Cadmiu

CADMIUM-Eu; m.[lat. cadmiu din greacă. kadmeia - minereu de zinc]

1. Element chimic (Cd), un metal alb-argintiu moale, maleabil găsit în minereurile de zinc (parte a multor aliaje fuzibile, utilizate în industria nucleară).

2. Vopsea galbenă artificială în diferite nuanțe.

◁ Cadmiu, th, th. aliaje K. K-th galben(colorant).

cadmiu

(lat. Cadmiu), un element chimic din grupa II a sistemului periodic. Numele provine din grecescul kadméia, minereu de zinc. Metal argintiu cu o tentă albăstruie, moale și fuzibil; densitate 8,65 g/cm 3, t pl 321,1ºC. Este extras în timpul prelucrării minereurilor de plumb-zinc și cupru. Folosit pentru placarea cu cadmiu, în baterii puternice, energie nucleară (tije de control ale reactoarelor), pentru obținerea pigmenților. Inclus în aliaje cu punct de topire scăzut și alte aliaje. Sulfurile de cadmiu, selenidele și telururile sunt materiale semiconductoare. Mulți compuși ai cadmiului sunt otrăvitori.

CADMIUM

CADMIUM (lat. Cadmiu), Cd (a se citi „cadmiu”), un element chimic cu număr atomic 48, masă atomică 112,41.
Cadmiul natural este format din opt izotopi stabili: 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%) și 116 Cd (12,75%). Este situat în perioada a 5-a din grupa IIB a sistemului periodic de elemente. Configurația a două straturi de electroni exteriori 4 s 2 p 6 d 10 5s 2 . Starea de oxidare este +2 (valenta II).
Raza atomului este de 0,154 nm, raza ionului Cd 2+ este de 0,099 nm. Energii de ionizare secvenţială - 8,99, 16,90, 37,48 eV. Electronegativitatea după Pauling (cm. PAULING Linus) 1,69.
Istoria descoperirilor
Descoperit de profesorul german F. Stromeyer (cm. STROMEYER Friedrich)în 1817. Farmaciştii din Magdeburg în studiul oxidului de zinc (cm. ZINC (element chimic)) ZnO a fost suspectat că conține arsenic (cm. ARSENIC). F. Stromeyer a izolat un oxid brun-brun din ZnO, l-a redus cu hidrogen (cm. HIDROGEN)și a primit un metal alb-argintiu, care a fost numit cadmiu (din grecescul kadmeia - minereu de zinc).
Fiind în natură
Conținutul în scoarța terestră este de 1,35 10 -5% din masă, în apa mărilor și oceanelor 0,00011 mg/l. Sunt cunoscute câteva minerale foarte rare, de exemplu, greenockite GdS, otavit CdCO 3 , monteponit CdO. Cadmiul se acumulează în minereurile polimetalice: sfalerita (cm. sfalerit)(0,01-5%), galena (cm. GALENA)(0,02%), calcopirită (cm. calcopirită)(0,12%), pirita (cm. PIRIT)(0,02%), fahlore (cm. FAIL MERES) si pat (cm. STANNIN)(până la 0,2%).
chitanta
Principalele surse de cadmiu sunt produsele intermediare ale producției de zinc, praful de la topitorii de plumb și cupru. Materia prima este tratata cu acid sulfuric concentrat si se obtine CdSO 4 in solutie. Cd este izolat dintr-o soluție folosind praf de zinc:
CdS04 + Zn = ZnS04 + Cd
Metalul rezultat este purificat prin topire sub un strat de alcali pentru a îndepărta impuritățile de zinc și plumb. Cadmiul de înaltă puritate se obține prin rafinare electrochimică cu purificare intermediară a electrolitului sau prin topire în zone. (cm. ZONE DE TOPIRE).
Proprietati fizice si chimice
Cadmiul este un metal moale alb argintiu cu o rețea hexagonală ( A = 0,2979, cu= 0,5618 nm). Punct de topire 321,1 ° C, punct de fierbere 766,5 ° C, densitate 8,65 kg / dm 3. Dacă bastonul de cadmiu este îndoit, atunci se aude o crăpătură slabă - acestea sunt microcristale metalice care se freacă unele de altele. Potențialul standard al electrodului cadmiului este de -0,403 V, într-o serie de potențiale standard (cm. CAPACITATE STANDARD) este situat înaintea hidrogenului (cm. HIDROGEN).
Într-o atmosferă uscată, cadmiul este stabil; într-o atmosferă umedă, se acoperă treptat cu o peliculă de oxid de CdO. Peste punctul de topire, cadmiul arde în aer pentru a forma oxid brun CdO:
2Cd + O 2 \u003d 2CdO
Vaporii de cadmiu reacţionează cu vaporii de apă pentru a forma hidrogen:
Cd + H 2 O \u003d CdO + H 2
În comparație cu vecinul său din grupul IIB, Zn, cadmiul reacționează mai lent cu acizii:
Сd + 2HCl \u003d CdCl 2 + H 2
Reacția se desfășoară cel mai ușor cu acid azotic:
3Cd + 8HNO 3 \u003d 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
Cadmiul nu reacționează cu alcalii.
În reacții, poate acționa ca un agent reducător ușor, de exemplu, în soluții concentrate, este capabil să reducă azotatul de amoniu la azotat de NH4NO2:
NH 4 NO 3 + Cd \u003d NH 4 NO 2 + CdO
Cadmiul este oxidat cu soluții de săruri de Cu (II) sau Fe (III):
Cd + CuCl 2 \u003d Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd \u003d 2FeCl 2 + CdCl 2
Peste punctul său de topire, cadmiul reacţionează cu halogenii (cm. HALOGENI) cu formarea de halogenuri:
Cd + Cl 2 \u003d CdCl 2
Cu sulf (cm. SULF) iar alți calcogeni formează calcogenuri:
Cd+S=CdS
Cadmiul nu reacționează cu hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul și borul. Nitrura de Cd3N2 şi hidrura de CdH2 se obţin indirect.
În soluții apoase, ionii de cadmiu Cd 2+ formează complexe acvatice 2+ și 2+.
Hidroxidul de cadmiu Cd (OH) 2 se obține prin adăugarea de alcali la o soluție de sare de cadmiu:
СdSO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2 Ї
Hidroxidul de cadmiu practic nu se dizolvă în alcaline, deși formarea complecșilor de hidroxid 2– a fost înregistrată în timpul fierberii prelungite în soluții foarte concentrate de alcaline. Astfel, amfoter (cm. AMFOTERICITATE) proprietăţile oxidului de cadmiu CdO şi hidroxidului Cd(OH) 2 sunt mult mai slabe decât cele ale compuşilor corespunzători de zinc.
Hidroxidul de cadmiu Cd (OH) 2 datorită complexării se dizolvă ușor în soluții apoase de amoniac NH 3:
Cd (OH) 2 + 6NH 3 \u003d (OH) 2
Aplicație
40% din cadmiul produs este folosit pentru acoperiri anticorozive pe metale. 20% din cadmiu este folosit pentru a face electrozi de cadmiu folosiți în baterii, celule Weston normale. Aproximativ 20% din cadmiu este folosit pentru producerea de coloranți anorganici, lipituri speciale, materiale semiconductoare și fosfor. 10% cadmiu - o componentă de bijuterii și aliaje fuzibile, materiale plastice.
Acțiune fiziologică
Vaporii de cadmiu și compușii săi sunt toxici, iar cadmiul se poate acumula în organism. În apa de băut, MPC pentru cadmiu este de 10 mg/m 3 . Simptomele intoxicației acute cu săruri de cadmiu sunt vărsături și convulsii. Compușii solubili ai cadmiului după absorbția în sânge afectează sistemul nervos central, ficatul și rinichii, perturbă metabolismul fosfor-calciu. Otrăvirea cronică duce la anemie și distrugerea oaselor.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Sinonime:

Vezi ce este „cadmiul” în alte dicționare:

- (lat. cadmiu). Un metal maleabil, asemănător ca culoare cu staniul. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. Cadmium lat. cadmiu, din kadmeia gea, pământ de cadmiu. Metal asemănător staniului. Explicația a 25.000 străini ...... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

CADMIUM- CADMIUM, Cadmiu, chimic. element, char. Cd, greutate atomică 112,41, număr de serie 48. Este conținut în cantități mici în majoritatea minereurilor de zinc și se obține ca produs secundar în timpul exploatării zincului; se poate obtine si...... Marea Enciclopedie Medicală

CADMIUM- vezi CADMIUM (Cd). Este conținut în apele ramificate ale multor întreprinderi industriale, în special plumb-zinc și fabrici de prelucrare a metalelor care utilizează galvanoplastie. Este prezent în îngrășămintele fosfatice. Acidul sulfuric se dizolvă în apă, ...... Bolile peștilor: un manual

Cadmiu- (Cd) metal alb argintiu. Este utilizat în inginerie nucleară și galvanizare, face parte din aliaje, este utilizat pentru prepararea plăcilor de imprimare, lipituri, electrozi de sudare, în producția de semiconductori; este o componenta... Enciclopedia rusă a protecției muncii

- (Cadmiu), Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41; metal, p.t. 321,1 shC. Cadmiul este folosit pentru aplicarea acoperirilor anticorozive pe metale, realizarea electrozilor, obținerea pigmenților, ... ... Enciclopedia modernă

- (simbol Cd), un metal alb argintiu din a doua grupă a tabelului periodic. Izolat pentru prima dată în 1817. Conținut în verdeochit (sub formă de sulfură), dar obținut în principal ca produs secundar din extracția zincului și plumbului. Se falsifica usor... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Cd (din greaca kadmeia zinc minere * a. cadmium; n. Kadmium; f. cadmium; i. cadmio), chem. elementul II grupa periodică. sistemele lui Mendeleev, at.s. 48, la. m. 112,41. În natură, există 8 izotopi stabili 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%), ... ... Enciclopedia Geologică

soțul. metal (unul dintre principiile chimice sau elementele necompuse) găsite în minereul de zinc. Cadmiu, referitor la cadmiu. K admisty, care conține cadmiu. Dicţionarul explicativ al lui Dahl. IN SI. Dal. 1863 1866... Dicţionarul explicativ al lui Dahl

Cadmiu- (Cadmiu), Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41; metal, p.t. 321,1°C. Cadmiul este folosit pentru aplicarea acoperirilor anticorozive pe metale, realizarea electrozilor, obținerea pigmenților, ... ... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat

CADMIUM- chimic. element, simbol Cd (lat. Cadmiu), at. n. 48, la. m. 112,41; metal moale alb argintiu lucios, densitate 8650 kg/m3, topire = 320,9°C. Cadmiul este un oligoelement rar și otrăvitor, care se găsește de obicei în minereuri împreună cu zincul, care ...... Marea Enciclopedie Politehnică

- (lat. Cadmiu) Cd, un element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41. Numele provine din grecescul kadmeia minereu de zinc. Metal argintiu cu o tentă albăstruie, moale și fuzibil; densitate 8,65 g/cm³,… … Dicţionar enciclopedic mare

De unde provine cadmiul? Cadmiul se găsește întotdeauna în minereurile din care sunt extrase zinc, plumb și uneori în minereul de cupru. Prin urmare, ajunge inevitabil în deșeurile de producție a acestor metale. Dar nu sunt aruncate, ci încearcă să recicleze, pentru că există multe alte elemente de care o persoană are nevoie. Proporția de cadmiu este foarte mare - 0,3–0,5% din greutatea concentratului de zinc, iar 95% este selectat de acolo. De fapt, cadmiul a fost descoperit în studiul compușilor zincului. Ei spun o astfel de poveste (vezi „Chimie și viață”, 1970, nr. 9). În 1817, la Magdeburg a izbucnit un conflict: medicul de raion Rolov a ordonat ca toate preparatele cu oxid de zinc să fie retrase de la vânzare, bănuind că în el se află arsenic. Farmaciştii au jurat că nu există arsenic în preparate, cu excepţia poate oxidului de fier, care dă unguentului o culoare gălbuie. Arbitrul a fost profesorul Friedrich Stromeyer de la Universitatea din Göttingen, care era pe atunci inspector șef farmaceutic. El a reușit efectiv să izoleze un compus gălbui din preparat. Cu toate acestea, nu avea nimic de-a face nici cu arsenul, nici cu fierul, ci s-a dovedit a fi un oxid al unui nou element. În toamna anului 1817, în discuțiile cu colegii, Strohmeyer a numit-o cadmiu, căruia i se dă următoarea explicație. Legendarul prinț fenician Cadmus, venind în Beoția în căutarea surorii sale Europa, furată de Zeus, a construit acolo cetatea Cadmeus. Apoi vechea Teba greacă a crescut în jurul ei. În antichitate, în apropierea acestui oraș se găsea un amestec specific de compuși de zinc, numit „pământ cadmean” sau cadmea. Stromeyer a folosit acest nume.

De asemenea, Rolov s-a convins curând că impuritatea suspectă nu era arsenul, ci un compus dintr-un metal nou. Dar articolul lui trimis la „ Jurnalul fur der praktischen Heilkunde”, a fost amânată și a apărut în aprilie 1818, când printre chimiști știau deja de descoperirea lui Stromeyer.

Cum a afectat culoarea galbenă a compusului interesul pentru cadmiu?În cel mai direct mod: la scurt timp după descoperirea lui Stromeyer, un anume Carsten, consilier principal pentru metalurgie la uzina din Breslau (azi Wroclaw), a găsit în minereul de zinc din Silezia un element care dădea un precipitat galben la trecerea printr-o soluție de hidrogen sulfurat și l-a numit „meliniu” din cuvântul latin „ mellis„, ceea ce înseamnă miere. Era în continuare același cadmiu, iar sulfura sa a devenit un pigment galben excelent, mai întâi pentru artiști, iar apoi, când prețul a scăzut, în afacerea cu vopsea. Obținând sulfură de cadmiu în moduri diferite, puteți face o vopsea frumoasă de diferite nuanțe - de la lămâie la portocală. Deoarece este rezistent la acizi, alcalii și căldură puternică, galbenul de cadmiu era potrivit și pentru vopsirea ceramicii. În plus, atunci când sulfura de cadmiu este amestecată cu ultramarin, se formează un colorant verde excelent - verde de cadmiu. La ardere, cadmiul dă o culoare albastră, așa că a fost folosit și în pirotehnică. Astfel, în anii 90 ai secolului XX, 17% din cadmiu era folosit pentru prepararea vopselelor în diverse scopuri.

Care este principala aplicație a cadmiului? Baterii nichel-cadmiu: unul dintre electrozii din ele este fabricat din cadmiu sau hidroxidul acestuia, producția lor consumă mai mult de 60% din tot cadmiul extras. Aceste baterii sunt foarte durabile: pot oferi de câteva ori mai multe cicluri de descărcare-încărcare decât concurenții lor cei mai apropiați - bateriile cu plumb, cu toate acestea, costă de zece ori mai mult. Și în ceea ce privește raportul dintre energia electrică stocată și greutatea, Ni-Cd este de două ori mai mare decât Pb, ceea ce le face promițătoare pentru vehiculele electrice. Durata de viață a bateriilor moderne cu nichel-cadmiu este de peste 30 de ani. Se încarcă rapid și eliberează energie rapid, iar datorită rezistenței lor interne scăzute, pot oferi o densitate mare de curent fără încălzire. Prin urmare, ele sunt utilizate oriunde sunt necesare densități mari de curent - în mașini electrice, troleibuze, tramvaie, trenuri electrice, șurubelnițe, precum și în echipamente radio și electrocasnice. Până nu demult, au furnizat curent și computerelor și telefoanelor mobile, dar acum bateriile litiu-ion le iau locul. Bateriile cu nichel-cadmiu ar trebui, de asemenea, să fie utilizate în sistemele de energie alternativă, unde din când în când este necesar să pompați excesul de energie undeva, care apoi compensează lipsa producției din cauza vremii nefavorabile: astfel de baterii pot oferi o stocare fiabilă de până la la 6,5 ​​MWh de energie electrică, ceea ce îi pune la egalitate cu plumbul și sulfura de sodiu.

Printre dezavantajele bateriilor cu nichel-cadmiu se numără un mare efect de auto-descărcare și memorie: dacă încărcați o baterie care nu este complet descărcată, aceasta va acumula de fiecare dată din ce în ce mai puțină energie. Se crede că acest efect poate fi combatet dacă o astfel de baterie se descarcă foarte puternic din când în când. Dar principalul lor dezavantaj este toxicitatea cadmiului; din această cauză, utilizarea bateriilor cu nichel-cadmiu, totuși, precum și a pigmenților de cadmiu pentru vopsele, stabilizatori pentru polimeri (10% din producția de metale), acoperiri pentru metale (5%), este în continuă scădere.

Ce aplicație de cadmiu este în creștere? Productie de panouri solare. Telurura de cadmiu transformă destul de bine lumina soarelui în electricitate, deși este inferioară bateriilor cu siliciu: eficiența modulelor disponibile pe piață este de 8–9% și, respectiv, 13–16%. Cu toate acestea, telurura de cadmiu este depusă sub formă de pelicule subțiri pe sticlă conductoare, ceea ce necesită mult mai puțină energie și materiale decât producția de baterii cu siliciu. Ca urmare (" ”, 2012, 16, 5245–5259; doi:10.1016/j.rser.2012.04.034) costurile cu energia pentru producția bateriei se plătesc prin generarea de energie într-un an, care este de două până la trei ori (precum și emisiile de dioxid de carbon per kilowatt de energie electrică pe care o produce în Europa) mai puțin decât cel al bateriilor cu silicon. Cu alte cuvinte, bateriile care folosesc compuși de cadmiu sunt foarte prietenoase cu mediul. Odată cu creșterea eficienței, această diferență va crește și mai mult și există perspective aici, deoarece valorile record de eficiență pentru telurura de cadmiu în 2011 au fost de 15,6 și 13,8% la aplicarea filmului său subțire pe sticlă și, respectiv, poliimidă flexibilă. Bateriile pe bază de polimeri cântăresc de sute de ori mai puțin decât bateriile din sticlă și sunt ușor de montat pe suprafețe curbate, ceea ce atrage atenția cercetătorilor.

Filmele subțiri nu sunt totul. Elementele bazate pe puncte cuantice din calcogenuri - sulfura de cadmiu, telurura și seleniura - sunt reprezentanți promițători ai celulelor solare de generația a treia, care, conform experților, sunt în sfârșit capabile să asigure autosuficiența acestei surse de energie. Punctele atrag atenția cercetătorilor, deoarece datorită dependenței proprietăților lor de dimensiune, este posibil să se realizeze absorbția și conversia în energie electrică a întregului spectru solar. În plus, în unele experimente, punctele cuantice de calcogenă au demonstrat capacitatea de a obține mai mulți electroni dintr-un foton - efectul generării multiple de excitoni. Evident, cu o utilizare adecvată, va crește foarte mult eficiența conversiei luminii, iar acest lucru ne permite să contam pe convergența costului energiei electrice de la Soare și al cărbunelui de ardere.

Până acum, însă, potențialul punctelor cuantice nu a fost dezvăluit pe deplin - o eficiență record de 5,42% la începutul anului 2013 a fost demonstrată de un element bazat pe puncte cuantice din sulfură de cadmiu și selenidă cu aditivi de mangan („ Evaluări privind energia regenerabilă și durabilă”, 2013, 22, 148–167; doi:10.1016/j.rser.2013.01.030). Se crede că punctele în sine nu sunt de vină pentru acest lucru - materialul optim al electrozilor nu a fost încă selectat, ceea ce asigură îndepărtarea completă a purtătorilor de sarcină din ei care rezultă din fotoreacția. Este posibil ca cadmiul să fie util și la fabricarea electrozilor – experimentele cu un electrod din stanat de cadmiu CdSnO 3 pentru celule solare arată rezultate bune (“ Materiale de energie solară și celule solare”, 2013, 117, 300–305; doi:10.1016/j.solmat.2013.06.009).

Ce alte nanoparticule sunt fabricate din compuși de cadmiu? Cele mai diverse: nanorods, nanotuburi și chiar structuri asemănătoare aricilor de mare. Este posibil ca unele dintre ele să găsească aplicație în tehnologiile viitorului.

Există cadmiu în soldații de tablă? Poate fi acolo, deoarece un mic adaos de cadmiu reduce foarte mult punctul de topire al altor metale și, în consecință, asigură o umplere mai bună a matriței cu un aliaj de turnare. Nu este de mirare că face parte din faimosul aliaj Wood's și soiurile sale. Astfel de aliaje sunt utilizate pe scară largă în metalografie (sunt turnate în secțiuni subțiri, probe pentru examinare microscopică), în turnarea de precizie, servesc ca tije de investiții în fabricarea figurilor goale, precum și a siguranțelor fuzibile. Aparent, inginerul englez Barnaba Wood a fost primul care a descoperit capacitatea cadmiului de a scădea punctul de topire al altor metale, deoarece elementele care compun aliajul numelui său - șapte până la opt părți de bismut, patru de plumb și câte două din staniu și cadmiu - au puncte de topire de 271, respectiv 327, 231 și 742°C. Și toate se topesc împreună la 69°C! Acest rezultat din 1860 a fost atât de neașteptat încât redacția revistei " Jurnalul American de Știință și Arte” a adăugat această postscriptie la articolul lui Wood: „Am avut timp să repetăm ​​doar câteva experimente interesante ale Dr. Wood referitoare la efectul uimitor pe care cadmiul îl are în scăderea punctelor de topire ale diferitelor aliaje.” Acum, capacitatea cadmiului de a reduce punctul de topire al metalelor este folosită prin adăugarea lui la lipituri - aceasta reprezintă 2% din producția mondială de metale. Mai mult, în lipituri, nu numai industriale, ci și de casă. Aici, de exemplu, pe forumul bijutierilor, meșterii dau următoarele recomandări: „Adăugați puțin cadmiu în aur, punctul său de topire va fi mai mic decât cel al metalului produsului și va fi posibilă lipirea piesei necesare. . Deoarece este posibil ca cadmiul să se evapore în timpul lipirii, este posibil ca proba de produs să nu se schimbe. Doar tu trebuie să lipiți sub curent, pentru a nu fi otrăvit.

Care este calea cadmiului în organism?„Cadmiul din jucăriile pentru copii este imposibil, este otrăvitor”, va spune cititorul. Și va avea dreptate, dar doar parțial, deoarece este puțin probabil ca cadmiul de la un soldat de tablă (orice figurină din metal greu argintiu turnat într-un mic atelier) sau dintr-un model galben pe un bol de salată să poată pătrunde cumva în corpul uman. . Are drumuri complet diferite. Sunt trei. În primul rând, cu fumul de țigară: cadmiul se acumulează perfect în frunzele de tutun. În al doilea rând, din aer, în special cel urban: conține mult praf de drum rezultat în urma abraziunii anvelopelor și plăcuțelor de frână (și cadmiul face parte din acestea); cu cât respiri mai mult acest praf, cu atât este mai mare conținutul de cadmiu din organism. Astfel, pentru controlorii de trafic este de o ori și jumătate mai mult decât pentru lucrătorii rutieri din mediul rural („ chimioferă”, 2013, 90, 7, 2077–2084). Cadmiul este prezent și în fumul centralelor termice, dacă acestea funcționează pe cărbune, și în fumul de la arderea lemnului de foc, deoarece copacii îl extrag din sol. A treia sursă este hrana, în special rădăcinile, frunzele și boabele plantelor: aici se acumulează cadmiul. Studiile efectuate de oamenii de știință din Seattle au arătat că la femeile tinere care trăiesc în locuri nepoluate cu cadmiu, fumatul este principala sursă de cadmiu, crește conținutul acestui metal de o ori și jumătate. Dar, printre produsele alimentare, tofu s-a dovedit a fi o sursă semnificativă de cadmiu - o porție din acesta pe săptămână crește conținutul de cadmiu din organism cu 22% (" Știința mediului total”, 2011, 409, 9, 1632–1637). O mulțime de cadmiu se găsește în moluștele și crustaceele care se hrănesc cu plancton. Biologii din Noua Zeelandă au descoperit că cadmiul din apa de mare (concentrația sa în ea este de 0,11 μg/l) cel mai probabil a ajuns acolo din vina omului. Cadmiul este conținut în îngrășămintele fosfatice, de unde, apropo, intră în principal în plantele comestibile. Ploile spălă îngrășămintele în râuri, apoi în mare. Cadmiul se deplasează pe suprafața microparticulelor. Odată în apă sărată, se eliberează și ajunge în fitoplancton, iar odată cu el în stridii. Drept urmare, moluștele crescute mai sus în gurile râurilor, unde cadmiul nu a fost încă spălat din microparticule, sunt relativ pure, iar cele de mai jos conțin în special mult din acest metal („ Știința Mediului Total”, 1996, 181, 1, 31–44). Conținutul de cadmiu al stridiilor este de 13-26 micrograme pe gram de greutate uscată. Pentru comparație: în semințele de floarea soarelui, care sunt considerate și o sursă importantă de cadmiu, - 0,2–2,5 μg per gram de boabe, în frunzele de tutun - 0,5–1 μg per gram de greutate uscată. Deoarece planctonul nu este doar pentru stridii, cadmiul ajunge și în peștii prinși în mările murdare. Iar cea mai murdară este Marea Baltică, unde curg multe râuri din zone industriale și zone cu agricultură intensivă.

Cum ajunge cadmiul antropic în mediu? Pe lângă îngrășămintele cu fosfat, praful de drum și arderea combustibilului, există alte două moduri. Prima este metalurgia neferoasă: cu toate eforturile îndreptate spre curățarea emisiilor, o anumită cantitate trece inevitabil prin toate filtrele. Al doilea este depozitele de gunoi și locurile de reciclare, de exemplu, când plasticul arde acolo. Cu toate acestea, într-o groapă de gunoi, chiar și fără încălzire, cadmiul se scurge și intră în sol cu ​​apă. În general, metalurgia neferoasă produce 5 mii de tone de emisii de cadmiu pe an, incinerarea deșeurilor - 1,5, iar producția de îngrășăminte cu fosfor și arderea lemnului - 0,2 mii de tone fiecare dintre cele peste șapte mii de tone pe care o persoană le risipește în mediu. aproximativ din anii 30 ai secolului XX. Posibilitățile proprii ale naturii sunt mai modeste: 0,52 mii tone sunt produse de vulcani și 0,2 mii tone - prin excrețiile vegetale, în total 0,83 mii tone (vezi „Chimie și viață”, 1979, nr. 12). Cu alte cuvinte, nu mai mult de două treimi din cadmiul extras din interiorul pământului poate fi transformat în metal (iar producția mondială fluctuează între 17-20 de mii de tone pe an de zeci de ani), așa că perspectivele de utilizare aici sunt foarte lat. Cu toate acestea, nu există niciun stimulent, despre care se va discuta în continuare.

Cum se vor comporta noile materiale care conțin cadmiu într-o groapă de gunoi? Diferit. O analiză detaliată a fost efectuată de Vasily Ftenakos de la Brookhaven National Laboratory (SUA), care a descris în detaliu ciclul de viață al unei baterii cu telurura de cadmiu („ Evaluări privind energia regenerabilă și durabilă”, 2004, 8, 303–334; doi:10.1016/j.rser.2003.12.001). El vorbește așa. Într-o celulă solară, compusul de cadmiu este plasat între straturi de sticlă sau plastic. Prin urmare, particulele care conțin cadmiu pot apărea în mediu doar atunci când elementul este distrus, ceea ce se întâmplă fie în zonele foarte prăfuite, fie atunci când se sparge. Dar chiar și atunci, așa cum a arătat experimentul, nicio ploaie nu poate spăla o cantitate notabilă de cadmiu din element. Temperatura de evaporare a CdTe depășește 1000°C, iar CdS, prezent și în aceste celule, este de 1700°C, deci nu va exista evaporare în timpul funcționării.

Dar dacă elementul se află pe acoperișul unei case private în care a fost un incendiu? În aer, telurura de cadmiu rămâne stabilă până la temperaturi de 1050°C, ceea ce înseamnă o încălzire mai mică în timpul unui incendiu convențional. Experimentele directe au arătat că, dacă bateria este realizată pe un substrat de sticlă, aproape tot cadmiul va rămâne în sticla topită - doar 0,6% din cantitatea sa deja mică (la urma urmei, aceasta este o peliculă subțire) poate fi eliberată. Unele elemente, atunci când sunt sparte într-o groapă de gunoi, se defectează, eliberând cadmiu, în timp ce altele, mai moderne, nu. Reglementarea legislativă poate asigura că numai elementele inofensive sunt aruncate. Și ar fi bine să nu le aruncați deloc, pentru că conțin telur valoros.

Din păcate, Fthenakos nu spune nimic despre elementele pe bază de polimeri, care sunt susceptibile să se ardă, și nu va avea loc nicio topire a cadmiului în sticlă. Dar el observă că interzicerea utilizării cadmiului poate duce la consecințe mult mai grave: după ce au pierdut o piață de vânzare, producătorii de zinc, plumb și cupru vor înceta să extragă cadmiu din deșeuri și vor polua totul în jurul lor mult mai mult decât gropile de gunoi (amintim un treime din cadmiu care zboară într-o țeavă). Prin urmare, utilizarea cadmiului ar trebui extinsă odată cu înăsprirea măsurilor de eliminare a produselor.

Separat, există problema dispozitivelor bazate pe nanodots: atunci când sunt distruse, aceste materiale vor împrăștia inevitabil nanoparticule care se pot deplasa de-a lungul lanțului trofic. Există date („ Jurnalul de materiale periculoase”, 2011, 192, 15, 192–199; doi:10.1016/j.jhazmat.2011.05.003) că acestea nu vor rămâne în niciun caz neschimbate: s-a observat o creștere a cadmiului liber în ficatul și rinichii șobolanilor cărora li s-a injectat seleniură de cadmiu nanopuncte în cavitatea abdominală. Efectul a fost cel mai pronunțat dacă nanoparticulele au fost iluminate cu lumină ultravioletă înainte de utilizare (se pare că acesta va fi cazul nanoprafului în condiții naturale). Evident, cerințele pentru eliminarea celulelor solare și a altor dispozitive bazate pe astfel de nanoparticule ar trebui să fie mai stricte decât atunci când se folosesc produse monolitice.

De ce este cadmiul periculos?Întrebarea este mult mai complicată decât ar părea, deoarece cadmiul intră în organism în cantități microscopice și nu acționează instantaneu. Cercetătorii de la Universitatea din Dakota de Nord, conduși de Soisunwan Satarug, scriu despre asta în detaliu („ ”, 2010, 118, 182–190; doi:10.1289/ehp.0901234). Să revizuim această recenzie.

Se poate considera dovedit că oamenii care locuiesc în zonele în care solul conține o cantitate semnificativă de cadmiu și alimentele sunt contaminate constant cu acesta, există o fragilitate crescută a oaselor. Japonezii au numit această boală itai-itai: a apărut în anii 1940 în prefectura Toyama, unde fermierii foloseau apa dintr-o mină de zinc pentru a-și iriga câmpurile. Conținutul de cadmiu din orez a fost atât de mare încât aportul zilnic a fost de 600 de micrograme pe zi, sau 4200 de micrograme pe săptămână, sau până la 2 grame de persoană pentru toată viața. Nu este greu de identificat aici o relație cauzală, ceea ce nu se poate spune despre consumul cronic de cadmiu în doze mici. Totul se reduce la riscul procentual de a face o anumită boală. Încă nu se știe complet ce doze de cadmiu pot fi considerate inofensive. Organizația Mondială a Sănătății a numit în 1989 aportul maxim permis de cadmiu pe săptămână ca 400-500 micrograme, pe baza faptului că 2 g într-o viață este mult, duce la itai-itai. În 1992, norma a fost recalculată, se ridica la 7 micrograme pe zi pe kilogram de greutate. Este ușor de observat că doza săptămânală pentru o persoană care cântărește 70 kg este aceeași - 490 mcg. La calcul, s-a presupus că organismul absoarbe 5% din cadmiul care intră în el și 0,005% din cantitatea de metal care se află deja în el este excretată prin urină. Cu toate acestea, unii medici pun la îndoială acest model, subliniind că au văzut cazuri în care organismul a absorbit chiar și 40% din cadmiul care a intrat în el. Mai mult, măsurătorile au arătat că un consum de până la 1 microgram pe kg pe zi duce la 2 micrograme de cadmiu pe gram de creatinină în urină, iar efectele neplăcute apar chiar și la niveluri mult mai scăzute. (Conținutul de cadmiu și alte metale dăunătoare din urină, a căror concentrație este scăzută, este de obicei exprimat în micrograme per gram de creatinină - această substanță se formează în timpul lucrului mușchilor și este excretată în mod constant în urină. Rezultatul prezentate în astfel de unități nu depinde de diluția probei. În plus, cuvântul "creatinină" va fi omis. Este evident că măsurarea cadmiului în urină este mult mai ușoară decât aportul acestuia din diverse surse)

Care sunt aceste efecte? Citind recenzia, avem impresia că cadmiul provoacă simptome de bătrânețe. În primul rând, acumulându-se în rinichi, accelerează degradarea tubilor renali. Conform unor date, dacă 2–4 μg de cadmiu sunt excretate în urină pe zi, probabilitatea degradării rinichilor este de 10%; conform altora, atunci când nu se măsoară excreția zilnică, ci concentrația din proba de testat, conținutul de cadmiu din urină de 0,67 μg / g este deja periculos. (Dacă presupunem că 1-2 grame de creatinină sunt excretate în urină pe zi, atunci se dovedește că o doză zilnică periculoasă de excreție de cadmiu este de aproximativ 1 mcg.) Ca urmare a degradării tubilor, capacitatea de rinichii pentru a returna vitaminele, mineralele și alte substanțe utile organismului este slăbit, de exemplu asociat cu metalotioneine zinc și cupru, calciu, fosfați, glucoză, aminoacizi. O creștere de două ori a nivelului de cadmiu în urină crește conținutul de calciu din acesta cu 2 mg pe zi. Nu este greu de ghicit că pierderea de calciu crește riscul de osteoporoză. Într-adevăr, într-un grup de femei peste 50 de ani cu mai mult de 1 µg/g de cadmiu în urină, riscul de osteoporoză este cu 43% mai mare decât la cele care au avut mai puțin de 0,5 µg/g. Cu niveluri de cadmiu între 1 și 2 µg/g, riscul de glucoză crescută și de diabet de tip 2 este de 1,48, respectiv 1,24, comparativ cu cei cu mai puțin de 1 µg/g. Un sondaj efectuat de coreeni, dintre care un sfert suferea de hipertensiune arterială, a arătat că riscul acestei afecțiuni la persoanele cu un conținut ridicat de cadmiu este de o ori și jumătate mai mare decât la unul scăzut. Riscul de atac de cord la femeile cu mai mult de 0,88 mcg/g de cadmiu în urină este de 1,8 ori mai mare comparativ cu cele cu mai puțin de 0,43 mcg/g. Probabilitatea de deces prin cancer la bărbații cu mai puțin de 0,22 și mai mult de 0,48 µg/g de cadmiu în urină diferă de 4,3 ori. Există suspiciuni că cadmiul reduce fertilitatea la bărbați.

În general, din datele muncii dr. Sataruga și ale colegilor, rezultă că poluarea mediului cu cadmiu este de vină pentru faptul că bolile legate de vârstă au devenit mult mai „tinere” de-a lungul secolului XX. .

Există și date ciudate. Astfel, s-a observat o relație puternică între conținutul de cadmiu din urină și riscul de a face hipertensiune arterială la americanii care nu fumează, în timp ce o astfel de relație nu a fost observată la fumători. Între timp, consumul de cadmiu în rândul iubitorilor de țigări este evident mai mare și, în plus, conținutul de cadmiu din urina americanilor este în general de peste trei ori mai mic decât cel al coreenilor menționate mai sus. Fumătorii cu degradare senilă a retinei au avut niveluri urinare de cadmiu de 1,18 µg/g, aproape de două ori mai mari decât fumătorii fără boală și nefumătorii sănătoși. Cu toate acestea, chiar și acei nefumători care au dezvoltat boala aveau la fel de puțin cadmiu ca și oamenii sănătoși - ceea ce înseamnă că nu este vorba doar despre el. Astfel de date contradictorii ne fac să ne punem întrebarea: poate că conținutul crescut de cadmiu în urină reflectă nu cauza, ci consecința unor procese sistemice din organism? La urma urmei, consumul de cadmiu în majoritatea lucrărilor menționate în recenzie nu a fost măsurat, ci doar producția acestuia.

Cum să faci față cadmiului din organism? Există puține studii științifice pe această temă, iar principiul este indicat în aceeași lucrare a cercetătorilor din Dakota de Nord. Cadmiul nu este unul dintre elementele vitale, așa că nu există mecanisme speciale pentru absorbția lui în organism - cadmiul le folosește pe cele care sunt prevăzute pentru metalele grele asemănătoare acestuia, care formează ioni divalenți: zinc, fier, mangan și calciu. Lipsa oricăruia dintre aceste elemente duce imediat la o absorbție crescută a cadmiului. De exemplu, deficiența de fier crește nivelul de cadmiu la femeile thailandeze de trei până la patru ori. Același lucru a fost găsit într-un studiu asupra femeilor din Bangladesh, dar zincul a fost și el în joc. De aici rezultă cât de important este menținerea echilibrului corect al microelementelor în organism.

Există și alte idei. De exemplu, brazilienii arată că cofeina reduce semnificativ, de peste două ori, conținutul de cadmiu atât în ​​sânge, cât și în țesuturi, inclusiv în cele genitale, la șobolanii experimentali („ Toxicologie reproductivă”, 2013, 35, 137–143; doi:10.1016/j.reprotox.2012.10.009). Potrivit cercetătorilor, cofeina formează complexe cu cadmiul, împiedicând absorbția acestuia. Concluzia sugerează de la sine: obiceiul de a bea cafea sau ceai la masă, care conține și cofeină, este corect.

Uneori există un paradox: alimentele cu un conținut ridicat de cadmiu nu afectează organismul. De exemplu, un studiu din 1986 asupra băutorilor de stridii a venit cu o surpriză: la un consum maxim de 72 de stridii pe săptămână, aceștia au mâncat 1.750 de micrograme de cadmiu, dar acest lucru nu a apărut nici în urină, nici în păr. Unde s-a dus tot acest cadmiu rămâne un mister. Există o presupunere că seleniul, al cărui conținut în acele stridii era mare, a interferat cumva cu absorbția cadmiului și se pare că a ieșit cu alte substanțe necomestibile prin intestine. Cu toate acestea, în 2008, a fost restabilită conformitatea cu linia generală: printre lucrătorii fermei de stridii care au mâncat 18 stridii în fiecare săptămână timp de mai mult de 12 ani, conținutul de cadmiu în urină a crescut de 2,5 ori față de media din Statele Unite - până la 0 , 76 mcg/g.

Sau poate este mai bine să faceți față cu cadmiul înainte de a intra în organism, de exemplu, asigurați-vă că nu intră în sol și aer? Cu greu este posibil să se elibereze îngrășămintele fosfatice de cadmiu, este lung și costisitor să se cultive plante cu digestibilitate redusă a cadmiului, deși se fac încercări cu privire la tutun, dar este posibilă curățarea solului cu plante hiperacumulatoare - în cazul cadmiu, aceasta este mărunțișa neagră Solanum nigrum, el este o boabă comestibilă dintr-o pâlnie, o varietate franceză de sac de cioban sau muștar de yarutka albăstruie sau alpină ( thlaspi caerulescens) și stonecrop chinezesc Sedum alfredii. Adevărat, nu este clar ce să faci cu părțile acestor plante îmbogățite cu cadmiu - în mod clar nu sunt potrivite pentru compost și cenușă obținută în grădină. Odată cu arderea industrială a așa-numiților biocombustibili solizi - paie, tufiș etc. - există oportunități de a scăpa de metalul dăunător: este necesar să se separe fracțiile de fum la temperatură înaltă care îl conțin de cele la temperatură joasă - apoi cenușa rezultată poate fi adusă în siguranță înapoi pe câmp, restabilindu-i fertilitatea.

Dar principalul lucru care trebuie curățat este aerul. Cea mai radicală metodă a fost aleasă de americani, iar acum autoritățile Uniunii Europene - o luptă fără compromis împotriva fumatului de tutun („ Perspective de sănătate a mediului”, 2012, 120, 2, 204–209; doi:10.1289/ehp.1104020). Rezultatele sunt clare: conținutul mediu de cadmiu din urina americanilor a scăzut de la 0,36 mcg/g în 1988 la 0,26 mcg/g în 2008. Deoarece chiar și pentru fumătorii înrăiți (20 sau mai multe pachete pe an conform standardelor americane) a scăzut de la 0,71 la 0,49, iar pentru nefumători de la 0,26 la 0,19, ar trebui să presupunem că interzicerea fumatului în locurile publice a redus semnificativ efectele tutunului pasiv. consumul de fum. Având în vedere datele de mai sus privind nocivitatea microdozelor de cadmiu, astfel de interdicții par a fi cea mai ușor de implementat și cea mai semnificativă contribuție la sănătatea publică. De asemenea, ar fi util să înăspriți cerințele privind emisiile de la fabricile de metalurgie neferoasă, casele de cazane și mașini și, în același timp, să vă asigurați că praful mai puțin dăunător zboară de sub roțile „încălțate” cu cauciuc.

Cadmiu- un element dintr-un subgrup lateral al celui de-al doilea grup, a cincea perioadă a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev, cu număr atomic 48. Este desemnat prin simbolul Cd (lat. Cadmiu). Metal de tranziție moale, maleabil, ductil alb-argintiu.

Medicul districtual Rolov se distingea printr-un temperament ascuțit. Așa că, în 1817, a ordonat ca toate preparatele cu oxid de zinc produse la fabrica lui Herman Shenebek să fie retrase de la vânzare. După apariția preparatelor, a bănuit că în oxid de zinc există arsenic! (Oxidul de zinc este încă folosit pentru bolile de piele; din el se fac unguente, pulberi, emulsii.)
Pentru a-și dovedi cazul, auditorul strict a dizolvat oxidul suspectat în acid și a trecut hidrogen sulfurat prin această soluție: a căzut un precipitat galben. Sulfurile de arsen sunt doar galbene!
Proprietarul fabricii a început să conteste decizia lui Rolov. El însuși era chimist și, după ce a analizat personal mostre de produse, nu a găsit arsenic în ele. El a raportat rezultatele analizei lui Rolov și, în același timp, autorităților din țara Hanovra. Autoritățile, desigur, au solicitat mostre pentru a le trimite spre analiză unuia dintre chimiștii de renume. S-a hotărât ca judecătorul în disputa dintre Rolov și Herman să fie profesorul Friedrich Stromeyer, care din 1802 fusese catedră de chimie la Universitatea din Göttingen și funcția de inspector general al tuturor farmaciilor hanovriene.
Stromeyer a fost trimis nu numai oxid, ci și alte preparate de zinc din fabrica Herman, inclusiv ZnCO3, din care s-a obținut acest oxid. Având carbonat de zinc calcinat, Strohmeyer a obținut oxid, dar nu alb, așa cum ar fi trebuit, ci gălbui. Proprietarul fabricii a explicat colorarea cu un amestec de fier, dar Stromeyer nu a fost mulțumit de această explicație. Cumpărând mai multe preparate de zinc, a făcut o analiză completă a acestora și a izolat fără prea multe dificultăți elementul care a provocat îngălbenirea. Analiza a spus că nu era arsen (cum a susținut Rolov), ci nu fier (cum a susținut Herman).

Era un metal nou, necunoscut anterior, foarte asemănător din punct de vedere chimic cu zincul. Numai hidroxidul său, spre deosebire de Zn(OH)2, nu era amfoter, dar avea proprietăți de bază pronunțate.

48 element al tabelului periodic În forma sa liberă, noul element era un metal alb, moale și nu foarte puternic, acoperit deasupra cu o peliculă de oxid maroniu. Stromeyer a numit acest metal cadmiu, făcând aluzie clară la originea sa „zinc”: cuvântul grecesc καδμεια a desemnat de mult minereuri de zinc și oxid de zinc.

În 1818, Stromeyer a publicat informații detaliate despre noul element chimic și aproape imediat prioritatea acestuia a început să fie încălcată. Primul care a vorbit a fost același Rolov, care a crezut anterior că în preparatele din fabrica germană există arsenic. La scurt timp după Stromeyer, un alt chimist german, Kersten, a descoperit un nou element în minereul de zinc din Silezia și l-a numit mellin (din latinescul mellinus, „galben ca gutuia”) din cauza culorii precipitatului format prin acțiunea hidrogenului sulfurat. Dar era cadmiu descoperit deja de Strohmeyer. Ulterior, pentru acest element au fost propuse încă două denumiri: klaprotium - în cinstea faimosului chimist Martin Klaproth și junonium - după asteroidul Juno descoperit în 1804. Dar numele dat elementului de către descoperitorul său a fost totuși stabilit. Adevărat, în literatura chimică rusă din prima jumătate a secolului al XIX-lea. cadmiul era adesea numit cadmiu.

48 ← Cadmiu→ Indiu
Proprietățile atomului
Nume, simbol, număr	Cadmiu / Cadmiu (Cd), 48
Masă atomică (Masă molară)	112.411(8) a. e.m. (g/mol)
Configuratie electronica
Raza atomului
Proprietăți chimice
raza covalentă
Raza ionică
Electronegativitatea	1,69 (scara Pauling)
Potențialul electrodului
Stări de oxidare
Energie de ionizare (primul electron)	867,2 (8,99) kJ/mol (eV)
Proprietățile termodinamice ale unei substanțe simple
Densitate (la n.a.)
Temperatură de topire
Temperatura de fierbere
Oud. căldură de fuziune	6,11 kJ/mol
Oud. căldură de evaporare	59,1 kJ/mol
Capacitate de căldură molară	26,0 J/(K mol)
Volumul molar	13,1 cm³/mol
Rețeaua cristalină a unei substanțe simple
Structură cu zăbrele	hexagonal
Parametrii rețelei	a=2,979 c=5,618 Å
raport c/a
Debye temperatura
Alte caracteristici
Conductivitate termică	(300 K) 96,9 W/(m K)

Cadmiul este un metal moale, maleabil, dar greu de culoare gri-argintie, un element simplu al tabelului periodic al lui Mendeleev. Conținutul său în scoarța terestră nu poate fi numit ridicat, dar cadmiul este un oligoelement: se găsește în sol, apa de mare și chiar în aer (mai ales în orașe). , de regulă, însoțește mineralele de zinc, deși există și minerale de cadmiu. Cu toate acestea, majoritatea nu au valoare industrială. Cadmiul nu formează zăcăminte separate și este eliberat din minereurile reziduale după ce zincul, plumbul sau cuprul sunt topit din acestea.

Proprietățile cadmiului

Cadmiul este bine prelucrat, laminat și lustruit. În aer uscat, cadmiul reacţionează cu oxigenul (arsuri) numai la temperaturi ridicate. Reacționează cu acizii anorganici pentru a forma săruri. Nu reacționează cu soluțiile alcaline. În stare topită, reacţionează cu halogeni, sulf, telur, seleniu şi oxigen.
- În ciuda faptului că cadmiul este prezent în urme în toate organismele vii și participă la metabolismul acestora, vaporii săi și vaporii compușilor săi sunt extrem de toxici. De exemplu, o concentrație de 2,5 g/cu. m de oxid de cadmiu în aer ucide după 1 minut. Este foarte periculos să inhalați aer care conține praf sau vapori care conțin cadmiu,
- Cadmiul are capacitatea de a se acumula în corpul uman, în plante, ciuperci. În plus, compușii de cadmiu sunt cancerigeni.
- Cadmiul este considerat unul dintre cele mai periculoase metale grele, este clasificat ca substanță de clasa 2 de pericol, la fel ca mercurul și arsenul. Afectează negativ sistemul enzimatic, hormonal, circulator și nervos central, perturbă metabolismul calciu-fosfor (distruge oasele), așa că atunci când lucrezi cu el, trebuie să folosești protecție chimică. Otrăvirea cu cadmiu necesită îngrijiri medicale urgente.

Aplicație

Cea mai mare parte a cadmiului extras este folosit pentru producerea de acoperiri anticorozive. Acoperirea cu cadmiu creează o aderență mai puternică și mai ductilă la piesă decât toate celelalte, astfel încât placarea cu cadmiu este utilizată pentru a proteja împotriva coroziunii în condiții deosebit de dificile, de exemplu, în contact cu apa de mare, pentru a proteja contactele electrice.
- Este foarte solicitat la fabricarea bateriilor si acumulatorilor.
- Folosit ca reactiv pentru cercetări de laborator.
- Aproape o cincime din substanța rezultată merge la fabricarea pigmenților - săruri de cadmiu.
- Se foloseste pentru a conferi aliajelor proprietatile dorite. Aliajele cu cadmiu sunt fuzibile (cu plumb, cositor, bismut), ductile și refractare (cu nichel, cupru, zirconiu), rezistente la uzură. Aliajele sunt folosite pentru a produce fire pentru liniile electrice, lipituri dure pentru aluminiu, rulmenți pentru motoare mari și puternice (nave, avioane). Aliajele cu punct de topire scăzut sunt utilizate pentru fabricarea de gips turnat, lipirea sticlei și a metalelor și în unele stingătoare de incendiu.
- Un domeniu de aplicare foarte important este industria nucleară. Cadmiul este folosit pentru a produce baghete pentru a controla viteza unei reacții atomice într-un reactor, precum și ecrane de protecție împotriva radiațiilor neutronice.
- Inclus in semiconductori, celule solare de film, fosfor, stabilizatori pentru PVC, plombe dentare.
- Aliajele cu aur sunt folosite în bijuterii. Variind raportul dintre aur și cadmiu, se pot obține aliaje de diferite nuanțe, de la galben la verzui.
- Folosit uneori in criotehnica datorita conductibilitatii termice ridicate la temperaturi foarte scazute.
- Cadmiul este capabil să se acumuleze în celulele canceroase, de aceea este utilizat în unele metode de terapie anticanceroasă.

Magazinul PrimeChemicalsGroup comercializeaza produse de protectie chimica, reactivi chimici pentru cercetare de laborator, sticla si instrumente pentru echipamente si cercetare de laborator. Cumpărătorii vor aprecia prețuri accesibile, livrare în Moscova și regiune, servicii excelente.

Cea mai mare parte a cadmiului produs în lume este folosit pentru galvanizare și pentru prepararea aliajelor. Cadmiul ca strat de protecție are avantaje semnificative față de zinc și nichel, deoarece este mai rezistent la coroziune într-un strat subțire; cadmiul este strâns legat de suprafața unui produs metalic și nu rămâne în urmă atunci când este deteriorat.

Până de curând, acoperirile cu cadmiu aveau o „boală” care se făcea simțită din când în când. Faptul este că în timpul depunerii electrolitice a cadmiului pe o piesă de oțel, hidrogenul conținut în electrolit poate pătrunde în metal. Acest oaspete foarte nedorit provoacă o „boală” periculoasă în oțelurile de înaltă rezistență - fragilizarea cu hidrogen, ceea ce duce la distrugerea neașteptată a metalului sub sarcină. S-a dovedit că, pe de o parte, placarea cu cadmiu a protejat în mod fiabil piesa de coroziune și, pe de altă parte, a creat o amenințare de defectare prematură a piesei. De aceea, designerii au fost adesea nevoiți să refuze „serviciile” cadmiului.

Oamenii de știință de la Institutul de Chimie Fizică al Academiei de Științe a URSS au reușit să elimine această „boală” a acoperirilor cu cadmiu. Titanul este leacul. S-a dovedit că, dacă există doar un atom de titan la o mie de atomi de cadmiu în stratul de cadmiu, piesa de oțel este asigurată împotriva apariției fragilizării hidrogenului, deoarece titanul trage tot hidrogenul din oțel în timpul procesului de acoperire.

Cadmiul este folosit și de criminologii englezi: cu ajutorul celui mai subțire strat al acestui metal, pulverizat pe suprafața examinată, este posibilă identificarea rapidă a amprentelor clare.

Cadmiul este folosit și la fabricarea bateriilor cadmiu-nichel. Rolul electrodului negativ în ele este îndeplinit de grile de fier cu cadmiu spongios, iar plăcile pozitive sunt acoperite cu oxid de nichel; electrolitul este o soluție de potasiu caustic. Astfel de surse de curent se disting prin caracteristici electrice ridicate, fiabilitate ridicată, durată lungă de viață, iar reîncărcarea lor durează doar 15 minute.

Proprietatea cadmiului de a absorbi neutroni a condus la un alt domeniu de aplicare a cadmiului - în energia nucleară.

Așa cum o mașină nu poate funcționa fără frâne, un reactor nu poate funcționa fără tije de control pentru a crește sau a reduce fluxul de neutroni.

Fiecare reactor are, de asemenea, o tijă de urgență masivă care vine să funcționeze în cazul în care tijele de control din anumite motive nu fac față sarcinilor care le sunt atribuite.

Un caz instructiv a apărut la o centrală nucleară din California. Din cauza unor probleme structurale, tija de urgență nu a putut să se cufunde în cazan la timp - reacția în lanț a devenit incontrolabilă, a avut loc un accident grav. Reactorul cu neutroni furioase reprezenta un mare pericol pentru populația din jur. A trebuit să evacuez urgent oamenii din zona periculoasă până la stingerea „focului” nuclear. Din fericire, nu s-au înregistrat victime, dar pierderile au fost foarte mari, iar reactorul a fost defect de ceva timp.

Principala cerință pentru materialul tijelor de control și de urgență este capacitatea de a absorbi neutroni, iar cadmiul este unul dintre „cei mai mari specialiști” în acest domeniu. Cu o singură avertizare: dacă vorbim de neutroni termici, a căror energie este foarte mică (se măsoară în sutimi de electron volt). În primii ani ai erei atomice, reactoarele nucleare funcționau tocmai pe neutroni termici, iar cadmiul a fost mult timp considerat „prima vioară” dintre materialele tijei. Mai târziu, însă, el a trebuit să cedeze rolul principal borului și compușilor săi. Dar pentru cadmiu, fizicienii atomici găsesc din ce în ce mai multe noi domenii de activitate: de exemplu, folosind o placă de cadmiu instalată pe calea unui fascicul de neutroni, studiază spectrul energetic al acestuia, determină cât de omogen este, care este proporția de neutroni termici. în ea.

Un interes deosebit pentru oamenii de știință a fost creșterea în greutate a unui cristal CMT, care este o soluție solidă de telururi de cadmiu și mercur. Acest material semiconductor este indispensabil pentru fabricarea dispozitivelor de termoviziune - cele mai precise dispozitive cu infraroșu utilizate în medicină, geologie, astronomie, electronică, inginerie radio și multe alte domenii importante ale științei și tehnologiei. Este extrem de dificil să se obțină acest compus în condiții terestre: din cauza diferenței mari de densitate, componentele sale se comportă ca eroii celebrei fabule a lui I. A. Krylov - o lebădă, cancer și știucă și, ca urmare, în loc de o omogenă. aliaj, se obține o „plăcintă” puf. De dragul unui cristal MCT minuscul, trebuie să crească un cristal mare și să tăiați placa cea mai subțire a stratului limită din el, iar totul se pierde. Nu poate fi altfel: la urma urmei, puritatea și omogenitatea unui cristal MCT sunt estimate în sute de milioane de procente. Nu e de mirare că pe piața mondială un gram din aceste cristale costă „doar” opt mii de dolari.

Cea mai bună vopsea galbenă este o combinație de cadmiu și sulf. La fabricarea acestei vopsele se consumă cantități mari de cadmiu.

CONCLUZIE

În activitatea multifațetă a cadmiului, există și aspecte negative. În urmă cu câțiva ani, unul dintre oficialii americani din domeniul sănătății a constatat că există o relație directă între mortalitatea prin boli cardiovasculare și. conținutul de cadmiu din atmosferă. Această concluzie a fost făcută în urma unui sondaj amănunțit al locuitorilor a 28 de orașe americane. În patru dintre ele - Chicago, New York, Philadelphia și Indianapolis - conținutul de cadmiu din aer a fost semnificativ mai mare decât în ​​alte orașe; proporţia deceselor din cauza bolilor de inimă a fost de asemenea mai mare.

În timp ce medicii și biologii determină dacă cadmiul este dăunător și caută modalități de a reduce conținutul său în mediu, reprezentanții tehnologiei iau toate măsurile pentru a crește producția acestuia. Dacă în toată a doua jumătate a secolului trecut au fost extrase doar 160 de tone de cadmiu, atunci la sfârșitul anilor 20 ai secolului nostru producția anuală în țările capitaliste era deja de aproximativ 700 de tone, iar în anii 50 a ajuns la 7000 de tone ( la urma urmei, în acest timp, cadmiul a dobândit statutul de material strategic destinat fabricării de bare de reactor nuclear). Și în secolul 21, utilizarea cadmiului va crește doar, datorită proprietăților sale de neînlocuit.

REFERINȚE

1) Dzliev I.I. Metalurgia cadmiului. Moscova: Metallurgizdat, 1962.

2) Krestovnikov A.N. Cadmiu. Moscova: Tsvetmetizdat, 1956.

3) Krestovnikov A.N. Karetnikova V.P. Metale rare. Moscova: Tsvetmetizdat, 1966.

4) Lebedev B.N. Kuznetsova V.A. Metale neferoase. Moscova: Nauka, 1976.

5) Lyubchenko V.A. Metale neferoase. Moscova: Nauka, 1963.

6) Maksimova G.V. Cadmiu // Journal of Anorganic Chemistry, No. 3, 1959, P-98.

7) Plaksin I.N. Yukhtanov D.M. Hidrometalurgia. Moscova: Metallurgizdat, 1949.

8) Peisakhov I.L. Metale neferoase. Moscova: Nauka, 1950.

9) Glider V.I. Cadmiul ca agent de prevenire a coroziunii. Moscova: Tsvetmetizdat, 1952.