კადმიუმის სულფიდის მიღება. კადმიუმის სულფიდზე დაფუძნებული ფოტორეზისტორების მგრძნობიარე ელემენტების წარმოების ადგილის პროექტი

კადმიუმის (II) ოქსიდი

ჰაერში გაცხელებისას კადმიუმი აალდება და წარმოქმნის კადმიუმის ოქსიდს CdO (მოლეკულური წონა 128,41). ოქსიდის მიღება ასევე შესაძლებელია ნიტრატის ან კადმიუმის კარბონატული მარილების კალცინით. ამ გზით, ოქსიდი მიიღება ყავისფერი ფხვნილის სახით, რომელსაც აქვს ორი მოდიფიკაცია: ამორფული და კრისტალური. როდესაც გაცხელდება, ამორფული ოქსიდი ხდება კრისტალური, კრისტალდება კუბურ სისტემაში: ის შთანთქავს ნახშირორჟანგს და იქცევა ძლიერი ფუძის მსგავსად. CdO AMORPH CdO CRIST-ის ტრანსფორმაციის სითბო არის 540 კალ.

ხელოვნურად მომზადებული ოქსიდის სიმკვრივე მერყეობს 7,28-დან 8,27 გ/სმ 3-მდე. ბუნებაში, CdO აყალიბებს შავ ფენას გალმიაზე, სიმკვრივით 6,15 გ/სმ 3. დნობის წერტილი 1385°.

კადმიუმის ოქსიდი მცირდება წყალბადით, ნახშირბადით და ნახშირბადის მონოქსიდით. წყალბადი იწყებს CdO-ს შემცირებას 250-260°-ზე შექცევადი რეაქციის მიხედვით:

CdO + H 2 Cd + H 2 O,

რომელიც სწრაფად მთავრდება 300°-ზე.

კადმიუმის ოქსიდი ძალიან ხსნადია მჟავებში და თუთიის სულფატის ხსნარში შექცევადი რეაქციის მიხედვით:

CdO + H 2 O + ZnSO 4 CdSO 4 + Zn (OH) 2.

კადმიუმის სულფიდი

სულფიდი (CdS, მოლეკულური წონა 144,7) არის კადმიუმის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ნაერთი. იხსნება მარილმჟავას და აზოტის მჟავების კონცენტრირებულ ხსნარებში, მდუღარე განზავებულ გოგირდმჟავასა და რკინის ხსნარებში; სიცივეში ის ცუდად იხსნება მჟავებში და არ იხსნება განზავებულ გოგირდმჟავაში. სულფიდის ხსნადობის პროდუქტი 1.4·10 -28. კრისტალური სულფიდი ბუნებაში გვხვდება გრენაკიტის სახით, როგორც დანამატი მძიმე და ფერადი ლითონების საბადოებთან. მისი მიღება შესაძლებელია ხელოვნურად გოგირდის კადმიუმთან ან კადმიუმის ოქსიდთან შერწყმით. როდესაც მეტალის კადმიუმი გოგირდთან შერწყმულია, სულფიდის წარმოქმნის რეაქციის განვითარება თრგუნავს CdS დამცავი ფირები. რეაქცია

2CdO+3S=2CdS+SO2

იწყება 283°-ზე და გადის 424°-ზე მაღალი სიჩქარით.

ცნობილია CdS-ის სამი მოდიფიკაცია: ამორფული (ყვითელი) და ორი კრისტალური (წითელი და ყვითელი), კრისტალური სულფიდის წითელი სახეობა უფრო მძიმეა (სპ. წონა 4,5) ყვითელი (სპ. წონა 3). ამორფული CdS კრისტალური ხდება 450°C-მდე გაცხელებისას.

კადმიუმის სულფიდი, როდესაც თბება ჟანგვის ატმოსფეროში, იჟანგება სულფატად ან ოქსიდად, სროლის ტემპერატურის მიხედვით.

კადმიუმის სულფატი

კადმიუმის სულფატი (CdSO 4, მოლეკულური წონა 208,47) არის თეთრი კრისტალური ფხვნილი, რომელიც კრისტალიზდება ორთორმულ სისტემაში. წყალში ადვილად ხსნადია, მაგრამ ალკოჰოლში უხსნადი. სულფატი კრისტალიზდება წყალხსნარიდან მონოკლინიკურ სისტემაში 8/3 წყლის მოლეკულით (CdSO 4 8 / 3H 2 O), სტაბილურია 74 ° -მდე, მაგრამ უფრო მაღალ ტემპერატურაზე გადაიქცევა ერთწყლიან სულფატად (CdSO 4 H 2 O). ტემპერატურის მატებასთან ერთად სულფატის ხსნადობა ოდნავ იზრდება, მაგრამ ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად მცირდება, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 3:

ცხრილი 3

დადგინდა სულფატის სამი მოდიფიკაციის არსებობა: b, c და d. კრისტალის ჰიდრატისგან 200°-ზე წყლის ბოლო მოლეკულის იზოლაციის შემდეგ 3CdSO 4 ·8H 2 O წარმოიქმნება b-მოდიფიკაცია, რომელიც სტაბილურია. 500°-მდე; ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად, წარმოიქმნება s- მოდიფიკაცია, რომელიც 735 ° -ზე ზემოთ ტემპერატურაზე გადადის z- მოდიფიკაციაში. მაღალი ტემპერატურის ცვლილებები (c და d) გაციებისას გარდაიქმნება b-მოდიფიკაციაში.

შესავალი

ამჟამად ელექტრონულ ტექნოლოგიაში სხვადასხვა მიზნით გამოყენებული მასალების რაოდენობა რამდენიმე ათასია. ყველაზე ზოგადი კლასიფიკაციის მიხედვით, ისინი იყოფა ოთხ კლასად: გამტარები, ნახევარგამტარები, დიელექტრიკები და მაგნიტური მასალები. უმნიშვნელოვანეს და შედარებით ახალ მასალებს შორისაა ნახევარგამტარული ქიმიური ნაერთები, რომელთა შორის ყველაზე დიდი სამეცნიერო და პრაქტიკული ინტერესია A II B VI ტიპის ნაერთები. ამ ჯგუფის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მასალაა CdS.

CdS არის თანამედროვე IR ტექნოლოგიის საფუძველი, რადგან მისი ფოტომგრძნობელობის სპექტრი გადაფარავს ატმოსფერული გამჭვირვალობის ფანჯარას (8-14 მიკრონი), რომელშიც ასხივებს გარემოს ყველა ობიექტი. ეს საშუალებას აძლევს მას გამოიყენოს სამხედრო საქმეებში, ეკოლოგიაში, მედიცინაში და ადამიანის საქმიანობის სხვა დარგებში. დღეისათვის CdS მიიღება ფირის სახით ჰიდროქიმიური მეთოდით.

ამ კურსის პროექტის მიზანია CdS-ზე დაფუძნებული ფოტორეზისტორების მგრძნობიარე ელემენტების წარმოების პროექტის განხორციელება ჰიდროქიმიური მეთოდით 100 ათასი ცალი/წლიური სიმძლავრით, აგრეთვე გაანგარიშების მეთოდის გაცნობა, რომელიც შექმნილია პირობების წინასწარ განსაზღვრისთვის. CdS-ის, კადმიუმის ჰიდროქსიდის და ციანამიდის ფორმირებისთვის.

1. კადმიუმის სულფიდის მახასიათებლები

Cd - S სისტემის დიაგრამა არ არის აგებული, სისტემაში არის ერთი CdS ნაერთი, რომელიც არსებობს ორი მოდიფიკაციით: α (ექვსკუთხა) და β (კუბური). CdS ბუნებრივად გვხვდება, როგორც მინერალები გრინოკიტი და ჰაულიტი.

1.1 კრისტალური სტრუქტურა

A II B VI ტიპის ნაერთები ჩვეულებრივ კრისტალიზდება სფალერიტის ან ვურციტის სტრუქტურაში. სფალერიტის სტრუქტურა არის კუბური, ტიპის B-3, კოსმოსური ჯგუფი F4 3მ (T d 2). ვურციტის სტრუქტურა არის ექვსკუთხა, ტიპის B-4, სივრცე ჯგუფი P 6 3 mc (C 6 v 4). ეს სტრუქტურები ძალიან ჰგავს ერთმანეთს, მათ აქვთ ატომების იგივე რაოდენობა როგორც პირველ, ასევე მეორე კოორდინაციის სფეროებში - შესაბამისად 4 და 12. ატომთაშორისი ბმები ორივე მოდიფიკაციის ტეტრაედაში ძალიან ახლოს არის.

კადმიუმის სულფიდი მიღებულია როგორც სფალერიტის, ასევე ვურციტის სტრუქტურებით.

1.2 თერმოდინამიკური და ელექტროფიზიკური თვისებები

კადმიუმის სულფიდი არის ცვლადი შემადგენლობის ცალმხრივი ფაზა, რომელსაც ყოველთვის აქვს კადმიუმის ჭარბი რაოდენობა. კადმიუმის სულფიდი 1350 ᵒС-მდე გაცხელებისას სუბლიმირებულია ატმოსფერულ წნევაზე დნობის გარეშე, ვაკუუმში 180 ᵒС იხსნება დნობის გარეშე და დაშლის გარეშე, 100 ატმ წნევის ქვეშ დნება დაახლოებით 1750 ᵒС ტემპერატურაზე. კადმიუმის დისოციაციის ხარისხი 1000 ᵒС-ზე მაღალ ტემპერატურაზე აღწევს 85-98%. CdS Δ H 298 0 \u003d -34,71 კკალ / მოლ ფორმირების სითბო.

წარმოების პირობებიდან და თერმული დამუშავებიდან გამომდინარე, CdS-ის თვისებები შეიძლება განსხვავებული იყოს. ამრიგად, კადმიუმის ორთქლის ჭარბად გაზრდილ კრისტალებს აქვთ მნიშვნელოვნად მაღალი თერმული კონდუქტომეტრი, ვიდრე სტოქიომეტრიული შემადგენლობის პირობებში გაზრდილ კრისტალებს. CdS-ის სპეციფიკური წინააღმდეგობა, სხვადასხვა ფაქტორებიდან გამომდინარე, შეიძლება განსხვავდებოდეს ფართო დიაპაზონში (10 12-დან 10 -3 ohm * m-მდე).

სტოქიომეტრიიდან გადახრები გადამწყვეტ გავლენას ახდენს CdS-ის ელექტროფიზიკურ თვისებებზე. ნიმუშებში ჟანგბადის შეყვანა იწვევს ელექტრული გამტარობის ძლიერ დაქვეითებას. CdS-ის დიაპაზონი, რომელიც განისაზღვრება ოპტიკური მონაცემებით, არის 2,4 ვ. კადმიუმის სულფიდს, როგორც წესი, აქვს n-ტიპის გამტარობა გოგირდის ნაკლებობის გამო, სტექიომეტრიულ შემადგენლობასთან შედარებით.

წყალში კადმიუმის ხსნადობა უმნიშვნელოა: 1,5 * 10 -10 მოლ/ლ.

2. ლითონის ქალკოგენიდების მიღების მეთოდები

ამჟამად ლითონის ქალკოგენიდები მიიღება როგორც ფიზიკური (ვაკუუმური აორთქლება და კათოდური დაფქვა), ასევე ქიმიური მეთოდებით (რეაქციის ნარევის აეროზოლური შესხურება 400-600 K-მდე გაცხელებულ სუბსტრატზე ან წყალხსნარიდან ნალექით). მოდით განვიხილოთ თითოეული მეთოდი უფრო დეტალურად.

ვაკუუმური კონდენსაციის მეთოდი

მეთოდის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერების გაცხელება ვაკუუმში (P ≥ 10 -3 მმ Hg) ტემპერატურამდე, როდესაც წნევა აღემატება ნარჩენი ორთქლის წნევას სიდიდის რამდენიმე რიგით, რასაც მოჰყვება კონდენსაცია სუბსტრატზე.

პროცესის ეტაპები:

ნივთიერების აორთქლება;

ნივთიერების ატომების ფრენა სუბსტრატამდე;

ორთქლის დეპონირება (კონდენსაცია) სუბსტრატზე, რასაც მოჰყვება ფირის სტრუქტურის წარმოქმნა.

კათოდური ვაკუუმური დაფრქვევის მეთოდი.

მეთოდი ეფუძნება კათოდის განადგურებას სამუშაო გაზის მოლეკულებით დაბომბვით. კათოდი არის მასალა, რომელიც დეპონირდება ფირის სახით. სამუშაო ადგილიდან ჯერ ჰაერი ამოტუმბულია, შემდეგ მუშა აირი (არგონი ან აზოტი) შეჰყავთ კამერაში. კათოდსა და ანოდს შორის გამოიყენება ძაბვა (3-5 კვ), რაც იწვევს გაზის უფსკრულის რღვევას. ინსტალაციის მოქმედება დაფუძნებულია პლაზმური გამონადენის მახლობლად.

კათოდური დაფქვის სახეები:

ფიზიკური: სისტემაში ქიმიური რეაქცია არ ხდება;

რეაქტიული: მოიცავს ქიმიურ რეაქციას, სამუშაო აირს ემატება რეაქტიული აირი (ჟანგბადი, აზოტი, ნახშირბადის მონოქსიდი), რომლის მოლეკულებთან ერთად შესხურებული ნივთიერება წარმოქმნის ქიმიურ ნაერთს. სამუშაო აირის ნაწილობრივი წნევის შეცვლით შესაძლებელია ფილმის შემადგენლობის შეცვლა.

უნდა აღინიშნოს, რომ ვაკუუმური წარმოების თხელი ფილმი სტრუქტურები, რომელსაც აქვს ფართო შესაძლებლობები და მრავალფეროვნება. მას აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი ნაკლი - ის მოითხოვს რთულ ძვირადღირებულ აღჭურვილობას და ასევე არ უზრუნველყოფს თვისებების ერთგვაროვნებას.

სულფიდური ფილმების მიღების ყველაზე მიმზიდველი მეთოდი მისი სიმარტივისა და ეფექტურობის თვალსაზრისით არის ჰიდროქიმიური დეპონირების ტექნოლოგია. ამჟამად, ამ მეთოდის სამი ძირითადი სახეობაა: ქიმიური დეპონირება ხსნარებიდან, ელექტროქიმიური დეპონირება და ხსნარების შესხურება გახურებულ სუბსტრატზე, რასაც მოჰყვება პიროლიზი.

ელექტროქიმიური დეპონირების დროს ლითონის ანოდური დაშლა ხდება თიორეის წყალხსნარში. სულფიდის წარმოქმნის პროცესი ორ ეტაპად მიმდინარეობს:

ლითონის იონების წარმოქმნა ანოდზე;

ლითონის იონების ურთიერთქმედება ქალკოგენიზატორთან.

მეთოდის უპირატესობების მიუხედავად: კონტროლირებადობა და ფირის ზრდის ტემპის აშკარა დამოკიდებულება მიმდინარე სიძლიერეზე, მეთოდი არ არის საკმარისად ეკონომიური; იქმნება თხელი, არათანაბარი და ამორფული ფილმები, რაც ხელს უშლის ამ მეთოდის ფართო გამოყენებას პრაქტიკაში.

ხსნარის გახურებულ სუბსტრატზე შესხურების მეთოდი (პიროლიზი)

ლითონის მარილისა და თიოურას შემცველი ხსნარი იფრქვევა 180..250 ᵒС-მდე გახურებულ სუბსტრატზე. პიროლიზის მეთოდის მთავარი უპირატესობა არის შერეული შემადგენლობის ფილმების მიღების შესაძლებლობა. ტექნიკის დიზაინი მოიცავს სპრეის მოწყობილობას ხსნარებისთვის და გამაცხელებელი სუბსტრატისთვის. ლითონის სულფიდით ფილმების მისაღებად ოპტიმალურია სტოქიომეტრიული მეტალ-გოგირდის თანაფარდობა.

ქიმიური ნალექი წყალხსნარებიდან არის განსაკუთრებული მიმზიდველობა და ფართო პერსპექტივა საბოლოო შედეგების თვალსაზრისით. ჰიდროქიმიური დეპონირების მეთოდი გამოირჩევა მაღალი პროდუქტიულობითა და ეკონომიურობით, ტექნოლოგიური დიზაინის სიმარტივით, რთული ფორმისა და განსხვავებული ბუნების ზედაპირზე ფილმების დეპონირების შესაძლებლობით, აგრეთვე ფენის დოპინგით ორგანული იონებით ან მოლეკულებით, რომლებიც არ იძლევა მაღალ ტემპერატურას. გათბობა და "რბილი ქიმიური" სინთეზის შესაძლებლობა. ეს უკანასკნელი საშუალებას გვაძლევს მივიჩნიოთ ეს მეთოდი, როგორც ყველაზე პერსპექტიული რთული სტრუქტურის არსებითად მეტასტაბილური ლითონის ქალკოგენიდური ნაერთების მოსამზადებლად.

ჰიდროქიმიური ნალექი ტარდება რეაქციის აბაზანაში, რომელიც შეიცავს ლითონის მარილს, ტუტე და კომპლექსური აგენტები და ქალკოგენიზატორი. სულფიდის წარმოქმნის პროცესი რეალიზდება კოლოიდურ-ქიმიურ სტადიაში და წარმოადგენს ტოპოქიმიური და ავტოკატალიზური რეაქციების ერთობლიობას, რომელთა მექანიზმი ბოლომდე არ არის გასაგები.

3. დაფუძნებული ფილმების გამოყენებაCDS

თხელი ფენიანი კადმიუმის სულფიდები ფართოდ გამოიყენება როგორც ფოტოდეტექტორები, ფოტოლუმინესცენტური მასალები, თერმოელემენტები, მზის უჯრედები, სენსორული მასალები, დეკორატიული საფარები და პერსპექტიული ნანოსტრუქტურული კატალიზატორები.

4. წარმოების ტექნოლოგიის აღწერაCDS

ფოტორეზისტორების მგრძნობიარე ელემენტების წარმოების ტექნოლოგიური სქემა მოიცავს შემდეგ ოპერაციებს:

1. სუბსტრატის მომზადება (გასუფთავება, აკრავი, რეცხვა);

ნახევარგამტარული ფირის ქიმიური დეპონირება;

ფირის რეცხვა და გაშრობა;

ნახევარგამტარული ფენის თერმული დამუშავება დამუხტვის ფენის ქვეშ 400 ᵒС 2 საათის განმავლობაში;

AI-კონტაქტების ვაკუუმური დეპონირება;

სკრიბინგი;

FR ჩიპების პარამეტრების გამომავალი კონტროლი.

.1 სუბსტრატების მომზადება ფირის დეპონირებისთვის

ფირის დეპონირება ხორციელდება ადრე ცხიმწასმულ სუბსტრატებზე. სუბსტრატებს საფუძვლიანად ასუფთავებენ სოდას, რეცხავენ ონკანის წყლით და ფლუოროპლასტიკურ მოწყობილობაში დაყენების შემდეგ, 20 წამის განმავლობაში ათავსებენ Dash-ის განზავებულ ხსნარში ზედაპირის ამოკვეთის მიზნით, ფირის ადჰეზიის გაზრდის მიზნით. Dash etchant-ში დამუშავების შემდეგ, სუბსტრატები ირეცხება დიდი რაოდენობით გაცხელებული გამოხდილი წყლით და ინახება ჭიქაში გამოხდილი წყლის ფენის ქვეშ პროცესის დაწყებამდე.

სუბსტრატის ზედაპირის მომზადების ხარისხი კონტროლდება მისი დატენიანების ხარისხით: საგულდაგულოდ მომზადებულ სუბსტრატზე გამოხდილი წყალი თანაბარ ფენად ვრცელდება. კატეგორიულად აკრძალულია უცხიმო სუბსტრატის ხელებით აღება.

4.2 ნახევარგამტარული ფირის ქიმიური დეპონირება

Sitall გამოიყენება როგორც სუბსტრატის მასალა CdS ფილმების დეპონირებისთვის.

შემდეგი ქიმიური რეაგენტები გამოიყენება CdS ნახევარგამტარული ფილმების სინთეზისთვის:

კადმიუმის ქლორიდი, CdCl 2 ∙H 2 O;

თიოურა, CSN 2 H 4, მაღალი სისუფთავე;

ამიაკის წყალხსნარი, NH 3 აკ, 25%, ქიმიურად სუფთა.

სამუშაო ხსნარის მოსამზადებლად რეაგენტების დრენაჟის წესი მკაცრად არის დაფიქსირებული. ამის საჭიროება განპირობებულია იმით, რომ ქალკოგენიდების ნალექების პროცესი არაერთგვაროვანია და მისი სიჩქარე დამოკიდებულია ახალი ფაზის ფორმირების საწყის პირობებზე.

სამუშაო ხსნარი მზადდება საწყისი მასალების გამოთვლილი მოცულობების შერევით. ფილმები სინთეზირებულია 100 მლ მოლიბდენის მინის რეაქტორში. ჯერ რეაქტორში შეჰყავთ კადმიუმის მარილის გამოთვლილი მოცულობა, შემდეგ შეჰყავთ წყალხსნარი ამიაკი და ემატება გამოხდილი წყალი. შემდეგ ემატება თიორეა. ხსნარს ურევენ და მომზადებულ სუბსტრატს მაშინვე ჩაყრიან მასში, ფიქსირდება ფტოროპლასტიკურ მოწყობილობაში. სუბსტრატი დამონტაჟებულია რეაქტორში სამუშაო ზედაპირით ქვემოთ 15-20° კუთხით. ამ მომენტიდან წამზომის დახმარებით იწყება სინთეზის პროცესის დროის ათვლა. რეაქტორი მჭიდროდ არის დახურული და მოთავსებულია U-10 თერმოსტატში. სინთეზის ტემპერატურის შენარჩუნების სიზუსტეა ±0,01°C. გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ხსნარით ცვლილებები არ ხდება. შემდეგ ხსნარი იწყებს დაბინდვას და სუბსტრატის ზედაპირზე და რეაქტორის კედლებზე წარმოიქმნება ყვითელი სარკის ფილმი. მისი დნობის დრო 60 წუთია. ნალექი ტარდება 70 °C ტემპერატურაზე.

4.3 დეპონირებული ფირის დამუშავება

მითითებული სინთეზის დროის დასრულების შემდეგ რეაქტორი იხსნება თერმოსტატიდან, ამოღებულია დამჭერით სუბსტრატი და ირეცხება დიდი რაოდენობით (0,5-1,0ლ) გაცხელებული გამოხდილი წყლით. ამის შემდეგ, სუბსტრატს აშორებენ დამჭერს, სუბსტრატის სამუშაო ზედაპირს (ის, რომელზედაც ფილმი იყო დაფენილი) ნაზად იწმინდება გამოხდილ წყალში დასველებული ბამბით, ხოლო ნალექი ამოღებულია უკანა მხრიდან. შემდეგ ფილმის მქონე სუბსტრატს ხელახლა რეცხავენ გამოხდილი წყლით და აშრობენ ფილტრის ქაღალდზე, სანამ ტენის თვალსაჩინო კვალი არ მოიხსნება.

4.4 თერმული დამუშავება

კარგად გარეცხილი და გამხმარი - სუბსტრატები გადადის შემდეგ ოპერაციაზე: თერმული დამუშავება. იგი ხორციელდება მაყუჩის ღუმელებში PM-1.0-7 ან PM-1.0-20 სტრესის აღმოსაფხვრელად და ფირის ელექტრული თვისებების გასაუმჯობესებლად. პროცესი გრძელდება 2 საათის განმავლობაში 400 °C ტემპერატურაზე, შემდეგ გაცივება ოთახის ტემპერატურამდე.

4.5 AI კონტაქტების ვაკუუმური დეპონირება

ლითონის ფირები გამოიყენება ნახევარგამტარული მოწყობილობებისა და მიკროსქემების წარმოებაში, როგორც არამასწორებელი (ომური) კონტაქტები, ასევე პასიური კომპონენტები (გამტარი ბილიკები, რეზისტორები, კონდენსატორები, ინდუქტორები). ლითონის ფირების წარმოების ძირითადი მეთოდია ვაკუუმური დეპონირება (თერმული აორთქლება ვაკუუმში) სხვადასხვა ლითონის (ალუმინი, ოქრო და ა. ერთი ან მეტი ლითონის ნახევარგამტარულ ვაფლებზე ერთი ოპერაციის დროს და დეპონირებული ლითონის ფირის და ვაკუუმის შერწყმა დაჟანგვისგან დასაცავად, დეპონირების პროცესის კონტროლის სიმარტივე და სხვადასხვა სისქის და კონფიგურაციის ლითონის ფირის მიღების შესაძლებლობა ლითონების დეპონირებისას ნიღბების გამოყენებით. .

შესხურება ასევე ტარდება ვაკუუმურ ინსტალაციაში ნარჩენი წნევით 6,5∙10 Pa (5∙10 -6 მმ Hg) რიგის თავსახურის ქვეშ. ასეთი წნევა არჩეულია ისე, რომ არ მოხდეს შეჯახება აორთქლებული ლითონის ატომებსა და ნარჩენი გაზის მოლეკულებს შორის ინსტალაციის ქუდის ქვეშ, რაც იწვევს დარღვეული სტრუქტურის ფილმების წარმოქმნას.

ნახევარგამტარულ ვაფლებზე და სხვა სუბსტრატებზე სხვადასხვა ფილმების დასაფენად ნახევარგამტარული მოწყობილობების წარმოებაში გამოიყენება ვაკუუმური დეპონირების ინსტალაციის რამდენიმე მოდელი, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან სხვადასხვა დიზაინის გადაწყვეტილებებით, პირველ რიგში, თავსახური მოწყობილობით, ასევე ვაკუუმური სისტემით. ელექტრომომარაგების სისტემა პროცესის პარამეტრების მონიტორინგისა და ოპერაციული რეჟიმების კონტროლისთვის, გადამყვანი და დამხმარე მოწყობილობები აორთქლების ან შესხურებისთვის.

ამ დანადგარებში თერმული ფირის დეპონირებისა და დაფხვნისთვის გამოიყენება, შესაბამისად, რეზისტენტული და ელექტრონული სხივის მოწყობილობები, ხოლო იონური დაბომბვით დაფრქვევისთვის, გამონადენი მოწყობილობები. გარკვეული უარყოფითი მხარეების მიუხედავად (ცეცხლგამძლე მასალების აორთქლების სირთულე, მაღალი ინერცია, კომპონენტების თანაფარდობის ცვლილება შენადნობების აორთქლების დროს), ელექტრონის სხივით და განსაკუთრებით რეზისტენტული აორთქლების მქონე დანადგარები ფართოდ გამოიყენება ნახევარგამტარების წარმოებაში მათი მარტივი მუშაობის გამო. აქედან გამომდინარე, ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ რეზისტენტული აორთქლების მქონე ერთეულებზე, რომელთა ძირითადი მოდელია UVN-2M ერთეული.

4.6 ჩაწერა

სუბსტრატიდან მასზე დაფენილი ფირის მქონე, მოცემული ზომის ჩიპები ამოიჭრება ჩაწერით (სტანდარტული დრო არის 25 წუთი ერთ სუბსტრატზე). ZhK 10.11 ჩაწერის ნახევრად ავტომატური მანქანა განკუთვნილია ნახევარგამტარულ ვაფლებზე ჭრილების ბადის გამოსაყენებლად. ისინი არღვევენ ფირფიტებს გამოყენებული რისკებით რეზინის როლიკებით ხელით ან სპეციალურ დანადგარებზე. ნახევრად ავტომატური მოწყობილობა დამონტაჟებულია მაგიდაზე დამაგრებულ კოსმოსურ კოსტუმში, რომელიც ემსახურება მიკროკლიმატის შექმნას. ისინი მუშაობენ ნახევრად ავტომატურ მოწყობილობაზე, რეზინის ხელთათმანებში, რომელიც ჩაშენებულია კოსტუმის წინა კედელში. სამუშაო ადგილი განათებულია სარჩელის ზედა ნაწილში დამონტაჟებული დღის განათებით. სახატავი ნიშნები კეთდება ბრილიანტის საჭრელით, რომელიც დამაგრებულია საქანელაზე.

კადმიუმის სულფიდის ელექტროფიზიკური ვაკუუმი

4.7 "ჩიპის" პარამეტრების გამომავალი კონტროლი

თავდაპირველად, ჩიპები ექვემდებარება ვიზუალურ კონტროლს საფარის ხარისხისთვის. აღინიშნება ფენების არაერთგვაროვნება, ლაქები, დარღვევები, ცუდი ადჰეზიის მქონე ადგილები.

გამომავალი კონტროლი ხორციელდება K.50.410 ერთეულებზე (სტანდარტული დრო არის 2 წუთი თითო „ჩიპზე“).

5. დასახლების ნაწილი

.1 ფორმირების სასაზღვრო პირობების გამოთვლაCDS, CD(ოჰ) 2 დაCdCN 2

აუცილებელია ტყვიის სულფიდის, ჰიდროქსიდის და ციანამიდის ნალექის სასაზღვრო პირობების პოვნა შემდეგი საწყისი კონცენტრაციით, მოლ/ლ:

0,4

ჰიდროქიმიური სინთეზის საფუძველია რეაქცია:

CdL x 2+ + N 2 H 4 CS(Se) + 4OH - \u003d CdS + CN 2 2- + 4H 2 O

სარეაქციო ნარევში შესაძლებელია შემდეგი რთული ნაერთების წარმოქმნა (ცხრილი 1):

ცხრილი 1 საწყისი მონაცემები CdS, Cd(OH) 2, CdCN 2 ჰიდროქიმიური ნალექების პირობების გამოსათვლელად

ნაერთი (კომპლექსური იონი)


გამოვთვალოთ α Me z + , ამისთვის ვიყენებთ გამონათქვამს:

სადაც α Me z + - ლითონის გაურთულებელი იონების წილადური კონცენტრაცია; L არის ლიგანდის კონცენტრაცია; k 1, k 1.2,…k 1.2… n - ლითონის სხვადასხვა რთული ფორმის არასტაბილურობის მუდმივები.

ამიაკის სისტემისთვის გამონათქვამს აქვს ფორმა:
8,099∙10 -9


მოდით ავაშენოთ გრაფიკული დამოკიდებულება pC n =f (pH) (ნახ. 2).

ბრინჯი. 2. კადმიუმის სულფიდის, ჰიდროქსიდის და ციანამიდის წარმოქმნის სასაზღვრო პირობები.

გრაფიკზე დაყრდნობით შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ამ სისტემაში შესაძლებელია CdS ფილმის ჩამოყალიბება pH = 9.5-14, Cd(OH) 2 pH = 10.5-14-ზე და CdCN 2 საერთოდ არ წარმოიქმნება.

ზოგიერთი სხვა ლითონის სულფიდები (წყალში უხსნადი), მაგალითად, რკინა (II), მანგანუმი, თუთია, არ იშლება მჟავე ხსნარიდან, რადგან ისინი ხსნადია განზავებულ მინერალურ მჟავებში, ამიტომ მათი დალექვისთვის წყალბადის სულფიდი არ გამოიყენება. , მაგრამ ამონიუმის სულფიდი (ან ნატრიუმი).

FeSO 4 + (NH 4) 2 S \u003d FeS (ნალექი) + (NH 4) 2 SO 4

ზოგიერთ უხსნად სულფიდს შეუძლია დაითხოვოს ამონიუმის სულფიდის ან ამონიუმის პოლისულფიდის ხსნარის ჭარბი რაოდენობით (კომპლექსური მარილების წარმოქმნის გამო), ზოგი კი - არა.

როგორც 2 S 3 (ნალექი) + 3 (NH 4) 2 S \u003d 2 (NH 4) 3 (ხსნარი)

ადრე სულფიდების თვისება წყალბადის სულფიდის ან ამონიუმის სულფიდის ზემოქმედების ქვეშ ხსნარიდან დალექვის (ასევე ხსნარის ან არდახსნის ჭარბი სულფიდების ან მონოვალენტური კათიონების პოლისულფიდების ხსნარებში) ხარისხობრივი ანალიზისთვის აქტიურად გამოიყენებოდა ანალიტიკურ ქიმიაში. და ლითონების ნარევების გამოყოფა (წყალბადის სულფიდის ანალიზის მეთოდები). უფრო მეტიც, ლითონის კათიონები ანალიტიკურ ქიმიაში იყოფა ჯგუფებად, მათი ქცევის მიხედვით წყალბადის სულფიდის, ამონიუმის სულფიდის ხსნარის და პოლისულფიდების მოქმედების მიხედვით (რა თქმა უნდა, ეს არ იყო ერთადერთი მახასიათებელი, რომლითაც კათიონები კლასიფიცირდება ანალიტიკურ ქიმიაში, მაგრამ ერთ-ერთი მთავარი).

ჩვენს დროში გოგირდწყალბადის ანალიზის მეთოდებმა თითქმის დაკარგა აქტუალობა, რადგან წყალბადის სულფიდი შხამიანია. უფრო მეტიც, წყალბადის სულფიდი არა მხოლოდ შხამიანია, არამედ მზაკვრულიც. თავდაპირველად, წყალბადის სულფიდის (დამპალი კვერცხების) დამახასიათებელი სუნი აშკარად შესამჩნევია დაბალ კონცენტრაციებშიც კი, მაგრამ ექსპერიმენტატორზე წყალბადის სულფიდის ხანგრძლივი ზემოქმედებით, წყალბადის სულფიდის სუნი წყვეტს. შედეგად, თქვენ შეიძლება ექვემდებარებოდეთ წყალბადის სულფიდის საშიშ დონეებს, არც კი იცოდეთ ამის შესახებ. წარსულში, როდესაც გოგირდწყალბადთან მუშაობა დღის წესრიგში იყო ანალიტიკური ქიმიის ლაბორატორიებში, ეს ხშირად ხდებოდა.

წლების განმავლობაში, ანალიტიკურ ქიმიკოსებს შეეძლოთ შეექმნათ წყალბადის სულფიდისა და სულფიდების შემცვლელი (ე.წ. არაწყალბადის სულფიდური ანალიზის მეთოდები). გარდა ამისა, ანალიზის ფიზიკოქიმიური და ინსტრუმენტული მეთოდები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ანალიტიკურ ქიმიაში.

მე გადავწყვიტე მიმეღო რამდენიმე უხსნადი სულფიდები ლითონის მარილების და წყალბადის სულფიდის ხსნარებიდან. არჩევანი სპილენძსა და კადმიუმზე დაეცა (მერკურის შესახებ სხვა აზრიც იყო, მაგრამ ამაზე უარი ვთქვი, რადგან ვერცხლისწყალი ცოტა იყო და ის ლითონის სახით იყო). ექსპერიმენტები ჩატარდა ქუჩაში. წყალბადის სულფიდით სახლში მუშაობა კამიკაძეა. ეს დასაშვებია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არის გამწოვი.

ავიღე სპილენძის სულფატი და კადმიუმის აცეტატი (ორივე კვალიფიკაცია "ჩ"). თბილ წყალში გახსნილი მარილი. პირველ რიგში, სპილენძის სულფატი დამუშავდა წყალბადის სულფიდით. მილი სწრაფად აივსო სპილენძის სულფიდის CuS შავი ფანტელებით. ცოტა ხნით დავტოვე სინჯარა, მოვშორდი (არ დაგავიწყდეს - წყალბადის სულფიდი შხამიანია!). როცა მივიდა, სინჯარაში სითხის ნაცვლად ხსნარისა და ნალექის მუქი ფაფა აღმოაჩინა.

გაზის გამომავალი მილი სპილენძის შემდეგ გავრეცხე და კადმიუმზე გადავედი. კადმიუმის სულფიდის ყვითელი ფილმი სწრაფად ჩამოყალიბდა კედლებზე სითხის ზედა ნაწილში. მალე ხსნარი ფანტელებით დაიფარა. ისევ მოშორდა. თხუთმეტი წუთის შემდეგ მოვიდა, სინჯარაში იპოვა ფაფა ყვითელ-ნარინჯისფერი ლაქებით. ეს არის კადმიუმის სულფიდის CdS.

მიუხედავად კადმიუმის ტოქსიკურობისა, კადმიუმის სულფიდი კვლავ გამოიყენება პიგმენტად მისი ლამაზი ფერის, სინათლის გამძლეობისა და ქიმიური წინააღმდეგობის გამო. ზოგჯერ მყარი ხსნარი გამოიყენება კადმიუმის სულფიდსა და კადმიუმის სელენიდს შორის Cd(S, Se): პიგმენტში სელენისა და გოგირდის თანაფარდობის შეცვლით, მისი ფერი შეიძლება შეიცვალოს.

__________________________________________________

შესავალი

ამჟამად ელექტრონულ ტექნოლოგიაში სხვადასხვა მიზნით გამოყენებული მასალების რაოდენობა რამდენიმე ათასია. ყველაზე ზოგადი კლასიფიკაციის მიხედვით, ისინი იყოფა ოთხ კლასად: გამტარები, ნახევარგამტარები, დიელექტრიკები და მაგნიტური მასალები. უმნიშვნელოვანეს და შედარებით ახალ მასალებს შორისაა ნახევარგამტარული ქიმიური ნაერთები, რომელთა შორის ყველაზე დიდი სამეცნიერო და პრაქტიკული ინტერესია A II B VI ტიპის ნაერთები. ამ ჯგუფის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მასალაა CdS.

CdS არის თანამედროვე IR ტექნოლოგიის საფუძველი, რადგან მისი ფოტომგრძნობელობის სპექტრი გადაფარავს ატმოსფერული გამჭვირვალობის ფანჯარას (8-14 მიკრონი), რომელშიც ასხივებს გარემოს ყველა ობიექტი. ეს საშუალებას აძლევს მას გამოიყენოს სამხედრო საქმეებში, ეკოლოგიაში, მედიცინაში და ადამიანის საქმიანობის სხვა დარგებში. დღეისათვის CdS მიიღება ფირის სახით ჰიდროქიმიური მეთოდით.

ამ კურსის პროექტის მიზანია CdS-ზე დაფუძნებული ფოტორეზისტორების მგრძნობიარე ელემენტების წარმოების პროექტის განხორციელება ჰიდროქიმიური მეთოდით 100 ათასი ცალი/წლიური სიმძლავრით, აგრეთვე გაანგარიშების მეთოდის გაცნობა, რომელიც შექმნილია პირობების წინასწარ განსაზღვრისთვის. CdS-ის, კადმიუმის ჰიდროქსიდის და ციანამიდის ფორმირებისთვის.

კადმიუმის სულფიდის დახასიათება

Cd - S სისტემის დიაგრამა არ არის აგებული, სისტემაში არის ერთი CdS ნაერთი, რომელიც არსებობს ორი მოდიფიკაციით: b (ექვსკუთხა) და c (კუბური). CdS ბუნებრივად გვხვდება, როგორც მინერალები გრინოკიტი და ჰაულიტი.

კრისტალური სტრუქტურა

A II B VI ტიპის ნაერთები ჩვეულებრივ კრისტალიზდება სფალერიტის ან ვურციტის სტრუქტურაში. სფალერიტის სტრუქტურა არის კუბური, ტიპის B-3, კოსმოსური ჯგუფი F4 3მ (T d 2). ვურციტის სტრუქტურა არის ექვსკუთხა, ტიპის B-4, სივრცე ჯგუფი P 6 3 mc (C 6v 4). ეს სტრუქტურები ძალიან ჰგავს ერთმანეთს, მათ აქვთ ატომების იგივე რაოდენობა როგორც პირველ, ასევე მეორე კოორდინაციის სფეროებში - შესაბამისად 4 და 12. ატომთაშორისი ბმები ორივე მოდიფიკაციის ტეტრაედაში ძალიან ახლოს არის.

კადმიუმის სულფიდი მიღებულია როგორც სფალერიტის, ასევე ვურციტის სტრუქტურებით.

თერმოდინამიკური და ელექტროფიზიკური თვისებები

კადმიუმის სულფიდი არის ცვლადი შემადგენლობის ცალმხრივი ფაზა, რომელსაც ყოველთვის აქვს კადმიუმის ჭარბი რაოდენობა. კადმიუმის სულფიდი 1350 °C-მდე გაცხელებისას სუბლიმირებულია ატმოსფერულ წნევაზე დნობის გარეშე, ვაკუუმში 180 °C-ზე გამოხდება დნობის გარეშე და დაშლის გარეშე, 100 ატმ წნევის ქვეშ დნება დაახლოებით 1750 °C ტემპერატურაზე. კადმიუმის დისოციაციის ხარისხი 1000 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე აღწევს 85-98%. CdS D H 298 0 \u003d -34,71 კკალ / მოლ ფორმირების სითბო.

წარმოების პირობებიდან და თერმული დამუშავებიდან გამომდინარე, CdS-ის თვისებები შეიძლება განსხვავებული იყოს. ამრიგად, კადმიუმის ორთქლის ჭარბად გაზრდილ კრისტალებს აქვთ მნიშვნელოვნად მაღალი თერმული კონდუქტომეტრი, ვიდრე სტოქიომეტრიული შემადგენლობის პირობებში გაზრდილ კრისტალებს. CdS-ის სპეციფიკური წინააღმდეგობა, სხვადასხვა ფაქტორებიდან გამომდინარე, შეიძლება განსხვავდებოდეს ფართო დიაპაზონში (10 12-დან 10 -3 ohm * m-მდე).

სტოქიომეტრიიდან გადახრები გადამწყვეტ გავლენას ახდენს CdS-ის ელექტროფიზიკურ თვისებებზე. ნიმუშებში ჟანგბადის შეყვანა იწვევს ელექტრული გამტარობის ძლიერ დაქვეითებას. CdS-ის დიაპაზონი, რომელიც განისაზღვრება ოპტიკური მონაცემებით, არის 2,4 ვ. კადმიუმის სულფიდს, როგორც წესი, აქვს n-ტიპის გამტარობა გოგირდის ნაკლებობის გამო, სტექიომეტრიულ შემადგენლობასთან შედარებით.

წყალში კადმიუმის ხსნადობა უმნიშვნელოა: 1,5 * 10 -10 მოლ/ლ.

(კადმიუმის) CD , არის ქიმიური ელემენტი 12 ( IIბ ) პერიოდული სისტემის ჯგუფი. ატომური ნომერი 48, ფარდობითი 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 (12.26%), 114 Cd (28.85%) და 116 Cd (7,58%). ჟანგვის მდგომარეობაა +2, იშვიათად +1.

კადმიუმი აღმოაჩინა გერმანელმა ქიმიკოსმა ფრიდრიხ სტრომეიერმა 1817 წელს.

სტრომეიერ ფრიდრიხ ) (1776–1835 წწ.).

შენებეკის ერთ-ერთი ქარხნის მიერ წარმოებული თუთიის ოქსიდის შემოწმებისას გაჩნდა ეჭვი, რომ იგი შეიცავს დარიშხანის ნარევს. როდესაც პრეპარატი იხსნება მჟავაში და გაივლის წყალბადის სულფიდის ხსნარში, გამოჩნდა ყვითელი ნალექი, დარიშხანის სულფიდების მსგავსი, მაგრამ უფრო საფუძვლიანმა შემოწმებამ აჩვენა, რომ ეს ელემენტი არ იყო. საბოლოო დასკვნისთვის, საეჭვო თუთიის ოქსიდის და თუთიის სხვა პრეპარატების (მათ შორის თუთიის კარბონატის) ნიმუში იმავე ქარხნიდან გაეგზავნა ფრიდრიხ სტრომეიერს, რომელიც 1802 წლიდან ეკავა ქიმიის კათედრა გეტინგენის უნივერსიტეტში და გენერალური ინსპექტორის თანამდებობა. ჰანოვერის აფთიაქები.

თუთიის კარბონატის კალცინის შემდეგ სტროჰმეიერმა მიიღო ოქსიდი, მაგრამ არა თეთრი, როგორც უნდა ყოფილიყო, არამედ მოყვითალო. მისი ვარაუდით, შეფერილობა რკინის შერევით იყო გამოწვეული, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ რკინა არ იყო. სტრომეიერმა სრულად გააანალიზა თუთიის პრეპარატები და აღმოაჩინა, რომ ყვითელი ფერი განპირობებული იყო ახალი ელემენტით. მას ეწოდა თუთიის საბადო, რომელშიც ის იყო ნაპოვნი: ბერძნული სიტყვა

კადმეია , "კადმიუმის დედამიწა" - სმიტსონიტის უძველესი სახელი ZnCO 3 . ეს სიტყვა, ლეგენდის თანახმად, მომდინარეობს ფინიკიელი კადმუსის სახელიდან, რომელმაც, სავარაუდოდ, პირველმა აღმოაჩინა თუთიის ქვა და შეამჩნია მისი უნარი, სპილენძს (მადან დნობისას) ოქროს ფერი მისცეს. იგივე სახელი ეწოდა ძველი ბერძნული მითოლოგიის გმირს: ერთ-ერთი ლეგენდის თანახმად, კადმუსმა რთულ დუელში დაამარცხა დრაკონი და მის მიწებზე ააგო კადმეუსის ციხე, რომლის გარშემოც შემდეგ გაიზარდა შვიდკარიანი ქალაქი თებე.კადმიუმის გავრცელება ბუნებაში და მისი სამრეწველო მოპოვება. კადმიუმის შემცველობა დედამიწის ქერქში შეადგენს 1,6·10–5%. გავრცელებით ის ახლოსაა სტიმთან (2·10–5%) და ორჯერ უფრო გავრცელებული ვიდრე ვერცხლისწყალი (8·10–6%). კადმიუმი ხასიათდება მიგრაციით ცხელ მიწისქვეშა წყლებში თუთიასთან და სხვა ქიმიურ ელემენტებთან ერთად, რომლებიც მიდრეკილია ბუნებრივი სულფიდების წარმოქმნისკენ. კონცენტრირდება ჰიდროთერმულ საბადოებში. ვულკანური ქანები შეიცავს 0,2 მგ-მდე კადმიუმს კგ-ზე, დანალექ ქანებს შორის თიხები ყველაზე მდიდარია კადმიუმით - 0,3 მგ/კგ-მდე, უფრო მცირე რაოდენობით კირქვები და ქვიშაქვები (დაახლოებით 0,03 მგ/კგ). კადმიუმის საშუალო შემცველობა ნიადაგში შეადგენს 0,06 მგ/კგ.

კადმიუმს აქვს საკუთარი მინერალები - გრინოკიტი

CdS, ოტავიტი CdCO 3, მონტეპონიტი CdO . თუმცა, ისინი არ ქმნიან საკუთარ დეპოზიტებს. კადმიუმის ერთადერთი სამრეწველო მნიშვნელოვანი წყაროა თუთიის მადნები, სადაც ის შეიცავს 0,01-5% კონცენტრაციას. კადმიუმი ასევე გროვდება გალენში (0,02%-მდე), ქალკოპირიტში (0,12%-მდე), პირიტში (0,02%-მდე), სტანიტში (0,2%-მდე). კადმიუმის მთლიანი მსოფლიო რესურსები შეფასებულია 20 მილიონ ტონაზე, სამრეწველო - 600 ათას ტონაზე.მარტივი ნივთიერების დახასიათება და კადმიუმის ლითონის სამრეწველო წარმოება. კადმიუმი არის ვერცხლისფერი მყარი, მოლურჯო ბზინვარებით სუფთა ზედაპირზე, რბილი, ელასტიური, მოქნილი ლითონი, კარგად ხვდება ფურცლებად და ადვილად პრიალდება. კალის მსგავსად, კადმიუმის ჩხირები ხრაშუნა, როდესაც მოხრილდება. ის დნება 321,1°C-ზე, დუღს 766,5°C-ზე, სიმკვრივეა 8,65 გ/სმ 3, რაც შესაძლებელს ხდის მას მძიმე ლითონებზე მოხსენიებას.

კადმიუმი მდგრადია მშრალ ჰაერში. ნოტიო ჰაერში ის სწრაფად ბნელდება და გაცხელებისას ადვილად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან, გოგირდთან, ფოსფორთან და ჰალოგენებთან. კადმიუმი არ რეაგირებს წყალბადთან, აზოტთან, ნახშირბადთან, სილიციუმთან და ბორთან.

კადმიუმის ორთქლი ურთიერთქმედებს წყლის ორთქლთან წყალბადის გამოყოფით. მჟავები ხსნიან კადმიუმს ამ ლითონის მარილების წარმოქმნით. კადმიუმი ამცირებს ამონიუმის ნიტრატს კონცენტრირებულ ხსნარებში ამონიუმის ნიტრიტამდე. იგი იჟანგება წყალხსნარში გარკვეული ლითონების კათიონებით, როგორიცაა სპილენძი (

II ) და რკინა (III ). თუთიისგან განსხვავებით, კადმიუმი არ ურთიერთქმედებს ტუტე ხსნარებთან.

კადმიუმის ძირითადი წყაროა თუთიის წარმოების შუალედური პროდუქტები. თუთიის მტვრის მოქმედებით თუთიის სულფატის ხსნარების გაწმენდის შემდეგ მიღებული ლითონის ნალექები შეიცავს 2–12% კადმიუმს. თუთიის დისტილაციური წარმოების დროს წარმოქმნილი ფრაქციები შეიცავს 0,7–1,1% კადმიუმს, ხოლო თუთიის რექტიფიკაციის გაწმენდის დროს მიღებული ფრაქციები შეიცავს 40%–მდე კადმიუმს. კადმიუმი ასევე მოიპოვება ტყვიისა და სპილენძის დნობის მტვრისგან (შეიძლება შეიცავდეს შესაბამისად 5% და 0,5% კადმიუმს). მტვერს ჩვეულებრივ ამუშავებენ კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით და შემდეგ კადმიუმის სულფატს რეცხავენ წყლით.

კადმიუმის ღრუბელი კადმიუმის სულფატის ხსნარებიდან ილექება თუთიის მტვრის მოქმედებით, შემდეგ იხსნება გოგირდმჟავაში და ხსნარი იწმინდება მინარევებისაგან თუთიის ოქსიდის ან ნატრიუმის კარბონატის მოქმედებით, აგრეთვე იონური გაცვლის მეთოდებით. კადმიუმის მეტალი იზოლირებულია ელექტროლიზით ალუმინის კათოდებზე ან თუთიის შემცირებით.

თუთიისა და ტყვიის მოსაშორებლად კადმიუმის ლითონს დნება ტუტე ფენის ქვეშ. დნობას ამუშავებენ ალუმინით ნიკელის მოსაშორებლად და ამონიუმის ქლორიდით ტალიუმის მოსაშორებლად. გაწმენდის დამატებითი მეთოდების გამოყენებით შესაძლებელია კადმიუმის მიღება 10-5% მინარევის შემცველობით წონით.

წელიწადში დაახლოებით 20 ათასი ტონა კადმიუმი იწარმოება. მისი წარმოების მოცულობა დიდწილად დაკავშირებულია თუთიის წარმოების მასშტაბებთან.

კადმიუმის გამოყენების ყველაზე მნიშვნელოვანი სფეროა ქიმიური დენის წყაროების წარმოება. კადმიუმის ელექტროდები გამოიყენება ბატარეებსა და აკუმულატორებში. ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების ნეგატიური ფირფიტები დამზადებულია რკინის ბადეებისგან, აქტიური აგენტის სახით სპონგური კადმიუმი. დადებითი ფირფიტები დაფარული ნიკელის ჰიდროქსიდით. ელექტროლიტი არის კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი. კადმიუმის და ნიკელის საფუძველზე, ასევე მზადდება კომპაქტური ბატარეები მართვადი რაკეტებისთვის, მხოლოდ ამ შემთხვევაში, არა რკინის, არამედ ნიკელის ბადეები დამონტაჟებულია, როგორც საფუძველი.

ნიკელ-კადმიუმის ტუტე ბატარეაში მიმდინარე პროცესები შეიძლება აღწერილი იყოს საერთო განტოლებით:

Cd + 2NiO(OH) + 2H 2 O Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 ნიკელ-კადმიუმის ტუტე ბატარეები უფრო საიმედოა, ვიდრე ტყვიის (მჟავა) ბატარეები. ეს დენის წყაროები გამოირჩევიან მაღალი ელექტრული მახასიათებლებით, სტაბილური მუშაობით და ხანგრძლივი მომსახურების ვადით. მათი დამუხტვა შესაძლებელია მხოლოდ ერთ საათში. თუმცა, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების დატენვა შეუძლებელია ჯერ სრულად დათხოვნის გარეშე (ამ მხრივ ისინი ჩამორჩებიან ლითონის ჰიდრიდის ბატარეებს).

კადმიუმი ფართოდ გამოიყენება ლითონების ანტიკოროზიული საფარისთვის, განსაკუთრებით ზღვის წყალთან მათი შეხების შემთხვევაში. გემების, თვითმფრინავების, აგრეთვე სხვადასხვა პროდუქტების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილები, რომლებიც განკუთვნილია ტროპიკულ კლიმატში მუშაობისთვის, კადმატირებულია. ადრე რკინა და სხვა კადმიუმის ლითონები ჩაეფლო გამდნარ კადმიუმში, მაგრამ ახლა კადმიუმის საფარი გამოიყენება ელექტროლიტურად.

კადმიუმის საფარებს აქვს გარკვეული უპირატესობები თუთიის საფარებთან შედარებით: ისინი უფრო მდგრადია კოროზიის მიმართ და უფრო ადვილად კეთდება თანაბარი და გლუვი. ასეთი საფარის მაღალი პლასტიურობა უზრუნველყოფს ხრახნიანი კავშირების სიმჭიდროვეს. გარდა ამისა, კადმიუმი, თუთიისგან განსხვავებით, სტაბილურია ტუტე გარემოში.

თუმცა, კადმიუმს აქვს თავისი პრობლემები. როდესაც კადმიუმი ელექტროლიტურად გამოიყენება ფოლადის ნაწილზე, ელექტროლიტში შემავალი წყალბადი შეიძლება შეაღწიოს მეტალში. ეს იწვევს ეგრეთ წოდებულ წყალბადის მტვრევადობას მაღალი სიმტკიცის ფოლადებში, რაც იწვევს ლითონის მოულოდნელ უკმარისობას დატვირთვის ქვეშ. ამ ფენომენის თავიდან ასაცილებლად, ტიტანს ემატება კადმიუმის საფარი.

გარდა ამისა, კადმიუმი ტოქსიკურია. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ კადმიუმის კალა საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება, აკრძალულია მისი გამოყენება სამზარეულოს ჭურჭლისა და საკვების კონტეინერების დასამზადებლად.

მსოფლიოში კადმიუმის წარმოების დაახლოებით მეათედი იხარჯება შენადნობების წარმოებაზე. კადმიუმის შენადნობები ძირითადად გამოიყენება ანტიფრიქციულ მასალად და სამაგრებად. შენადნობი, რომელიც შეიცავს 99% კადმიუმს და 1% ნიკელს, გამოიყენება საკისრების წარმოებისთვის, რომლებიც მუშაობენ საავტომობილო, საჰაერო და საზღვაო ძრავებში მაღალ ტემპერატურაზე. იმის გამო, რომ კადმიუმი არ არის საკმარისად მდგრადი მჟავების მიმართ, მათ შორის ორგანული მჟავების, რომლებიც შეიცავს ლუბრიკანტებს, ზოგჯერ კადმიუმზე დაფუძნებული ტარების შენადნობები დაფარულია ინდიუმით.

სპილენძის შენადნობი კადმიუმის მცირე დანამატებით შესაძლებელს ხდის ელექტროსატრანსპორტო ხაზებზე მავთულხლართებს უფრო აცვიათ. სპილენძი კადმიუმის დამატებით თითქმის არ განსხვავდება ელექტრული გამტარობით სუფთა სპილენძისგან, მაგრამ შესამჩნევად აღემატება მას სიმტკიცესა და სიმტკიცეში.

კადმიუმი შედის ვუდის დაბალი დნობის შენადნობაში (ვუდის ლითონი), რომელიც შეიცავს 50% ბისმუტს, 25% ტყვიას, 12,5% კალის, 12,5% კადმიუმს. ხის შენადნობი შეიძლება დნება მდუღარე წყალში. საინტერესოა, რომ პირველი ვუდის შენადნობის კომპონენტების ასოები ქმნიან აბრევიატურას WAX იგი გამოიგონა 1860 წელს არც თუ ისე ცნობილმა ინგლისელმა ინჟინერმა ბ. ვუდმა (

ბ. Ტყე ). ხშირად ამ გამოგონებას შეცდომით მიაწერენ მის სახელს - ცნობილ ამერიკელ ფიზიკოსს რობერტ უილიამსი ვუდირომელიც მხოლოდ რვა წლის შემდეგ დაიბადა. კადმიუმის დაბალი დნობის შენადნობები გამოიყენება როგორც მასალა თხელი და რთული ჩამოსხმის წარმოებისთვის, ხანძარსაწინააღმდეგო ავტომატურ სისტემებში და მინის ლითონზე შედუღებისთვის. კადმიუმის შემცველი სამაგრები საკმაოდ მდგრადია ტემპერატურის რყევების მიმართ.

კადმიუმზე მოთხოვნის მკვეთრი ნახტომი დაიწყო 1940-იან წლებში და დაკავშირებული იყო კადმიუმის გამოყენებასთან ბირთვულ ინდუსტრიაში - აღმოჩნდა, რომ ის შთანთქავს ნეიტრონებს და მათ დაიწყეს მისგან ბირთვული რეაქტორების კონტროლი და გადაუდებელი ღეროების დამზადება. კადმიუმის უნარი შთანთქას მკაცრად განსაზღვრული ენერგიების ნეიტრონები გამოიყენება ნეიტრონული სხივების ენერგეტიკული სპექტრების შესწავლისას.

კადმიუმის ნაერთები. კადმიუმი აყალიბებს ორობით ნაერთებს, მარილებს და მრავალრიცხოვან რთულ ნაერთებს, მათ შორის ორგანულ ნაერთებს. ხსნარებში, მრავალი მარილის მოლეკულები, კერძოდ, ჰალოიდები, დაკავშირებულია. ხსნარებს აქვთ ოდნავ მჟავე გარემო ჰიდროლიზის გამო. ტუტე ხსნარების მოქმედებით, pH 7-8-დან დაწყებული, გროვდება ძირითადი მარილები.

კადმიუმის ოქსიდი

CdO მიიღება მარტივი ნივთიერებების ურთიერთქმედებით ან კადმიუმის ჰიდროქსიდის ან კარბონატის კალცინაციით. „თერმული ისტორიის“ მიხედვით, ის შეიძლება იყოს მომწვანო ყვითელი, ყავისფერი, წითელი ან თითქმის შავი. ეს ნაწილობრივ განპირობებულია ნაწილაკების ზომით, მაგრამ უფრო მეტად ბროლის გისოსების დეფექტების შედეგია. 900°C-ზე მაღლა კადმიუმის ოქსიდი აქროლადია და 1570°C-ზე ის მთლიანად სუბლიმირებულია. მას აქვს ნახევარგამტარული თვისებები.

კადმიუმის ოქსიდი ადვილად ხსნადია მჟავებში და ცუდად ტუტეებში, ის ადვილად მცირდება წყალბადით (900 ° C-ზე), ნახშირბადის მონოქსიდით (350 ° C-ზე ზემოთ), ნახშირბადით (500 ° C-ზე ზემოთ).

კადმიუმის ოქსიდი გამოიყენება ელექტროდის მასალად. ის საპოხი ზეთების ნაწილია და სპეციალური სათვალეების წარმოებისთვის საფასურია. კადმიუმის ოქსიდი ახდენს ჰიდროგენიზაციისა და დეჰიდროგენაციის რამდენიმე რეაქციის კატალიზებას.

კადმიუმის ჰიდროქსიდი

Cd (OH ) 2 ნალექი თეთრი ნალექის სახით კადმიუმის მარილების წყალხსნარებიდან ( II ) ტუტეს დამატებით. ძალიან კონცენტრირებული ტუტე ხსნარების მოქმედებით ის გარდაიქმნება ჰიდროქსადმატებად, მაგ. Na 2 [Cd (OH ) 4]. კადმიუმის ჰიდროქსიდი რეაგირებს ამიაკთან ხსნადი კომპლექსების წარმოქმნით:Cd (OH) 2 + 6NH 3 H 2 O \u003d (OH) 2 + 6H 2 Oგარდა ამისა, კადმიუმის ჰიდროქსიდი გადადის ხსნარში ტუტე ციანიდების მოქმედებით. 170°C-ზე მაღლა იშლება კადმიუმის ოქსიდად. წყალხსნარში კადმიუმის ჰიდროქსიდის წყალბადის ზეჟანგთან ურთიერთქმედება იწვევს სხვადასხვა კომპოზიციის პეროქსიდების წარმოქმნას.

კადმიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება კადმიუმის სხვა ნაერთების მისაღებად და ასევე, როგორც ანალიზური რეაგენტი. ეს არის კადმიუმის ელექტროდების ნაწილი მიმდინარე წყაროებში. გარდა ამისა, კადმიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება დეკორატიულ მინასა და მინანქარში.

კადმიუმის ფტორიდი

CDF 2 ოდნავ ხსნადია წყალში (წონის 4.06% 20°C-ზე), უხსნადი ეთანოლში. მისი მიღება შესაძლებელია ლითონზე ფტორის ან კადმიუმის კარბონატზე წყალბადის ფტორის მოქმედებით.

კადმიუმის ფტორიდი გამოიყენება როგორც ოპტიკური მასალა. ეს არის ზოგიერთი შუშის და ფოსფორის ნაწილი, ისევე როგორც მყარი ელექტროლიტები ქიმიური დენის წყაროებში.

კადმიუმის ქლორიდი

CdCl 2 ძალიან ხსნადია წყალში (53.2% წონით 20°C-ზე). მისი კოვალენტური ბუნება პასუხისმგებელია მის შედარებით დაბალ დნობის წერტილზე (568,5°C) და ეთანოლის ხსნადობაზე (1,5% 25°C-ზე).

კადმიუმის ქლორიდი მიიღება კადმიუმის რეაქციით კონცენტრირებულ მარილმჟავასთან ან ლითონის ქლორირებით 500°C ტემპერატურაზე.

კადმიუმის ქლორიდი არის ელექტროლიტების კომპონენტი კადმიუმის ელექტროქიმიურ უჯრედებში და სორბენტები გაზის ქრომატოგრაფიაში. ეს არის ფოტოგრაფიის ზოგიერთი ხსნარის ნაწილი, ორგანული სინთეზის კატალიზატორები, ნახევარგამტარული კრისტალების ზრდის ნაკადები. იგი გამოიყენება როგორც საღებარი ქსოვილების შეღებვისა და ბეჭდვისას. კადმიუმის ნაერთები მიიღება კადმიუმის ქლორიდისგან.

კადმიუმის ბრომიდი

CdBr 2 ქმნის ქერცლიან კრისტალებს მარგალიტისფერი ბზინვარებით. ის ძალიან ჰიგიროსკოპიულია, ძალიან ხსნადი წყალში (52,9% წონით 25°C-ზე), მეთანოლში (13,9% წონით 20°C-ზე), ეთანოლში (23,3% წონით 20°C-ზე).

კადმიუმის ბრომიდი მიიღება ლითონის ბრომით ან კადმიუმის კარბონატზე წყალბადის ბრომიდის მოქმედებით.

კადმიუმის ბრომიდი ემსახურება როგორც კატალიზატორი ორგანულ სინთეზში, არის სტაბილიზატორი ფოტოგრაფიული ემულსიებისთვის და არის ვიბრაციული კომპოზიციების კომპონენტი ფოტოგრაფიაში.

კადმიუმის იოდიდი

CdI 2 აყალიბებს მბზინავ კრისტალებს ფურცლების სახით, მათ აქვთ ფენიანი (ორგანზომილებიანი) კრისტალური სტრუქტურა. ცნობილია კადმიუმის იოდიდის 200-მდე პოლიტიპი, რომლებიც განსხვავდება ფენების თანმიმდევრობით ექვსკუთხა და კუბური შეფუთვით.

სხვა ჰალოგენებისგან განსხვავებით, კადმიუმის იოდიდი არ არის ჰიგიროსკოპიული. წყალში ძალიან ხსნადია (წონის 46,4% 25°C-ზე). კადმიუმის იოდიდი მიიღება ლითონის იოდირებით გაცხელებისას ან წყლის თანდასწრებით, აგრეთვე წყალბადის იოდიდის მოქმედებით კადმიუმის კარბონატზე ან ოქსიდზე.

კადმიუმის იოდიდი ემსახურება როგორც კატალიზატორი ორგანულ სინთეზში. ეს არის პიროტექნიკური კომპოზიციების და საპოხი მასალების კომპონენტი.

კადმიუმის სულფიდი CdS იყო ალბათ ამ ელემენტის პირველი ნაერთი, რომლითაც ინდუსტრია იყო დაინტერესებული. იგი აყალიბებს ლიმონის ყვითელიდან ნარინჯისფერ წითელ კრისტალებს. კადმიუმის სულფიდს აქვს ნახევარგამტარული თვისებები.

ეს ნაერთი პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში. ის ასევე მდგრადია ტუტე ხსნარებისა და მჟავების უმეტესობის მიმართ.

კადმიუმის სულფიდი მიიღება კადმიუმის და გოგირდის ორთქლის ურთიერთქმედებით, ხსნარებიდან ნალექით წყალბადის სულფიდის ან ნატრიუმის სულფიდის მოქმედებით, კადმიუმის და გოგირდის ორგანულ ნაერთებს შორის რეაქციით.

კადმიუმის სულფიდი არის მნიშვნელოვანი მინერალური საღებავი, რომელსაც ადრე უწოდებდნენ კადმიუმის ყვითელს.

ფერწერის ბიზნესში კადმიუმის ყვითელი მოგვიანებით უფრო ფართოდ გამოიყენებოდა. კერძოდ, სამგზავრო მანქანებს ღებავდნენ, რადგან სხვა უპირატესობებთან ერთად, ეს საღებავი კარგად ეწინააღმდეგებოდა ლოკომოტივის კვამლს. როგორც საღებავი, კადმიუმის სულფიდი ასევე გამოიყენებოდა ტექსტილისა და საპნის მრეწველობაში. ფერადი გამჭვირვალე სათვალეების მისაღებად გამოყენებული იქნა შესაბამისი კოლოიდური დისპერსიები.

ბოლო წლებში სუფთა კადმიუმის სულფიდი შეიცვალა უფრო იაფი პიგმენტებით - კადმოპონით და თუთია-კადმიუმის ლიტოპონით. კადმოპონი არის კადმიუმის სულფიდისა და ბარიუმის სულფატის ნარევი. იგი მიიღება ორი ხსნადი მარილის - კადმიუმის სულფატისა და ბარიუმის სულფიდის შერევით. შედეგად, წარმოიქმნება ნალექი, რომელიც შეიცავს ორ უხსნად მარილს:

CdSO 4 + BaS = CdS

Ї + BaSO 4 Ї

კადმიუმის თუთიის ლითოპონი ასევე შეიცავს თუთიის სულფიდს. ამ საღებავის დამზადებისას სამი მარილი ერთდროულად ილექება. ლიტოპონი არის ნაღები ან სპილოს ძვალი.

კადმიუმის სელენიდის, თუთიის სულფიდის, ვერცხლისწყლის სულფიდის და სხვა ნაერთების დამატებით, კადმიუმის სულფიდი იძლევა თერმულად მდგრად პიგმენტებს ნათელ ფერში ღია ყვითელიდან მუქ წითლამდე.

კადმიუმის სულფიდი ცეცხლს ლურჯ ფერს აძლევს. ეს თვისება გამოიყენება პიროტექნიკაში.

გარდა ამისა, კადმიუმის სულფიდი გამოიყენება როგორც აქტიური საშუალება ნახევარგამტარულ ლაზერებში. ეს მოხდება, როგორც მასალა ფოტოუჯრედების, მზის უჯრედების, ფოტოდიოდების, სინათლის დიოდების, ფოსფორების წარმოებისთვის.

კადმიუმის სელენიდი CdSe ქმნის მუქ წითელ კრისტალებს. წყალში უხსნადია, იშლება ჰიდროქლორინის, აზოტის და გოგირდის მჟავებით. კადმიუმის სელენიდი მიიღება მარტივი ნივთიერებების შერწყმით ან აირისებრი კადმიუმისა და სელენისგან, აგრეთვე კადმიუმის სულფატის ხსნარიდან ნალექით წყალბადის სელენიდის მოქმედებით, კადმიუმის სულფიდის რეაქციით სელენის მჟავასთან, კადმიუმის და ორგანოსელენიუმის ურთიერთქმედებით. ნაერთები.

კადმიუმის სელენიდი არის ფოსფორი. ის ემსახურება როგორც აქტიურ გარემოს ნახევარგამტარულ ლაზერებში, არის მასალა ფოტორეზისტორების, ფოტოდიოდების და მზის უჯრედების წარმოებისთვის.

კადმიუმის სელენიდი არის პიგმენტი მინანქრების, მინანქრებისა და ხელოვნების საღებავებისთვის. ლალის მინა შეღებილია კადმიუმის სელენიდით. მოსკოვის კრემლის ლალის ვარსკვლავები სწორედ მან გააწითლა და არა ქრომის ოქსიდმა, როგორც თავად ლალში.

კადმიუმის ტელურიდი CdTe შეიძლება იყოს მუქი ნაცრისფერი მუქი ყავისფერი ფერის. წყალში უხსნადია, მაგრამ იშლება კონცენტრირებული მჟავებით. იგი მიიღება თხევადი ან აირისებრი კადმიუმის და თელურიუმის ურთიერთქმედებით.

კადმიუმის ტელურიდი, რომელსაც აქვს ნახევარგამტარული თვისებები, გამოიყენება როგორც რენტგენი და

- რადიაციამ და ვერცხლისწყალ-კადმიუმის ტელურიდმა იპოვა ფართო გამოყენება (განსაკუთრებით სამხედრო მიზნებისთვის) თერმული გამოსახულების IR დეტექტორებში.

როდესაც სტოქიომეტრია ირღვევა ან მინარევები (მაგალითად, სპილენძის და ქლორის ატომები) შემოდის, კადმიუმის ტელურიდი იძენს სინათლისადმი მგრძნობიარე თვისებებს. ეს გამოიყენება ელექტროფოტოგრაფიაში.

ორგანოკადმიუმის ნაერთები CdR 2 და CdRX (R = CH 3, C 2 H 5 , C 6 H 5 და სხვა ნახშირწყალბადის რადიკალები, X არის ჰალოგენები, OR, SR და ა.შ.) ჩვეულებრივ მიიღება გრიგნარდის შესაბამისი რეაგენტებიდან. ისინი თერმულად ნაკლებად სტაბილურია, ვიდრე მათი თუთიის კოლეგები, მაგრამ ზოგადად ნაკლებად რეაქტიული (ზოგადად აალებადი ჰაერში). მათი გამოყენების ყველაზე მნიშვნელოვანი სფეროა კეტონების მომზადება მჟავა ქლორიდებისგან.

კადმიუმის ბიოლოგიური როლი. კადმიუმი გვხვდება თითქმის ყველა ცხოველის ორგანიზმში (ხმელეთის ცხოველებში დაახლოებით 0,5 მგ 1 კგ წონაზე და ზღვის ცხოველებში 0,15-დან 3 მგ/კგ-მდე). თუმცა, იგი ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე ტოქსიკურ მძიმე ლითონად.

კადმიუმი ორგანიზმში კონცენტრირებულია ძირითადად თირკმელებში და ღვიძლში, ხოლო კადმიუმის შემცველობა ორგანიზმში ასაკთან ერთად იზრდება. იგი გროვდება კომპლექსების სახით ცილებთან, რომლებიც მონაწილეობენ ფერმენტულ პროცესებში. გარედან ორგანიზმში მოხვედრისას კადმიუმი აინჰიბირებს რიგ ფერმენტებს, ანადგურებს მათ. მისი მოქმედება ეფუძნება ცისტეინის ნარჩენების –SH ჯგუფის ცილებში შეკავშირებას და SH ფერმენტების ინჰიბირებას. მას ასევე შეუძლია დათრგუნოს თუთიის შემცველი ფერმენტების მოქმედება თუთიის ჩანაცვლებით. კალციუმის და კადმიუმის იონური რადიუსის სიახლოვის გამო, მას შეუძლია შეცვალოს კალციუმი ძვლოვან ქსოვილში.

ადამიანებს კადმიუმით იწამლებიან კადმიუმის შემცველი ნარჩენებით დაბინძურებული სასმელი წყლით, ასევე ბოსტნეულითა და მარცვლეულით, რომლებიც იზრდება ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებსა და მეტალურგიულ საწარმოებთან ახლოს მდებარე მიწებზე. სოკოს აქვს კადმიუმის დაგროვების განსაკუთრებული უნარი. ზოგიერთი ცნობით, სოკოში კადმიუმის შემცველობამ შეიძლება მიაღწიოს ერთეულებს, ათეულებს და 100 ან მეტ მილიგრამს კილოგრამზე საკუთარი წონის მიხედვით. კადმიუმის ნაერთები თამბაქოს კვამლში აღმოჩენილ მავნე ნივთიერებებს შორისაა (ერთი სიგარეტი შეიცავს 1-2 მიკროგრამ კადმიუმს).

კადმიუმის ქრონიკული მოწამვლის კლასიკური მაგალითია დაავადება, რომელიც პირველად აღწერილია იაპონიაში 1950-იან წლებში და ეწოდა itai-itai. დაავადებას თან ახლდა ძლიერი ტკივილი წელის არეში, ტკივილი კუნთებში. ასევე აღინიშნა თირკმლის შეუქცევადი დაზიანების დამახასიათებელი ნიშნები. დაფიქსირდა ასობით იტაი-იტაი სიკვდილი. დაავადება ფართოდ გავრცელდა იმდროინდელი იაპონიის მაღალი გარემოს დაბინძურების და იაპონელების სპეციფიკური დიეტის გამო - ძირითადად ბრინჯი და ზღვის პროდუქტები (მათ შეუძლიათ კადმიუმის დაგროვება მაღალი კონცენტრაციით). კვლევებმა აჩვენა, რომ ავადმყოფი „იტაი-იტაი“ დღეში 600 მიკროგრამამდე კადმიუმს მოიხმარდა. შემდგომში, გარემოს დაცვის ღონისძიებების შედეგად, საგრძნობლად შემცირდა ისეთი სინდრომების სიხშირე და სიმძიმე, როგორიცაა „იტაი-იტაი“.

შეერთებულ შტატებში აღმოაჩინეს კორელაცია ატმოსფერული კადმიუმის დონესა და გულ-სისხლძარღვთა დაავადებებით გამოწვეული სიკვდილიანობის სიხშირეს შორის.

ითვლება, რომ დაახლოებით 1 მკგ კადმიუმი 1 კგ წონაზე შეიძლება შევიდეს ადამიანის ორგანიზმში დღეში ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენების გარეშე. სასმელი წყალი არ უნდა შეიცავდეს 0,01 მგ/ლ-ზე მეტ კადმიუმს. კადმიუმის მოწამვლის ანტიდოტი არის სელენი, მაგრამ ამ ელემენტით მდიდარი საკვების მიღება იწვევს ორგანიზმში გოგირდის შემცველობის შემცირებას, ამ შემთხვევაში კადმიუმი კვლავ საშიში ხდება.

ელენა სავინკინა

ლიტერატურა ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა. მ., ნაუკა, 1977 წ
კარაპეტიანც მ.ხ., დრაკინ ს.ი. ზოგადი და არაორგანული ქიმია. მ., ქიმია, 1992 წ
გრინვუდი N.N., ერნშო ა. ელემენტების ქიმიაოქსფორდი: ბატერვორთი, 1997 წ