Властивості кадмію

КАДМІЙ (Cadmium): від грецького – цинкова руда, Cd -елементом VII групи періодичної системи елементів, ат. н. 48, ат.м. 112,40. Сріблясто-білий метал з синюватим відливом. У з’єднаннях виявляє ступінь окислення +2 Природний К. складається з стабільних ізотопів з масовими числами 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,390%) 111 (12,750%), 112 (24,070%) 113 (12,260%) , 114 (28,860%) і 116 (7,580%). Кадмій відкрив в 1817 ньому хімік Ф. Штромейер при дослідженні карбонату цинку. Промислове застосування К. відноситься до початку 19 ст.
Вміст кадмію в земній корі 1,3-10-5%. Знаходиться в основному у вигляді домішок в поліметалічних рудах цинку, свинцю і міді Іноді зустрічається у вигляді самостійних мінералів: грінокіта CdS і отавіта CdC03. Кристалічна решітка К.- гексагональна з періодами а = 2,96 А і в = 5,63 А. Атомний радіус 1,56 А, іонний радіус Са2 + дорівнює 1,03 А. Щільність (т-ра20 ° С) 8,65 г / см3; t 321 ° С tкип С; коеф. термічного розширення (т-ра 25 ° С) 29,8-10-6 х град-1; коеф. теплопровідності (т-ра 0 ° С) 0,283 кал / см • сек • град; питома теплоємність (т-ра 25 ° С) 0,055 кал / г-град, питомий електричний опір (т-ра 25 ° С) 7,4 • 10-6 ом • см. К.- м’який важкий метал; легко кується і прокочується. Межа міцності на розтяг 9,65 кгс / мм2; відносне подовження 44%; НВ = 16-20.
Поверхневий натяг рідкого К. при т-рі 350 ° С одно 628 дин / см. Нагрітий до т-ри 80 ° С К. стає крихким. На повітрі тьмяніє, покриваючись плівкою окису CdO, що оберігає від подальшого окислення. При сильному нагріванні згоряє в окис CdO – коричневий або бурий порошок. З галогенами К. з’єднується безпосередньо, утворюючи безбарвні галогеніди. При нагріванні з сіркою отримують сульфід CdS жовтого кольору. К. важко розчиняється в неокисляющих к-тах, добре – в розведеною азотної к-ті, не розчиняється у лугах. Металевий кадмій утворює подвійні, потрійні і четверні легкоплавкі сплави. Пари К. та його сполук, а також розчини цих сполук токсичні.
Осн. джерелом отримання К. служать поліметалічні цинкові руди. При випалюванні руд частина К. (3-5%) у вигляді возгонов несеться разом з оксидами цинку. Обпалена цинкова руда надходить на гідрометалургійний переробку, при якій обпалений концентрат і возгони обробляють кислим електролітом, одержуваним у виробництві цинку. Розчини сульфату цинку очищають від міді та кадмію цинковим пилом, отримуючи т. Н. мідно-кадмієвий кек, з догрого потім отримують чистий розчин сульфату кадмію. З розчину К. виділяють ЕлектроХіт. способом (з нерозчинними анодами) або методом витіснення (металліческімцінком). Утворився металевий кадмій піддають переплавки і рафинированию під розплавленої лугом, розливаючи потім в злитки.
Метал високої чистоти отримують ЕлектроХіт. способом із застосуванням глибокого очищення електроліту від мікродомішок, перегонкою К. і зонної плавкою. Поєднанням цих способів отримують До чистотою 99,99995%. К. використовують для покриття виробів із сталі і ін. (Див. Кадмірованіё), вводять в сплави (див. Кадмійсодер-жащие сплави). Добавка К. до міді (кадмієва бронза) покращує хутро. св-ва, підвищує термін експлуатації мідних проводів, мало знижуючи електропровідність. К. входить до складу антифрикційних підшипникових сплавів, використовуваних в потужних двигунах (напр., Авіаційних). Кадмій застосовують для виготовлення одного з електродів лужних нікелькадміевих акумуляторів, в ядерних реакторах для регулювання та керування ланцюговою (ядерної) реакцією. З сполук К. найбільш широке застосування знаходить сульфат, з к-рого готують електроліти для кадмирования та отримання кадмію. Сульфат і амальгаму К. використовують в нормальному елементі Вестона. Сульфід К. застосовують для виготовлення жовтої міцної фарби та ін.

Посилання на основну публікацію