კადმიუმი

კადმიუმი-ᲛᲔ; მ.[ლათ. კადმიუმი ბერძნულიდან. კადმეია - თუთიის საბადო]

1. ქიმიური ელემენტი (Cd), მოვერცხლისფრო-თეთრი რბილი, ელასტიური ლითონი, რომელიც გვხვდება თუთიის მადნებში (ბევრი დნებადი შენადნობების ნაწილი, რომელიც გამოიყენება ბირთვულ მრეწველობაში).

2. ხელოვნური ყვითელი საღებავი სხვადასხვა ფერებში.

◁ კადმიუმი, th, th. K შენადნობები. K-ე ყვითელი(საღებავი).

კადმიუმი

(ლათ. კადმიუმი), პერიოდული სისტემის II ჯგუფის ქიმიური ელემენტი. სახელწოდება არის ბერძნული kadméia, თუთიის მადანი. ვერცხლისფერი ლითონი მოლურჯო ელფერით, რბილი და დნებადი; სიმკვრივე 8.65 გ / სმ 3, ტ pl 321.1ºC. იგი მოიპოვება ტყვია-თუთიისა და სპილენძის მადნების დამუშავებისას. გამოიყენება კადმიუმში, მძლავრ ბატარეებში, ბირთვულ ენერგიაში (რეაქტორების საკონტროლო ღეროები), პიგმენტების მისაღებად. შედის დაბალი დნობის და სხვა შენადნობებში. კადმიუმის სულფიდები, სელენიდები და ტელურიდები ნახევარგამტარი მასალებია. კადმიუმის მრავალი ნაერთი შხამიანია.

კადმიუმი

CADMIUM (ლათ. Cadmium), Cd (წაიკითხეთ "cadmium"), ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 48, ატომური მასა 112,41.
ბუნებრივი კადმიუმი შედგება რვა სტაბილური იზოტოპისგან: 106 Cd (1.22%), 108 Cd (0.88%), 110 Cd (12.39%), 111 Cd (12.75%), 112 Cd (24.07%), 113 Cd (12%), 12. 114 Cd (28.85%) და 116 Cd (12.75%). იგი განლაგებულია ელემენტების პერიოდული სისტემის IIB ჯგუფში მე-5 პერიოდში. ორი გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია 4 ს 2 გვ 6 დ 10 5ს 2 . ჟანგვის მდგომარეობაა +2 (ვალენტობა II).
ატომის რადიუსი არის 0,154 ნმ, Cd 2+ იონის რადიუსი 0,099 ნმ. თანმიმდევრული იონიზაციის ენერგიები - 8,99, 16,90, 37,48 ევ. ელექტრონეგატიურობა პაულინგის მიხედვით (სმ.პაულინგ ლინუსი) 1,69.
აღმოჩენის ისტორია
აღმოაჩინა გერმანელმა პროფესორმა ფ.სტრომეიერმა (სმ.სტრომეიერი ფრიდრიხ) 1817 წელს. მაგდებურგის ფარმაცევტები თუთიის ოქსიდის შესწავლაში (სმ.თუთია (ქიმიური ელემენტი)) ZnO იყო ეჭვმიტანილი, რომ შეიცავდა დარიშხანს (სმ.დარიშხანი). ფ. სტრომეიერმა გამოყო ყავისფერ-ყავისფერი ოქსიდი ZnO-დან, შეამცირა იგი წყალბადით. (სმ.წყალბადი)და მიიღო მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონი, რომელსაც ეწოდა კადმიუმი (ბერძნულიდან kadmeia - თუთიის მადანი).
ბუნებაში ყოფნა
დედამიწის ქერქში შემცველობა არის 1,35 10 -5% მასის მიხედვით, ზღვებისა და ოკეანეების წყალში 0,00011 მგ/ლ. ცნობილია რამდენიმე ძალიან იშვიათი მინერალი, მაგალითად, გრინოკიტი GdS, ოტავიტი CdCO 3, მონტეპონიტი CdO. კადმიუმი გროვდება პოლიმეტალის მადნებში: სფალერიტი (სმ.სფალერიტი)(0,01-5%), გალენა (სმ.გალენა)(0,02%), ქალკოპირიტი (სმ.ქალკოპირიტი)(0,12%), პირიტი (სმ.პირიტი)(0.02%), ფაჰლორე (სმ.წარუმატებელი საბადოები)და საწოლი (სმ.სტანინი)(0,2%-მდე).
ქვითარი
კადმიუმის ძირითადი წყაროა თუთიის წარმოების შუალედური პროდუქტები, ტყვიის და სპილენძის დნობის მტვერი. ნედლეული მუშავდება კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით და ხსნარში მიიღება CdSO 4. Cd იზოლირებულია ხსნარიდან თუთიის მტვრის გამოყენებით:
CdSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cd
შედეგად მიღებული ლითონი იწმინდება ტუტეს ფენის ქვეშ ხელახლა დნობის გზით თუთიისა და ტყვიის მინარევების მოსაშორებლად. მაღალი სისუფთავის კადმიუმი მიიღება ელექტროქიმიური გადამუშავებით ელექტროლიტის შუალედური გაწმენდით ან ზონის დნობით. (სმ.ზონის დნობა).
ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
კადმიუმი არის ვერცხლისფერი თეთრი რბილი მეტალი ექვსკუთხა გისოსებით ( ა = 0,2979, თან= 0,5618 ნმ). დნობის წერტილი 321,1 ° C, დუღილის წერტილი 766,5 ° C, სიმკვრივე 8,65 კგ / დმ 3. თუ კადმიუმის ჯოხი მოხრილია, მაშინ ისმის სუსტი ბზარი - ეს არის ლითონის მიკროკრისტალები, რომლებიც ერთმანეთს ეხებიან. კადმიუმის სტანდარტული ელექტროდის პოტენციალი არის -0,403 ვ, სტანდარტული პოტენციალების სერიაში (სმ.სტანდარტული სიმძლავრე)იგი წყალბადის წინ მდებარეობს (სმ.წყალბადი).
მშრალ ატმოსფეროში კადმიუმი სტაბილურია, ნოტიო ატმოსფეროში ის თანდათან იფარება CdO ოქსიდის ფირით. დნობის წერტილის ზემოთ კადმიუმი იწვის ჰაერში და წარმოქმნის ყავისფერ ოქსიდს CdO:
2Cd + O 2 \u003d 2CdO
კადმიუმის ორთქლი რეაგირებს წყლის ორთქლთან წყალბადის წარმოქმნით:
Cd + H 2 O \u003d CdO + H 2
IIB ჯგუფის მეზობელთან, Zn-თან შედარებით, კადმიუმი უფრო ნელა რეაგირებს მჟავებთან:
Сd + 2HCl \u003d CdCl 2 + H 2
რეაქცია ყველაზე მარტივად მიმდინარეობს აზოტის მჟავასთან:
3Cd + 8HNO 3 \u003d 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
კადმიუმი არ რეაგირებს ტუტეებთან.
რეაქციებში მას შეუძლია იმოქმედოს როგორც რბილი შემამცირებელი აგენტი, მაგალითად, კონცენტრირებულ ხსნარებში, შეუძლია ამონიუმის ნიტრატის შემცირება NH 4 NO 2 ნიტრიტამდე:
NH 4 NO 3 + Cd \u003d NH 4 NO 2 + CdO
კადმიუმი იჟანგება Cu (II) ან Fe (III) მარილების ხსნარებით:
Cd + CuCl 2 \u003d Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd \u003d 2FeCl 2 + CdCl 2
დნობის წერტილის ზემოთ კადმიუმი რეაგირებს ჰალოგენებთან (სმ.ჰალოგენები)ჰალოიდების წარმოქმნით:
Cd + Cl 2 \u003d CdCl 2
გოგირდით (სმ.გოგირდი)და სხვა ქალკოგენები ქმნიან ქალკოგენიდებს:
Cd+S=CdS
კადმიუმი არ რეაგირებს წყალბადთან, აზოტთან, ნახშირბადთან, სილიციუმთან და ბორთან. Cd 3 N 2 ნიტრიდი და CdH 2 ჰიდრიდი მიიღება არაპირდაპირი გზით.
წყალხსნარებში კადმიუმის იონები Cd 2+ ქმნიან აკვაკომპლექსებს 2+ და 2+.
კადმიუმის ჰიდროქსიდი Cd (OH) 2 მიიღება ტუტეს დამატებით კადმიუმის მარილის ხსნარში:
СdSO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2 Ї
კადმიუმის ჰიდროქსიდი პრაქტიკულად არ იხსნება ტუტეებში, თუმცა ჰიდროქსიდის კომპლექსების წარმოქმნა 2– დაფიქსირდა ტუტეების ძალიან კონცენტრირებულ ხსნარებში ხანგრძლივი დუღილის დროს. ამრიგად, ამფოტერული (სმ.ამფოტერულობა)კადმიუმის ოქსიდის CdO და ჰიდროქსიდის Cd(OH) 2 თვისებები გაცილებით სუსტია, ვიდრე შესაბამისი თუთიის ნაერთების თვისებები.
კადმიუმის ჰიდროქსიდი Cd (OH) 2 კომპლექსურობის გამო ადვილად იხსნება ამიაკის NH 3 წყალხსნარებში:
Cd (OH) 2 + 6NH 3 \u003d (OH) 2
განაცხადი
წარმოებული კადმიუმის 40% გამოიყენება ლითონების ანტიკოროზიული საფარისთვის. კადმიუმის 20% გამოიყენება კადმიუმის ელექტროდების დასამზადებლად, რომლებიც გამოიყენება ბატარეებში, ჩვეულებრივ ვესტონის უჯრედებში. კადმიუმის დაახლოებით 20% გამოიყენება არაორგანული საღებავების, სპეციალური შედუღების, ნახევარგამტარული მასალების და ფოსფორის წარმოებისთვის. 10% კადმიუმი - სამკაულებისა და დნობის შენადნობების, პლასტმასის კომპონენტი.
ფიზიოლოგიური მოქმედება
კადმიუმის ორთქლი და მისი ნაერთები ტოქსიკურია და კადმიუმი შეიძლება დაგროვდეს ორგანიზმში. სასმელ წყალში კადმიუმის MPC არის 10 მგ/მ3. კადმიუმის მარილებით მწვავე მოწამვლის სიმპტომებია ღებინება და კრუნჩხვები. ხსნადი კადმიუმის ნაერთები სისხლში შეწოვის შემდეგ მოქმედებს ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე, ღვიძლსა და თირკმელებზე და არღვევს ფოსფორ-კალციუმის ცვლას. ქრონიკული მოწამვლა იწვევს ანემიას და ძვლის განადგურებას.

ენციკლოპედიური ლექსიკონი. 2009 .

სინონიმები:

ნახეთ, რა არის "კადმიუმი" სხვა ლექსიკონებში:

- (ლათ. კადმიუმი). ელასტიური ლითონი, ფერის მსგავსი თუნუქის. რუსულ ენაში შეტანილი უცხო სიტყვების ლექსიკონი. ჩუდინოვი ა.ნ., 1910. კადმიუმის ლათ. კადმიუმი, კადმეია გეადან, კადმიუმი დედამიწა. ლითონი კალის მსგავსი. ახსნა 25000 უცხოური ... ... რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

კადმიუმი- კადმიუმი, კადმიუმი, ქიმ. ელემენტი, char. Cd, ატომური წონა 112,41, სერიული ნომერი 48. მცირე რაოდენობით შეიცავს თუთიის მადნების უმეტესობას და მიიღება გვერდითი პროდუქტის სახით თუთიის მოპოვების დროს; მიღებაც შეიძლება...... დიდი სამედიცინო ენციკლოპედია

კადმიუმი- იხილეთ კადმიუმი (Cd). იგი შეიცავს მრავალი სამრეწველო საწარმოს ფილიალის წყლებს, განსაკუთრებით ტყვია-თუთიისა და ლითონის გადამამუშავებელი ქარხნების ელექტრული საფარის გამოყენებით. ის გვხვდება ფოსფატულ სასუქებში. გოგირდის მჟავა იხსნება წყალში, ... ... თევზის დაავადებები: სახელმძღვანელო

კადმიუმი- (Cd) ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი. იგი გამოიყენება ატომურ ენერგეტიკაში და ელექტრული დამუშავებაში, არის შენადნობების ნაწილი, გამოიყენება საბეჭდი ფირფიტების, შედუღების, შედუღების ელექტროდების დასამზადებლად, ნახევარგამტარების წარმოებაში; არის კომპონენტი... შრომის დაცვის რუსული ენციკლოპედია

- (კადმიუმი), Cd, პერიოდული სისტემის II ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 48, ატომური მასა 112,41; მეტალი, mp 321.1 shC. კადმიუმი გამოიყენება ლითონებზე ანტიკოროზიული საფარის დასაყენებლად, ელექტროდების დასამზადებლად, პიგმენტების მისაღებად, ... ... თანამედროვე ენციკლოპედია

- (სიმბოლო Cd), ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი პერიოდული ცხრილის მეორე ჯგუფიდან. პირველად იზოლირებულია 1817 წელს. შეიცავს გრინოკიტში (სულფიდის სახით), მაგრამ ძირითადად მიღებულია თუთიისა და ტყვიის მოპოვების შედეგად მიღებული გვერდითი პროდუქტის სახით. ადვილად ყალბი… სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

Cd (ბერძნულიდან kadmeia zinc ore * a. cadmium; n. Kadmium; f. cadmium; i. cadmio), ქიმ. ელემენტი II ჯგუფი პერიოდული. მენდელეევის სისტემები, ატ.ს. 48, ზე. მ 112,41. ბუნებაში არის 8 სტაბილური იზოტოპი 106Cd (1.225%) 108Cd (0.875%), ... ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

ქმარი. თუთიის საბადოში ნაპოვნი ლითონი (ერთ-ერთი ქიმიური პრინციპი ან განუყოფელი ელემენტი). კადმიუმი, რომელიც ეხება კადმიუმს. K ადმისტი, კადმიუმის შემცველი. დალის განმარტებითი ლექსიკონი. და. დალ. 1863 1866... დალის განმარტებითი ლექსიკონი

კადმიუმი- (კადმიუმი), Cd, პერიოდული სისტემის II ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 48, ატომური მასა 112,41; მეტალი, mp 321.1°C. კადმიუმი გამოიყენება ლითონებზე ანტიკოროზიული საფარის დასაყენებლად, ელექტროდების დასამზადებლად, პიგმენტების მისაღებად, ... ... ილუსტრირებული ენციკლოპედიური ლექსიკონი

კადმიუმი- ქიმ. ელემენტი, სიმბოლო Cd (ლათ. Cadmium), at. ნ. 48, ზე. მ 112,41; ვერცხლისფერი თეთრი მბზინავი რბილი მეტალი, სიმკვრივე 8650 კგ/მ3, დნობა = 320.9°C. კადმიუმი იშვიათი და კვალი ელემენტია, შხამიანი, რომელიც ჩვეულებრივ გვხვდება მადნებში თუთიასთან ერთად, რომელიც ... ... დიდი პოლიტექნიკური ენციკლოპედია

- (ლათ. კადმიუმი) Cd, პერიოდული სისტემის II ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერი 48, ატომური მასა 112,41. სახელი მომდინარეობს ბერძნული კადმეია თუთიის საბადოდან. ვერცხლისფერი ლითონი მოლურჯო ელფერით, რბილი და დნებადი; სიმჭიდროვე 8.65 გ/სმ³,…… დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

საიდან მოდის კადმიუმი?კადმიუმი ყოველთვის გვხვდება მადნებში, საიდანაც მოიპოვება თუთია, ტყვია და ზოგჯერ სპილენძის მადანი. ამიტომ, ის აუცილებლად მთავრდება ამ ლითონების წარმოების ნარჩენ პროდუქტებში. მაგრამ ისინი არ იყრიან, არამედ ცდილობენ გადაამუშავონ, რადგან არსებობს სხვა მრავალი ელემენტი, რაც ადამიანს სჭირდება. კადმიუმის პროპორცია ძალიან მაღალია - თუთიის კონცენტრატის წონით 0,3–0,5% და აქედან ირჩევა 95%. სინამდვილეში, კადმიუმი აღმოაჩინეს თუთიის ნაერთების შესწავლისას. ასეთ ამბავს ჰყვებიან (იხ. „ქიმია და ცხოვრება“, 1970, No9). 1817 წელს მაგდებურგში კონფლიქტი წარმოიშვა: რაიონულმა ექიმმა როლოვმა ბრძანა გაყიდვიდან ამოეღოთ ყველა პრეპარატი თუთიის ოქსიდით, ეჭვი რომ მასში დარიშხანი იყო. ფარმაცევტებმა დაიფიცეს, რომ პრეპარატებში არ იყო დარიშხანი, გარდა შესაძლოა რკინის ოქსიდისა, რომელიც მალამოს მოყვითალო ფერს აძლევს. არბიტრი იყო გიოტინგენის უნივერსიტეტის პროფესორი ფრიდრიხ სტრომეიერი, რომელიც მაშინ იყო მთავარი ფარმაცევტული ინსპექტორი. მან ფაქტობრივად მოახერხა პრეპარატისგან მოყვითალო ნაერთის გამოყოფა. თუმცა, მას არაფერი ჰქონდა საერთო არც დარიშხანთან და არც რკინასთან, მაგრამ აღმოჩნდა ახალი ელემენტის ოქსიდი. 1817 წლის შემოდგომაზე, კოლეგებთან საუბარში, სტროჰმეიერმა მას კადმიუმი უწოდა, რასაც შემდეგი ახსნა აქვს. ლეგენდარულმა ფინიკიელმა უფლისწულმა კადმუსმა, რომელიც ჩავიდა ბეოტიაში ზევსის მიერ მოპარული დის ევროპის საძიებლად, იქ ააგო კადმეუსის ციხე. შემდეგ მის გარშემო გაიზარდა ძველი ბერძნული თებე. ძველად ამ ქალაქთან ახლოს აღმოჩნდა თუთიის ნაერთების სპეციფიკური ნაზავი, რომელსაც „კადმეას დედამიწა“ ან კადმეა ეძახდნენ. სტრომეიერმა გამოიყენა ეს სახელი.

როლოვი ასევე მალე დარწმუნდა, რომ საეჭვო მინარევები იყო არა დარიშხანი, არამედ ახალი ლითონის ნაერთი. მაგრამ მისი სტატია გაგზავნილია " ჟურნალი fur der praktischen Heilkunde”, გადაიდო და გამოვიდა 1818 წლის აპრილში, როდესაც ქიმიკოსებს შორის უკვე იცოდნენ სტრომეიერის აღმოჩენის შესახებ.

როგორ იმოქმედა ნაერთის ყვითელმა ფერმა კადმიუმის ინტერესზე?ყველაზე პირდაპირი გზით: სტრომეიერის აღმოჩენიდან მალევე, კარსტენმა, მეტალურგიის უფროსმა მრჩეველმა ბრესლაუს (ახლანდელი ვროცლავი) ქარხანაში, სილეზიის თუთიის საბადოში აღმოაჩინა ელემენტი, რომელიც ყვითელ ნალექს იღებდა ხსნარში გავლისას. წყალბადის სულფიდი და უწოდა მას "მელინიუმი" ლათინური სიტყვიდან " მელისი“, რაც თაფლს ნიშნავს. ეს ჯერ კიდევ იგივე კადმიუმი იყო და მისი სულფიდი გახდა შესანიშნავი ყვითელი პიგმენტი ჯერ მხატვრებისთვის, შემდეგ კი, როდესაც ფასი დაეცა, საღებავების ბიზნესში. კადმიუმის სულფიდის სხვადასხვა გზით მიღებისას, შეგიძლიათ გააკეთოთ სხვადასხვა ჩრდილის ლამაზი საღებავი - ლიმონიდან ფორთოხლამდე. ვინაიდან იგი მდგრადია მჟავების, ტუტეებისა და ძლიერი სითბოს მიმართ, კადმიუმის ყვითელი ასევე შესაფერისი იყო კერამიკის შეღებვისთვის. გარდა ამისა, კადმიუმის სულფიდის ულტრამარინის შერევისას წარმოიქმნება შესანიშნავი მწვანე საღებავი - კადმიუმ მწვანე. წვისას კადმიუმი ლურჯ ფერს აძლევს, ამიტომ მას პიროტექნიკაშიც იყენებდნენ. ამრიგად, XX საუკუნის 90-იან წლებში კადმიუმის 17% გამოიყენებოდა სხვადასხვა დანიშნულების საღებავების დასამზადებლად.

რა არის კადმიუმის ძირითადი გამოყენება?ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები: მათში ერთ-ერთი ელექტროდი დამზადებულია კადმიუმის ან მისი ჰიდროქსიდისგან, მათი წარმოება მოიხმარს მოპოვებული კადმიუმის 60%-ზე მეტს. ეს ბატარეები ძალიან გამძლეა: მათ შეუძლიათ რამდენჯერმე მეტი გამონადენი-დამუხტვის ციკლი უზრუნველყონ, ვიდრე მათი უახლოესი კონკურენტები - ტყვიის ბატარეები, თუმცა, ისინი ათჯერ ძვირია. და შენახული ელექტროენერგიის წონასთან თანაფარდობის თვალსაზრისით, Ni-Cd ორჯერ აღემატება Pb-ს, რაც მათ პერსპექტიულს ხდის ელექტრო მანქანებისთვის. თანამედროვე ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების სიცოცხლე 30 წელზე მეტია. ისინი სწრაფად იტენიან და სწრაფად გამოყოფენ ენერგიას და დაბალი შიდა წინააღმდეგობის გამო, შეუძლიათ უზრუნველყონ მაღალი დენის სიმკვრივე გათბობის გარეშე. ამიტომ, ისინი გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა მაღალი დენის სიმკვრივე - ელექტრო მანქანებში, ტროლეიბუსებში, ტრამვაში, ელექტრო მატარებლებში, ხრახნიანებში, ასევე რადიო აღჭურვილობასა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში. ბოლო დრომდე ისინი ელექტროენერგიას აწვდიდნენ კომპიუტერებსა და მობილურ ტელეფონებს, მაგრამ ახლა მათ ადგილს ლითიუმ-იონური ბატარეები იკავებს. ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები ასევე უნდა იქნას გამოყენებული ალტერნატიულ ენერგეტიკულ სისტემებში, სადაც დროდადრო საჭიროა ჭარბი ენერგიის სადმე გადატუმბვა, რაც შემდეგ ანაზღაურებს უამინდობის გამო წარმოების ნაკლებობას: ასეთ ბატარეებს შეუძლიათ უზრუნველყონ საიმედო შენახვა. ელექტროენერგიას 6,5 მგვტ/სთ-მდე, რაც მათ ტყვიისა და ნატრიუმის სულფიდის ტოლფასია.

ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების ნაკლოვანებებს შორის არის დიდი თვითგამორთვა და მეხსიერების ეფექტი: თუ დატენავთ ბატარეას, რომელიც ბოლომდე არ არის დაცლილი, ის ყოველ ჯერზე სულ უფრო ნაკლებ ენერგიას დააგროვებს. ითვლება, რომ ამ ეფექტს შეიძლება ებრძოლო, თუ ასეთი ბატარეა დროდადრო ძალიან ძლიერად დაცლილია. მაგრამ მათი მთავარი ნაკლი არის კადმიუმის ტოქსიკურობა; ამის გამო მუდმივად მცირდება ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების გამოყენება, თუმცა, ასევე კადმიუმის პიგმენტები საღებავებისთვის, პოლიმერების სტაბილიზატორები (ლითონის წარმოების 10%), ლითონების საფარები (5%).

კადმიუმის რა გამოყენება იზრდება?მზის პანელების წარმოება. კადმიუმის ტელურიდი საკმაოდ კარგად გარდაქმნის მზის შუქს ელექტროენერგიად, თუმცა ის ჩამოუვარდება სილიკონის ბატარეებს: ბაზარზე არსებული მოდულების ეფექტურობა არის შესაბამისად 8–9% და 13–16%. ამასთან, კადმიუმის ტელურიდი დეპონირდება გამტარ მინაზე თხელი ფენების სახით, რაც მოითხოვს გაცილებით ნაკლებ ენერგიას და მასალებს, ვიდრე სილიკონის ბატარეების წარმოებას. Როგორც შედეგი (" “, 2012, 16, 5245–5259; doi:10.1016/j.rser.2012.04.034) ბატარეის წარმოებისთვის ენერგიის დანახარჯები ანაზღაურდება წელიწადში ენერგიის გამომუშავებით, რაც ორჯერ სამჯერ არის (ასევე ნახშირორჟანგის ემისიები თითო კილოვატ ელექტროენერგიაზე, რომელსაც იგი აწარმოებს. ევროპა) სილიკონის ბატარეებზე ნაკლები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კადმიუმის ნაერთების გამოყენებით ბატარეები ძალიან ეკოლოგიურად სუფთაა. ეფექტურობის ზრდასთან ერთად, ეს განსხვავება კიდევ უფრო გაიზრდება და აქ არის პერსპექტივები, რადგან კადმიუმის ტელურიდის რეკორდული ეფექტურობის მნიშვნელობები 2011 წელს იყო 15.6 და 13.8% მისი თხელი ფირის მინის და მოქნილი პოლიიმიდის გამოყენებისას, შესაბამისად. პოლიმერზე დაფუძნებული ბატარეები იწონის ასჯერ ნაკლებს, ვიდრე შუშის ბატარეები და ადვილად დგას მოსახვევ ზედაპირზე, რაც მკვლევართა ყურადღებას იპყრობს.

თხელი ფილმები არ არის ყველაფერი. ქალკოგენიდების კვანტურ წერტილებზე დაფუძნებული ელემენტები - კადმიუმის სულფიდი, ტელურიდი და სელენიდი - მესამე თაობის მზის უჯრედების პერსპექტიული წარმომადგენლებია, რომლებიც, ექსპერტების აზრით, საბოლოოდ შეძლებენ უზრუნველყონ ამ ენერგიის წყაროს თვითკმარი. წერტილები იპყრობს მკვლევართა ყურადღებას, რადგან მათი თვისებების ზომაზე დამოკიდებულების გამო შესაძლებელია მზის მთელი სპექტრის შთანთქმის და ელექტროენერგიად გადაქცევა. გარდა ამისა, ზოგიერთ ექსპერიმენტში, ქალკოგენიდის კვანტურმა წერტილებმა აჩვენეს ერთი ფოტონიდან რამდენიმე ელექტრონის მიღების უნარი - ექსციტონების მრავალჯერადი წარმოქმნის ეფექტი. ცხადია, სათანადო გამოყენებით, ის მნიშვნელოვნად გაზრდის სინათლის გარდაქმნის ეფექტურობას და ეს საშუალებას გვაძლევს დავითვალოთ მზისგან ელექტროენერგიის ღირებულებისა და ნახშირის წვის კონვერგენცია.

თუმცა, ჯერჯერობით, კვანტური წერტილების პოტენციალი სრულად არ არის გამჟღავნებული - რეკორდული ეფექტურობა 5,42% 2013 წლის დასაწყისში აჩვენა ელემენტმა, რომელიც დაფუძნებულია კვანტურ წერტილებზე კადმიუმის სულფიდისა და სელენიდის მანგანუმის დანამატებით (“ განახლებადი და მდგრადი ენერგიის მიმოხილვები“, 2013, 22, 148–167; doi:10.1016/j.rser.2013.01.030). ითვლება, რომ ამაში თავად წერტილები არ არიან დამნაშავე - ელექტროდების ოპტიმალური მასალა ჯერ არ არის შერჩეული, რაც უზრუნველყოფს მათგან დამუხტვის მატარებლების სრულ მოცილებას ფოტორეაქციის შედეგად. შესაძლებელია, რომ კადმიუმი ასევე სასარგებლო იყოს ელექტროდების წარმოებაში - ექსპერიმენტები კადმიუმის ფსონიტის CdSnO 3 ელექტროდთან მზის უჯრედებისთვის კარგ შედეგებს აჩვენებს (“ მზის ენერგიის მასალები და მზის უჯრედები“, 2013, 117, 300–305; doi:10.1016/j.solmat.2013.06.009).

კიდევ რომელი ნანონაწილაკები მზადდება კადმიუმის ნაერთებისგან?ყველაზე მრავალფეროვანი: ნანოროლები, ნანომილები და ზღვის ზღარბის მსგავსი სტრუქტურებიც კი. არ არის გამორიცხული, რომ ზოგიერთმა მათგანმა მომავლის ტექნოლოგიებში იპოვოს გამოყენება.

არის თუ არა კადმიუმი კალის ჯარისკაცებში?ის შეიძლება იქ იყოს, რადგან კადმიუმის მცირე დამატება მნიშვნელოვნად ამცირებს სხვა ლითონების დნობის წერტილს და, შესაბამისად, უზრუნველყოფს ყალიბის უკეთეს შევსებას ჩამოსხმის შენადნობით. გასაკვირი არ არის, რომ ის ცნობილი ვუდის შენადნობისა და მისი ჯიშების ნაწილია. ასეთი შენადნობები ფართოდ გამოიყენება მეტალოგრაფიაში (ისხავენ თხელ სექციებში, ნიმუშებს მიკროსკოპული გამოკვლევისთვის), ზუსტი ჩამოსხმისას, ისინი ემსახურებიან როგორც საინვესტიციო ღეროებს ღრუ ფიგურების წარმოებაში, ასევე დნობადი საკრავები. როგორც ჩანს, ეს იყო ინგლისელმა ინჟინერმა ბარნაბა ვუდმა, ვინც პირველმა აღმოაჩინა კადმიუმის უნარი სხვა ლითონების დნობის წერტილის დაქვეითების, რადგან მისი სახელის შენადნობის შემადგენელი ელემენტები - ბისმუტის შვიდიდან რვა ნაწილია, ოთხი ტყვია და კალისა და კადმიუმის თითო ორს - დნობის წერტილი აქვს 271, შესაბამისად, 327, 231 და 742°C. და ყველა ერთად დნება 69°C-ზე! ეს შედეგი 1860 წელს იმდენად მოულოდნელი იყო, რომ ჟურნალის სარედაქციო საბჭო " მეცნიერებისა და ხელოვნების ამერიკული ჟურნალივუდის სტატიას დაუმატა ეს პოსტსკრიპტი: „ჩვენ გვქონდა დრო, რომ გავიმეოროთ დოქტორ ვუდის მხოლოდ რამდენიმე საინტერესო ექსპერიმენტი, რომელიც ეხებოდა კადმიუმის გასაოცარ ეფექტს სხვადასხვა შენადნობების დნობის წერტილების დაქვეითებაში“. ახლა კადმიუმის უნარი, შეამციროს ლითონების დნობის წერტილი, გამოიყენება მისი შედუღებამდე - ეს არის მსოფლიოში ლითონის წარმოების 2%. უფრო მეტიც, ჯაჭვებში, არა მხოლოდ სამრეწველო, არამედ სახლში დამზადებული. აი, მაგალითად, იუველირების ფორუმზე, ხელოსნები აძლევენ შემდეგ რეკომენდაციებს: „ოქროს დაამატეთ ცოტა კადმიუმი, მისი დნობის წერტილი უფრო დაბალი იქნება, ვიდრე პროდუქტის ლითონისა და შესაძლებელი იქნება საჭირო ნაწილის შედუღება. . ვინაიდან კადმიუმი სავარაუდოდ აორთქლდება შედუღების დროს, პროდუქტის ნიმუში შეიძლება არ შეიცვალოს. მხოლოდ თქვენ გჭირდებათ შედუღება ნახაზის ქვეშ, ისე, რომ არ მოიწამლოთ.

როგორია კადმიუმის ორგანიზმში შეღწევის გზა?„ბავშვის სათამაშოებში კადმიუმი შეუძლებელია, ის შხამიანია“, - იტყვის მკითხველი. და ის მართალი იქნება, მაგრამ მხოლოდ ნაწილობრივ, რადგან ნაკლებად სავარაუდოა, რომ თუნუქის ჯარისკაცის კადმიუმი (პატარა სახელოსნოში ჩამოსხმული ვერცხლისფერი მძიმე ლითონისგან დამზადებული ნებისმიერი ფიგურა) ან სალათის თასზე ყვითელი ნიმუშიდან შეიძლება როგორმე შევიდეს ადამიანის სხეულში. . მას აქვს სრულიად განსხვავებული გზები. სამი მათგანია. პირველ რიგში, სიგარეტის კვამლთან ერთად: კადმიუმი შესანიშნავად გროვდება თამბაქოს ფოთლებში. მეორეც, ჰაერიდან, განსაკუთრებით ურბანული ჰაერიდან: ის შეიცავს უამრავ გზის მტვერს, რომელიც წარმოიქმნება საბურავებისა და სამუხრუჭე ხუნდების ცვეთის შედეგად (და კადმიუმი მათი ნაწილია); რაც უფრო მეტს ისუნთქავთ ამ მტვერს, მით მეტია კადმიუმის შემცველობა ორგანიზმში. ამრიგად, მოძრაობის კონტროლერებისთვის ეს ერთნახევარჯერ მეტია, ვიდრე სოფლის გზის მუშაკებისთვის (“ ქიმიოსფერო”, 2013, 90, 7, 2077–2084). კადმიუმი ასევე გვხვდება თბოსადგურების კვამლში, თუ ისინი ნახშირზე მუშაობენ და შეშის დაწვის კვამლში, რადგან ხეები მას ნიადაგიდან იღებენ. მესამე წყარო არის საკვები, განსაკუთრებით მცენარეების ფესვები, ფოთლები და მარცვლები: სწორედ აქ გროვდება კადმიუმი. სიეტლის მეცნიერების მიერ ჩატარებულმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ახალგაზრდა ქალებში, რომლებიც ცხოვრობენ კადმიუმით დაბინძურებულ ადგილებში, მოწევა არის კადმიუმის მთავარი წყარო, ის ზრდის ამ ლითონის შემცველობას ერთნახევარჯერ. მაგრამ საკვებ პროდუქტებს შორის, ტოფუ აღმოჩნდა კადმიუმის მნიშვნელოვანი წყარო - მისი ერთი ნაწილი კვირაში ზრდის კადმიუმის შემცველობას ორგანიზმში 22%-ით (“ მეცნიერება მთლიანი გარემოს შესახებ”, 2011, 409, 9, 1632–1637). ბევრი კადმიუმი გვხვდება მოლუსკებსა და კიბოსნაირებში, რომლებიც იკვებებიან პლანქტონებით. ახალზელანდიელმა ბიოლოგებმა დაადგინეს, რომ ზღვის წყალში კადმიუმი (მასში კონცენტრაცია არის 0,11 მკგ/ლ), სავარაუდოდ, იქ დამთავრდა ადამიანის ბრალით. კადმიუმს შეიცავს ფოსფატური სასუქები, საიდანაც, სხვათა შორის, ძირითადად ხვდება საკვებ მცენარეებში. წვიმები სასუქებს მდინარეებში, შემდეგ ზღვაში რეცხავს. კადმიუმი მოძრაობს მიკრონაწილაკების ზედაპირზე. მარილიან წყალში მოხვედრის შემდეგ ის გამოიყოფა და მთავრდება ფიტოპლანქტონში და მასთან ერთად ხამანწკებში. შედეგად, მოლუსკები, რომლებიც უფრო მაღლა იზრდებიან მდინარის პირებში, სადაც კადმიუმი ჯერ არ არის ჩამორეცხილი მიკრონაწილაკებისგან, შედარებით სუფთაა და ქვევით შეიცავს განსაკუთრებით ბევრ ამ ლითონს (“ მეცნიერება მთლიანი გარემოს შესახებ“, 1996, 181, 1, 31–44). ხამანწკებში კადმიუმის შემცველობა არის 13-26 მიკროგრამი მშრალ წონაზე გრამზე. შედარებისთვის: მზესუმზირის თესლებში, რომლებიც ასევე კადმიუმის მნიშვნელოვან წყაროდ ითვლება, - 0,2–2,5 მკგ გრამ მარცვლეულზე, თამბაქოს ფოთლებში – 0,5–1 მკგ თითო გრამ მშრალ წონაზე. იმის გამო, რომ პლანქტონი არ არის მხოლოდ ხამანწკებისთვის, კადმიუმი ასევე ხვდება ბინძურ ზღვებში დაჭერილ თევზებში. ყველაზე ჭუჭყიანი კი ბალტიის ზღვაა, სადაც მრავალი მდინარე მოედინება ინდუსტრიული ტერიტორიებიდან და ინტენსიური სოფლის მეურნეობის ტერიტორიებიდან.

როგორ ხვდება ანთროპოგენური კადმიუმი გარემოში?გარდა ფოსფატური სასუქებისა, გზის მტვრისა და საწვავის წვისა, არსებობს კიდევ ორი ​​გზა. პირველი არის ფერადი მეტალურგია: ყველა ძალისხმევით, რომელიც მიმართულია ემისიების გაწმენდაზე, მისი გარკვეული რაოდენობა აუცილებლად გადის ყველა ფილტრში. მეორე არის ნაგავსაყრელები და გადამუშავების ადგილები, მაგალითად, როდესაც იქ პლასტმასი იწვის. თუმცა, ნაგავსაყრელზე, თუნდაც გათბობის გარეშე, კადმიუმი ირეცხება და წყალთან ერთად ხვდება ნიადაგში. ზოგადად, ფერადი მეტალურგია აწარმოებს 5 ათას ტონა კადმიუმის გამოყოფას წელიწადში, ნარჩენების დაწვა - 1,5, ხოლო ფოსფორიანი სასუქების წარმოება და ხის დაწვა - 0,2 ათასი ტონა შვიდი ათას ტონაზე მეტიდან, რომელსაც ადამიანი ანაწილებს გარემოში. დაახლოებით XX საუკუნის 30-იანი წლებიდან. ბუნების საკუთარი შესაძლებლობები უფრო მოკრძალებულია: 0,52 ათასი ტონა წარმოიქმნება ვულკანებით და 0,2 ათასი ტონა - მცენარეთა ექსკრეციით, სულ 0,83 ათასი ტონა (იხ. „ქიმია და სიცოცხლე“, 1979, No12). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დედამიწის შიგნიდან მოპოვებული კადმიუმის არაუმეტეს ორი მესამედი შეიძლება გადაიქცეს მეტალად (და მსოფლიო გამომუშავება ათწლეულების განმავლობაში მერყეობდა 17-20 ათასი ტონა წელიწადში), ასე რომ, აქ გამოყენების პერსპექტივები არსებობს. ძალიან ფართო. თუმცა, არანაირი სტიმული არ არსებობს, რაზეც შემდგომში ვისაუბრებთ.

როგორ მოიქცევა კადმიუმის შემცველი ახალი მასალები ნაგავსაყრელზე?სხვანაირად. დეტალური ანალიზი ჩაატარა ვასილი ფტენაკოსმა ბრუკჰავენის ეროვნული ლაბორატორიიდან (აშშ), რომელმაც დეტალურად აღწერა კადმიუმის ტელურიდის ბატარეის სიცოცხლის ციკლი (“ განახლებადი და მდგრადი ენერგიის მიმოხილვები“, 2004, 8, 303–334; doi:10.1016/j.rser.2003.12.001). ის ასე ლაპარაკობს. მზის ელემენტში კადმიუმის ნაერთი მოთავსებულია შუშის ან პლასტმასის ფენებს შორის. აქედან გამომდინარე, კადმიუმის შემცველი ნაწილაკები შეიძლება გამოჩნდეს გარემოში მხოლოდ ელემენტის განადგურების დროს, რაც ხდება ან ძალიან მტვრიან ადგილებში ან როდესაც ის იშლება. მაგრამ მაშინაც კი, როგორც ექსპერიმენტმა აჩვენა, არც ერთი წვიმა არ ძალუძს ელემენტიდან რაიმე შესამჩნევი რაოდენობის კადმიუმის გამორეცხვას. CdTe-ის აორთქლების ტემპერატურა აღემატება 1000°C-ს, ხოლო CdS, რომელიც ასევე გვხვდება ამ უჯრედებში, არის 1700°C, ასე რომ არ იქნება აორთქლება ექსპლუატაციის დროს.

მაგრამ რა მოხდება, თუ ელემენტი არის კერძო სახლის სახურავზე, რომელშიც ხანძარი იყო? ჰაერში კადმიუმის ტელურიდი სტაბილურად რჩება 1050°C ტემპერატურამდე, რაც ნაკლებად თბება ჩვეულებრივი ხანძრის დროს. პირდაპირმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ თუ ბატარეა დამზადებულია შუშის სუბსტრატზე, თითქმის მთელი კადმიუმი დარჩება გამდნარ მინაში - მისი ისედაც მცირე რაოდენობის მხოლოდ 0,6% შეიძლება გამოიყოს (ბოლოს და ბოლოს, ეს არის თხელი ფილმი). ზოგიერთი ელემენტი, როდესაც იშლება ნაგავსაყრელზე, იშლება და გამოიყოფა კადმიუმი, ზოგი კი, უფრო თანამედროვე, არა. საკანონმდებლო რეგულაციამ შეიძლება უზრუნველყოს მხოლოდ უვნებელი ელემენტების გადაყრა. და ჯობია საერთოდ არ გადააგდოთ, რადგან ძვირფას ტელურუმს შეიცავს.

სამწუხაროდ, ფთენაკოსი არაფერს ამბობს პოლიმერზე დაფუძნებულ ელემენტებზე, რომლებიც სავარაუდოდ დაიწვება და კადმიუმის მინაში შერწყმა არ მოხდება. მაგრამ ის აღნიშნავს, რომ კადმიუმის გამოყენების აკრძალვამ შეიძლება გამოიწვიოს ბევრად უარესი შედეგები: გაყიდვების ბაზრის დაკარგვის შემდეგ, თუთიის, ტყვიის და სპილენძის მწარმოებლები შეწყვეტენ კადმიუმის მოპოვებას ნარჩენებისგან და ისინი უფრო მეტად დააბინძურებენ ყველაფერს, ვიდრე ნაგავსაყრელები (გაიხსენეთ კადმიუმის მესამედი მილში დაფრინავს). ამიტომ, კადმიუმის გამოყენება უნდა გაფართოვდეს პროდუქტების განადგურების ზომების გამკაცრებით.

ცალკე, არის ნანოტოტებზე დაფუძნებული მოწყობილობების საკითხი: განადგურებისას ეს მასალები აუცილებლად გაფანტავს ნანონაწილაკებს, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება კვების ჯაჭვის გასწვრივ. არის მონაცემები (“ ჟურნალი საშიში მასალები“, 2011, 192, 15, 192–199; doi:10.1016/j.jhazmat.2011.05.003) რომ ისინი არავითარ შემთხვევაში არ დარჩებიან უცვლელი: დაფიქსირდა თავისუფალი კადმიუმის მატება ვირთხების ღვიძლში და თირკმელებში, რომლებიც შეიყვანეს მუცლის ღრუში კადმიუმის სელენიდის ნანოდოტებით. ეფექტი ყველაზე მეტად გამოხატული იყო, თუ ნანონაწილაკები გამოყენებამდე ულტრაიისფერი შუქით იყო განათებული (როგორც ჩანს, ეს იქნება ნანომტვრის შემთხვევაში ბუნებრივ პირობებში). ცხადია, ასეთ ნანონაწილაკებზე დაფუძნებული მზის უჯრედების და სხვა მოწყობილობების განადგურების მოთხოვნები უფრო მკაცრი უნდა იყოს, ვიდრე მონოლითური პროდუქტების გამოყენებისას.

რატომ არის კადმიუმი საშიში?კითხვა ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე შეიძლება ჩანდეს, რადგან კადმიუმი ორგანიზმში მიკროსკოპული რაოდენობით შედის და მყისიერად არ მოქმედებს. ამის შესახებ დაწვრილებით წერენ ჩრდილოეთ დაკოტას უნივერსიტეტის მკვლევარები, სოისუნვან სატარუგის ხელმძღვანელობით (“ “, 2010, 118, 182–190; doi:10.1289/ehp.0901234). მოდით გადავხედოთ ამ მიმოხილვას.

დადასტურებულად შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ადამიანები, რომლებიც ცხოვრობენ ისეთ ადგილებში, სადაც ნიადაგი შეიცავს მნიშვნელოვან რაოდენობას კადმიუმს და საკვები მუდმივად დაბინძურებულია ამით, იზრდება ძვლების სისუსტე. იაპონელებმა ამ დაავადებას იტაი-იტაი უწოდეს: ის გაჩნდა 1940-იან წლებში ტოიამას პრეფექტურაში, სადაც ფერმერები თუთიის მაღაროდან წყალს იყენებდნენ თავიანთი მინდვრების სარწყავად. ბრინჯში კადმიუმის შემცველობა იმდენად მაღალი იყო, რომ ყოველდღიური მიღება იყო 600 მიკროგრამი დღეში, ანუ 4200 მიკროგრამი კვირაში, ან 2 გრამამდე ადამიანზე მთელი სიცოცხლის განმავლობაში. აქ მიზეზობრივი კავშირის დადგენა რთული არ არის, რაც არ შეიძლება ითქვას კადმიუმის ქრონიკულ მოხმარებაზე მცირე დოზებით. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია კონკრეტული დაავადების მიღების პროცენტულ რისკზე. ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის ცნობილი კადმიუმის რა დოზები შეიძლება ჩაითვალოს უვნებლად. ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციამ 1989 წელს დაასახელა კადმიუმის მაქსიმალური დასაშვები მიღება კვირაში 400-500 მიკროგრამი, გამომდინარე იქიდან, რომ 2 გ სიცოცხლეში ბევრია, მივყავართ იტაი-იტაიმდე. 1992 წელს ნორმა გადაითვალა, ის შეადგენდა 7 მიკროგრამს დღეში თითო კილოგრამ წონაზე. ადვილი მისახვედრია, რომ 70 კგ წონის ადამიანის კვირეული დოზა იგივეა - 490 მკგ. გაანგარიშებისას ვარაუდობდნენ, რომ ორგანიზმი შთანთქავს მასში შემავალი კადმიუმის 5%-ს, ხოლო უკვე მასში არსებული ლითონის 0,005%-ს გამოიყოფა შარდით. თუმცა, ზოგიერთი ექიმი ეჭვქვეშ აყენებს ამ მოდელს და აღნიშნავს, რომ მათ უნახავთ შემთხვევები, როდესაც სხეულმა შეიწოვა მასში შემავალი კადმიუმის 40%. უფრო მეტიც, გაზომვებმა აჩვენა, რომ დღეში 1 მიკროგრამი კგ-ზე დაბალი მოხმარება იწვევს შარდში 2 მიკროგრამ კადმიუმს კრეატინინის თითო გრამზე, ხოლო უსიამოვნო ეფექტები ჩნდება ბევრად უფრო დაბალ დონეზეც კი. (შარდში კადმიუმის და სხვა მავნე ლითონების შემცველობა, რომელთა კონცენტრაცია დაბალია, ჩვეულებრივ გამოიხატება მიკროგრამებით კრეატინინის 1 გრამზე - ეს ნივთიერება წარმოიქმნება კუნთების მუშაობისას და მუდმივად გამოიყოფა შარდში. შედეგი ასეთ ერთეულებში წარმოდგენილი არ არის დამოკიდებული ნიმუშის განზავებაზე. გარდა ამისა, სიტყვა "კრეატინინი" გამოტოვებული იქნება. აშკარაა, რომ შარდში კადმიუმის გაზომვა ბევრად უფრო ადვილია, ვიდრე მისი მიღება სხვადასხვა წყაროდან).

რა არის ეს ეფექტები? მიმოხილვის კითხვისას იქმნება შთაბეჭდილება, რომ კადმიუმი სიბერის სიმპტომებს იწვევს. უპირველეს ყოვლისა, თირკმელებში დაგროვება აჩქარებს თირკმლის მილაკების დეგრადაციას. ზოგიერთი მონაცემის მიხედვით, თუ დღეში 2-4 მკგ კადმიუმი გამოიყოფა შარდით, თირკმლის დეგრადაციის ალბათობა 10%-ია; სხვების აზრით, როდესაც არ არის გაზომილი ყოველდღიური გამოყოფა, არამედ კონცენტრაცია ტესტის ნიმუშში, კადმიუმის შემცველობა შარდში 0,67 მკგ/გ უკვე საშიშია. (თუ ვივარაუდებთ, რომ 1-2 გრამი კრეატინინი გამოიყოფა შარდით დღეში, მაშინ გამოდის, რომ კადმიუმის გამოყოფის სახიფათო დღიური დოზა შეადგენს დაახლოებით 1 მკგ.) მილაკების დეგრადაციის შედეგად წარმოიქმნება უნარი. თირკმელები ორგანიზმში ვიტამინების, მინერალებისა და სხვა სასარგებლო ნივთიერებების დასაბრუნებლად დასუსტებულია, მაგალითად, დაკავშირებულია მეტალოთიონეინებთან თუთიასთან და სპილენძთან, კალციუმთან, ფოსფატებთან, გლუკოზასთან, ამინომჟავებთან. შარდში კადმიუმის დონის ორჯერ მატება ზრდის მასში კალციუმის შემცველობას დღეში 2 მგ-ით. ძნელი მისახვედრი არ არის, რომ კალციუმის დაკარგვა ზრდის ოსტეოპოროზის რისკს. მართლაც, 50 წელზე უფროსი ასაკის ქალების ჯგუფში, რომლებსაც აქვთ 1 მკგ/გ-ზე მეტი კადმიუმი შარდში, ოსტეოპოროზის რისკი 43%-ით მეტია, ვიდრე მათში, ვისაც ჰქონდა 0,5 მკგ/გ-ზე ნაკლები. თუ კადმიუმის დონეები 1-დან 2 მკგ/გ-მდეა, გლუკოზის მომატებული რისკი და ტიპი 2 დიაბეტი არის 1,48 და 1,24, შესაბამისად, 1 მკგ/გ-ზე ნაკლების მქონე პაციენტებთან შედარებით. კორეელების გამოკითხვამ, რომელთა მეოთხედს მაღალი წნევა აწუხებდა, აჩვენა, რომ კადმიუმის მაღალი შემცველობის მქონე ადამიანებში ამ დაავადების რისკი ერთნახევარჯერ მეტია, ვიდრე დაბალი. გულის შეტევის რისკი ქალებში, რომლებსაც აქვთ 0,88 მკგ/გ-ზე მეტი კადმიუმი შარდში, 1,8-ჯერ მეტია მათთან შედარებით, რომლებსაც აქვთ 0,43 მკგ/გ-ზე ნაკლები. კიბოსგან სიკვდილის ალბათობა მამაკაცებში 0,22-ზე ნაკლები და 0,48 მკგ/გ-ზე მეტი კადმიუმის შარდში განსხვავდება 4,3-ჯერ. არსებობს ეჭვი, რომ კადმიუმი ამცირებს ნაყოფიერებას მამაკაცებში.

ზოგადად, დოქტორ სატარუგასა და კოლეგების მუშაობის მონაცემებიდან გამომდინარეობს, რომ გარემოს დაბინძურება კადმიუმით არის დამნაშავე იმაში, რომ ასაკთან დაკავშირებული დაავადებები მე-20 საუკუნის განმავლობაში ბევრად "ახალგაზრდა" გახდა. .

უცნაური მონაცემებიც არის. ამრიგად, დაფიქსირდა ძლიერი კავშირი შარდში კადმიუმის შემცველობასა და არტერიული წნევის რისკს შორის ამერიკელებში, რომლებიც არ ეწევიან, მაშინ როცა მწეველებში ასეთი ურთიერთობა არ ყოფილა. იმავდროულად, სიგარეტის მოყვარულებს შორის კადმიუმის მოხმარება აშკარად უფრო მაღალია და, გარდა ამისა, ამერიკელების შარდში კადმიუმის შემცველობა ზოგადად სამჯერ ნაკლებია, ვიდრე ზემოთ ნახსენები კორეელები. ბადურის ხანდაზმული დეგრადაციის მქონე მწეველებს შარდში კადმიუმის დონე ჰქონდათ 1,18 მკგ/გ, რაც თითქმის ორჯერ მეტია, ვიდრე მწეველებს დაავადების გარეშე და ჯანმრთელ არამწეველებში. თუმცა, იმ არამწეველებსაც კი, რომლებსაც ეს დაავადება განუვითარდათ, ისეთივე ცოტა კადმიუმი ჰქონდათ, როგორც ჯანმრთელ ადამიანებს - რაც ნიშნავს, რომ საქმე მხოლოდ მასზე არ არის. ასეთი ურთიერთგამომრიცხავი მონაცემები გვაიძულებს დავსვათ კითხვა: იქნებ შარდში კადმიუმის გაზრდილი შემცველობა ასახავს არა მიზეზს, არამედ ორგანიზმში არსებული ზოგიერთი სისტემური პროცესის შედეგს? ყოველივე ამის შემდეგ, კადმიუმის მოხმარება არ იყო გაზომილი მიმოხილვაში ნახსენები კვლევების უმეტესობაში, მხოლოდ მისი გამომუშავება.

როგორ გავუმკლავდეთ კადმიუმს ორგანიზმში?ამ თემაზე რამდენიმე სამეცნიერო კვლევაა და ეს პრინციპი მითითებულია ჩრდილოეთ დაკოტას მკვლევართა იმავე ნაშრომში. კადმიუმი არ არის ერთ-ერთი სასიცოცხლო ელემენტი, ამიტომ არ არსებობს ორგანიზმში მისი შთანთქმის სპეციალური მექანიზმები - კადმიუმი იყენებს მის მსგავს მძიმე ლითონებს, რომლებიც ქმნიან ორვალენტიან იონებს: თუთია, რკინა, მანგანუმი და კალციუმი. რომელიმე ამ ელემენტის ნაკლებობა დაუყოვნებლივ იწვევს კადმიუმის შეწოვის გაზრდას. მაგალითად, რკინის დეფიციტი ზრდის კადმიუმის დონეს ტაილანდურ ქალებში სამჯერ ოთხჯერ. იგივე აღმოაჩინეს ბანგლადეშელი ქალების კვლევაში, მაგრამ თუთია ასევე თამაშში იყო. აქედან გამომდინარეობს, თუ რამდენად მნიშვნელოვანია ორგანიზმში მიკროელემენტების სწორი ბალანსის შენარჩუნება.

არის სხვა იდეებიც. მაგალითად, ბრაზილიელები აჩვენებენ, რომ კოფეინი მნიშვნელოვნად, ორჯერ მეტჯერ, ამცირებს კადმიუმის შემცველობას როგორც სისხლში, ასევე ქსოვილებში, მათ შორის სასქესო ორგანოებში, ექსპერიმენტულ ვირთხებში (“ რეპროდუქციული ტოქსიკოლოგია“, 2013, 35, 137–143; doi:10.1016/j.reprotox.2012.10.009). მკვლევარების აზრით, კოფეინი ქმნის კომპლექსებს კადმიუმთან, რაც ხელს უშლის მის შეწოვას. დასკვნა თავისთავად გვთავაზობს: საჭმელთან ერთად ყავის ან ჩაის დალევის ჩვეულება, რომელიც ასევე შეიცავს კოფეინს, სწორია.

ზოგჯერ არის პარადოქსი: კადმიუმის მაღალი შემცველობის საკვები არ მოქმედებს სხეულზე. მაგალითად, 1986 წელს ხამანწკების მსმელთა კვლევამ გააკვირვა: კვირაში მაქსიმუმ 72 ხამანწკის მიღებით, ისინი ჭამდნენ 1750 მიკროგრამ კადმიუმს, მაგრამ ეს არ ჩანდა არც შარდში და არც თმაში. სად წავიდა მთელი ეს კადმიუმი, საიდუმლო რჩება. არსებობს ვარაუდი, რომ სელენი, რომლის შემცველობაც ამ ხამანწკებში მაღალი იყო, რაღაცნაირად აფერხებდა კადმიუმის შეწოვას და ის, როგორც ჩანს, ნაწლავებით გამოდიოდა სხვა საკვებ ნივთიერებებთან ერთად. თუმცა, 2008 წელს აღდგა ზოგად ხაზთან შესაბამისობა: ხამანწკების ფერმის მუშაკებს შორის, რომლებიც ჭამდნენ 18 ხამანწკს ყოველ კვირას 12 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, შარდში კადმიუმის შემცველობა გაიზარდა 2,5-ჯერ შეერთებულ შტატებში საშუალო მაჩვენებელთან შედარებით - 0-მდე. , 76 მკგ/გ.

ან იქნებ ჯობია კადმიუმს სხეულში შესვლამდე მივუდგეთ, მაგალითად, დავრწმუნდეთ, რომ ნიადაგში და ჰაერში არ მოხვდეს? ძნელად შესაძლებელია ფოსფატური სასუქების კადმიუმისგან გათავისუფლება, ხანგრძლივი და ძვირი ჯდება კადმიუმის შემცირებული მონელების მქონე მცენარეების მოშენება, თუმცა მცდელობა ხდება თამბაქოს მიმართ, მაგრამ შესაძლებელია ნიადაგის გაწმენდა ჰიპერაკუმულატორი მცენარეებით - იმ შემთხვევაში, თუ კადმიუმი, ეს არის შავი ღამისთევა Solanum nigrumის არის ძაბრის საკვები კენკრა, ნაგაზის ჩანთის ფრანგული ჯიში ან მოლურჯო ან ალპური იარუტკის მდოგვი ( thlaspi caerulescens) და ჩინური ქვის კულტურა Sedum alfredii. მართალია, გაუგებარია, რა უნდა გააკეთოს ამ მცენარეების კადმიუმით გამდიდრებულ ნაწილებთან - ისინი აშკარად არ არიან შესაფერისი ბაღში მიღებული კომპოსტისა და ფერფლისთვის. ეგრეთ წოდებული მყარი ბიოსაწვავის სამრეწველო წვით - ჩალის, ჯაგრისის და ა.შ. - არსებობს მავნე ლითონისგან თავის დაღწევის შესაძლებლობა: აუცილებელია მისი შემცველი მაღალტემპერატურული კვამლის ფრაქციების გამოყოფა დაბალტემპერატურებისგან - შემდეგ. შედეგად მიღებული ფერფლი შეიძლება უსაფრთხოდ დაბრუნდეს მინდორში, აღადგენს მის ნაყოფიერებას.

მაგრამ მთავარი რაც უნდა გაიწმინდოს არის ჰაერი. ყველაზე რადიკალური მეთოდი აირჩია ამერიკის, ახლა კი ევროკავშირის ხელისუფლებამ - თამბაქოს მოწევის წინააღმდეგ უკომპრომისო ბრძოლა (“ გარემოს ჯანმრთელობის პერსპექტივები“, 2012, 120, 2, 204–209; doi:10.1289/ehp.1104020). შედეგები ნათელია: ამერიკელების შარდში კადმიუმის საშუალო შემცველობა შემცირდა 0,36 მკგ/გ-დან 1988 წელს 0,26 მკგ/გ-მდე 2008 წელს. ვინაიდან მძიმე მწეველებისთვისაც კი (20 ან მეტი შეკვრა წელიწადში ამერიკული სტანდარტებით) ის დაეცა 0,71-დან 0,49-მდე, ხოლო არამწეველთათვის 0,26-დან 0,19-მდე, უნდა ვივარაუდოთ, რომ საზოგადოებრივ ადგილებში მოწევის აკრძალვამ მნიშვნელოვნად შეამცირა მეორადი მოწევის ეფექტი. . კადმიუმის მიკროდოზების მავნებლობის შესახებ ზემოაღნიშნული მონაცემების გათვალისწინებით, ასეთი აკრძალვები, როგორც ჩანს, ყველაზე ადვილად განხორციელებული და ძალიან მნიშვნელოვანი წვლილია საზოგადოებრივი ჯანმრთელობისთვის. ასევე ღირებული იქნებოდა, გამკაცრდეს მოთხოვნები ფერადი მეტალურგიის ქარხნებიდან, საქვაბე სახლებიდან და მანქანებიდან გამონაბოლქვის მიმართ და ამავდროულად დავრწმუნდეთ, რომ ნაკლებად მავნე მტვერი დაფრინავს რეზინის ბორბლების ქვემოდან.

კადმიუმი- მეორე ჯგუფის გვერდითი ქვეჯგუფის ელემენტი, დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდი, ატომური ნომრით 48. აღინიშნება სიმბოლო Cd (ლათ. კადმიუმი). რბილი მოქნილი დრეკადი ვერცხლის-თეთრი გარდამავალი ლითონი.

მკვეთრი ხასიათით გამოირჩეოდა რაიონის ექიმი როლოვი. ასე რომ, 1817 წელს მან ბრძანა, რომ ჰერმანის შენებეკის ქარხანაში წარმოებული თუთიის ოქსიდის შემცველი ყველა პრეპარატი გაყიდვიდან ამოღებულიყო. პრეპარატების გარეგნობით მას ეჭვი ეპარებოდა, რომ თუთიის ოქსიდში იყო დარიშხანი! (თუთიის ოქსიდი კვლავ გამოიყენება კანის დაავადებების დროს; მისგან მზადდება მალამოები, ფხვნილები, ემულსიები).
თავისი საქმის დასამტკიცებლად მკაცრმა აუდიტორმა საეჭვო ოქსიდი გახსნა მჟავაში და წყალბადის სულფიდი გადაუშვა ამ ხსნარში: ყვითელი ნალექი გადმოვარდა. დარიშხანის სულფიდები უბრალოდ ყვითელია!
ქარხნის მფლობელმა როლოვის გადაწყვეტილების გასაჩივრება დაიწყო. ის თავად იყო ქიმიკოსი და, პირადად რომ გაანალიზა პროდუქტის ნიმუშები, მათში დარიშხანი ვერ აღმოაჩინა. მან ანალიზის შედეგები მოახსენა როლოვს და ამავე დროს ჰანოვერის მიწის ხელისუფლებას. ხელისუფლებამ, რა თქმა უნდა, მოითხოვა ნიმუშები, რათა ანალიზისთვის გაეგზავნათ ერთ-ერთ ცნობილ ქიმიკოსთან. გადაწყდა, რომ როლოვსა და ჰერმანს შორის დავაში მოსამართლე უნდა ყოფილიყო პროფესორი ფრიდრიხ სტრომეიერი, რომელიც 1802 წლიდან იყო გეტინგენის უნივერსიტეტის ქიმიის კათედრა და ჰანოვერის ყველა აფთიაქის გენერალური ინსპექტორის თანამდებობა.
სტრომეიერს ჰერმანის ქარხნიდან არა მხოლოდ ოქსიდი, არამედ სხვა თუთიის პრეპარატებიც გაუგზავნეს, მათ შორის ZnCO3, საიდანაც ეს ოქსიდი იყო მიღებული. კალცინირებული თუთიის კარბონატის გამო, სტროჰმეიერმა მიიღო ოქსიდი, მაგრამ არა თეთრი, როგორც ეს უნდა ყოფილიყო, არამედ მოყვითალო. ქარხნის მფლობელმა შეღებვა რკინის ნაზავით ახსნა, მაგრამ სტრომეიერი ამ განმარტებით არ დაკმაყოფილდა. მეტი თუთიის პრეპარატების შეძენის შემდეგ, მან ჩაატარა მათი სრული ანალიზი და დიდი სირთულის გარეშე გამოყო გაყვითლების გამომწვევი ელემენტი. ანალიზმა თქვა, რომ ეს არ იყო დარიშხანი (როგორც როლოვმა თქვა), მაგრამ არა რკინა (როგორც ჰერმანი ამტკიცებდა).

ეს იყო ახალი, აქამდე უცნობი ლითონი, ქიმიურად ძალიან ჰგავს თუთიას. მხოლოდ მისი ჰიდროქსიდი, Zn(OH)2-ისგან განსხვავებით, არ იყო ამფოტერული, მაგრამ ჰქონდა გამოხატული ძირითადი თვისებები.

პერიოდული ცხრილის 48 ელემენტი თავისუფალ ფორმაში ახალი ელემენტი იყო თეთრი ლითონი, რბილი და არც თუ ისე ძლიერი, თავზე დაფარული მოყავისფრო ოქსიდის ფირით. სტრომეიერმა ამ ლითონს კადმიუმი უწოდა, რაც აშკარად მიუთითებს მის „თუთიის“ წარმოშობაზე: ბერძნული სიტყვა καδμεια დიდი ხანია აღნიშნავს თუთიის მადნებს და თუთიის ოქსიდს.

1818 წელს სტრომეიერმა გამოაქვეყნა დეტალური ინფორმაცია ახალი ქიმიური ელემენტის შესახებ და თითქმის მაშინვე დაიწყო მისი პრიორიტეტის ხელყოფა. პირველმა ისაუბრა იგივე როლოვმა, რომელიც ადრე თვლიდა, რომ გერმანული ქარხნის პრეპარატებში იყო დარიშხანი. სტრომეიერიდან მალევე, სხვა გერმანელმა ქიმიკოსმა, კერსტენმა, აღმოაჩინა ახალი ელემენტი სილეზიურ თუთიის საბადოში და დაარქვა მას mellin (ლათინური mellinus-დან, „ყვითელი, როგორც კომში“) წყალბადის სულფიდის მოქმედებით წარმოქმნილი ნალექის ფერის გამო. მაგრამ ეს იყო სტროჰმეიერის მიერ უკვე აღმოჩენილი კადმიუმი. მოგვიანებით ამ ელემენტს კიდევ ორი ​​სახელი შესთავაზეს: კლაპროტიუმი - ცნობილი ქიმიკოსის მარტინ კლაპროტის პატივსაცემად და ჯუნონიუმი - 1804 წელს აღმოჩენილი ასტეროიდის ჯუნოს შემდეგ. მაგრამ სახელი, რომელიც ელემენტს მისმა აღმომჩენმა მისცა, მაინც დამკვიდრდა. მართალია, XIX საუკუნის პირველი ნახევრის რუსულ ქიმიურ ლიტერატურაში. კადმიუმს ხშირად კადმიუმს ეძახდნენ.

48 ← კადმიუმი→ ინდიუმი
ატომის თვისებები
სახელი, სიმბოლო, ნომერი	კადმიუმი / კადმიუმი (Cd), 48
ატომური მასა (მოლური მასა)	112,411 (8) ა. ე.მ. (გ/მოლი)
ელექტრონული კონფიგურაცია
ატომის რადიუსი
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი
იონის რადიუსი
ელექტრონეგატიურობა	1.69 (პოლინგის მასშტაბი)
ელექტროდის პოტენციალი
ჟანგვის მდგომარეობები
იონიზაციის ენერგია (პირველი ელექტრონი)	867.2 (8.99) კჯ/მოლი (eV)
მარტივი ნივთიერების თერმოდინამიკური თვისებები
სიმკვრივე (n.a.)
დნობის ტემპერატურა
დუღილის ტემპერატურა
უდი. შერწყმის სითბო	6.11 კჯ/მოლ
უდი. აორთქლების სითბო	59,1 კჯ/მოლ
მოლური სითბოს მოცულობა	26.0 ჯ/(კმოლი)
მოლური მოცულობა	13.1 სმ³/მოლ
მარტივი ნივთიერების ბროლის ბადე
გისოსების სტრუქტურა	ექვსკუთხა
გისოსების პარამეტრები	a=2.979 c=5.618 Å
გ/ა თანაფარდობა
დებიე ტემპერატურა
სხვა მახასიათებლები
თბოგამტარობა	(300 კ) 96,9 ვტ/(მ კ)

კადმიუმი არის ნაცრისფერ-ვერცხლისფერი რბილი, ელასტიური, მაგრამ მძიმე მეტალი, მენდელეევის პერიოდული ცხრილის მარტივი ელემენტი. დედამიწის ქერქში მის შემცველობას არ შეიძლება ვუწოდოთ მაღალი, მაგრამ კადმიუმი კვალი ელემენტია: ის გვხვდება ნიადაგში, ზღვის წყალში და ჰაერშიც კი (განსაკუთრებით ქალაქებში). როგორც წესი, თან ახლავს თუთიის მინერალებს, თუმცა კადმიუმის მინერალებიც არსებობს. თუმცა, მათ უმეტესობას სამრეწველო ღირებულება არ გააჩნია. კადმიუმი არ წარმოქმნის ცალკეულ საბადოებს და გამოიყოფა ნარჩენი მადნებიდან თუთიის, ტყვიის ან სპილენძის დნობის შემდეგ.

კადმიუმის თვისებები

კადმიუმი კარგად არის დამუშავებული, გორებული და გაპრიალებული. მშრალ ჰაერში კადმიუმი რეაგირებს ჟანგბადთან (იწვის) მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე. რეაგირებს არაორგანულ მჟავებთან მარილების წარმოქმნით. არ რეაგირებს ტუტე ხსნარებთან. გამდნარ მდგომარეობაში ის რეაგირებს ჰალოგენებთან, გოგირდთან, ტელურუმთან, სელენთან და ჟანგბადთან.
- მიუხედავად იმისა, რომ კადმიუმი კვალი რაოდენობით არის ყველა ცოცხალ ორგანიზმში და მონაწილეობს მათ მეტაბოლიზმში, მისი ორთქლი და მისი ნაერთების ორთქლები უკიდურესად ტოქსიკურია. მაგალითად, კონცენტრაცია 2,5 გ / კუბ. მ კადმიუმის ოქსიდი ჰაერში კვდება 1 წუთის შემდეგ. ძალზე საშიშია მტვრის ან კადმიუმის შემცველი ჰაერის ჩასუნთქვა,
- კადმიუმს აქვს უნარი დაგროვდეს ადამიანის ორგანიზმში, მცენარეებში, სოკოებში. გარდა ამისა, კადმიუმის ნაერთები კანცეროგენებია.
- კადმიუმი ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე საშიშ მძიმე ლითონად, ის კლასიფიცირებულია როგორც საშიშ 2 კლასის ნივთიერება, ისევე როგორც ვერცხლისწყალი და დარიშხანი. ის უარყოფითად მოქმედებს ფერმენტულ, ჰორმონალურ, სისხლის მიმოქცევის და ცენტრალურ ნერვულ სისტემებზე, არღვევს კალციუმ-ფოსფორის ცვლას (ანადგურებს ძვლებს), ამიტომ მასთან მუშაობისას აუცილებლად უნდა გამოიყენოთ ქიმიური დაცვა. კადმიუმის მოწამვლა საჭიროებს სასწრაფო სამედიცინო დახმარებას.

განაცხადი

მოპოვებული კადმიუმის უმეტესი ნაწილი გამოიყენება ანტიკოროზიული საფარის წარმოებისთვის. კადმიუმის საფარი ქმნის ნაწილზე უფრო ძლიერ და დრეკად ადჰეზიას, ვიდრე ყველა სხვა, ამიტომ კადმიუმის საფარი გამოიყენება კოროზიისგან დასაცავად განსაკუთრებით რთულ პირობებში, მაგალითად, ზღვის წყალთან შეხებაში, ელექტრული კონტაქტების დასაცავად.
- მასზე დიდი მოთხოვნაა აკუმულატორებისა და აკუმულატორების წარმოებაში.
- გამოიყენება როგორც რეაგენტი ლაბორატორიული კვლევისთვის.
- მიღებული ნივთიერების თითქმის მეხუთედი მიდის პიგმენტების - კადმიუმის მარილების წარმოებაზე.
- გამოიყენება შენადნობების სასურველი თვისებების მისაცემად. კადმიუმის შენადნობები არის დნობადი (ტყვიით, კალის, ბისმუთით), დრეკადი და ცეცხლგამძლე (ნიკელთან, სპილენძთან, ცირკონიუმთან), აცვიათ მდგრადი. შენადნობები გამოიყენება ელექტროგადამცემი ხაზების მავთულის დასამზადებლად, ალუმინის მყარი ჯაგრისებისთვის, დიდი და ძლიერი ძრავებისთვის (გემი, თვითმფრინავი) საკისრები. დაბალი დნობის შენადნობები გამოიყენება თაბაშირის ჩამოსხმის დასამზადებლად, მინის და ლითონის შედუღებისთვის და ზოგიერთ ცეცხლმაქრებში.
- გამოყენების ძალიან მნიშვნელოვანი სფეროა ბირთვული ინდუსტრია. კადმიუმი გამოიყენება ღეროების წარმოებისთვის რეაქტორში ატომური რეაქციის სიჩქარის გასაკონტროლებლად, აგრეთვე ნეიტრონული გამოსხივებისგან დამცავი ეკრანებისთვის.
- შედის ნახევარგამტარებში, ფირის მზის უჯრედებში, ფოსფორებში, სტაბილიზატორებში PVC-სთვის, სტომატოლოგიური ფითხები.
- ოქროს შენადნობები გამოიყენება სამკაულებში. ოქროსა და კადმიუმის თანაფარდობის შეცვლით, შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა ფერის შენადნობები, ყვითელიდან მომწვანომდე.
- ზოგჯერ გამოიყენება კრიოტექნიკაში მაღალი თბოგამტარობის გამო ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე.
- კადმიუმს შეუძლია კიბოს უჯრედებში დაგროვება, ამიტომ გამოიყენება კიბოს საწინააღმდეგო თერაპიის ზოგიერთ მეთოდში.

PrimeChemicalsGroup-ის მაღაზია ყიდის ქიმიური დაცვის საშუალებებს, ქიმიურ რეაგენტებს ლაბორატორიული კვლევისთვის, მინის ჭურჭელს და ინსტრუმენტებს ლაბორატორიული აღჭურვილობისა და კვლევისთვის. მყიდველები დააფასებენ ხელმისაწვდომ ფასებს, მიწოდებას მოსკოვში და რეგიონში, შესანიშნავი მომსახურება.

მსოფლიოში წარმოებული კადმიუმის უმეტესი ნაწილი გამოიყენება ელექტრული საფარისთვის და შენადნობების დასამზადებლად. კადმიუმს, როგორც დამცავ საფარს, აქვს მნიშვნელოვანი უპირატესობები თუთიასა და ნიკელთან შედარებით, რადგან ის უფრო კოროზიისადმი მდგრადია თხელ ფენაში; კადმიუმი მჭიდროდ არის მიბმული ლითონის პროდუქტის ზედაპირზე და არ ჩამორჩება მას დაზიანებისას.

ბოლო დრომდე, კადმიუმის საფარებს ჰქონდა "დაავადება", რომელიც დროდადრო იგრძნობოდა. ფაქტია, რომ ფოლადის ნაწილზე კადმიუმის ელექტროლიტური დეპონირების დროს ელექტროლიტში შემავალი წყალბადი შეიძლება შეაღწიოს მეტალში. ეს ძალიან არასასურველი სტუმარი იწვევს მაღალი სიმტკიცის ფოლადებში საშიშ „დაავადებას“ - წყალბადის მტვრევადობას, რაც იწვევს ლითონის მოულოდნელ განადგურებას დატვირთვის ქვეშ. აღმოჩნდა, რომ, ერთის მხრივ, კადმიუმის მოპირკეთება საიმედოდ იცავდა ნაწილს კოროზიისგან, ხოლო მეორე მხრივ, ქმნიდა ნაწილის ნაადრევი უკმარისობის საფრთხეს. სწორედ ამიტომ დიზაინერებს ხშირად აიძულებდნენ უარი ეთქვათ კადმიუმის „მომსახურებაზე“.

სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიკური ქიმიის ინსტიტუტის მეცნიერებმა მოახერხეს კადმიუმის საფარის ამ "დაავადების" აღმოფხვრა. ტიტანი არის წამალი. გაირკვა, რომ თუ კადმიუმის ფენაში ათას კადმიუმის ატომზე მხოლოდ ერთი ტიტანის ატომია, ფოლადის ნაწილი დაზღვეულია წყალბადის მყიფეობისგან, რადგან ტიტანი ამოიღებს მთელ წყალბადს ფოლადიდან საფარის პროცესში.

კადმიუმს იყენებენ აგრეთვე ინგლისელი კრიმინოლოგები: ამ ლითონის ყველაზე თხელი ფენის დახმარებით, რომელიც შეისხურება შესამოწმებელ ზედაპირზე, შესაძლებელია მკაფიო თითის ანაბეჭდების სწრაფად ამოცნობა.

კადმიუმი ასევე გამოიყენება კადმიუმ-ნიკელის ბატარეების წარმოებაში. მათში უარყოფითი ელექტროდის როლს ასრულებენ რკინის ბადეები სპონგური კადმიუმით, ხოლო დადებითი ფირფიტები დაფარულია ნიკელის ოქსიდით; ელექტროლიტი არის კაუსტიკური კალიუმის ხსნარი. ასეთი დენის წყაროები გამოირჩევიან მაღალი ელექტრული მახასიათებლებით, მაღალი საიმედოობით, ხანგრძლივი მომსახურების ვადით და მათ დატენვას მხოლოდ 15 წუთი სჭირდება.

კადმიუმის თვისებამ შეიწოვოს ნეიტრონები, გამოიწვია კადმიუმის გამოყენების სხვა სფერო - ბირთვულ ენერგიაში.

ისევე, როგორც მანქანას არ შეუძლია ფუნქციონირება მუხრუჭების გარეშე, რეაქტორი ვერ მუშაობს კონტროლის ღეროების გარეშე, რათა გაზარდოს ან შეამციროს ნეიტრონული ნაკადი.

თითოეულ რეაქტორს ასევე აქვს მასიური გადაუდებელი ღერო, რომელიც მუშაობს იმ შემთხვევაში, თუ საკონტროლო ღეროები რაიმე მიზეზით ვერ უმკლავდებიან მათ დაკისრებულ მოვალეობებს.

კალიფორნიის ატომურ ელექტროსადგურზე სასწავლო შემთხვევა გაჩნდა. გარკვეული სტრუქტურული პრობლემების გამო, გადაუდებელი ღერო დროულად ვერ ჩაეშვა ქვაბში - ჯაჭვური რეაქცია გახდა უკონტროლო, მოხდა სერიოზული ავარია. მძვინვარე ნეიტრონების მქონე რეაქტორი დიდ საფრთხეს უქმნიდა მიმდებარე მოსახლეობას. სასწრაფოდ მომიწია ხალხის ევაკუაცია საფრთხის ზონიდან, სანამ ბირთვული „ცეცხლი“ არ ჩაქრებოდა. საბედნიეროდ, მსხვერპლი არ მოჰყოლია, მაგრამ დანაკარგები ძალიან დიდი იყო და რეაქტორი გარკვეული პერიოდის განმავლობაში მწყობრიდან გამოვიდა.

საკონტროლო და საავარიო ღეროების მასალის მთავარი მოთხოვნაა ნეიტრონების შთანთქმის უნარი, კადმიუმი კი ამ დარგის ერთ-ერთი „უმსხვილესი სპეციალისტია“. მხოლოდ ერთი გაფრთხილებით: თუ ვსაუბრობთ თერმულ ნეიტრონებზე, რომელთა ენერგია ძალიან მცირეა (იგი იზომება ელექტრონ ვოლტის მეასედებში). ატომური ეპოქის ადრეულ წლებში ბირთვული რეაქტორები მუშაობდნენ ზუსტად თერმულ ნეიტრონებზე და კადმიუმი დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა "პირველ ვიოლინოდ" ღეროების მასალებს შორის. თუმცა, მოგვიანებით მას მოუწია წამყვანი როლის დათმობა ბორისა და მისი ნაერთებისთვის. მაგრამ კადმიუმისთვის, ატომური ფიზიკოსები პოულობენ აქტივობის უფრო და უფრო ახალ სფეროებს: მაგალითად, ნეიტრონული სხივის გზაზე დამონტაჟებული კადმიუმის ფირფიტის გამოყენებით, ისინი სწავლობენ მის ენერგეტიკულ სპექტრს, ადგენენ რამდენად ერთგვაროვანია იგი, რა არის თერმული ნეიტრონების პროპორცია. მასში.

მეცნიერებისთვის განსაკუთრებით საინტერესო იყო CMT კრისტალის უწონადობის ზრდა, რომელიც წარმოადგენს კადმიუმის და ვერცხლისწყლის ტელურიდების მყარ ხსნარს. ეს ნახევარგამტარული მასალა შეუცვლელია თერმული გამოსახულების მოწყობილობების წარმოებისთვის - ყველაზე ზუსტი ინფრაწითელი მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება მედიცინაში, გეოლოგიაში, ასტრონომიაში, ელექტრონიკაში, რადიოინჟინერიაში და მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სხვა მნიშვნელოვან სფეროებში. ხმელეთის პირობებში ამ ნაერთის მოპოვება უკიდურესად რთულია: სიმკვრივის დიდი განსხვავების გამო, მისი კომპონენტები იქცევიან როგორც ი.ა. კრილოვის ცნობილი ზღაპრის გმირები - გედი, კიბო და პიკი, და შედეგად, ერთგვაროვანის ნაცვლად. შენადნობი, მიიღება ფაფუკი „ღვეზელი“. პაწაწინა MCT კრისტალის გულისთვის უნდა გაიზარდოს დიდი კრისტალი და მისგან ამოჭრა სასაზღვრო ფენის ყველაზე თხელი ფირფიტა, დანარჩენი კი იკარგება. სხვაგვარად არ შეიძლება იყოს: ბოლოს და ბოლოს, MCT კრისტალის სისუფთავე და ერთგვაროვნება შეფასებულია ასმილიონედი პროცენტით. გასაკვირი არ არის, რომ მსოფლიო ბაზარზე ამ კრისტალების ერთი გრამი "მხოლოდ" რვა ათასი დოლარი ღირს.

საუკეთესო ყვითელი საღებავი არის კადმიუმის და გოგირდის კომბინაცია. ამ საღებავის წარმოებაში დიდი რაოდენობით კადმიუმი მოიხმარება.

დასკვნა

კადმიუმის მრავალმხრივ აქტივობაში ასევე არის უარყოფითი ასპექტები. რამდენიმე წლის წინ, აშშ-ს ერთ-ერთმა ჯანდაცვის წარმომადგენელმა აღმოაჩინა, რომ არსებობს პირდაპირი კავშირი გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით სიკვდილიანობასა და. კადმიუმის შემცველობა ატმოსფეროში. ეს დასკვნა ამერიკის 28 ქალაქის მაცხოვრებლების საფუძვლიანი გამოკითხვის შემდეგ გაკეთდა. მათგან ოთხში - ჩიკაგოში, ნიუ-იორკში, ფილადელფიასა და ინდიანაპოლისში - ჰაერში კადმიუმის შემცველობა სხვა ქალაქებთან შედარებით მნიშვნელოვნად მაღალი იყო; ასევე მაღალი იყო გულის დაავადებით გამოწვეული სიკვდილიანობის წილი.

სანამ ექიმები და ბიოლოგები ადგენენ მავნებელია თუ არა კადმიუმი და ეძებენ გზებს გარემოში მისი შემცველობის შესამცირებლად, ტექნოლოგიების წარმომადგენლები იღებენ ყველა ზომას მისი წარმოების გასაზრდელად. თუ გასული საუკუნის მთელი მეორე ნახევრის განმავლობაში მხოლოდ 160 ტონა კადმიუმი იყო მოპოვებული, მაშინ ჩვენი საუკუნის 20-იანი წლების ბოლოს მისი წლიური წარმოება კაპიტალისტურ ქვეყნებში უკვე დაახლოებით 700 ტონა იყო, ხოლო 50-იან წლებში 7000 ტონას მიაღწია ( ყოველივე ამის შემდეგ, სწორედ ამ დროს შეიძინა კადმიუმმა სტრატეგიული მასალის სტატუსი, რომელიც განკუთვნილია ბირთვული რეაქტორის ღეროების წარმოებისთვის). ხოლო 21-ე საუკუნეში კადმიუმის გამოყენება მხოლოდ გაიზრდება, მისი შეუცვლელი თვისებების წყალობით.

ლიტერატურა

1) ძლიევი ი.ი. კადმიუმის მეტალურგია. მოსკოვი: მეტალურგიზდატი, 1962 წ.

2) კრესტოვნიკოვი ა.ნ. კადმიუმი. მოსკოვი: ცვეტმეტიზდატი, 1956 წ.

3) კრესტოვნიკოვი ა.ნ. კარეტნიკოვა V.P. იშვიათი ლითონები. მოსკოვი: ცვეტმეტიზდატი, 1966 წ.

4) ლებედევი ბ.ნ. კუზნეცოვა V.A. ფერადი ლითონები. მოსკოვი: ნაუკა, 1976 წ.

5) ლიუბჩენკო ვ.ა. ფერადი ლითონები. მოსკოვი: ნაუკა, 1963 წ.

6) მაქსიმოვა გ.ვ. კადმიუმი // Journal of Inorganic Chemistry, No3, 1959, P-98.

7) პლაქსინი ი.ნ. იუხტანოვი დ.მ. ჰიდრომეტალურგია. მოსკოვი: მეტალურგიზდატი, 1949 წ.

8) პეისახოვი ი.ლ. ფერადი ლითონები. მოსკოვი: ნაუკა, 1950 წ.

9) გლაიდერი V.I. კადმიუმი, როგორც კოროზიის პრევენცია. მოსკოვი: ცვეტმეტიზდატი, 1952 წ.