वपूर्ण स्रोत निकला - प्रति सप्ताह इसका एक हिस्सा शरीर में कैडमियम की मात्रा को 22% बढ़ा देता है (" संपूर्ण पर्यावरण का विज्ञान", 2011, 409, 9, 1632-1637)। प्लवक पर फ़ीड करने वाले मोलस्क और क्रस्टेशियंस में बहुत अधिक कैडमियम पाया जाता है। न्यूजीलैंड के जीवविज्ञानियों ने पाया है कि समुद्र के पानी में कैडमियम (इसमें इसकी सांद्रता 0.11 μg / l है) सबसे अधिक संभावना है कि मनुष्य की गलती के कारण वहाँ समाप्त हो गया। कैडमियम फॉस्फेट उर्वरकों में निहित है, जहां से, यह मुख्य रूप से खाद्य पौधों में प्रवेश करता है। बारिश उर्वरकों को नदियों में धोती है, फिर समुद्र में। कैडमियम माइक्रोपार्टिकल्स की सतह पर यात्रा करता है। एक बार खारे पानी में, इसे छोड़ दिया जाता है और फाइटोप्लांकटन में समाप्त हो जाता है, और इसके साथ सीप में। नतीजतन, मोलस्क नदी के मुहाने में ऊंचे हो जाते हैं, जहां कैडमियम अभी तक माइक्रोपार्टिकल्स से नहीं धोया गया है, अपेक्षाकृत शुद्ध होते हैं, और नीचे वाले में विशेष रूप से इस धातु की बहुत अधिक मात्रा होती है (" संपूर्ण पर्यावरण का विज्ञान”, 1996, 181, 1, 31-44)। कस्तूरी की कैडमियम सामग्री शुष्क वजन के प्रति ग्राम 13-26 माइक्रोग्राम है। तुलना के लिए: सूरजमुखी के बीजों में, जिन्हें कैडमियम का एक महत्वपूर्ण स्रोत भी माना जाता है, - 0.2-2.5 माइक्रोग्राम प्रति ग्राम अनाज, तंबाकू के पत्तों में - 0.5-1 माइक्रोग्राम प्रति ग्राम सूखे वजन में। क्योंकि प्लवक केवल कस्तूरी के लिए नहीं है, कैडमियम भी गंदे समुद्र में पकड़ी गई मछलियों में समाप्त हो जाता है। और सबसे गंदा बाल्टिक सागर है, जहाँ कई नदियाँ औद्योगिक क्षेत्रों और गहन कृषि वाले क्षेत्रों से बहती हैं।

मानवजनित कैडमियम पर्यावरण में कैसे मिलता है?फॉस्फेट उर्वरक, सड़क की धूल और ईंधन के दहन के अलावा, दो अन्य तरीके हैं। पहला अलौह धातु विज्ञान है: उत्सर्जन को साफ करने के सभी प्रयासों के साथ, इसकी एक निश्चित मात्रा अनिवार्य रूप से सभी फिल्टर से गुजरती है। दूसरा लैंडफिल और रीसाइक्लिंग साइट है, उदाहरण के लिए, जब प्लास्टिक वहां जलता है। हालांकि, एक लैंडफिल में, बिना गर्म किए भी, कैडमियम लीच करता है और पानी के साथ मिट्टी में प्रवेश करता है। सामान्य तौर पर, अलौह धातु विज्ञान प्रति वर्ष 5 हजार टन कैडमियम उत्सर्जन का उत्पादन करता है, अपशिष्ट भस्मीकरण - 1.5, और फास्फोरस उर्वरकों और लकड़ी के जलने का उत्पादन - 0.2 हजार टन प्रत्येक सात हजार टन से अधिक है जो एक व्यक्ति पर्यावरण में फैलता है लगभग XX सदी के 30 के दशक के बाद से। प्रकृति की अपनी संभावनाएं अधिक मामूली हैं: 0.52 हजार टन ज्वालामुखियों द्वारा और 0.2 हजार टन - पौधों के उत्सर्जन से, कुल 0.83 हजार टन (देखें "रसायन विज्ञान और जीवन", 1979, नंबर 12) द्वारा उत्पादित किया जाता है। दूसरे शब्दों में, पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकाले गए दो-तिहाई से अधिक कैडमियम को धातु में नहीं बदला जा सकता है (और विश्व उत्पादन दशकों से प्रति वर्ष 17-20 हजार टन के बीच उतार-चढ़ाव कर रहा है), इसलिए यहां उपयोग की संभावनाएं हैं बहुत विस्तृत। हालांकि, कोई प्रोत्साहन नहीं है, जिस पर आगे चर्चा की जाएगी।

कैडमियम युक्त नई सामग्री लैंडफिल में कैसे व्यवहार करेगी?अलग ढंग से। ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी (यूएसए) के वासिली फेटेनकोस द्वारा एक विस्तृत विश्लेषण किया गया था, जिन्होंने कैडमियम टेलुराइड बैटरी के जीवन चक्र का विस्तार से वर्णन किया था (" अक्षय और सतत ऊर्जा समीक्षा”, 2004, 8, 303–334; doi:10.1016/j.rser.2003.12.001)। वह इस तरह बात करता है। सौर सेल में, कैडमियम यौगिक कांच या प्लास्टिक की परतों के बीच सैंडविच होता है। इसलिए, कैडमियम युक्त कण पर्यावरण में तभी प्रकट हो सकते हैं जब तत्व नष्ट हो जाता है, जो या तो बहुत धूल वाले क्षेत्रों में होता है या जब यह टूट जाता है। लेकिन फिर भी, जैसा कि प्रयोग से पता चला है, कोई भी बारिश तत्व से किसी भी ध्यान देने योग्य मात्रा में कैडमियम को धोने में सक्षम नहीं है। सीडीटीई का वाष्पीकरण तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक है, और सीडीएस, इन कोशिकाओं में भी मौजूद है, 1700 डिग्री सेल्सियस है, इसलिए ऑपरेशन के दौरान कोई वाष्पीकरण नहीं होगा।

लेकिन क्या होगा अगर तत्व एक निजी घर की छत पर है जिसमें आग लगी थी? हवा में, कैडमियम टेलुराइड 1050 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक स्थिर रहता है, जो पारंपरिक आग के दौरान कम गर्म होता है। प्रत्यक्ष प्रयोगों से पता चला है कि यदि बैटरी कांच के सब्सट्रेट पर बनाई जाती है, तो लगभग सभी कैडमियम पिघले हुए गिलास में रहेगा - इसकी पहले से ही छोटी मात्रा का केवल 0.6% (आखिरकार, यह एक पतली फिल्म है) जारी किया जा सकता है। कुछ तत्व, जब लैंडफिल में टूट जाते हैं, टूट जाते हैं, कैडमियम छोड़ते हैं, जबकि अन्य, अधिक आधुनिक, नहीं करते हैं। विधायी विनियमन यह सुनिश्चित कर सकता है कि केवल हानिरहित तत्वों को फेंक दिया जाए। और बेहतर होगा कि उन्हें बिल्कुल भी न फेंके, क्योंकि उनमें मूल्यवान टेल्यूरियम होता है।

दुर्भाग्य से, Fthenakos बहुलक-आधारित तत्वों के बारे में कुछ नहीं कहता है, जिनके जलने की संभावना है, और कांच में कोई कैडमियम फ्यूज़िंग नहीं होगा। लेकिन उन्होंने नोट किया कि कैडमियम के उपयोग पर प्रतिबंध के बहुत बुरे परिणाम हो सकते हैं: एक बिक्री बाजार खो जाने के बाद, जस्ता, सीसा और तांबे के निर्माता कैडमियम को कचरे से निकालना बंद कर देंगे और वे अपने आसपास की हर चीज को लैंडफिल से कहीं अधिक प्रदूषित करेंगे (याद रखें ए एक पाइप में उड़ने वाले कैडमियम का तीसरा)। इसलिए, उत्पादों के निपटान के उपायों को सख्त करने के साथ कैडमियम के उपयोग का विस्तार किया जाना चाहिए।

अलग से, नैनोडॉट्स पर आधारित उपकरणों का मुद्दा है: जब नष्ट हो जाते हैं, तो ये सामग्री अनिवार्य रूप से नैनोकणों को बिखेर देगी जो खाद्य श्रृंखला के साथ आगे बढ़ सकते हैं। डेटा है (" खतरनाक सामग्री का जर्नल”, 2011, 192, 15, 192–199; doi:10.1016/j.jhazmat.2011.05.003) कि वे किसी भी तरह से अपरिवर्तित नहीं रहेंगे: कैडमियम सेलेनाइड नैनोडॉट्स के साथ उदर गुहा में इंजेक्ट किए गए चूहों के जिगर और गुर्दे में मुक्त कैडमियम में वृद्धि देखी गई। प्रभाव सबसे अधिक स्पष्ट था यदि नैनोकणों को उपयोग से पहले पराबैंगनी प्रकाश से रोशन किया गया था (जाहिर है, प्राकृतिक परिस्थितियों में नैनोडस्ट के मामले में ऐसा ही होगा)। जाहिर है, ऐसे नैनोकणों पर आधारित सौर कोशिकाओं और अन्य उपकरणों के निपटान की आवश्यकताएं मोनोलिथिक उत्पादों का उपयोग करने की तुलना में सख्त होनी चाहिए।

कैडमियम खतरनाक क्यों है?प्रश्न जितना लगता है उससे कहीं अधिक जटिल है, क्योंकि कैडमियम सूक्ष्म मात्रा में शरीर में प्रवेश करता है और तुरंत कार्य नहीं करता है। सोइसुनवान सतरुग के नेतृत्व में यूनिवर्सिटी ऑफ नॉर्थ डकोटा के शोधकर्ता इस बारे में विस्तार से लिखते हैं (" ”, 2010, 118, 182-190; डोई: 10.1289/ehp.0901234)। आइए इस समीक्षा की समीक्षा करें।

यह सिद्ध माना जा सकता है कि उन क्षेत्रों में रहने वाले लोग जहां मिट्टी में महत्वपूर्ण मात्रा में कैडमियम होता है और भोजन लगातार दूषित होता है, वहां हड्डियों की नाजुकता बढ़ जाती है। जापानियों ने इस बीमारी को इताई-इटाई कहा: यह 1940 के दशक में टोयामा प्रान्त में दिखाई दिया, जहाँ किसान अपने खेतों की सिंचाई के लिए जस्ता खदान से पानी का उपयोग करते थे। चावल की कैडमियम सामग्री इतनी अधिक थी कि दैनिक सेवन प्रति दिन 600 माइक्रोग्राम या प्रति सप्ताह 4200 माइक्रोग्राम या जीवन भर के लिए प्रति व्यक्ति 2 ग्राम तक था। यहां एक कारण संबंध की पहचान करना मुश्किल नहीं है, जिसे छोटी खुराक में कैडमियम की पुरानी खपत के बारे में नहीं कहा जा सकता है। यह सब एक विशेष बीमारी होने के प्रतिशत जोखिम के लिए नीचे आता है। यह अभी भी पूरी तरह से ज्ञात नहीं है कि कैडमियम की कौन सी खुराक हानिरहित मानी जा सकती है। विश्व स्वास्थ्य संगठन ने 1989 में प्रति सप्ताह कैडमियम के अधिकतम स्वीकार्य सेवन को 400-500 माइक्रोग्राम के रूप में नामित किया, इस तथ्य के आधार पर कि जीवनकाल में 2 ग्राम बहुत है, इताई-इटाई की ओर जाता है। 1992 में, मानदंड को पुनर्गणना किया गया था, यह प्रति दिन 7 माइक्रोग्राम प्रति किलोग्राम वजन था। यह देखना आसान है कि 70 किलो वजन वाले व्यक्ति के लिए साप्ताहिक खुराक समान है - 490 एमसीजी। गणना करते समय, यह माना जाता था कि शरीर में प्रवेश करने वाले 5% कैडमियम को अवशोषित करता है, और इसमें पहले से मौजूद धातु की मात्रा का 0.005% मूत्र में उत्सर्जित होता है। हालांकि, कुछ डॉक्टर इस मॉडल पर सवाल उठाते हुए कहते हैं कि उन्होंने ऐसे मामले देखे हैं जब शरीर में प्रवेश करने वाले कैडमियम का 40% भी अवशोषित हो जाता है। इसके अलावा, मापों से पता चला है कि प्रति दिन 1 माइक्रोग्राम प्रति किलोग्राम की खपत से मूत्र में 2 माइक्रोग्राम कैडमियम प्रति ग्राम क्रिएटिनिन होता है, और अप्रिय प्रभाव बहुत निचले स्तर पर भी दिखाई देते हैं। (कैडमियम और अन्य हानिकारक धातुओं के मूत्र में सामग्री, जिसकी सांद्रता कम है, आमतौर पर माइक्रोग्राम प्रति ग्राम क्रिएटिनिन में व्यक्त की जाती है - यह पदार्थ मांसपेशियों के काम के दौरान बनता है और लगातार मूत्र में उत्सर्जित होता है। परिणाम ऐसी इकाइयों में प्रस्तुत नमूना के कमजोर पड़ने पर निर्भर नहीं करता है। इसके अलावा, "क्रिएटिनिन" शब्द को छोड़ दिया जाएगा। यह स्पष्ट है कि मूत्र में कैडमियम को मापना विभिन्न स्रोतों से इसके सेवन की तुलना में बहुत आसान है)

ये प्रभाव क्या हैं? समीक्षा को पढ़ने से यह आभास होता है कि कैडमियम बुढ़ापे के लक्षण पैदा करता है। सबसे पहले, गुर्दे में जमा होकर, यह वृक्क नलिकाओं के क्षरण को तेज करता है। कुछ आंकड़ों के अनुसार, यदि प्रति दिन 2-4 माइक्रोग्राम कैडमियम मूत्र में उत्सर्जित होता है, तो गुर्दा खराब होने की संभावना 10% है; दूसरों के अनुसार, जब यह मापा जाने वाला दैनिक उत्सर्जन नहीं है, लेकिन परीक्षण नमूने में एकाग्रता, 0.67 μg / g के मूत्र में कैडमियम सामग्री पहले से ही खतरनाक है। (यदि हम मान लें कि प्रति दिन मूत्र में 1-2 ग्राम क्रिएटिनिन उत्सर्जित होता है, तो यह पता चलता है कि कैडमियम उत्सर्जन की एक खतरनाक दैनिक खुराक लगभग 1 एमसीजी है।) नलिकाओं के क्षरण के परिणामस्वरूप, की क्षमता शरीर को विटामिन, खनिज और अन्य उपयोगी पदार्थ वापस करने के लिए गुर्दे कमजोर हो जाते हैं, उदाहरण के लिए मेटलोथायोनिन जस्ता और तांबा, कैल्शियम, फॉस्फेट, ग्लूकोज, अमीनो एसिड से जुड़ा हुआ है। मूत्र में कैडमियम के स्तर में दो गुना वृद्धि से इसमें कैल्शियम की मात्रा 2 मिलीग्राम प्रति दिन बढ़ जाती है। यह अनुमान लगाना कठिन नहीं है कि कैल्शियम की कमी से ऑस्टियोपोरोसिस का खतरा बढ़ जाता है। दरअसल, 50 से अधिक महिलाओं के समूह में मूत्र में 1 माइक्रोग्राम / ग्राम से अधिक कैडमियम के साथ, ऑस्टियोपोरोसिस का जोखिम उन लोगों की तुलना में 43% अधिक है, जिनके पास 0.5 माइक्रोग्राम / ग्राम से कम था। 1 और 2 माइक्रोग्राम प्रति ग्राम के बीच कैडमियम के स्तर के साथ, उच्च ग्लूकोज और टाइप 2 मधुमेह का जोखिम क्रमशः 1.48 और 1.24 है, 1 माइक्रोग्राम / ग्राम से कम वाले लोगों की तुलना में। कोरियाई लोगों के एक सर्वेक्षण, जिनमें से एक चौथाई उच्च रक्तचाप से पीड़ित थे, ने दिखाया कि कैडमियम की उच्च सामग्री वाले लोगों में इस बीमारी का जोखिम कम वाले लोगों की तुलना में डेढ़ गुना अधिक है। मूत्र में 0.88 एमसीजी/जी से अधिक कैडमियम वाली महिलाओं में दिल का दौरा पड़ने का जोखिम 0.43 एमसीजी/जी से कम वाली महिलाओं की तुलना में 1.8 गुना अधिक है। 0.22 से कम और मूत्र में 0.48 ug/g से अधिक कैडमियम वाले पुरुषों में कैंसर से मृत्यु की संभावना 4.3 गुना भिन्न होती है। ऐसा संदेह है कि कैडमियम पुरुषों में प्रजनन क्षमता को कम करता है।

सामान्य तौर पर, डॉ सतरुगा और उनके सहयोगियों के काम के आंकड़ों से, यह इस प्रकार है कि कैडमियम के साथ पर्यावरण प्रदूषण है जो इस तथ्य के लिए जिम्मेदार है कि 20 वीं शताब्दी के दौरान उम्र से संबंधित बीमारियां बहुत "छोटी" हो गई हैं .

अजीब आंकड़े भी हैं। इस प्रकार, मूत्र में कैडमियम की मात्रा और धूम्रपान न करने वाले अमेरिकियों में उच्च रक्तचाप होने के जोखिम के बीच एक मजबूत संबंध देखा गया है, जबकि धूम्रपान करने वालों में ऐसा संबंध नहीं देखा गया है। इस बीच, सिगरेट प्रेमियों के बीच कैडमियम की खपत स्पष्ट रूप से अधिक है, और, इसके अलावा, अमेरिकियों के मूत्र में कैडमियम की सामग्री आमतौर पर ऊपर वर्णित कोरियाई लोगों की तुलना में तीन गुना कम है। सेनील रेटिनल डिग्रेडेशन वाले धूम्रपान करने वालों में मूत्र कैडमियम का स्तर 1.18 माइक्रोग्राम / ग्राम था, जो बीमारी के बिना धूम्रपान करने वालों और स्वस्थ धूम्रपान न करने वालों से लगभग दोगुना था। हालांकि, धूम्रपान न करने वालों में भी स्वस्थ लोगों की तुलना में कम कैडमियम था - जिसका अर्थ है कि यह सिर्फ उनके बारे में नहीं है। इस तरह के परस्पर विरोधी डेटा हमें यह सवाल पूछते हैं: शायद मूत्र में कैडमियम की बढ़ी हुई सामग्री कारण नहीं, बल्कि शरीर में कुछ प्रणालीगत प्रक्रियाओं के परिणाम को दर्शाती है? आखिरकार, समीक्षा में उल्लिखित अधिकांश अध्ययनों में कैडमियम की खपत को नहीं मापा गया, केवल इसके उत्पादन को।

शरीर में कैडमियम से कैसे निपटें?इस विषय पर कुछ वैज्ञानिक अध्ययन हैं, और सिद्धांत उत्तरी डकोटा के शोधकर्ताओं के उसी काम में इंगित किया गया है। कैडमियम महत्वपूर्ण तत्वों में से एक नहीं है, इसलिए शरीर में इसके अवशोषण के लिए कोई विशेष तंत्र नहीं हैं - कैडमियम उन लोगों का उपयोग करता है जो इसके समान भारी धातुओं के लिए प्रदान किए जाते हैं, जो कि द्विसंयोजक आयन बनाते हैं: जस्ता, लोहा, मैंगनीज और कैल्शियम। इनमें से किसी भी तत्व की कमी से कैडमियम का अवशोषण तुरंत बढ़ जाता है। उदाहरण के लिए, आयरन की कमी से थाई महिलाओं में कैडमियम का स्तर तीन से चार गुना बढ़ जाता है। बांग्लादेशी महिलाओं के एक अध्ययन में भी यही पाया गया था, लेकिन जस्ता भी चलन में था। इससे इस बात का अंदाजा लगाया जा सकता है कि शरीर में सूक्ष्म तत्वों का सही संतुलन बनाए रखना कितना जरूरी है।

अन्य विचार भी हैं। उदाहरण के लिए, ब्राजीलियाई दिखाते हैं कि कैफीन दो गुना से अधिक, प्रायोगिक चूहों में रक्त और ऊतकों में, जननांगों सहित, कैडमियम की सामग्री को काफी कम कर देता है (" प्रजनन विष विज्ञान”, 2013, 35, 137–143; doi:10.1016/j.reprotox.2012.0.009)। शोधकर्ताओं के अनुसार, कैफीन कैडमियम के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है, इसके अवशोषण को रोकता है। निष्कर्ष खुद ही बताता है: भोजन के साथ कॉफी या चाय पीने का रिवाज, जिसमें कैफीन भी होता है, सही है।

कभी-कभी एक विरोधाभास होता है: कैडमियम की उच्च सामग्री वाला भोजन शरीर को प्रभावित नहीं करता है। उदाहरण के लिए, 1986 में सीप पीने वालों का एक अध्ययन आश्चर्यजनक रूप से सामने आया: प्रति सप्ताह 72 सीपों के अधिकतम सेवन पर, उन्होंने 1,750 माइक्रोग्राम कैडमियम खाया, लेकिन यह मूत्र या बालों में नहीं दिखा। यह सारा कैडमियम कहां गया यह रहस्य बना हुआ है। एक धारणा है कि सेलेनियम, जिसकी सामग्री उन सीपों में अधिक थी, किसी तरह कैडमियम के अवशोषण में हस्तक्षेप करती थी, और वह स्पष्ट रूप से आंतों के माध्यम से अन्य अखाद्य पदार्थों के साथ बाहर आया था। हालांकि, 2008 में, सामान्य लाइन का अनुपालन बहाल किया गया था: सीप के खेत श्रमिकों में, जिन्होंने 12 साल से अधिक समय तक हर हफ्ते 18 सीप खाए, मूत्र में कैडमियम की मात्रा संयुक्त राज्य अमेरिका में औसत की तुलना में 2.5 गुना बढ़ गई - तक 0, 76 एमसीजी/जी.

या हो सकता है कि शरीर में प्रवेश करने से पहले कैडमियम से निपटना बेहतर हो, उदाहरण के लिए, सुनिश्चित करें कि यह मिट्टी और हवा में नहीं मिलता है? कैडमियम से फॉस्फेट उर्वरकों को मुक्त करना शायद ही संभव है, कम कैडमियम पाचनशक्ति वाले पौधों को प्रजनन करना लंबा और महंगा है, हालांकि तंबाकू के संबंध में प्रयास किए जा रहे हैं, लेकिन हाइपरकेमुलेटर पौधों के साथ मिट्टी को साफ करना संभव है - के मामले में कैडमियम, यह ब्लैक नाइटशेड है सोलनम नाइग्रुम, वह फ़नल की खाने योग्य बेरी है, चरवाहे के बैग की फ्रांसीसी किस्म या नीले या अल्पाइन यारुतका की सरसों ( थलस्पी कैरुलेसेन्स) और चीनी स्टोनक्रॉप सेडम अल्फ्रेडी. सच है, यह स्पष्ट नहीं है कि कैडमियम से समृद्ध इन पौधों के हिस्सों का क्या करना है - वे स्पष्ट रूप से बगीचे में प्राप्त खाद और राख के लिए उपयुक्त नहीं हैं। तथाकथित ठोस जैव ईंधन - पुआल, ब्रशवुड, आदि के औद्योगिक दहन के साथ - हानिकारक धातु से छुटकारा पाने के अवसर हैं: उच्च तापमान वाले धुएं के अंशों को निम्न-तापमान वाले से अलग करना आवश्यक है - फिर परिणामी राख को सुरक्षित रूप से वापस खेत में लाया जा सकता है, इसकी उर्वरता को बहाल किया जा सकता है।

लेकिन मुख्य चीज जो साफ होनी चाहिए वह है हवा। सबसे कट्टरपंथी तरीका अमेरिकी और अब यूरोपीय संघ के अधिकारियों द्वारा चुना गया था - तंबाकू धूम्रपान के खिलाफ एक अडिग लड़ाई (" पर्यावरणीय स्वास्थ्य परिप्रेक्ष्य”, 2012, 120, 2, 204–209; डोई: 10.1289/ehp.1104020)। परिणाम स्पष्ट हैं: अमेरिकियों के मूत्र में औसत कैडमियम सामग्री 1988 में 0.36 एमसीजी/जी से घटकर 2008 में 0.26 एमसीजी/जी हो गई है। चूंकि भारी धूम्रपान करने वालों के लिए भी (अमेरिकी मानकों के अनुसार 20 या अधिक पैक एक वर्ष) यह 0.71 से 0.49 तक गिर गया, और गैर धूम्रपान करने वालों के लिए 0.26 से 0.19 तक, यह माना जाना चाहिए कि सार्वजनिक स्थानों पर धूम्रपान प्रतिबंध ने सेकेंड हैंड धुएं के प्रभाव को काफी कम कर दिया है। . कैडमियम की सूक्ष्म खुराक की हानिकारकता पर उपरोक्त आंकड़ों को देखते हुए, इस तरह के प्रतिबंध सार्वजनिक स्वास्थ्य में सबसे आसानी से लागू और बहुत महत्वपूर्ण योगदान प्रतीत होते हैं। अलौह धातु विज्ञान संयंत्रों, बॉयलर हाउस और कारों से उत्सर्जन के लिए आवश्यकताओं को कसने के लिए भी उपयुक्त होगा, और साथ ही यह सुनिश्चित करें कि रबड़ में "शॉड" पहियों के नीचे से कम हानिकारक धूल उड़ती है।

कैडमियम- दूसरे समूह के एक पक्ष उपसमूह का एक तत्व, परमाणु संख्या 48 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की पांचवीं अवधि। इसे प्रतीक सीडी (अव्य। कैडमियम) द्वारा नामित किया गया है। नरम निंदनीय नमनीय चांदी-सफेद संक्रमण धातु।

जिला चिकित्सक रोलोव एक तीखे स्वभाव से प्रतिष्ठित थे। इसलिए, 1817 में, उन्होंने आदेश दिया कि हरमन के शेनबेक कारखाने में उत्पादित जिंक ऑक्साइड के साथ सभी तैयारी बिक्री से वापस ले ली जाए। तैयारियों के आने से उन्हें शक हुआ कि जिंक ऑक्साइड में आर्सेनिक है! (जिंक ऑक्साइड अभी भी त्वचा रोगों के लिए प्रयोग किया जाता है; मलहम, पाउडर, इमल्शन इससे बनाए जाते हैं।)
अपने मामले को साबित करने के लिए, सख्त लेखा परीक्षक ने एसिड में संदिग्ध ऑक्साइड को भंग कर दिया और इस समाधान के माध्यम से हाइड्रोजन सल्फाइड पारित किया: एक पीला अवक्षेप गिर गया। आर्सेनिक सल्फाइड सिर्फ पीले होते हैं!
कारखाने के मालिक ने रॉलोव के फैसले को चुनौती देना शुरू कर दिया। वह स्वयं एक रसायनज्ञ थे और व्यक्तिगत रूप से उत्पाद के नमूनों का विश्लेषण करने के बाद, उनमें कोई आर्सेनिक नहीं मिला। उन्होंने रॉलोव को विश्लेषण के परिणामों की सूचना दी, और साथ ही साथ हनोवर की भूमि के अधिकारियों को भी। अधिकारियों ने, निश्चित रूप से, नमूनों का अनुरोध किया ताकि उन्हें एक प्रतिष्ठित रसायनज्ञ को विश्लेषण के लिए भेजा जा सके। यह निर्णय लिया गया कि रॉलोव और हरमन के बीच विवाद में न्यायाधीश प्रोफेसर फ्रेडरिक स्ट्रोमेयर होना चाहिए, जो 1802 से गौटिंगेन विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान के अध्यक्ष थे और सभी हनोवेरियन फार्मेसियों के महानिरीक्षक का पद था।
स्ट्रोमेयर को न केवल ऑक्साइड भेजा गया था, बल्कि ZnCO3 सहित हरमन कारखाने से जस्ता की अन्य तैयारी भी भेजी गई थी, जिससे यह ऑक्साइड प्राप्त हुआ था। जस्ता कार्बोनेट को कैलक्लाइंड करने के बाद, स्ट्रोहमेयर ने ऑक्साइड प्राप्त किया, लेकिन सफेद नहीं, जैसा कि होना चाहिए था, लेकिन पीलापन। कारखाने के मालिक ने रंग को लोहे के मिश्रण से समझाया, लेकिन स्ट्रोमेयर इस स्पष्टीकरण से संतुष्ट नहीं था। अधिक जस्ता की तैयारी खरीदने के बाद, उन्होंने उनका पूरा विश्लेषण किया और बिना किसी कठिनाई के उस तत्व को अलग कर दिया जो पीलेपन का कारण बनता है। विश्लेषण ने कहा कि यह आर्सेनिक नहीं था (जैसा कि रॉलोव ने दावा किया था), लेकिन लोहा नहीं (जैसा कि हरमन ने दावा किया था)।

यह एक नई, पहले अज्ञात धातु थी, जो रासायनिक रूप से जस्ता के समान थी। केवल इसका हाइड्रॉक्साइड, Zn(OH)2 के विपरीत, उभयधर्मी नहीं था, लेकिन मूल गुणों का उच्चारण करता था।

आवर्त सारणी के 48 तत्व अपने मुक्त रूप में, नया तत्व एक सफेद धातु था, नरम और बहुत मजबूत नहीं, शीर्ष पर एक भूरे रंग की ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया गया था। स्ट्रोमेयर ने इस धातु कैडमियम को स्पष्ट रूप से इसकी "जस्ता" उत्पत्ति की ओर इशारा करते हुए कहा: ग्रीक शब्द καδμεια ने लंबे समय तक जस्ता अयस्क और जिंक ऑक्साइड को दर्शाया है।

1818 में, स्ट्रोमेयर ने नए रासायनिक तत्व के बारे में विस्तृत जानकारी प्रकाशित की, और लगभग तुरंत ही इसकी प्राथमिकता का अतिक्रमण किया जाने लगा। सबसे पहले बोलने वाले रॉलोव थे, जो पहले मानते थे कि जर्मन कारखाने से तैयारियों में आर्सेनिक है। स्ट्रोमेयर के कुछ ही समय बाद, एक अन्य जर्मन रसायनज्ञ, केर्स्टन ने सिलेसियन जिंक अयस्क में एक नए तत्व की खोज की और हाइड्रोजन सल्फाइड की क्रिया द्वारा गठित अवक्षेप के रंग के कारण इसे मेलिन (लैटिन मेलिनस से, "पीला जैसा क्विन") नाम दिया। लेकिन यह कैडमियम पहले से ही स्ट्रोहमेयर द्वारा खोजा गया था। बाद में, इस तत्व के लिए दो और नाम प्रस्तावित किए गए: क्लेप्रोटियम - प्रसिद्ध रसायनज्ञ मार्टिन क्लैप्रोथ और जूनोनियम के सम्मान में - 1804 में क्षुद्रग्रह जूनो की खोज के बाद। लेकिन इसके खोजकर्ता द्वारा तत्व को दिया गया नाम फिर भी स्थापित हो गया। सच है, 19 वीं शताब्दी के पूर्वार्ध के रूसी रासायनिक साहित्य में। कैडमियम को अक्सर कैडमियम कहा जाता था।

48 ← कैडमियम→ ईण्डीयुम
परमाणु गुण
नाम, प्रतीक, संख्या	कैडमियम / कैडमियम (सीडी), 48
परमाणु भार (अणु भार)	112,411(8) ए. ईएम (जी/मोल)
इलेक्ट्रोनिक विन्यास
परमाणु त्रिज्या
रासायनिक गुण
सहसंयोजक त्रिज्या
आयन त्रिज्या
वैद्युतीयऋणात्मकता	1.69 (पॉलिंग स्केल)
इलेक्ट्रोड क्षमता
ऑक्सीकरण अवस्था
आयनीकरण ऊर्जा (पहला इलेक्ट्रॉन)	867.2 (8.99) kJ/mol (eV)
एक साधारण पदार्थ के थर्मोडायनामिक गुण
घनत्व (एनए पर)
पिघलने का तापमान
उबलता तापमान
ऊद। फ्यूजन की गर्मी	6.11 kJ/mol
ऊद। वाष्पीकरण की गर्मी	59.1 kJ/mol
मोलर ताप क्षमता	26.0 जे/(के मोल)
मोलर वॉल्यूम	13.1 सेमी³/मोल
एक साधारण पदार्थ का क्रिस्टल जालक
जाली संरचना	षट्कोणीय
जाली पैरामीटर	ए=2.979 सी=5.618
सी/ए अनुपात
डेबी तापमान
अन्य विशेषताएं
ऊष्मीय चालकता	(300 के) 96.9 डब्ल्यू/(एम के)

कैडमियम एक नरम, निंदनीय, लेकिन ग्रे-सिल्वर रंग की भारी धातु है, जो मेंडेलीव की आवर्त सारणी का एक साधारण तत्व है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री को उच्च नहीं कहा जा सकता है, लेकिन कैडमियम एक ट्रेस तत्व है: यह मिट्टी, समुद्र के पानी और यहां तक ​​\u200b\u200bकि हवा में (विशेषकर शहरों में) पाया जाता है। , एक नियम के रूप में, जस्ता खनिजों के साथ होता है, हालांकि कैडमियम खनिज भी मौजूद होते हैं। हालांकि, उनमें से अधिकांश का कोई औद्योगिक मूल्य नहीं है। कैडमियम अलग जमा नहीं करता है और जस्ता, सीसा या तांबे से गलाने के बाद अपशिष्ट अयस्कों से निकल जाता है।

कैडमियम के गुण

कैडमियम अच्छी तरह से संसाधित, लुढ़का और पॉलिश किया जाता है। शुष्क हवा में, कैडमियम केवल उच्च तापमान पर ऑक्सीजन (जलन) के साथ प्रतिक्रिया करता है। अकार्बनिक अम्लों के साथ क्रिया करके लवण बनाता है। क्षार विलयन के साथ अभिक्रिया नहीं करता है। पिघली हुई अवस्था में, यह हैलोजन, सल्फर, टेल्यूरियम, सेलेनियम और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है।
- इस तथ्य के बावजूद कि कैडमियम सभी जीवित जीवों में ट्रेस मात्रा में मौजूद है और उनके चयापचय में भाग लेता है, इसके यौगिकों के वाष्प और वाष्प बेहद जहरीले होते हैं। उदाहरण के लिए, 2.5 ग्राम / घन की एकाग्रता। 1 मिनट के बाद हवा में m कैडमियम ऑक्साइड मर जाता है। कैडमियम युक्त धूल या धुएं वाली हवा में सांस लेना बहुत खतरनाक है,
- कैडमियम मानव शरीर में पौधों, कवकों में संचित होने की क्षमता रखता है। इसके अलावा, कैडमियम यौगिक कार्सिनोजेन्स होते हैं।
- कैडमियम को सबसे खतरनाक भारी धातुओं में से एक माना जाता है, इसे पारा और आर्सेनिक की तरह ही खतरनाक वर्ग 2 पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यह एंजाइमेटिक, हार्मोनल, संचार और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, कैल्शियम-फास्फोरस चयापचय को बाधित करता है (हड्डियों को नष्ट करता है), इसलिए इसके साथ काम करते समय, आपको रासायनिक सुरक्षा का उपयोग करना चाहिए। कैडमियम विषाक्तता के लिए तत्काल चिकित्सा ध्यान देने की आवश्यकता है।

आवेदन पत्र

अधिकांश कैडमियम खनन का उपयोग जंग रोधी कोटिंग्स के उत्पादन के लिए किया जाता है। कैडमियम कोटिंग अन्य सभी की तुलना में एक मजबूत और अधिक नमनीय आसंजन बनाता है, इसलिए कैडमियम चढ़ाना का उपयोग विशेष रूप से कठिन परिस्थितियों में जंग से बचाने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, समुद्र के पानी के संपर्क में, विद्युत संपर्कों की रक्षा के लिए।
- बैटरी और संचायक के निर्माण में इसकी काफी मांग है।
- प्रयोगशाला अनुसंधान के लिए अभिकर्मक के रूप में उपयोग किया जाता है।
- परिणामी पदार्थ का लगभग पांचवां हिस्सा पिगमेंट - कैडमियम लवण के निर्माण में जाता है।
- मिश्रधातुओं को वांछित गुण प्रदान करने के लिए इसका प्रयोग किया जाता है। कैडमियम के साथ मिश्र धातु फ्यूसिबल (सीसा, टिन, बिस्मथ के साथ), नमनीय और दुर्दम्य (निकेल, तांबा, जिरकोनियम के साथ), पहनने के लिए प्रतिरोधी हैं। मिश्र धातुओं का उपयोग बिजली लाइनों के लिए तार, एल्यूमीनियम के लिए हार्ड सोल्डर, बड़े और शक्तिशाली इंजन (जहाज, विमान) के लिए बियरिंग्स के उत्पादन के लिए किया जाता है। कम पिघलने वाली मिश्र धातुओं का उपयोग जिप्सम कास्टिंग, कांच और धातु सोल्डरिंग के निर्माण के लिए और कुछ अग्निशामकों में किया जाता है।
- आवेदन का एक बहुत ही महत्वपूर्ण क्षेत्र परमाणु उद्योग है। कैडमियम का उपयोग रिएक्टर में परमाणु प्रतिक्रिया की दर को नियंत्रित करने के लिए छड़ बनाने के लिए किया जाता है, साथ ही न्यूट्रॉन विकिरण से सुरक्षात्मक स्क्रीन भी।
- सेमीकंडक्टर्स, फिल्म सोलर सेल, फॉस्फोरस, पीवीसी के लिए स्टेबलाइजर्स, डेंटल फिलिंग में शामिल हैं।
- सोने के साथ मिश्र धातु का उपयोग गहनों में किया जाता है। सोने और कैडमियम के अनुपात को बदलकर, पीले से हरे रंग के विभिन्न रंगों के मिश्र धातु प्राप्त किए जा सकते हैं।
- कभी-कभी बहुत कम तापमान पर उच्च तापीय चालकता के कारण क्रायोटेक्निक में उपयोग किया जाता है।
- कैडमियम कैंसर कोशिकाओं में जमा होने में सक्षम है, इसलिए इसका उपयोग कैंसर विरोधी चिकित्सा के कुछ तरीकों में किया जाता है।

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दुनिया में उत्पादित अधिकांश कैडमियम का उपयोग इलेक्ट्रोप्लेटिंग और मिश्र धातुओं की तैयारी के लिए किया जाता है। कैडमियम एक सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में जस्ता और निकल पर महत्वपूर्ण फायदे हैं, क्योंकि यह एक पतली परत में अधिक संक्षारण प्रतिरोधी है; कैडमियम धातु उत्पाद की सतह से कसकर बंधा होता है और क्षतिग्रस्त होने पर इससे पीछे नहीं रहता है।

कुछ समय पहले तक, कैडमियम कोटिंग्स में एक "बीमारी" थी जो समय-समय पर खुद को महसूस करती थी। तथ्य यह है कि स्टील के हिस्से पर कैडमियम के इलेक्ट्रोलाइटिक जमाव के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट में निहित हाइड्रोजन धातु में प्रवेश कर सकता है। यह बहुत ही अवांछित अतिथि उच्च शक्ति वाले स्टील्स में एक खतरनाक "बीमारी" का कारण बनता है - हाइड्रोजन उत्सर्जन, जिससे लोड के तहत धातु का अप्रत्याशित विनाश होता है। यह पता चला कि, एक ओर, कैडमियम चढ़ाना ने भाग को जंग से मज़बूती से बचाया, और दूसरी ओर, इसने भाग के समय से पहले खराब होने का खतरा पैदा कर दिया। यही कारण है कि डिजाइनरों को अक्सर कैडमियम की "सेवाओं" से इनकार करने के लिए मजबूर किया जाता था।

यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के भौतिक रसायन विज्ञान संस्थान के वैज्ञानिक कैडमियम कोटिंग्स के इस "बीमारी" को खत्म करने में कामयाब रहे। टाइटेनियम इलाज है। यह पता चला है कि यदि कैडमियम परत में प्रति हजार कैडमियम परमाणुओं में केवल एक टाइटेनियम परमाणु होता है, तो स्टील के हिस्से का हाइड्रोजन उत्सर्जन की घटना के खिलाफ बीमा किया जाता है, क्योंकि टाइटेनियम कोटिंग प्रक्रिया के दौरान स्टील से सभी हाइड्रोजन को बाहर निकालता है।

कैडमियम का उपयोग अंग्रेजी क्रिमिनोलॉजिस्ट द्वारा भी किया जाता है: इस धातु की सबसे पतली परत की मदद से, सतह पर छिड़काव करके, स्पष्ट उंगलियों के निशान को जल्दी से पहचानना संभव है।

कैडमियम का उपयोग कैडमियम-निकल बैटरी के निर्माण में भी किया जाता है। उनमें नकारात्मक इलेक्ट्रोड की भूमिका स्पंजी कैडमियम के साथ लोहे के ग्रिड द्वारा की जाती है, और सकारात्मक प्लेटों को निकल ऑक्साइड के साथ लेपित किया जाता है; इलेक्ट्रोलाइट कास्टिक पोटेशियम का एक समाधान है। ऐसे वर्तमान स्रोत उच्च विद्युत विशेषताओं, उच्च विश्वसनीयता, लंबी सेवा जीवन द्वारा प्रतिष्ठित हैं, और उनके रिचार्जिंग में केवल 15 मिनट लगते हैं।

कैडमियम की न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की संपत्ति ने परमाणु ऊर्जा में कैडमियम के आवेदन के एक और क्षेत्र को जन्म दिया है।

जिस तरह एक कार बिना ब्रेक के काम नहीं कर सकती, उसी तरह एक रिएक्टर न्यूट्रॉन फ्लक्स को बढ़ाने या घटाने के लिए कंट्रोल रॉड के बिना काम नहीं कर सकता।

प्रत्येक रिएक्टर में एक विशाल आपातकालीन छड़ भी होती है जो उस स्थिति में काम आती है जब किसी कारण से नियंत्रण छड़ें उन्हें सौंपे गए कर्तव्यों का सामना नहीं करती हैं।

कैलिफोर्निया में एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में एक शिक्षाप्रद मामला सामने आया। कुछ संरचनात्मक समस्याओं के कारण, आपातकालीन रॉड समय पर बॉयलर में नहीं जा सका - चेन रिएक्शन बेकाबू हो गया, एक गंभीर दुर्घटना हुई। उग्र न्यूट्रॉन वाले रिएक्टर ने आसपास की आबादी के लिए एक बड़ा खतरा पैदा कर दिया। परमाणु "आग" बुझने तक मुझे लोगों को खतरे के क्षेत्र से तत्काल निकालना पड़ा। सौभाग्य से, कोई हताहत नहीं हुआ, लेकिन नुकसान बहुत अधिक था, और रिएक्टर कुछ समय के लिए खराब हो गया था।

नियंत्रण और आपातकालीन छड़ की सामग्री के लिए मुख्य आवश्यकता न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की क्षमता है, और कैडमियम इस क्षेत्र में "सबसे बड़े विशेषज्ञों" में से एक है। केवल एक चेतावनी के साथ: अगर हम थर्मल न्यूट्रॉन के बारे में बात कर रहे हैं, जिसकी ऊर्जा बहुत कम है (इसे इलेक्ट्रॉन वोल्ट के सौवें हिस्से में मापा जाता है)। परमाणु युग के प्रारंभिक वर्षों में, परमाणु रिएक्टर थर्मल न्यूट्रॉन पर सटीक रूप से संचालित होते थे, और कैडमियम को लंबे समय तक रॉड सामग्री के बीच "पहला वायलिन" माना जाता था। बाद में, हालांकि, उन्हें बोरॉन और उसके यौगिकों के लिए अग्रणी भूमिका निभानी पड़ी। लेकिन कैडमियम के लिए, परमाणु भौतिक विज्ञानी गतिविधि के अधिक से अधिक नए क्षेत्रों को खोजते हैं: उदाहरण के लिए, न्यूट्रॉन बीम के मार्ग में स्थापित कैडमियम प्लेट का उपयोग करके, वे इसके ऊर्जा स्पेक्ट्रम का अध्ययन करते हैं, यह निर्धारित करते हैं कि यह कितना सजातीय है, थर्मल न्यूट्रॉन का अनुपात क्या है इस में।

वैज्ञानिकों के लिए विशेष रुचि सीएमटी क्रिस्टल की भारहीनता में वृद्धि थी, जो कैडमियम और पारा टेल्यूराइड का एक ठोस समाधान है। यह अर्धचालक सामग्री थर्मल इमेजिंग उपकरणों के निर्माण के लिए अपरिहार्य है - चिकित्सा, भूविज्ञान, खगोल विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, रेडियो इंजीनियरिंग और विज्ञान और प्रौद्योगिकी के कई अन्य महत्वपूर्ण क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले सबसे सटीक अवरक्त उपकरण। स्थलीय परिस्थितियों में इस यौगिक को प्राप्त करना अत्यंत कठिन है: घनत्व में बड़े अंतर के कारण, इसके घटक I. A. Krylov द्वारा प्रसिद्ध कल्पित कहानी के नायकों की तरह व्यवहार करते हैं - एक हंस, कैंसर और पाइक, और परिणामस्वरूप, एक सजातीय के बजाय मिश्र धातु, एक पफ "पाई" प्राप्त होता है। एक छोटे से एमसीटी क्रिस्टल के लिए, किसी को एक बड़ा क्रिस्टल विकसित करना होता है और उसमें से सीमा परत की सबसे पतली प्लेट को काटना पड़ता है, और बाकी सब बेकार चला जाता है। यह अन्यथा नहीं हो सकता: आखिरकार, एमसीटी क्रिस्टल की शुद्धता और समरूपता का अनुमान सौ-मिलियनवें प्रतिशत में लगाया जाता है। कोई आश्चर्य नहीं कि विश्व बाजार में इन क्रिस्टल के एक ग्राम की कीमत "केवल" आठ हजार डॉलर है।

सबसे अच्छा पीला पेंट कैडमियम और सल्फर का संयोजन है। इस पेंट के निर्माण में बड़ी मात्रा में कैडमियम की खपत होती है।

निष्कर्ष

कैडमियम की बहुमुखी गतिविधि में नकारात्मक पहलू भी हैं। कुछ साल पहले, अमेरिकी स्वास्थ्य अधिकारियों में से एक ने पाया कि हृदय रोगों से मृत्यु दर और के बीच सीधा संबंध है। वातावरण में कैडमियम की मात्रा। यह निष्कर्ष 28 अमेरिकी शहरों के निवासियों के गहन सर्वेक्षण के बाद बनाया गया था। उनमें से चार में - शिकागो, न्यूयॉर्क, फिलाडेल्फिया और इंडियानापोलिस - हवा में कैडमियम की सामग्री अन्य शहरों की तुलना में काफी अधिक थी; हृदय रोग से होने वाली मौतों का अनुपात भी अधिक था।

जबकि चिकित्सक और जीवविज्ञानी यह निर्धारित करते हैं कि क्या कैडमियम हानिकारक है और पर्यावरण में इसकी सामग्री को कम करने के तरीकों की तलाश करते हैं, प्रौद्योगिकी के प्रतिनिधि इसके उत्पादन को बढ़ाने के लिए हर उपाय कर रहे हैं। यदि पिछली शताब्दी के पूरे दूसरे भाग में केवल 160 टन कैडमियम का खनन किया गया था, तो हमारी सदी के 20 के दशक के अंत में पूंजीवादी देशों में इसका वार्षिक उत्पादन पहले से ही लगभग 700 टन था, और 50 के दशक में यह 7000 टन तक पहुंच गया था ( आखिरकार, इस समय के दौरान, कैडमियम ने परमाणु रिएक्टर की छड़ के निर्माण के लिए एक रणनीतिक सामग्री का दर्जा हासिल कर लिया था)। और 21वीं सदी में, कैडमियम का उपयोग केवल इसके अपूरणीय गुणों के कारण बढ़ेगा।

प्रतिक्रिया दें संदर्भ

1) डज़लिव आई.आई. कैडमियम की धातु विज्ञान। मॉस्को: मेटलर्जिज़दैट, 1962।

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