Kadmiyum kompleksleri. Kadmiyum - kullanışlı, ancak son derece toksik ağır metal

Kadmiyum (Latin Kadmiyum, CD'nin bir sembolü ile gösterilir) - Atom numarası 48 ve atom kütle 112,411. Dmitry Ivanovich Mendeleev'in periyodik olarak kimyasal elementlerin periyodik sisteminin beşinci dönemi olan ikinci grubun bir yan alt grubunun bir unsurudur. Normal koşullar altında, basit bir kadmiyum maddesi ağır (8.65 g / cm3'ün yoğunluğu), gümüş-beyaz rengin yumuşak sünek sürüş geçiş metalidir.

Doğal kadmiyum, altı tanesi stabil olan sekiz izotoptan oluşur: 106CD (izotopik prevalans% 1.22), 108CD (% 0.88), 110CD (% 12,39), 111CD (% 12.75), 112CD (% 24, 07), 114CD (28.85) %). İki doğal izotop için, zayıf radyoaktivite bulundu: 113CD (izotopik prevalans% 12.22, β-bozunma 7.7 ∙ 1015 yıl yarı ömrü ile) ve 116CD (% 7.49'luk izotopik prevalans, yarı ömürlü çift β-bozulma , 0 ∙ 1019 yıl).

Periyodik sistemin kırk sekizinci elemanı, 1817'de Alman Doçent Friedrich Schtroyer tarafından açıldı, bu keşif rastgele denir. Gerçek şu ki, çinko oksit zno içeren uyuşturucu okurken Magdeburg'un magajçıları, arsenik varlığından şüpheleniliyor. Çinko oksit, tüm şüpheli ilaçların satılmasını kesinlikle reddedilen çeşitli cilt hastalıkları için kullanılan birçok merhem, toz ve emülsiyonların bir parçası olduğundan. Doğal olarak, ilgi alanlarını savunan uyuşturucu üreticisi, bağımsız bir sınav talep etti. Uzman rolünde Stromeer konuştu. ZnO'dan kahverengi-kahverengi oksit vurguladı, hidrojenle restore edildi ve onlar "kadmiyum" olarak adlandırılan gümüş beyaz bir metal aldı (Yunanca'dan. Kadmeia, kirli bir çinko oksit, ayrıca çinko cevheri). Profesör ne olursa olsun, Silezya Çinko Cadmium, 1818'de bir grup Alman bilimcisi - K. Hermann, K. Karsten ve V. Maisner tarafından bir grup Alman bilimcisi tarafından keşfedildi.

Kadmiyum yavaş nötronları emer, bu nedenle, zincir reaksiyonun hızını düzenlemek için nükleer reaktörlerde kadmiyum çubuklar kullanılır. Kadmiyum alkalin pillerde kullanılır, bazı alaşımlara bir bileşen olarak girer. Örneğin, telgraf, telefon, troleybüs tellerinin imalatı için yaklaşık% 1 CD (kadmiyum bronz) içeren bakır alaşımları kullanılır, çünkü bu alaşımlar daha fazla dayanıklılığa sahip ve bakırdan daha fazla dayanıklılık ve aşınma direncine sahiptir. Örneğin, otomatik yangın söndürücülerde kullanılan bir dizi düşük eriyen alaşımlar, kırk sekizinci eleman içerir. Buna ek olarak, kadmiyum bazı kuyumculuk alaşımlarının bir parçasıdır. Bu metal çelik ürünleri çerçevelemek için kullanılır, çünkü yüzeyinde koruyucu bir etkiye sahip bir oksit filmi taşır. Gerçek şu ki, deniz suyunda ve bir dizi başka ortamda, çerçeveler çinkodan daha verimlidir. Kadmiyum var uzun Hikaye Homeopatik tıpta kullanın. Kırk sekizinci eleman yaygın olarak kullanılmaktadır - kadmiyum sülfür, sarı boya ve renkli gözlüklerin imalatı için kullanılır ve kadmiyum floroobrate, alüminyum ve diğer metallerin lehimlenmesi için kullanılan önemli bir akıdır.

Kadmiyum, tüm omurgalı hayvanların gövdesinde bulundu, karbon değişimini, bir dizi enzimin aktivitesini ve karaciğerde hiprik asit sentezini etkilediği tespit edildi. Bununla birlikte, kadmiyum zehirli bileşikleri ve metalin kendisi bir kanserojendir. Özellikle buhar kadmiyum oksit cdo'nun tehlikeli solunması, sık ölümler genellikle sık sıktır. Kadmiyumun gastrointestinal sistem içine girmesi zararlı ve penetrasyondur, ancak ölümler çözülmedi, büyük olasılıkla bu, vücudun kendisinin kendisinin kendisinin kendisinin toxin (kusma) kurtulması gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Biyolojik özellikler

Kadmiyumun neredeyse tüm canlı organizmalarda bulunduğuna, karaya dayalı kırk sekizinci elementte, deniz organizmalarında (sünger, çoban, iglozzy, solucanlar) - 0,15 ila 3 mg / / KG, bitkilerde kadmiyum içeriği yaklaşık% 10-4'tür (kuru maddede). Çoğu canlı organizmanın bulunduğu kadmiyumun varlığına rağmen, spesifik fizyolojik önemi henüz güvenilir bir şekilde kurulmamıştır. Bilim adamları, bu elemanın, bir dizi enzimin aktivitesinde, ayrıca çinko, bakır, demir ve kalsiyum gövdesinde borsada, hyprik asit karaciğerindeki sentez üzerinde, karbonhidrat değişimini etkilediğini öğrenmeyi başardılar. Bazı çalışmaların, gıdadaki mikroskobik quadminin memelilerdeki büyümeyi teşvik edebileceği bir öneri var. Bu nedenle, bazı bilim adamları kadmiyumları koşulsal olarak temel iz elementlerine, yani, belirli dozlarda hayati, ancak toksiktir. Vücutta bile, tamamen sağlıklı bir kişi az miktarda kadmiyum içerir. Bununla birlikte, buna rağmen, kadmiyumlar en toksik ağır metallere atıfta bulunur - Rus Sanpin, 2. Tehlike sınıfına atfedilen - antimon, stronsiyum, fenol ve diğer zehirlenme maddeleri de içeren yüksek tehlikeli maddelere atfedilir. 29 Nisan 1999 tarihli "Kimyasal Güvenlik Sorunları" Bülteninde Kadmiyum, "Binyılın Dönüşü'ndeki en tehlikeli ekotoksikat" olarak görünür!

Diğer ağır metaller gibi, Kadmiyum, kümülatif bir zehirdir, yani vücutta biriktirebilir - yarı ömrü 10 ila 35 yıldır. İnsan vücudu elli yıla kadar 30 ila 50 mg kadmiyumdan biriktirebilir. İnsan vücudundaki kırk sekizinci elemanın ana "depozitosu deposu", vücutta, karaciğerde (% 20-25) bu metalin toplam miktarının% 30 ila% 60'ını içeren böbreklerdir. Daha az bir ölçüde kadmiyum, pankreas, dalak, tübüler kemikler, diğer organlar ve kumaşlar. Kanda bile küçük miktarlarda kırk sekizinci elementte. Bununla birlikte, kurşun veya cıva aksine, kadmiyum beyni nüfuz etmiyor. Çoğunlukla, vücuttaki kadmiyum, bağlı durumdadır - protein-metalotionin ile bir kompleksin içinde - bu bir tür koruyucu mekanizma, vücudun ağır metalin varlığına tepkisidir. Bu kadmiyum şeklinde daha az toksik, ancak ilişkili Zararsız hale gelmez - bu metal, böbrek işinin ihlal edilmesine ve böbrek taşlarının artan olasılığını artırabilecek yıllar boyunca biriktiriyor. İyon formunda bulunan kadmiyum için çok daha tehlikelidir, çünkü çinko'ya kimyasal olarak çok yakındır ve bir psödo-aktivatör olarak hareket eden, bir psödo-aktivatör olarak veya çinko içeren proteinlerin inhibitörleri ile birlikte, biyokimyasal reaksiyonlarda değiştirebilir ve enzimler. Kadmiyum, sitoplazmik ve nükleer hücre malzemesine bağlanır ve bunlara zarar verir, birçok hormon ve enzimin aktivitesini değiştirir; bu, sulfhidrilik (-SH) gruplarını bağlama kabiliyeti ile açıklanan birçok hormon ve enzimin aktivitesini değiştirir. Ek olarak, İyonik Yarıcı Kalsiyum ve Kadmiyumun yakınlığı nedeniyle kırk sekizinci eleman, kalsiyumun kemik dokusundaki yerini alabilir. Demirle aynı durum, hangi kadmiyumun değiştirebileceği. Bu nedenle, vücuttaki kalsiyum, çinko ve demir eksikliği, gastrointestinal sistemin kadmiyum sindiriminde% 15-20'ye kadar bir artışa yol açabilir. Bir yetişkin için zararsız günlük bir kadmiyum dozunun 1 kg kendi ağırlığı başına 1 μg kadmiyum olduğuna inanılmaktadır, büyük miktarda kadmiyum sağlık için son derece tehlikelidir.

Kadmiyumun kabulü ve vücuttaki bileşiklerinin mekanizmaları nelerdir? Zehirlenme, içme suyu (MPC için İçme suyu Kadmiyum içeren atıklarla kirlenmiş 0.01 mg / l'dir, ayrıca petrol rafinerileri ve metalurji işletmelerinin yakınında bulunan topraklarda yetişen sebze ve tahıl yiyorlar. Özellikle bu tür bölgelerden mantar kullanmak tehlikelidir, çünkü bazı bilgilere göre, KG kendi ağırlığında 100 mg kadmiyumdan fazla biriktirebiliyorlar. Sigara içmek, vücutta hem sigara hem de etrafındaki insanlarla başka bir kadmiyum alımı kaynağıdır, çünkü metal tütün dumanında. Karakteristik özellikler Kronik zehirlenme kadmiyumu, daha önce belirtildiği gibi, böbrek hasarı, kas ağrısı, kemik füzyonu, anemi. Kadmiyum tarafından akut gıda zehirlenmesi, büyük bir kerelik dozlar yiyecek (15-30 mg) veya suyla (13-15 mg) kabul edildiğinde meydana gelir. Aynı zamanda, akut gastroenterit belirtileri vardır - epigastrik bölgedeki kusma, ağrı ve konvülsiyonlar vardır, ancak, vücuda gıda ile vücuda düşen kadmiyum bileşiklerinin ölümcül zehirlenmesi vakaları, bilim bilinmemektedir, ancak ölümle bir kez Doz 350-3500 mg olabilir. Buharını (CDO) veya kadmiyum içeren tozu solunduğunda kadmiyum zehirlenmesi ile çok daha tehlikelidir (bir kural olarak, kadmiyum üretiminin üretimi üzerine gelir). Bu zehirlenmenin belirtileri, akciğerlerin, baş ağrısı, bulantı veya kusma, titreme, zayıflık ve ishalin şişmesidir. Bu zehirlenmenin bir sonucu olarak, ölümler kaydedildi.

Kadmiyum zehirlenmesindeki panzehir, kırk sekizinci elemanın sindirilebilirliğini azaltmaya yardımcı olan selenyumdur. Bununla birlikte, dengeli bir selenyum alımı gereklidir, bu, vücuttaki fazlalığının kükürt içeriğinde düşüşe yol açması ve bu kesinlikle kadmiyumun tekrar vücut tarafından kolayca emileceği gerçeğine yol açacaktır. .

Bir sigaranın 1 ila 2 μg kadmiyum içerdiği tespit edilmiştir. En az günde en az bir paket sigara içen bir kişinin, en azından yaklaşık 20 μg kadmiyumun yaklaşık 20 μg kadmiyum aldığı ortaya çıktı. Tehlike, kırk sekizinci elemanın sindirilebilirliğinin ışıktan maksimumdan -% 10 ila 20'ye kadar olduğu, bu nedenle sigara içenlerin vücutlarında, her sigara paketi ile 2 ila 4 μg kadmiyumdan emilir! Tütün dumanında bulunan nikotinin kanserinojenik etkisi genellikle kadmiyumun varlığı ile ilişkilidir ve kömür filtreleri ile bile ertelenmez.

Kadmiyum tarafından çok sayıda ölümcül çıkışı olan kütle kronik zehirlenmesi örneği, XX yüzyılın 50'sinin sonlarında tarif edilmiştir. Japonya'da, kitle hastalık vakaları kaydedildi; yerel sakinleri Kelimenin tam anlamıyla "Oh, ne kadar acı!" Olarak çevrilebilen "Itay-Itay" olarak adlandırılıyor. Hastalığın belirtileri, daha sonra ortaya çıktığı, geri dönüşümsüz böbrek lezyonlarından kaynaklandığı güçlü lomber ağrılardı; Kaslardaki güçlü ağrı. Hastalığın yaygın yayılımı ve böyle bir şiddetli kursun yüksek kirlilikten kaynaklandı ortam Japonya'da, o zamanlar ve Japonların gücünün özellikleri (pirinç ve deniz ürünleri büyük miktarda kadmiyum biriktirir). Bu hasta bulundu garip hastalık Günlük yaklaşık 600 μg kadmiyum kullanılır!

Kadmiyumun en toksik maddelerden biri olarak kabul edildiğine rağmen, tıpta bir kullanım buldu! Bu nedenle, kalp yetmezliğinden muzdarip olan hasta, nikel-kadmiyum bataryası, kalbin mekanik stimülatörünün enerjisini sağlar. Böyle bir bataryanın rahatlığı, şarj edilmesi veya değiştirilmesi için hastanın ameliyat masasına gitmek zorunda olmadığıdır. Kesintisiz pil hizmeti için, haftada sadece bir buçuk saat özel mıknatıslanmış bir ceket giymek yeterlidir.

Kadmiyum homeopati, deneysel tıpta kullanılır ve son zamanlarda yeni antitümör ilaçlar oluştururken kullanılmaya başlandı.

% 50 bizmut,% 12.5 teneke,% 25 kurşun,% 12,5 kadmiyum,% 50.5'lik kadmiyum içeren ahşap alaşımı (ahşap "s), kaynar suda kolayca eritilebilir. Alaşım 1860'da çok ünlü bir İngiliz mühendisi değil B. Wood (B.wood). Birkaç meraklı gerçekler, bu ışık eritme alaşımıyla ilişkilidir: İlk olarak, ahşapın alaşım bileşenlerinin ilk harfleri kısaltma balmumu oluşturur, ikincisi, sık sık buluş, yanlışlıkla birine atfedilir. -Name b.vuda - sadece sekiz yıl sonra doğan ünlü Amerikan fizikçi Robert Williams Voodoo.

Çok uzun zaman önce, periyodik sistemin kırk sekizinci elemanı İskoçya Yardının "Silahlarına" girdi: En iyi kadmiyum katmanının yardımıyla, ankete katılan yüzeye püskürtülür, criminalin açık parmak izlerini hızlı bir şekilde ortaya çıkarmak mümkündür. .

Bilim adamları böyle kuruldu ilginç gerçek: Kırsal alanların atmosferinde CADMITTED TIN, sanayi bölgelerinin atmosferinden çok daha fazla aşındırıcı istikrarlıdır. Özellikle, kükürt veya sülfürik anhidritlerin içeriğinin havada artması durumunda, özellikle böyle bir kaplama başarısız olur.

1968'de ABD Sağlık Görevlilerinden biri (Dr. Carrol), atmosferdeki kardiyovasküler hastalıklardan ve kadmiyum içeriğinden mortalite arasında doğrudan bir bağlantı buldu. Böyle sonuçlara, 28 şehrin verilerini analiz etti. Bunlardan dördü - New York, Chicago, Philadelphia ve Indiannopolis - Havadaki kadmiyumun içeriği, diğer şehirlerden çok daha yüksek olduğu ortaya çıktı; Kalp hastalığı sonucu ölüm oranı daha yüksekti.

Kadmiyum emisyonlarını atmosfere, su ve toprağa sınırlamak için "standart" önlemlerine ek olarak, su ve toprağa (işletmelerdeki filtre ve temizleyiciler, muhafaza ve ekim alanlarının bu işletmelerin uzaklaştırılması), bilim adamları yeni - umut verici gelişiyor. Böylece, Mississippi Nehri Koyu'ndaki Amerikan bilim adamları, kadmiyum ve cıva olarak bu tür istenmeyen unsurlardan su temizleyebileceklerine inanan sulu sümbül, sulu sümbül attı.

Tarih

Hikayeler, çeşitli çekler, incelemeler ve revizyonlarda yapılan çok fazla "keşif" bilinmektedir. Bununla birlikte, bu tür bulgular doğada bilimselden ziyade oldukça suçludur. Ve yine de, denetim sonunda başladığında böyle bir dava vardı, yeni bir açıklığa yol açtı. kimyasal element. Almanya'da XIX yüzyılın başında oldu. Bölge Doktoru R. Rolol, ilçesinin eczanelerini kontrol etti, revizyon sırasında - Magdeburg yakınlarındaki eczanelerde - çinko oksit keşfetti. görünüm hangi şüphelere neden oldu ve içinde arsenik önerdi. Varsayımlarının onaylanmasında, bantlar asitte ele geçirilmiş bir ilaçla çözüldü ve sarı tortunun sergisinin, arsenik sülfite benzeyen, sarı tortunun sergisine yol açan hidrojen sülfit çözeltisini kaçırdı. Tüm şüpheli ilaçlar - merhemler, tozlar, emülsiyonlar, tozlar hemen satıştan çekildi. Benzer bir adım, tüm kopyalanmış ilaçları üreten koyundaki fabrikanın sahibi tarafından öfkelenmiştir. Bu girişimci - Herman, bir kimyager mesleğe göre, kendi malların kendi uzmanlığını yaptı. Arsenik deneylerin tamamen ünlü cephanesini denedim, ürünlerinin bu konuda saf olduğuna ikna edildi ve utanç verici denetçi sarı çinko oksit demir verir. Deneylerinin sonuçlarını bildirmek, Hannover, Herman, bağımsız bir sınav ve mallarının "rehabilitasyonunu" tamamladı. Sonuç olarak, Göttingen Üniversitesi Üniversitesi Kimya Bölümüne başkanlık eden Profesör Schriyer'in görüşünü ve yarı zamanlı olarak tüm Hannover eczanelerinin genel denetçisinin görevini bulmaya karar verildi. Doğal olarak, strokeen sadece çinko oksitle değil, aynı zamanda bu oksitin elde edildiği çinko karbonat da dahil olmak üzere Schendegek fabrikasından başka çinko ilaçlar da gönderildi. Çarpma çinko karbonat znco3, Friedrich Strogeer oksit aldı, ancak beyaz olmaması gerektiği gibi, ama sarımsı. Daha fazla araştırmanın bir sonucu olarak, ilaçların, herman'ın düşündüğü gibi, ne de demir olarak kabul edildiği gibi, ilaçların ya arsenik içermemesi gerektiği ortaya çıktı. Sıradışı renk renginin nedeni tamamen farklı bir metaldi - daha önce bilinmeyen ve çinko ile çok benzer özelliklerdi. Fark sadece hidroksitinin, zn (OH) 2'nin aksine, amfoter değildi ve temel temel özellikleri belirledi. Strogeer aradı yeni metal Cadmium, çinko ile yeni unsurun güçlü bir benzerliğine işaret eden kadmiyum - καδμεια (Kadmeia), uzun zamandır çinko cevheri (örneğin, bir ZnCO3 kokusu) ve çinko oksit gösterilmiştir. Buna karşılık, bu kelime, Legends'e göre bir çinko taşı bulan ve bakır (cevherden ertelemesi için) altın rengini açma yeteneğini açan CADMA'nın Phoenisy adına geliyor. Eski Yunan efsanelerine göre, başka bir CADM vardı - ejderhayı kazanan ve kaleyi düşmanın toprağında düşman tarafından düşman tarafından yaptıran bir kahraman vardı, etrafında en büyük yedi sevgili şehri çevreledi. Semitik dillerde "CADMOS", ekstraksiyonun yerlerinden veya ihracatının yerlerinden mineralin adı ile monte edilebilecek "Doğu" anlamına gelir. doğu ülkesi veya iller. 1818'de Friedrich Stromeer yayınlandı detaylı Açıklama Zaten iyi çalışmayı başardığı özellikleri olan yeni metal. Serbest formda, yeni eleman beyaz bir metal, yumuşak ve çok dayanıklı değil, kahverengimsi bir oksit filmi ile tepesinde. Çok yakında, sıklıkla olduğu gibi, kadmiyumun açılışındaki strokun önceliği meydan okumaya başladı, ancak tüm iddialar yakında reddedildi. Biraz daha sonra, başka bir Alman kimyager Kerstreni, Silezya çinko cevheride yeni bir unsur buldu ve Ona Mellin'i (Latin Mellinus'tan - "Sarı Ayva gibi"). Böyle bir adın nedeni, hidrojen sülfit etkisi altında oluşturulan tortunun rengiydi. Kersten'in Chagrin "Mellen" Striyer'in "kadmiyumu" idi. Daha sonra, daha sonra, kırk sekizinci eleman için diğer isimler sunuldu: 1821'de, John, ünlü kimyager Martin Clasprot'un onuruna - Uranyum, Zirkonyum ve Titanyum ve Hilbert "YONGONIM'in onuruna" Claspoith "unsuruna atıfta bulundu. "- 1804 Asteroid Juno'da adı açık. Ancak, bilimin önündeki fıçı tahtalarının liyakatının ne kadar büyük olursa olsun, adı kimyasal elementler listesinde bir yer kazanmak için değildi: Kadmiyum kadmiyum kaldı. Doğru, önce Rusça kimyasal edebiyatında yARIŞI XIX. Yüzyıl Kadmiyum genellikle CADM olarak adlandırıldı.

Doğada bulma

Kadmiyum tipik olarak nadiren ve oldukça çoklu eleman, bu metalin ortalama içeriği dünya Kore (Clark) yaklaşık% 1.3% 10-5 tahmin edildi veya ağırlıkça% 10-5, yaklaşık 130 mg / t kadmiyum litosferinde ortaya çıktı. Kadmiyum, nadir Almanya'nın 25 kat daha fazla olduğu düşünülen gezegenimizin derinliklerinde çok az! Kadmiyumun yaklaşık olarak aynı oranları ve diğer nadir metallerle: berilyum, sezyum, scandium ve indiyum. Kadmiyum, antimon (% 10-5) için prevalansa yakındır (% 10-5) ve iki kez daha cıvadan daha fazlası (% 8-6).

Kırk sekizinci eleman için, sıcak yeraltı sularında çinko ile birlikte göç (kadmiyum, birçok mineralde ve her zaman çinko minerallerdeki izomorfik safsızlıklar şeklinde) ve diğer chalifilik elementler, yani doğal elementlerin doğal oluşumuna yatkın olmasını sağlar. Sülfitler, selenitler, televizyonlar, sülfozoller ve bazen yerli durumlarda karşılaşılır. Ek olarak, kırk sekizinci eleman, hidrotermal sedimanlarda konsantre edilir. KG başına 0,2 mg kadmiyuma kadar olan kadmiyum volkanik kayaçlarda oldukça zengin; Tortul kayaçlar arasında, en zengin kırk sekizinci kil elemanı - 0.3 mg / kg'a kadar (kireçtaşlarının karşılaştırılması için, kadmiyum 0.035 mg / kg, kum torbaları - 0.03 mg / kg). Topraktaki ortalama kadmiyum içeriği 0.06 mg / kg'dır. Ayrıca, bu nadir metal, suda çözünmüş biçimde (sülfat, klorür, kadmiyum nitrat) içinde bulunur ve organ-mineral komplekslerinin bir parçası olarak süspanse edilir. Doğal koşullarda, kırk sekizinci eleman, demir dışı metal cevherlerinin liçlenmesi sonucu ve ayrıca su bitkilerinin ve biriktirebilecek organizmaların ayrışmasının bir sonucu olarak yeraltı suyuna girer. 20. yüzyılın başından bu yana, doğal suların kadmiyumunun antropojenik kirliliği, kadmiyumun sudaki ve toprağın akışındaki geçerli bir faktör haline gelmiştir. Sudaki kadmiyumun içeriğinde, önemli bir etki ortamın bir pH'sine sahiptir (alkalin ortamında kadmiyum, hidroksit formunda bir çökeltiye girer), ayrıca sorpsiyon işlemleri. Kadmiyumun aynı antropojenik nedenine ve havada. Kırsal kesimde, havadaki kadmiyum içeriği 0.1-5.0 ng / m3'tür (1 ng veya 1 nanogram \u003d 10-9 gram), şehirlerde - 2-15 ng / m3, sanayi bölgelerinde - 15 ila 150 ng / m3. Çoğunlukla kadmiyuma girerek atmosferik hava Termik santrallerde yanmış birçok kömürün bu elemanı içermesi nedeniyledir. Havadan gönderildi, kadmiyum su ve toprağa girer. Mineral gübrelerin kullanımı, topraktaki kadmiyum içeriğinde bir artışa katkıda bulunur, çünkü neredeyse hepsi bu metalin küçük safsızlıkları içeriyor. Sudan ve topraktan kadmiyum bitkilere ve canlı organizmalara girer ve ardından gıda zincirinde insana "tedarik edilebilir".

Kadmiyumun kendi minerallerine sahiptir: Howlit, CDCO3 ruloları, CDO modemponit (% 87.5 CD içerir), GREKENIT CDS (% 77.8 CD), XANTOCHROIT CDS (H2O) X (% 77.2 CD) CDSE CADSE (% 47 CD). Bununla birlikte, mevduatlarını oluşturmazlar, ancak çinko, bakır, kurşun ve polimetalik cevherlerde (50'den fazla), kırk sekizinci elemanın endüstriyel üretiminin ana kaynağı olan safsızlıklar şeklinde bulunurlar. Dahası, ana rol, kadmiyum konsantrasyonunun% 0.01 ila% 5 (sıçrama zns cinsinden) arasında değiştiği çinko cinsinden oynanır. Çoğu durumda, sfalaz dizisindeki kadmiyum içeriği% 0.4 -% 0.6'yı geçmez. Kadmiyum galenit (% 0.005 -% 0.02), pirit (% 0.003 - 0.2), pirit (% 0.02'ye kadar), kalkopirit (0.006 -% 0.12), ancak bu sülfitlerden, kadmiyumdan genellikle çıkarılmaz.

Kadmiyum bitkilerde (hepsinin çoğu mantarda) ve yaşayan organizmalarda biriktirebilir (özellikle suda), bu nedenle, Cadmium deniz tortusu cinslerinde - Trales (Mansfeld, Almanya) bulunabilir. General World Cadmium kaynakları, 20 milyon ton, endüstriyel - 600 bin ton olarak tahmin edilmektedir.

Uygulama

Kırk sekizinci elemanın ana tüketicisi, akımın kimyasal kaynaklarının üretilmesidir: Nikel-kadmiyum ve gümüş-kadmiyum piller, yedek pillerdeki kurşun-kadmiyum ve cıva-kadmiyum elemanları, Weston'un normal unsurları. CADMICELIAN'in (ANN) endüstrisinde kullanılan piller (ANN), mevcut akımın en çok aranan kimyasal kaynaklarından biridir. Bu tür pillerin negatif plakaları, aktif bir ajan olarak süngerimsi kadmiyumlu demir ızgaralardan yapılmıştır ve pozitif plakalar nikel oksit ile kaplanmıştır. Elektrolit olarak, bir kostik potasyum çözeltisi (potasyum hidroksit) bir çözeltidir. Nikel-kadmiyum alkalin piller asit leadinden daha güvenilirdir. Kadmiyum kullanan kimyasal akım kaynakları, uzun bir servis ömrü, iş stabilitesi ve yüksek elektriksel özelliklerle ayırt edilir. Diğer şeylerin yanı sıra, pillerin verilerini şarj etmek bir saatten az sürer! Bununla birlikte, ANN, ön taburcu olmadan ve bu konuda, elbette, metal hidrit pillerden daha düşüktür.

Başka bir çok çeşitli kadmiyum, metallerde (çerçeve) koruyucu korozyon önleyici kaplamalar uygulanır. Kadmiyum kaplama, demir ve çelik ürünleri atmosferik korozyona karşı güvenilir bir şekilde korur. Geçmişte, Matriyation, metali erimiş kadmiyuma daldırarak üretildi, modern işlem yalnızca elektrolitik olarak gerçekleştirilir. Uçağın, gemilerin yanı sıra, tropik iklim koşullarında çalışmak üzere tasarlanan parçaların ve mekanizmaların en sorumlu detayları CADM'ye tabidir. Çinko ve kadmiyumun bazı özelliklerinin benzer olduğu bilinmektedir, ancak kadmiyum kaplamanın galvanizli olarak bazı avantajlara sahip olduğu bilinmektedir: Birincisi, ikinci olarak korozyona daha dayanıklıdır, ikincisi, pürüzsüz ve pürüzsüz hale getirmek daha kolaydır. Ek olarak, çinko aksine, kadmiyum bir alkalin ortamında stabildir. CADDMITTED TIN, oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak kırk sekizinci elemandan kaplama kullanımının kesinlikle yasak olduğu bir alan var - bu gıda endüstrisi. Bu, yüksek kadmiyum toksik ile ilişkilidir. Belirli bir anın, kadmiyum kaplamaların yayılması, kadmiyumun metaldeki çelik kısmın elektrolitik uygulanması ile sınırlandırılmıştır - elektrolitte bulunan hidrojen nüfuz edilebilir ve bilindiği gibi, bu eleman hidrojen kırılganlığına neden olur. Yük altında beklenmedik metal imha edilmesine yol açan yüksek mukavemetli çelikler. Sorun, Sovyet bilimcisini SSCB Bilimler Akademisi Enstitüsü'nden çözebildi. Titanyumun önemsiz bir katkı maddesinin (bin kadmiyum başına bir titanyum atomunun) devriye giren çelik kısmını hidrojen kırılganlığının oluşmasından koruduğu ortaya çıktı, çünkü kaplama işlemindeki titanyum tüm hidrojenleri çelikten emer.

Dünyanın küresel üretiminin onda biri, alaşımların üretimine geçirilir. Küçük bir erime noktası, düşük öldürücü alaşımlarda kadmiyumun geniş kullanımının nedenlerinden biridir. Örneğin, kırk sekizinci elemanın% 12,5'ini içeren bir Diart alaşımıdır. Bu tür alaşımlar, metal ile cam çiviler için, otomatik yangın söndürme sistemlerinde ince ve karmaşık dökümler üretmek için malzeme olarak askerler olarak kullanılır. Kırk sekizinci eleman içeren askerler, sıcaklık dalgalanmalarına oldukça dayanıklıdır. Diğer ayırt edici özellik Kadmiyum alaşımları yüksek antifrictiction özellikleridir. Böylece, otomotiv, havacılık ve gemi motorlarında faaliyet gösteren rulmanların imalatı için kadmiyumun% 99'unu ve% 1 nikel içeren bir alaşım kullanılmaktadır. Kadmiyum, yağlayıcılarda bulunan organik asitler de dahil olmak üzere asitlerin etkisine yeterince raflanmadığından, kadmiyum bazlı yatak alaşımları indiyum ile kaplıdır. Düşük kadmiyum katkı maddeleri olan (% 1'den az) bal doping, elektrikli taşıma hatlarında daha aşınmaya dayanıklı teller yapmanızı sağlar. Bu gibi önemsiz kadmiyum takviyeleri, bakırın kuvvetini ve sertliğini önemli ölçüde artırabilir, pratik olarak elektriksel özelliklerinin bozulması yoktur. Amalgam Kadmiyum (Merkür'teki Kadmiyum Çözümü) diş mühürlerinin üretimi için diş tekniğinde kullanılır.

20. yüzyılın kırklarında, Kadmiyum'un yeni bir rolü vardı - regülasyonlu ve acil durum çubukları ondan atomik reaktörler vardı. Kırk sekizinci elemanın mümkün olan en kısa sürede stratejik bir materyal haline gelmesinin nedeni, termal nötronları çok iyi emer. Ancak "atom yüzyıl" nın ilk reaktörleri yalnızca termal nötronlar üzerinde çalıştı. Yalnızca daha sonra, hızlı nötronlar üzerindeki reaktörlerin enerji için daha vaat ediyor ve bir nükleer yakıt elde etmek için - 239PU ve hızlı nötronların kadmiyumuna karşı güçsüz olduğu ortaya çıktı, onları gecikmiyor. Bununla birlikte, termik nötronlardaki reaktörlerin zamanında kadmiyum, baskın rolünü kaybetti, Bor ve bileşiklerine verdi.

Kadmiyumun yaklaşık% 20'si (bileşikler şeklinde) inorganik boyama maddeleri üretmek için kullanılır. CDS kadmiyum sülfür, daha önce kadmiyum urace olarak adlandırılan önemli bir mineral boyasıdır. 20. yüzyılın başında, limon sarıdan turuncuya kadar değişen altı tondan oluşan bir kadmiyum alabileceğiniz bilinmektedir. Aynı zamanda elde edilen boyalar, zayıf alkalilere ve asitlere karşı dirençlidir ve kesinlikle hidrojen sülfitine duyarlı değildir. CDS bazlı boyalar birçok alanda kullanılmıştır - resim, baskı, porselen resimler, binek otomobillerini kaplar, buhar dumanından koruyarak. Tekstil ve sabun üretiminde kadmiyum sülfit içeren boyalar kullanılmıştır. Bununla birlikte, şu anda, kadmiyumun oldukça pahalı bir sülfiti genellikle daha ucuz boyalar - kadmopon (bir kadmiyum sülfit ve baryum sülfat karışımı) ve bir çinko-kadmiyum litonon (bir Cadmontone, artı çinko sülfür) (kompozisyon) ile değiştirilir. Kırk sekizinci elemanın bir başka bileşiği - Selenide Kadmiyum CDSE - Kırmızı Boya gibi geçerli. Bununla birlikte, sadece boyama maddelerinin üretiminde değil, kırk sekizinci elemanın bileşiğini kullanmalarını, örneğin filmin üretimi için de kullandığını tespit ettiler. güneş pilleri, verimliliği yaklaşık% 10-16. Ek olarak, CD'ler yarı iletken malzemelerin ve fosforların bir bileşeni olarak kullanılan oldukça iyi bir termoelektrik malzemedir. Bazen kadmiyum, mutlak sıfıra yakın maksimum termal iletkenliği (diğer metallere göre) ile ilişkili olan kriyojenik teknikte kullanılır.

Üretim

Kırk sekizinci elemanın ana "tedarikçileri", çinko, bakır-çinko ve kurşun çinko cevheri işlemlerinin yan ürünleridir. Kendi kadmiyum minerallerine gelince, kırk sekizinci elemanın elde edilmesine ilgi duyan tek kişi, "kadmiyum yıkımı" olarak adlandırılan Grekenit CD'leridir. GREKENIT, çinko cevheri geliştirirken kandırak ile birlikte mayınlıdır. İşlem sürecinde kadmiyum, işlemin ko-ürünlerinde birikir, ardından alındığı yerden birikir. Polimetalik cevherleri işlenirken, daha önce belirtildiği gibi, kadmiyum çinko üretiminin bir yan ürünüdür. Bunlar, bakır-kadmiyum kettimidir (ZNSO4'ün çinko tozunun, çinko tozunun etkisiyle), 2 ila 12 CD veya pussier (damıtma sırasında oluşan damıtma sırasında oluşan uçucu fraksiyonlar) içeren metal çökeltme nedeniyle elde edilen metal yağışlardır. )% 0.7 ila% 1.1 kadmiyum içeren. Çinko'nın damıtma temizliği sırasında elde edilen en zengin kırk sekizinci eleman konsantrasyonu, kadmiyumun% 40'ına kadar içerebilirler. Bakır-kadmiyum Keks'lerden ve diğer ürünlerden, yüksek bir kırk sekizinci eleman içerikli, genellikle eşzamanlı hava havalandırma ile sülfürik asit H2S04 ile sızdırılır. Süreç, bir oksitleyici ajan varlığında, manganez cevheri veya elektroliz banyolarından döner bir manganez çamuru bulunur.

Ek olarak, kadmiyum, kurşun ve bakır eritme tesislerinin tozundan çıkarılır (sırasıyla% 0.5 ila% 5 ve% 0.2 ila% 0.5 kadmiyum içerebilir). Bu gibi durumlarda, toz genellikle konsantre H2S04 sülfürik asit ile muamele edilir ve daha sonra elde edilen kadmiyum sülfat su ile sızdırılır. Elde edilen kadmiyum sülfat çözeltisinden, çinko tozunun etkisi bir kadmiyum süngeri ile çökeltilir, daha sonra sülfürik asit içinde çözündürülür ve çözeltiyi safsızlıklardan sodyum karbonat Na2C03 veya zno çinko oksit etkisine sabitleyin, bu da mümkündür İyon değişim yöntemlerini kullanmak için. Metal kadmiyum, santrifüjlü ayırıcılar kullanılarak alüminyum katotlar veya çinko ile geri kazanım (CDO4 Solutions ile CDO4 Çözümleri ile yer değiştirme) ile elektroliz ile izole edilir. Metal kadmiyumun rafine edilmesi genellikle metalin alkali tabakası altındaki erimedir (çinko ve kurşun gidermek için), Na2C03'ü kullanmak mümkündür; Alüminyum eriyik (nikel giderimi için) ve amonyum klorür NH4CL (thallium çıkarmak için) kesme. Yüksek saflıkta kadmiyum, iyon değişimi veya ekstraksiyon kullanılarak gerçekleştirilen ara elektrolit temizleme ile elektrolitik rafinasyon ile elde edilir; Metalin doğrulanması (genellikle indirgenmiş basınç altında), kaynak bölgesi veya diğer kristalleşme yöntemleri. Yukarıda belirtilen temizlik yöntemlerinin birleştirilmesi, temel safsızlıkların (çinko, bakır ve diğer) içeriği ile metal kadmiyum elde etmek mümkündür. Ek olarak, kırk sekizinci elemanın temizlenmesi için, sıvı kadmiyumda teknikler, sodyum hidroksit NAOH, amalgam elektrolizinin eriyiğindeki elektrodevasyonda teknikler kullanılabilir. Elektrikli bir namlu ile eriyen bir bölge kombinasyonu ile, temizlik ile birlikte, kadmiyum izotoplarının ayrılması da ortaya çıkabilir.

Küresel kadmiyum üretiminin üretimi büyük ölçüde çinko üretimi ölçeği ile ilişkilidir ve son on yıllar boyunca önemli ölçüde artmıştır - dünyadaki 2006 verilerine göre, yaklaşık 21 bin ton kadmiyum üretildi, 1980'de bu rakam sadece 15 bin ton. Kırk sekizinci eleman tüketimindeki artış devam ediyor ve şimdi devam ediyor. Bu metalin ana üreticileri Asya ülkeleridir: Çin, Japonya, Kore, Kazakistan. 12 bin ton için hesaplar toplam üretim. Büyük kadmiyum üreticileri de Rusya, Kanada ve Meksika olarak kabul edilebilir. Toplu kadmiyum üretiminin Asya'ya doğru yer değiştirmesi, Avrupa'da kırk sekizinci elemanın kullanımında ve içinde bir azalma olmadığı gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Asya bölgesi Aksine, nikel-kadmiyum elemanlarının talebi, çoğu şeyi Asya ülkelerine dönüştürmeyi zorlaştırıyor.

Fiziki ozellikleri

Kadmiyum, gümüş beyaz bir metaldir, taze bir kesimde mavi bir şekilde dökülür, ancak koruyucu bir oksit filmin oluşumu nedeniyle havada solmasıdır. Kadmiyum oldukça yumuşak bir metaldir - teneke ile zor, ama daha yumuşak çinko, bir bıçak kesmek oldukça mümkün. Kırk sekizinci elemanın yumuşaklığına sahip toplamda, bir tadı ve sürüklenme gibi kalite açısından endüstride önemlidir - tabakalara mükemmel bir şekilde yuvarlanır ve telin içine doğru uzanır, bu, herhangi bir sorun olmadan parlatma yol açtı. 80 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında, kadmiyum esnekliğini kaybeder ve çok fazla toz haline getirilebilir. MOOS'taki kadmiyumun sertliği, tuzlu suya (tavlanmış numune için) 200-275 MPA'ya göre iki kişiye eşittir. Germe mukavemeti 64 mn / m2 veya 6.4 kgf / mm2,% 50 (20 ° C sıcaklıkta) göreceli uzama, 9.8 MPa verim mukavemeti.

Kadmiyum, periyotlara sahip altıgen süpürülmüş bir paketlenmiş kristal kafes vardır: a \u003d 0.296 nm, c \u003d 0.563 nm, oranı C / A \u003d 1,882, Z \u003d 2, kristal kafes 116 μj / kmolün enerjisi. Mekansal Grup C6 / MMM, Atomik Yarıçapı 0.156 Nm, İyon Yarıçapı CD2 + 0.099 NM, Atom Cilt 13.01 ∙ 10-6 m3 / mol. Bükme sırasında saf kadmiyumdan çubuk, bir teneke ("teneke ağlama") gibi zayıf bir çatlama yapar - metal bir mikrokristaller tarafından ovulacak, ancak metaldeki herhangi bir safsızlık bu etkiyi yok eder. Genel olarak, fiziksel, kimyasal ve farmakolojik özelliklerine göre, kadmiyum, çinko ve cıva ile daha fazla benzerlik olan bir grup ağır metallere aittir.

Kırk sekizinci elemanın (321.1 ° C) erime noktası oldukça düşüktür ve eritme sıcaklıkları (327.4 ° C) veya thallium (303.6 ° C) kurşun için karşılaştırılabilir. Bununla birlikte, metallerin (419.5 ° C) 'den düşük, ancak teneke (231.9 ° C) daha yüksek olan metallerin bir dizi metali benzer erime sıcaklıklarından farklıdır. Kadmiyumun kaynama noktası da düşüktür - yalnızca ilginç olan 770 ° C, diğer birçok metalde olduğu gibi, eritme ve kaynama sıcaklıkları arasındaki fark büyüktür. Böylece kurşun halinde kaynama noktası (1 745 ° C), 5 katın erime noktasından daha büyük ve kaynama noktası, 2,620 ° C, erime noktasının 11 katı olan teneke! Aynı zamanda, çinko kadmiyuma benzer şekilde, sadece 960 ° C'nin kaynama noktası olan 419.5 ° C'nin erime noktasına sahiptir. Kadmiyum için termal genleşme katsayısı 29.8 10-6 (25 ° C sıcaklıkta). 0.519'un altında kadmiyum bir süper iletken haline gelir. Kırk sekizinci elemanın 0 ° C'deki termal iletkenliği 97.55 W / (M) veya 0.233 CAL / (bkz. Saniye ° C). Kadmiyumun (25 ° C'lik bir sıcaklıkta) spesifik ısı kapasitesi 225.02 J / (Kg ila) veya 0.055 Kal / (G ° C). Kırk sekizinci elemanın sıcaklık değişikliğinin sıcaklık katsayısı, sıcaklık aralığında 0 ° C ila 100 ° C arasındaki sıcaklık katsayısı 4.3 10-3, kırk sekizinci elemanın spesifik elektrik direnci (20 ° C sıcaklıkta) 7.4 10-8 ohm m (7.4 10-6 ohm cm). Kadmiyum diamagnetic, manyetik duyarlılığı -0,176,10-9 (20 ° C sıcaklıkta). Standart Elektrot Potansiyeli -0.403 V. Kadmiyumun Elektriği 1.7. Termal nötronların 2450-2900-10 ~ 28 m2 yakalamasının etkili kesiti. Elektron çıkışı işlemi \u003d 4.1 EV.

Yoğunluk (oda sıcaklığında) kırk sekizinci eleman 8.65 g / cm3'tür, bu da kadmiyumun ağır metallere bağlanmasını mümkün kılar. N. Reemers'ın sınıflandırılmasına göre, 8 g / cm3'ten fazla yoğunluğa sahip metaller şiddetli olarak kabul edilmelidir. Böylece, ağır metaller arasında PB, CU, zn, ni, cd, co, sb, sn, bi, co, sb, sn, bi, hg bulunur. Ve kadmiyum liderliğinden daha hafif (yoğunluk 11.34 g / cm3) veya cıva (13.546 g / cm3), ancak ağır kalay (7.31 g / cm3).

Kimyasal özellikler

Kadmiyumun kimyasal bileşikleri her zaman valans 2 sergiler (dış elektronik katmanın (5S2) konfigürasyonu, ikinci grubun (çinko, kadmiyum, cıva) yan alt grubunun elemanlarının yanı sıra elemanların atomlarının atomlarının Bakır alt grubunun, ikinci dış elektronik dışın D-Suite katmanı tamamen doldurulur. Bununla birlikte, çinko alt grubunun unsurları, bu sublevel zaten oldukça kararlıdır ve elektronların çıkarılması çok yüksek enerji maliyetleri gerektirir. Diğer karakteristik özellik Bakır alt grubunun elemanlarına yaklaşan çinko alt grubunun unsurları, karmaşıklık eğilimidir.

Daha önce de belirtildiği gibi, kırk sekizinci eleman, çinko ve cıva ile bir grup periyodik sistemde bulunur, aralarında bir ara yeri işgal eder, bu nedenle bir numara kimyasal özellikler Bütün bu unsurlar benzer. Örneğin, bu metallerin oksitleri ve sülfürleri pratik olarak suda çözünmezdir.

Kuru havada, kadmiyum stabildir, ancak metalin yüzeyinde nemli bir nemli, ince bir CDO oksit filmi, metali daha fazla oksidasyondan koruyan, yavaşça oluşturulur. Güçlü enfeksiyonla, kadmiyum yanarları, ayrıca kadmiyum oksit haline dönüşüyor - açık kahverengiden koyu kahverengiye kadar kristalin bir toz (renk şemasındaki fark kısmen partikül büyüklüğü nedeniyledir, ancak bir kristal kafes kusurunun sonucu daha büyüktür. ), CDO Yoğunluğu 8.15 g / cm3; 900 ° C'nin üzerinde, sineğin kadmiyum oksiti ve 1 570 ° C'de tamamen yerleştirilmiş. Kadmiyum çiftleri, su buharları ile hidrojen serbest bırakma ile reaksiyona girer.

Asitler, bu metalin tuzlarını oluşturmak için kadmiyumla etkileşime girer. HNO3 nitrik asit, kırk sekizinci elemanı kolayca çözerken, azot oksit serbest bırakılır ve bir CD hidrat (NO3) 2 4H2O verir; bu da Nitrat oluşur. Diğer asitlerden - tuz ve seyreltilmiş kükürt - kadmiyum yavaşça hidrojeni yavaşlatır, bununla, kırk sekizinci elemanın gerilmesine mal olması gerektiği, ancak hidrojenin önünde olması gerektiği gerçeğiyle açıklanmaktadır. Alkalis çözümleriyle, çinko aksine, kadmiyum etkileşime girmiyor. Kadmiyum, amonyum nitrat NH4NO3'ü konsantre çözeltilerle amonyum NH4NO2 nitritine geri yükler. Kadmiyumun erime noktasının üzerinde doğrudan halojenlere bağlanır, renksiz bileşikler oluşturur - halojenür kadmiyum. CDCL2, CDBR2 ve CDI2 suda kolayca çözülür (ağırlıkça% 53.2 ağırlıkça% 53.2), kadmiyum florür CDF2'sini (20 ° C'de ağırlıkça% 4.06) çözülmesi çok daha zordur, bu da etanolde kesinlikle çözünmeyen . Metal veya floroodorod üzerindeki florinin kadmiyum karbonatına yapılması ile elde edilebilir. Kadmiyum klorür, konsantre hidroklorik asit veya 500 ° C'de metal klorlama ile kadmiyum ile etkileşime girerek elde edilir. Kadmiyum bromür, metal brominasyon veya bromomotodorodun kadmiyum karbonatına etkisi ile elde edilir. Isıtma kadmiyumu gri ile etkileşime girerken, bir CD'ler sülfit (limon sarıdan turuncu-kırmızıdan) oluştururken, su ve seyreltilmiş asitlerde çözünmez. Kadmiyum fosfor ve arsenik ile kaynaştığında, fosfit ve CD3P2 ve CDAS2 bileşimlerinin arsenitine göre, antimon - kadmiyum antimonid ile. Hidrojen, azot, karbon, silikon ve bor ile kadmiyum reaksiyona girmez. Dolaylı yollar, ısıtılmış hidrit CDH2 ve CD3N2 nitrürü olduğunda kolayca ayrıştırılır.

Kadmiyum tuzlarının çözümleri, hidroliz nedeniyle ekşi bir reaksiyona sahiptir, kostik alkali beyaz CD (OH) 2 hidroksit ile çökeltilir. Çok konsantre alkalis çözümlerinin etkisiyle, Na2 gibi hidrokokoksal modlara dönüşür. Kadmiyum hidroksit, çözünür kompleksler oluşturmak için amonyakla reaksiyona girer:

CD (OH) 2 + 6NH3 H2O → (OH) 2 + 6H2O

Ek olarak, CD (OH) 2, alkalin elemanları siyanürlerinin etkisi altındaki çözüme geçer. 170 ° C'nin üzerinde CDO'ya ayrıştırılır. Hidrojen peroksit ile kadmiyum hidroksit etkileşimi sulu çözelti çeşitli kompozisyonun peroksitlerin oluşumuna yol açar.

Kadmiyum (Kadmiyum), CD, Periyodik MendeleV sisteminin kimyasal element II grubu; Atom numarası 48, atomik ağırlık 112.40; Beyaz, Parlak, Ağır, Yumuşak, Drig Metal. Eleman, kütle sayıları olan 8 stabil izotop oluşumundan oluşur: 106 (% 1.215), 108 (% 0.875), 110 (% 12,39), 111 (% 12,75), 112 (% 24.07), 113 (12, 26) ), 114 (% 28.86), 116 (% 7.58).

Tarihsel referans. 1817'de, Alman kimyager F. Stromeer, eczanelerden birinin gözden geçirilmesiyle, çinko karbonatın, bir hidrojen sülfit hidrojen sülfiti olarak biriktirilen bilinmeyen bir metalin bir karışımını içerdiğini keşfetti. Strogeer açık metal kadmiyum açık (Yunan'dan. Kadmeia, kirli bir çinko oksit, ayrıca çinko cevheridir). Ne olursa olsun, Alman bilimcileri K. Herman, K. Karsten ve V. Maisner, 1818'de Silezya Çinko Cevherleri'nde kadmiyum açtı.

Kadmiyumun doğada yayılması. Kadmiyum, Clark Lithosphere 1.3 ·% 10 -% 5 ile ağırlıkça nadir ve dağınık bir unsurdur. Kadmiyum için, sıcak yeraltı sularında çinko ve diğer chalifilik elemanlar ve hidrotermal birikintilerde konsantrasyon ile birlikte göç. Mineral Sfellerite Zns yerleri,% 5'e kadar% 5'e kadar% 0,5-12'ye kadar CD içerir. Daha az sıklıkla GREKENIT CD'leri karşılıyor. Kadmiyum deniz tortusu cinslerinde yoğunlaşıyor - şal (Mansfeld, Almanya), içinde çinko ve diğer chalifilik elemanlar ile de ilişkili olduğu kumtaşlarında. Biyosfer - CDCO 3 karbonat (koyma), CDO oksit (monitonit) ve CDSE selenitinde üç çok nadir bulunan bağımsız kadmiyum minerali bilinmektedir.

Kadmiyumun fiziksel özellikleri. Cadmium altıgen kristal ızgarası, A \u003d 2.97311 Å, C \u003d 5,60694 Å (25 ° C'de); Atomik yarıçapı 1.56 Å, ION yarıçapı CD 2+ 1.03Å. 8.65 g / cm3 (20 ° C), T320.9 ° C, T KIP 767 ° C, termal genleşme katsayısı 29.8 · 10 -6 (25 ° C'de); termal iletkenlik (0 ° C'de) 97.55 W / (M · K) veya 0.233 Kal / (CM · SEC · ° C); özısı (25 ° C'de) 225.02 J / (kg · k) veya 0.055 kal / (R · ° C); Spesifik elektrik direnci (20 ° C'de) 7.4 · 10 -8 ohm · m (7.4 · 10 -6 Ohm · cm); Elektrikli Dayanıklı Sıcaklık Katsayısı 4.3 · 10 -3 (0-100 ° C). Çekme mukavemeti 64 Mn / m2 (6.4 kgf / mm 2), göreceli uzatma% 20, Brinell sertliği 160 mn / m2 (16 kgf / mm 2).

Kadmiyumun kimyasal özellikleri. 4D 10 5'lerin 2 atomunun dış elektronik elektronik konfigürasyonuna uygun olarak, bağlantılardaki kadmiyum değerliği 2'dir. Kadmiyum havası, metali daha fazla oksidasyondan koruyan ince bir CDO oksit filmi ile kaplanmış havayı doldurur. Havada güçlü bir ısıtma ile kadmiyum, CDO oksitine birleştirir - hafif kahverengiden koyu kahverengi renkten, 8.15 g / cm3 yoğunluğundan oluşan kristal toz; 700 ° C'de CDO erime olmadan özür diler. Kadmiyum doğrudan halojenlerle bağlanır; Bu bileşikler renksizdir; CDCL 2, CDBR2 ve CDI 2 suda çok kolayca çözünür (20 ° C'de suyun 1 bölümünde susuz tuzun yaklaşık 1 kısmı), CDF 2 daha zordur (25 kısım suda 1 kısım). Gri kadmiyum ile CD'ler, limon sarıdan turuncu-kırmızı renge kadar sülfür, suda çözünmez ve seyreltilmiş asitler. Kadmiyum, nitrik asitte azot oksitlerin salınması ve nitrat oluşumu ile kolayca çözülür, bu da bir CD hidratı (noa) 2 · 4H20 O.. Hidratlar kristalize edilir. 5H20 ve 3CDSO 4 · 8H20 O. Kadmiyum tuzlarının tuzları hidroliz nedeniyle ekşi bir reaksiyona sahiptir; kostik alkali çökelti beyaz CD (OH) 2 hidroksit, aşırı reaktifde çözünmez; Bununla birlikte, CD (OH) 2'deki konsantre alkali çözeltilerinin etkisi altında, örneğin Na2 için hidrokokoklar elde edildi. CD 2+ katyon kolayca amonyak 2 + ile ve Cyan 2- ve 4- ile karmonik iyonlar oluşturur. Çok sayıda ana, çift ve karmaşık tuzlar Kadmiyum. Zehirli kadmiyum bileşikleri; Özellikle oksitin buharlarının tehlikeli solunması.

Kadmiyum elde etmek. Kadmiyum, çinko, kurşun çinko ve bakır-çinko cevheri işleme yan ürünlerinden elde edilir. Bu ürünler (% 0.2-7 kadmiyum içeren), kadmiyum ve çinko oksitleri çözen seyreltilmiş sülfürik asit ile muamele edilir. Çözümden çökeltilmiş kadmiyum çinko tozu; Sünger tortusu (bir kadmiyum ve çinko karışımı, seyreltilmiş sülfürik asitte çözülür ve bu çözeltinin elektrolizi ile salak kadmiyum. Elektrolitik kadmiyum, kostik natra tabakasının altında yorumlanır ve çubuklarda dökülür; Metal saflığı - en az% 99,98.

Kadmiyumun uygulanması. Metal kadmiyum, nükleer reaktörlerde, paslanmazlık önleyici ve dekoratif kaplamalar için kullanılır. Kadmiyum, bazı rulman alaşımlarının temeli olarak hizmet vermektedir, düşük eriyen alaşımların bileşimine dahil edilir (örneğin, ahşap alaşımı). Düşük eriyen alaşımlar, metal ile, alçı formlarındaki ince ve karmaşık dökümler için, otomatik yangın söndürücüler için, metal ile spike cam için kullanılır. Kadmiyum Sülfür (Sarı Kadmiyum) - Boyama için Boya. Sülfat ve Amalgam Kadmiyum, Weston'un normal elemanında kullanılır.

Vücutta kadmiyum. Bitkilerde kadmiyum içeriği% 10 -% 4'tür (kuru maddede); Bazı hayvanlarda (süngerler, çoban, solucanlar, iglozzy ve kabukları) - 4-10 -5 - 3-10 -3% Kuru madde. Tüm omurgalı hayvanlarda tespit edildi. En zengin kadmiyum karaciğeri. Kadmiyum, bazı enzimlerin aktivitesinde, hiprik asit karaciğerindeki sentez üzerinde karbonhidrat değişimini etkiler.

Tanım

Kadmiyum - Periyodik tablonun kırk sekizinci elemanı. Tasarım - Latin Kadmiyum'dan CD. Beşinci dönemde bulunan IIB Grubu. Metalleri ifade eder. Çekirdek ücreti 48.

Özelliklerine göre, kadmiyum çinko benzer ve genellikle çinko cevherlerinde bir kirlilik olarak bulunur. Doğada yaygınlığa göre, çinko için önemli ölçüde düşüktür: Dünyanın kabuğundaki kadmiyum içeriği sadece yaklaşık% 10 (kütle).

Kadmiyum gümüş beyazdır (Şekil 1), yumuşak, toz, tambur metal. Bir arkalık streslerde, daha fazla çinko, ancak hidrojenin önünde ve asitlerin sonuncusunu yerine getirir. CD (OH) 2 zayıf bir elektrolit olduğundan, kadmiyum tuzları hidrolize edilir ve çözeltileri asidik bir reaksiyona sahiptir.

İncir. 1. Kadmiyum. Görünüm.

Kadmiyumun Atomik ve Moleküler Ağırlığı

Göreceli moleküler kütle Maddeler (M r), bu molekülün kütlesinin kaç kez karbon atomunun 1/12 kütlesinden büyük olduğunu belirten bir sayıdır ve elemanın göreceli atom ağırlığı (A R) - Kaç kez orta kütle Kimyasal elemanın atomları, 1/12 karbon atomundan daha büyüktür.

Özgür kadmiyum durumunda, tek ulus molekülleri CD'sinin biçiminde, atomik ve moleküler kütlelerinin değerleri ile çakışır. 112.411'e eşittir.

Kadmiyum izotopları

Doğada, kadmiyumun, ikisi radyoaktif (113 CD, 116 CD): 106 CD, 108 CD, 110 CD, 111 CD, 112 CD ve 114 CD olan sekiz stabil izotop şeklinde olabileceği bilinmektedir. Toplu sayıları sırasıyla 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 ve 116'ya eşittir. Kadmiyum İzotop Atomu 106 CD'nin çekirdeği kırk sekiz proton ve beş günlük nötronlar içerir ve kalan izotoplar sadece nötronların sayısına göre farklılık gösterir.

İyonlar Kadmiya

Kadmiyum atomunun dış enerji seviyesinde, değerli iki elektron vardır:

1S 2 2S 2 2 P 6 3 S 2 3P 6 3D 10 4 S 2 4P 6 4D 10 5 S 2.

Kadmiyumun kimyasal etkileşimi sonucunda kendi değerlik elektronlarını verir, yani. Bu bağışçılarıdır ve pozitif yüklü bir iyona dönüşür:

CD 0 -2E → CD 2+.

Molekül ve kadmiyumun atomu

Serbest kadmiyum halinde, tek göbek CD molekülleri biçiminde bulunur. Kadmiyum atomunu ve molekülünü karakterize eden bazı özellikler sunuyoruz:

Kadmiyum alaşımları

Kadmiyum, bazı alaşımlarda bir bileşen olarak girer. Örneğin, yaklaşık% 1 kadmiyum (kadmiyum bronz) içeren bakır alaşımları, telgraf, telefon, troleybüs tellerinin üretilmesine hizmet eder, çünkü bu alaşımlar bakırdan daha büyük bir mukavemet ve aşınma direncidir. Bir dizi düşük voltajlı alaşım, örneğin otomatik yangın söndürücülerde kullanılan kadmiyum içerir.

Çözme problemlerinin örnekleri

Örnek 1.

Örnek 2.

Görev

1 × 10 -2 m kadmiyum (II) ve 1M amonyak içeren bir çözeltide hangi karmaşık hüküm sürüyor?

Karar

Kadmiyum ve amonyak iyonları içeren çözeltide, aşağıdaki denge ayarlanır:

CD 2+ + NH3 ↔CD (NH3) 2+;

CD (NH 3) 2+ + NH 3 ↔ CD (NH3) 2 2+;

CD (NH 3) 3 2+ + NH 3 ↔ CD (NH 3) 4 2+.

Referans tablolarından B1 \u003d 3.24 × 10 2, B2 \u003d 2.95 × 10 4, B3 \u003d 5.89 × 10 5, B 4 \u003d 3.63 × 10 6. (NH3) \u003e\u003e C (CD) ile ilgili olarak, bunun \u003d C (NH3) \u003d 1m olduğunu varsayıyoruz. 0 hesaplamak:

Kadmiyum - Propranted Toksik ve Bilinmeyen
geniş bir daire gümüş tehlikeli metal
Toksik ve zehirli taşlar ve mineraller

Kadmiyum (Latin kadmiyum bir CD sembolü tarafından gösterilir) - Atom numarası 48 ve atomik kütle 112,411 olan bir element. İkinci grubun bir yan alt grubunun, kimyasal elementlerin periyodik sisteminin beşinci periyodunun bir elemanıdır. Mendeleeva. Normal koşullar altında, kadmiyumun basit bir maddesi - ağır (8.65 g / cm3 yoğunluğu - uranyumdan daha hafif) yumuşak macuke kanalı geçiş metali gümüş beyaz Renkler (eti "zhytomyr bölgesinin" Kerber taşı "olarak yutmaz. Ukrayna, Uranyum teyzesi, kahverengi tehlikeli taş oksit değildir). Resimde - sülfit kadmeri, gretenit (Toprak kabukları sarı renkler).

Doğal kadmiyum, altı tanesi stabil olan sekiz izotoptan oluşur: 106CD (izotopik prevalans% 1.22), 108CD (% 0.88), 110CD (% 12,39), 111CD (% 12.75), 112CD (% 24, 07), 114CD (28.85) %). Diğer iki doğal izotop için, radyoaktivite bulundu: 113CD (izotopik prevalans% 12.22, β-bozunma 7.7 ∙ 1015 yıl yarı ömrü ile) ve 116CD (İzotopik prevalans% 7.49, yarı ömrü olan çift β-bozunma 3.0 ∙ 1019 yıl).

Periyodik sistem kadmiyumu, 1817'de Alman Doçent Friedrich Stromeer tarafından kısmen tarif edildi (Çinko'dan ayırt edildi). MagnedurgaGA, çinko oksit içeren ilaçların çalışmasında hükümler, arsenik varlığından şüpheleniyordu (sülfürden oksion için katalizör). Çinko oksit, birçok merhemin bir parçası olduğundan, çeşitli cilt hastalıklarında kullanılan çeşitli cilt hastalıklarında kullanılan tozların ve emülsiyonların şüpheli ilaçların satışını reddetti.

Doğal olarak, kişisel çıkarları savunan ilaç üreticisi, bir sınav talep etti. Uzman rolünde Stromeer konuştu. ZnO'dan kahverengi-kahverengi oksit vurguladı, hidrojenle restore edildi ve "kadmiyum" olarak adlandırılan gümüş beyaz bir metal aldı (Yunanca'dan. Kadmeia - çinko oksit, ayrıca çinko cevheri). Profesörden bağımsız olarak, Stroneer Cadmium, 1818'de bir grup bilim adamı - K. Hermann, K. Karsten ve V. Maisner tarafından Silezya çinko cevheri (uydu) olarak keşfedildi.

Kadmiyum yavaş nötronları emer, bu nedenle, zincir reaksiyonunun (Çernobil) hızını düzenlemek için nükleer reaktörlerde kadmiyum çubuklar kullanılır. Kadmiyum alkalin pillerde kullanılır, bazı alaşımlara bir bileşen olarak girer. Örneğin, yaklaşık% 1 CD (kadmiyum bronz) içeren bakır alaşımları, telgraf, telefon, tramvay ve tramvay kabloları, metro kablolarını üretmeye servis edilir, çünkü bu alaşımlar daha fazla dayanıklılığa sahiptir ve bakırdan daha fazla dayanıklıdır.

Kalsit üzerinde GREKENIT (sarı yapıştırıcılar). Yun-Nan, Çin. 7x5 cm. Fotoğraf: A.A. Evseev.

Örneğin, yangın söndürücülerde kullanılan bir dizi düşük eriyen alaşım, kadmiyum içerir. Buna ek olarak, Kadmiyum, standart madde takı alaşımlarının bir parçasıdır (amalgam bileşeninin amalgam alaşımlarının sıcaklığından buharlaştırılmasından sonra lehimleme, açık satışta yasaklanmış - amalgam altın, gümüş ve platin zehirli cıva ile).

Bu metal çelik ürünleri çerçevelemek için kullanılır, çünkü yüzeyinde koruyucu bir etkiye sahip bir oksit filmi taşır. Gerçek şu ki, deniz suyunda ve bir dizi başka ortamda, çerçeveler çinkodan daha verimlidir. Kadmiyum, homeopatikte uzun bir kullanım öyküsü vardır (bitki ve mikrodoların temel tedavisi. "Biyolojik olarak aktif katkı maddeleri" - diyet takviyeleri ve hayvan yemi) tıp. Kadmiyum bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır - kadmiyum sülfür, alüminyum ve diğer metallerin lehimlenmesi için kullanılan sarı boya ve renkli gözlük ve kadmiyum floroobrat - akı üretimi için kullanılır.

Omurgalı hayvanların (kemikler, ligamentler, kuru sığ ve kas) gövdesinde kadmiyum bulundu, karbon değişimini, bir dizi enzimin aktivitesini ve karaciğerdeki hiprik asit sentezini etkilediği bulundu. Bununla birlikte, kadmiyum zehirli bileşikleri ve metalin kendisi bir kanserojendir. Özellikle buhar kadmiyum oksit cdo'nun tehlikeli solunması, sık ölümler genellikle sık sıktır. Kadmiyumun gastrointestinal sisteme girmesi zararlıdır ve ölüm zehirlenmesinin penetrasyonu sabit değildir, büyük olasılıkla, bu, vücudun toxin (kusma) kurtulmak istediğinden kaynaklanmaktadır.

Biyolojik özellikler

Kadmiyumun neredeyse tüm canlı organizmalarda bulunduğunu ortaya çıkarsa, deniz organizmalarında 1 kg kütle başına yaklaşık 0.5 mg karasal kadmiyum içeriğinde, (süngerler, bağırsak, igliner, solucanlar) Pasifik Okyanusu) - 0,15 ila 3 mg / kg arasında, bitkilerdeki kadmiyum içeriği yaklaşık% 10-4'tür (kuru maddede). Çoğu canlı organizmanın bulunduğu kadmiyumun varlığına rağmen, spesifik fizyolojik önemi tam olarak kurulmamıştır (büyüme hormonu). Bilim adamları, bu elemanın karbonhidrat değişimini, bir dizi enzimin aktivitesinde, ayrıca çinko, bakır, demir ve kalsiyum gövdesinde karşılığında, hiyrit asit karaciğerindeki sentez üzerinde etkilediğini öğrenmeyi başardılar. Taş sporcular-vücut geliştiriciler, kas kütlesini artırır ve kemiklerinizi sporda güçlendirilmesi - mikroodalarda).

GREKENIT (SARI). Kıvırcık vulk., Oh. İTUURUP, KURYLY, Rusya. Fotoğraf: A.A. Evseev.
Talk, kükürt ve diğer greenintitit minerallerine benzer şekilde verilebilir

Yiyeceklerdeki mikroskobik quadmianın memelilerdeki vücut büyümesini teşvik edebileceği araştırmalara dayalı bir öneri var. Bu nedenle, bilim adamları kadmiyumun koşulsuz olarak önemli iz elementlerine, bunun, hayati, ancak belirli dozlarda toksik. Sağlıklı bir kişinin cesedi az miktarda kadmiyum içerir. Eski Yunan ve antik Roma eposundaki hız - Cadmey. (bir yer ticaret zehiri Avrupa'nın güney doğusundaki ("Tsaregrada kapılarındaki kalkanı", İstanbul), Yunanistan'da (portikistler ve amfiterler) ve Türkiye yakınlarındaki Akdeniz'de - uyuşturucular). Üzerinde argo Taş Prosektörler ve Geliştiriciler kadmiyum aranan " yılan zehiri" (jargon).

Kadmiyum en çok toksik ağır metaller - Rusya'da (metroloji), 2. Tehlike Sınıfı - Antimon, Stronmiyum, Fenol ve Diğer Zehirlenme Maddeleri (Eşdeğer) içeren yüksek tehlikeli maddelere atfedilir. ADR Tehlikeli Yükler N 6 - Zehir, Rombe'de kafatası ve kemikler). Rusya Federasyonu'nun çevre güvenliği ve zehirlerin taşınması konusundaki "Kimyasal Güvenlik Sorunları", 29 Nisan 1999 tarihinde "Kimyasal Güvenlik Sorunları", Kadmiyum, Cadmium, "Millenniumun Dönüşü'ndeki en tehlikeli ekotoksiklaştırıcı" olarak görünür!

Çoğunlukla, vücuttaki kadmiyum, bağlı durumdadır - protein-metalotionin ile bir kompleksin içinde - bu bir tür koruyucu mekanizma, vücudun ağır metalin varlığına tepkisidir. Bununla birlikte, böyle bir kadmiyum biçiminde, daha az toksik olarak, ilişkili biçimde bile, zararsız hale gelmez - bu metal yıllarca biriktirilir, böbreklerin çalışmalarını ve böbrek taşlarının artan olasılığını ihlal etme yeteneğine sahiptir. İyon formunda bulunan kadmiyum için çok daha tehlikelidir, çünkü çinko'ya kimyasal olarak çok yakındır ve bir psödo-aktivatör olarak hareket eden, bir psödo-aktivatör olarak veya çinko içeren proteinlerin inhibitörleri ile birlikte, biyokimyasal reaksiyonlarda değiştirebilir ve enzimler.

Kadmiyum, canlı organizmanın hücrelerinin sitoplazmik ve nükleer malzemesine bağlanır ve bunlara zarar verir, birçok hormon ve enzimin aktivitesini değiştirir, bu da sulfhidrilik (-SH) gruplarını bağlama kabiliyeti ile açıklanan birçok hormon ve enzimin aktivitesini değiştirir. Ayrıca, iyonik yarıçap kalsiyum ve kadmiyumun yakınlığı nedeniyle kadmiyum, kalsiyumun kemik dokusundaki yerini alabilir. Demirle aynı durum, hangi kadmiyumun değiştirebileceği. Bu nedenle, vücuttaki kalsiyum, çinko ve demir eksikliği, gastrointestinal sistemin kadmiyum sindiriminde% 15-20'ye kadar bir artışa yol açabilir. Bir yetişkin için zararsız günlük bir kadmiyum dozunun 1 kg kendi ağırlığı başına 1 μg kadmiyum olduğuna inanılmaktadır, büyük miktarda kadmiyum sağlık için son derece tehlikelidir.

Kadmiyumun kabulü ve vücuttaki bileşiklerinin mekanizmaları nelerdir? Zehirlenme, su tüketildiğinde (içme suyu için PDC), kadmiyum içeren atıklarla kirlenmiş, ayrıca yağ rafinerileri ve metalurjik işletmelerin yakınında bulunan topraklarda büyüyen sebze ve tahıl yiyorsa da oluşur. Özellikle bu tür bölgelerden mantar kullanmak tehlikelidir, çünkü bazı bilgilere göre, KG kendi ağırlığında 100 mg kadmiyumdan fazla biriktirebiliyorlar. Sigara içmek, vücutta hem sigara hem de etrafındaki insanlarla başka bir kadmiyum alımı kaynağıdır, çünkü metal tütün dumanında.

Cadmium tarafından kronik zehirlenmenin karakteristik belirtileri, daha önce belirtildiği gibi, böbrek hasarı, kas ağrısı, kemik füzyonu, anemi. Kadmiyum tarafından akut gıda zehirlenmesi, büyük bir kerelik dozlar yiyecek (15-30 mg) veya suyla (13-15 mg) kabul edildiğinde meydana gelir. Aynı zamanda, akut gastroenterit belirtileri vardır - epigastrik bölgedeki kusma, ağrı ve konvülsiyonlar vardır, ancak, vücuda gıda ile vücuda düşen kadmiyum bileşiklerinin ölümcül zehirlenmesi vakaları, bilim bilinmemektedir, ancak ölümle bir kez Doz 350-3500 mg olabilir.

Cadmiyum zehirlenmesi ile çok daha tehlikeli, buharını (CDO) veya kadmiyum içeren tozu solunduğunda (kural olarak, bu kadmiyum üretiminin kullanımında olur) - bir sıvı cıva ve kırmızı bir sinek (toksisite için) gibi görünüyor. Bu zehirlenmenin belirtileri, akciğerlerin, baş ağrısının, bulantı ya da kusma, titreme, zayıflık ve ishal (ishal) şişmesidir. Bu zehirlenmenin bir sonucu olarak, ölümler kaydedildi.

Kadmiyum ile zehirlenmenin zehirlenmesinde antidote, kadmiyumun sindirimini azaltmaya yardımcı olan selenyumdur (modern veri merkezlerinde fotokopi makineleri ve yazıcılarla çalışma ve ofis ekipmanı için yakıt ikmali kartuşları). Bununla birlikte, bir selenyumun dengeli bir alımı hala gereklidir, bu, vücuttaki fazlalığın kükürt içeriğinde (form sülfür sülfit - bağlar) bir düşüşe yol açması nedeniyledir ve bu kesinlikle gerçeğe yol açacaktır. Kadmiyumun yine vücut tarafından varsayılacağını.

İlginç gerçekler

Bir sigaranın 1 ila 2 μg kadmiyum içerdiği tespit edilmiştir. Günün için bir paket sigara içen bir kişinin (20 adet), yaklaşık 20 μg kadmiyum aldığı ortaya çıktı! Tehlike, kadmiyumun akciğerlerden sindirilebilirliğin olduğu gerçeğinde yatmaktadır. maksimum -% 10 ila 20 arasında, yani sigara içenlerin vücudunda, her sigara paketi ile 2 ila 4 μg kadmiyumdan emer! Tütün dumanında bulunan nikotinin kanserinojenik etkisi genellikle kadmiyumun varlığı ile ilişkilidir ve kömür filtreleri - akciğer kanseri ile bile geciktirilmez.

Kadmiyum tarafından çok sayıda ölümcül çıkışı olan kronik zehirlenme örneği, 20. yüzyılın 50'sinin 50'sinde tarif edilmiştir. Japonya'nın topraklarında, halkın vakaları kaydedildi, burada yerlilerin "Itay-ITAI" ("İtalyan Hastalığı") adı verilen, bu da yerel bir lehçeye aktarılabilecek, "Oh, ne kadar acıtır!" (zehirlenme). Hastalığın belirtileri, daha sonra ortaya çıktığı, geri dönüşümsüz böbrek lezyonlarından kaynaklandığı güçlü lomber ağrılardı; Kaslardaki güçlü ağrı. Hastalığın yaygın yayılımı ve ciddi akışı, Japonya'daki çevrenin yüksek kirlenmesinden ve Japon Beslenmenin özellikleri (pirinç ve deniz ürünleri büyük miktarda kadmiyum biriktirir) neden oldu. Bu hastalığın hastalığının günlük yaklaşık 600 μg kadmiyumun kullanıldığı tespit edildi!

Kadmiyum homeopati, deneysel tıpta kullanılır ve son zamanlarda yeni antitümör ilaçlar oluştururken kullanılmaya başlandı.

% 50 bizmut,% 12.5 teneke,% 25 kurşun,% 12,5 kadmiyum içeren ahşap alaşımı (ahşap "metal) kaynar suda erimiş olabilir. Alaşım 1860'da B. Ahşap Mühendisi tarafından icat edildi (B .Wood) Bu ışık dalgası alaşımı ile ilgili birkaç meraklı gerçekler: Birincisi, ahşap alaşım bileşenlerinin ilk harfleri balmumu kısaltmasını oluşturur ve ikincisi, buluş ayrıca tek kolaylaştırıcıya bağlanır B.Vuda - Amerikan Fizik Robert Sekiz yıl sonra doğan Williams Voodoo (aynı yıl VA içerisinde).

Çok uzun zaman önce, periyodik sistemin kadmiyumu, milis ve suçluların "silahlarına" girdi: ankete katılan yüzeye püskürtülen, kişinin parmak izlerini tanımlamak mümkündür.

Bilim adamları böyle ilginç bir gerçeği kurdular: Kırsal alanların atmosferindeki devriye kalanı, endüstriyel alanların atmosferinden çok daha fazla aşındırıcı istikrar sağlamıştır. Özellikle, kükürt veya sülfürik anhidritlerin içeriğinin havada artması durumunda, özellikle böyle bir kaplama başarısız olur.

1968'de ABD Sağlık Görevlilerinden biri (Dr. Carrol), atmosferdeki kardiyovasküler hastalıklardan ve kadmiyum içeriğinden mortalite arasında doğrudan bir bağlantı buldu. Böyle sonuçlara, 28 şehrin verilerini analiz etti. Bunlardan dördü - New York, Chicago, Philadelphia ve Indiannopolis - Havadaki kadmiyum içeriği, diğer şehirlerden daha yüksek olduğu ortaya çıktı; Kalp hastalığı sonucu ölüm oranı daha yüksekti.

Kadmiyum emisyonlarını atmosfere, suya ve toprağa (işletmelerdeki filtre ve temizleyiciler, bu işletmelerdeki konut ve ekim alanlarının sökülmesi), bilim adamları yeni - umut verici gelişiyor. Böylece Mississippi Nehri'nin körfezindeki bilim adamları sulu sümbül attı, yardımıyla, kadmiyum ve cıva gibi unsurlardan su temizlemenin mümkün olacağını düşünüyordu.

Tarih

Hikayeler, hayali çekler, incelemeler ve revizyonlar sırasında yapılan çok fazla "keşif" bilinmektedir. Bununla birlikte, bu tür bulgular doğada bilimselden ziyade oldukça suçludur. Bununla birlikte, denetim sonunda başladığında böyle bir dava vardı, yeni bir kimyasal elemanın keşfedilmesine yol açtı. Almanya'da XIX yüzyılın başında oldu. Bölge Doktoru R. Rolol, ilçesinin eczanelerini kontrol etti, revizyon sırasında - Magdeburg yakınlarındaki bir dizi eczanede - ortaya çıkan bir çinko oksit keşfetti ve ortaya çıkan imzalar ortaya çıktı. (farmakafit). Bantların varsayımlarını desteklerken, çekilen ilaç çözündürüldü ve arsenik sülfite benzeyen, sarı bir tortunun sergisine yol açan hidrojen sülfit çözeltisinden geçirildi. Tüm şüpheli ilaçlar - merhemler, tozlar, emülsiyonlar, tozlar hemen satıştan çekildi.

Benzer bir adım, tüm kopyalanmış ilaçları üreten koyundaki fabrikanın sahibi tarafından öfkelenmiştir. Bu girişimci - Herman, bir kimyager mesleğe göre, kendi malların kendi uzmanlığını yaptı. Arsenik deneylerin tamamen ünlü cephanesini denedim, ürünlerinin bu konuda saf olduğuna ikna edildi ve utanç verici denetçi sarı çinko oksit demir verir.

Rol ve Hannover topraklarının yetkilileri üzerindeki deneylerinin sonuçlarını bildirmek, Herman, bağımsız bir sınav ve ürününün "rehabilitasyonunu" tamamladı. Sonuç olarak, Göttingen Üniversitesi Üniversitesi Kimya Bölümüne başkanlık eden Profesör Schriyer'in görüşünü ve yarı zamanlı olarak tüm Hannover eczanelerinin genel denetçisinin görevini bulmaya karar verildi. Doğal olarak, strokeen sadece çinko oksitle değil, aynı zamanda bu oksitin elde edildiği çinko karbonat da dahil olmak üzere Schendegek fabrikasından başka çinko ilaçlar da gönderildi.

Çarpma çinko karbonat znco3, Friedrich Strogeer oksit aldı, ancak beyaz olmaması gerektiği gibi, ama sarımsı. Daha fazla araştırmanın bir sonucu olarak, ilaçların, herman'ın düşündüğü gibi, ne de demir olarak kabul edildiği gibi, ilaçların ya arsenik içermemesi gerektiği ortaya çıktı. Sıradışı renk renginin nedeni tamamen farklı bir metaldi - daha önce bilinmeyen ve çinko ile çok benzer özelliklerdi. Fark sadece hidroksitinin, zn (OH) 2'nin aksine, amfoter değildi ve temel temel özellikleri belirledi.

Stroke, Cadmium ile yeni metal olarak adlandırılan, Çinko ile yeni unsurun güçlü bir benzerliğine işaret eden - Yunanca καδμεια (Kadmeia) uzun zamandır çinko cevheri (örneğin, SMCO3) ve çinko oksit olarak adlandırılmıştır. Buna karşılık, bu kelime, Legends'e göre bir çinko taşı bulan ve bakır (cevherden ertelemesi için) altın rengini açma yeteneğini açan CADMA'nın Phoenisy adına geliyor. Eski Yunan efsanelerine göre, başka bir CADM vardı - ejderhayı kazanan ve kaleyi düşmanın toprağında düşman tarafından düşman tarafından yaptıran bir kahraman vardı, etrafında en büyük yedi sevgili şehri çevreledi. Semitik dillerde "Kadmos" "Doğu" veya "Yılan" anlamına gelir (Fergana, Kırgızistan, orta asya - Yılanların birikiminin birikimi var), bu da madenin adını işgal edebilecek ve herhangi bir Doğu ülkesinden veya il dışındaki ihracatın bulunduğu yerlerden biri olabilir.

1818'de Friedrich Shtriyer, zaten iyi keşfetmeyi başardığı özelliği olan metalin ayrıntılı bir tanımını yayınladı. Serbest formda, yeni eleman beyaz bir metal, yumuşak ve çok dayanıklı değil, kahverengimsi bir oksit filmi ile tepesinde. Oldukça yakında, sıklıkla olduğu gibi, kadmiyumun açılışındaki strogerin önceliği meydan okumaya başladı, ancak tüm iddialar reddedildi. Biraz daha sonra, başka bir kimyager Kerstren, Silezya çinko cevheride yeni bir unsur buldu ve onu Mellin (Latin Mellinus'tan "" Sarı, Iiva olarak "olarak adlandırdı). Böyle bir adın nedeni, hidrojen sülfit etkisi altında oluşturulan tortunun rengiydi.

Kersten'in ortadan kaybolmasına "Mellyn", strogerin "kadmiyumu" olduğu ortaya çıktı. Daha sonra, diğer isimler kırk sekizinci elemana sunuldu: 1821'de John, ünlü kimyager Martin Clasprot'un onuruna - Uranyum, Zirkonyum ve Titanyum ve Hilbert "YONGONIOM'un onuruna" Claspoith "unsurunu aramayı teklif etti. "- 1804 Asteroid Juno'da adı açık. Ancak, bilimin önündeki fıçı tahtalarının liyakatının ne kadar büyük olursa olsun, adı kimyasal elementler listesinde bir yer kazanmak için değildi: Kadmiyum kadmiyum kaldı. Doğru, XIX yüzyılın ilk yarısının Rusya kimyasal edebiyatında kadmiyumun sıklıkla CADM olarak adlandırıldı.

Doğada bulma

Kadmiyum tipik olarak nadirdir ve oldukça çoklu eleman, bu metalin ortalama içeriği, yer kabuğunda (Clark) yaklaşık 1,3 *% 10-5 veya 1.6 * ağırlıkça% 10-5 oranında tahmin edilir, o kadmiyumun litosferinde ortaya çıktı. yaklaşık 130 mg / t. Kadmiyum, nadir Almanya'nın 25 kat daha fazla olduğu düşünülen gezegenimizin derinliklerinde çok az! Kadmiyumun yaklaşık olarak aynı oranları ve diğer nadir metallerle: berilyum, sezyum, scandium ve indiyum. Kadmiyum, antimon (2 *% 10-5) için prevalansa yakındır ve cıvadan iki kez tekrar (8 *% 10-6).

Kadmiyum için, sıcak yeraltı sularında çinko ile birlikte göç (kadmiyum, birçok mineralde ve her zaman çinko minerallerdeki izomorfik safsızlıklar şeklinde) ve diğer chalifilik elementler, yani doğal sülfitlerin oluşumuna eğilimli olan kimyasal elementler, televizyonlar, sülfozoller ve bazen yerli durumda bulunur. Ek olarak, kadmiyum hidrotermal sedimanlarda konsantre eder. KG başına 0,2 mg kadmiyuma kadar olan kadmiyum volkanik kayaçlarda oldukça zengin; Tortul kayaçlar arasında, en zengin kırk sekizinci kil elemanı - 0.3 mg / kg'a kadar (kireçtaşlarının karşılaştırılması için, kadmiyum 0.035 mg / kg, kum torbaları - 0.03 mg / kg). Topraktaki ortalama kadmiyum içeriği 0.06 mg / kg'dır.

Ayrıca, bu nadir metal, suda çözünmüş biçimde (sülfat, klorür, kadmiyum nitrat) içinde bulunur ve organ-mineral komplekslerinin bir parçası olarak süspanse edilir. Doğal koşullarda kadmiyum, demir dışı metal cevherlerinin liçlenmesi sonucu ve ayrıca biriktirebilecek su bitkilerinin ve organizmaların ayrışmasının bir sonucu olarak yeraltı suyuna düşer. 20. yüzyılın başından bu yana, doğal suların kadmiyumunun antropojenik kirliliği, kadmiyumun sudaki ve toprağın akışındaki geçerli bir faktör haline gelmiştir. Sudaki kadmiyumun içeriğinde, önemli bir etki ortamın bir pH'sine sahiptir (alkalin ortamında kadmiyum, hidroksit formunda bir çökeltiye girer), ayrıca sorpsiyon işlemleri. Kadmiyumun aynı antropojenik nedenine ve havada.

Kırsal kesimde, havadaki kadmiyum içeriği 0.1-5.0 ng / m3'tür (1 ng veya 1 nanogram \u003d 10-9 gram), şehirlerde - 2-15 ng / m3, sanayi bölgelerinde - 15 ila 150 ng / m3. Esas olarak, atmosferik havaya giren kadmiyum, ısı bitkilerinde yakılan birçok kömürün bu elemanı içermesidir. Havadan gönderildi, kadmiyum su ve toprağa girer. Mineral gübrelerin kullanımı, topraktaki kadmiyum içeriğinde bir artışa katkıda bulunur, çünkü neredeyse hepsi bu metalin küçük safsızlıkları içeriyor. Sudan ve topraktan kadmiyum bitkilere ve canlı organizmalara girer ve ardından gıda zincirinde insana "tedarik edilebilir".

Kadmiyumun kendi minerallerine sahiptir: Howlit, CDCO3 ruloları, CDO modemponit (% 87.5 CD içerir), GREKENIT CDS (% 77.8 CD), XANTOCHROIT CDS (H2O) X (% 77.2 CD) CDSE CADSE (% 47 CD). Bununla birlikte, mevduatlarını oluşturmazlar, ancak Çinko, bakır, kurşun ve polimetalik cevherlerde (50'den fazla), endüstriyel kadmiyum üretiminin ana kaynağı olan safsızlıklar şeklinde bulunurlar. Dahası, ana rol, kadmiyum konsantrasyonunun% 0.01 ila% 5 (sıçrama zns cinsinden) arasında değiştiği çinko cinsinden oynanır. Çoğu durumda, sfalaz dizisindeki kadmiyum içeriği% 0.4 -% 0.6'yı geçmez. Kadmiyum galenit (% 0.005 -% 0.02), Mend (% 0.003 - 0,2), pirit (% 0.02'ye kadar), kalkopirit (% 0.006 -% 0.12), bu sülfitlerden, kadmiyum ekstrakte edilir.

Kadmiyum bitkilerde (hepsinin çoğu mantarda) ve yaşayan organizmalarda biriktirebilir (özellikle suda), bu nedenle, Cadmium deniz tortusu cinslerinde - Trales (Mansfeld, Almanya) bulunabilir.

Uygulama

Kadmiyumun ana tüketicisi, kimyasal akım kaynaklarının üretimidir: Nikel-kadmiyum ve gümüş kadmiyum piller, yedek pillerdeki kurşun kadmiyum ve cıva-kadmiyum elemanları, Weston'un normal unsurları. CADMICELIAN'in (ANN) endüstrisinde kullanılan piller (ANN), mevcut akımın en çok aranan kimyasal kaynaklarından biridir.

Bu tür pillerin negatif plakaları, aktif bir ajan olarak süngerimsi kadmiyumlu demir ızgaralardan yapılmıştır ve pozitif plakalar nikel oksit ile kaplanmıştır. Elektrolit olarak, bir kostik potasyum çözeltisi (potasyum hidroksit) bir çözeltidir. Nikel-kadmiyum alkalin piller asit leadinden daha güvenilirdir. Kadmiyum kullanan kimyasal akım kaynakları, uzun bir servis ömrü, iş stabilitesi ve yüksek elektriksel özelliklerle ayırt edilir. Diğer şeylerin yanı sıra, pillerin verilerini şarj etmek bir saatten az sürer! Bununla birlikte, ANN, ön taburcu olmadan ve bu konuda, elbette, metal hidrit pillerden daha düşüktür.

Çinko ve kadmiyumun bazı özelliklerinin benzer olduğu bilinmektedir, ancak kadmiyum kaplamanın galvanizli olarak bazı avantajlara sahip olduğu bilinmektedir: Birincisi, ikinci olarak korozyona daha dayanıklıdır, ikincisi, pürüzsüz ve pürüzsüz hale getirmek daha kolaydır. Ek olarak, çinko aksine, kadmiyum bir alkalin ortamında stabildir. CADDMITED TIN, oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak kadmiyum kaplamanın kullanımının kesinlikle yasak olduğu bir alan var. Bu, yüksek kadmiyum toksik ile ilişkilidir.

Belirli bir anın, kadmiyum kaplamaların yayılması, kadmiyumun metaldeki çelik kısmın elektrolitik uygulanması ile sınırlandırılmıştır - elektrolitte bulunan hidrojen nüfuz edilebilir ve bilindiği gibi, bu eleman hidrojen kırılganlığına neden olur. Yük altında beklenmedik metal imha edilmesine yol açan yüksek mukavemetli çelikler. Sorun, Sovyet bilimcisini SSCB Bilimler Akademisi Enstitüsü'nden çözebildi. Titanyumun önemsiz bir katkı maddesinin (bin kadmiyum başına bir titanyum atomunun) devriye giren çelik kısmını hidrojen kırılganlığının oluşmasından koruduğu ortaya çıktı, çünkü kaplama işlemindeki titanyum tüm hidrojenleri çelikten emer.

Kadmiyum alaşımlarının bir başka belirgin özelliği, yüksek antifrictiction özellikleridir. Böylece, otomotiv, havacılık ve gemi motorlarında faaliyet gösteren rulmanların imalatı için kadmiyumun% 99'unu ve% 1 nikel içeren bir alaşım kullanılmaktadır. Kadmiyum, yağlayıcılarda bulunan organik asitler de dahil olmak üzere asitlerin etkisine yeterince raflanmadığından, kadmiyum bazlı yatak alaşımları indiyum ile kaplıdır. Düşük kadmiyum katkı maddeleri olan (% 1'den az) bal doping, elektrikli taşıma hatlarında daha aşınmaya dayanıklı teller yapmanızı sağlar. Bu gibi önemsiz kadmiyum takviyeleri, bakırın kuvvetini ve sertliğini önemli ölçüde artırabilir, pratik olarak elektriksel özelliklerinin bozulması yoktur. Amalgam Kadmiyum (Merkür'teki Kadmiyum Çözümü) diş mühürlerinin üretimi için diş tekniğinde kullanılır.

20. yüzyılın kırklarında, Kadmiyum'un yeni bir rolü vardı - regülasyonlu ve acil durum çubukları ondan atomik reaktörler vardı. Kadmiyumların en kısa sürede stratejik materyal olmasının nedeni, termal nötronları çok iyi emilmesinin nedenidir. Ancak, atom yüzyılın başlangıcının ilk reaktörleri sadece termal nötronlar üzerinde çalıştı. Daha sonra, hızlı nötronlardaki reaktörlerin enerji için daha vaat ediyor ve nükleer bir yakıt elde etmek için - 239PU ve hızlı nötronların kadmiyumuna karşı güçsüz olduğu ortaya çıktı, onları gecikmiyor. Termal nötronlardaki reaktörler sırasında kadmiyum, baskın rolünü kaybetti, Bor ve bileşiklerine (gerçek kömür ve grafit).

CDS bazlı boyalar birçok alanda kullanılmıştır - resim, baskı, porselen resimler, binek otomobillerini kaplar, buhar dumanından koruyarak. Tekstil ve sabun üretiminde kadmiyum sülfit içeren boyalar kullanılmıştır. Bununla birlikte, şu anda, kadmiyumun oldukça pahalı bir sülfiti genellikle daha ucuz boyalar - kadmopon (bir kadmiyum sülfit ve baryum sülfat karışımı) ve bir çinko-kadmiyum litonon (bir Cadmontone, artı çinko sülfür) (kompozisyon) ile değiştirilir.

Başka bir kadmiyum bağlantısı - CDSE kadmiyum selenit - kırmızı boya gibi uygulayın. Bununla birlikte, sadece boyama maddelerinin üretiminde değil, örneğin, kadmiyum bileşiği - sülfit kadmiyumunun kullanımını buldu, örneğin, verimliliği yaklaşık% 10-16 olan film güneş hücrelerinin üretimi için de kullanılır. Ek olarak, CD'ler yarı iletken malzemelerin ve fosforların bir bileşeni olarak kullanılan oldukça iyi bir termoelektrik malzemedir. Bazen kadmiyum, mutlak sıfıra (vakum) yakınındaki maksimum termal iletkenliği (diğer metallere göre) ile ilişkili kriyojenik teknikte kullanılır.

Üretim

Kadmiyumun ana "tedarikçileri", çinko, bakır-çinko ve kurşun çinko cevherlerinin yan ürünleridir. Kadmiyumun kendi minerallerine gelince, kadmiyum elde etmeye olan ilginin "kadmiyum hile" olarak adlandırılan Grekenit CD'leridir. GREKENIT, çinko cevheri geliştirirken kandırak ile birlikte mayınlıdır. İşlem sürecinde kadmiyum, işlemin ko-ürünlerinde birikir, ardından alındığı yerden birikir.

Polimetalik cevherleri işlenirken, daha önce belirtildiği gibi, kadmiyum genellikle çinko üretiminin bir yan ürünüdür. Bunlar, bakır-kadmiyum kettimidir (ZNSO4'ün çinko tozunun, çinko tozunun etkisiyle), 2 ila 12 CD veya pussier (damıtma sırasında oluşan damıtma sırasında oluşan uçucu fraksiyonlar) içeren metal çökeltme nedeniyle elde edilen metal yağışlardır. )% 0.7 ila% 1.1 kadmiyum içeren.

Çinko'nın damıtma temizliği sırasında elde edilen en zengin kırk sekizinci eleman konsantrasyonu, kadmiyumun% 40'ına kadar içerebilirler. Bakır-kadmiyum Keks'sinden ve diğer ürünler yüksek kadmiyum içeriğine sahip, genellikle eşzamanlı hava havalandırma ile sülfürik asit H2S04 ile liçlenir. Süreç, bir oksitleyici ajan varlığında, manganez cevheri veya elektroliz banyolarından döner bir manganez çamuru bulunur.

Metal kadmiyum, santrifüjlü ayırıcılar kullanılarak alüminyum katotlar veya çinko ile geri kazanım (CDO4 Solutions ile CDO4 Çözümleri ile yer değiştirme) ile elektroliz ile izole edilir. Metal kadmiyumun rafine edilmesi genellikle metalin alkali tabakası altındaki erimedir (çinko ve kurşun gidermek için), Na2C03'ü kullanmak mümkündür; Alüminyum eriyik (nikel giderimi için) ve amonyum klorür NH4CL (thallium çıkarmak için) kesme.

Yüksek saflıkta kadmiyum, iyon değişimi veya ekstraksiyon kullanılarak gerçekleştirilen ara elektrolit temizleme ile elektrolitik rafinasyon ile elde edilir; Metalin doğrulanması (genellikle indirgenmiş basınç altında), kaynak bölgesi veya diğer kristalleşme yöntemleri. Yukarıda belirtilen temizlik yöntemlerinin birleştirilmesi, temel safsızlıkların (çinko, bakır ve diğer) içeriği ile metal kadmiyum elde etmek mümkündür. Ek olarak, sıvı kadmiyumdaki teknikler, sodyum hidroksit, amalgam elektrolizinin eriyiğindeki elektrodeposition, kadmiyumu temizlemek için kullanılabilir. Elektrikli bir namlu ile eriyen bir bölge kombinasyonu ile, temizlik ile birlikte, kadmiyum izotoplarının ayrılması da ortaya çıkabilir.

Büyük kadmiyum üreticileri de Rusya, Kanada ve Meksika olarak kabul edilebilir. Kadmiyumun seri üretiminin Asya'ya yer değiştirmesi, Avrupa'da kadmiyumun kullanımında ve Asya bölgesinde, aksine, nikel-kadmiyum elemanlarına olan talebin büyüdüğü gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Birçoğunun üretimini Asya ülkelerine çevirmesine neden olur.

Fiziki ozellikleri

80 o C'nin üzerinde ısıtıldığında kadmiyum esnekliğini kaybeder ve çok fazla toza kolayca tahrip edilebilecek. MOOS'taki kadmiyumun sertliği, tuzlu suya (tavlanmış numune için) 200-275 MPA'ya göre iki kişiye eşittir. Germe mukavemeti 64 mn / m2 veya 6.4 kgf / mm2,% 50 (20 o c sıcaklıkta) göreceli uzama, 9.8 MPa verim dayanımı.

Bükme sırasında saf kadmiyumdan çubuk, bir teneke ("teneke ağlama") gibi zayıf bir çatlak haline getirir - birbirleriyle metal mikrokristaller için ovulacak, ancak metaldeki herhangi bir safsızlık bu etkiyi yok eder. Genel olarak, fiziksel, kimyasal ve farmakolojik özelliklerine göre, kadmiyum, çinko ve cıva ile daha fazla benzerlik olan bir grup ağır metallere aittir.

Kadmiyumun erime noktası (321.1 O C) oldukça düşüktür ve erime sıcaklıkları (327.4 ° C) veya thallium (303.6 o C) kurşun için karşılaştırılabilir. Bununla birlikte, metallerin (419,5 O c) 'den düşük, ancak teneke (231.9 ° C) daha yüksek olan metallerin bir dizi özelliklerine benzer eritme sıcaklıklarından farklıdır. Kadmiyumun kaynama noktası da düşüktür - sadece ilginç olan 770 o C, diğer birçok metalde olduğu gibi, erime ve kaynama sıcaklıkları arasındaki fark büyüktür.

Yani kurşun içinde kaynama noktası (1 745 o c), 5 katın erime noktasından daha büyüktür ve kaynama noktası, 2,620 o C, erime noktasının 11 katı olan 2,620 O C'dir! Aynı zamanda, çinko kadmiyumuna benzer, sadece 960 o C'nin kaynama noktası olan 419.5 O'nın erime noktasına sahiptir. Kadmiyum için termal genleşme katsayısı 29.8 * 10-6 (25 o c sıcaklıkta) . 0.519'un altında kadmiyum bir süper iletken haline gelir. 0 O C'de kadmiyum termal iletkenliği 97.55 W / (M * k) veya 0.233 kal / (cm * sn * o c).

Kadmiyumun (25 o c sıcaklıkta) spesifik ısı kapasitesi 225.02 J / (kg * k) veya 0.055 cal / (g * o c) eşittir. Kadmiyumun sıcaklık direncinin sıcaklık aralığında 0 ° C ila 100 ° C arasındaki sıcaklık katsayısı 4.3 * 10-3'tür, kadmiyumun elektriksel direnç (20 o c sıcaklıkta) 7.4 * 10-8 OHM * m'dir. (7.4 * 10-6 ohm * cm). Kadmiyum diamagnetic, manyetik duyarlılığı -0,176,10-9 (20 o c sıcaklıkta). Standart Elektrot Potansiyeli -0.403 V. Kadmiyumun Elektriği 1.7. Termal nötronların 2450-2900-10 ~ 28 m2 yakalamasının etkili kesiti. Elektron çıkışı işlemi \u003d 4.1 EV.

Yoğunluk (oda sıcaklığında) kadmiyum 8.65 g / cm3'tür, bu da kadmiyumun ağır metallere bağlanmasını mümkün kılar. N. Reemers'ın sınıflandırılmasına göre, 8 g / cm3'ten fazla yoğunluğa sahip metaller şiddetli olarak kabul edilmelidir. Böylece, ağır metaller arasında PB, CU, zn, ni, cd, co, sb, sn, bi, co, sb, sn, bi, hg bulunur. Ve kadmiyum liderliğinden daha hafif (yoğunluk 11.34 g / cm3) veya cıva (13.546 g / cm3), ancak ağır kalay (7.31 g / cm3).

Kimyasal özellikler

Kadmiyumun kimyasal bileşikleri her zaman valans 2 sergiler (dış elektronik katmanın (5S2) konfigürasyonu, ikinci grubun (çinko, kadmiyum, cıva) yan alt grubunun elemanlarının yanı sıra elemanların atomlarının atomlarının Bakır alt grubunun, ikinci dış elektronik dışın D-Suite katmanı tamamen doldurulur. Bununla birlikte, çinko alt grubunun unsurları, bu sublevel zaten oldukça kararlıdır ve elektronların çıkarılması çok yüksek enerji maliyetleri gerektirir. Çinko alt grubunun elemanlarının bir başka karakteristik özelliği, bakır alt grubunun elemanları ile yaklaşırken, kompleksleşmenin eğilimidir.

Daha önce de belirtildiği gibi, Kadmiyum, çinko ve cıva ile periyodik sistemde bir grupta yer almakta olup, aralarında bir ara yeri işgal etmek, bu nedenle tüm bu unsurların bir dizi kimyasal özellikleri benzerdir. Örneğin, bu metallerin oksitleri ve sülfürleri pratik olarak suda çözünmezdir.

Kuru havada, kadmiyum stabildir, ancak metalin yüzeyinde nemli bir nemli, ince bir CDO oksit filmi, metali daha fazla oksidasyondan koruyan, yavaşça oluşturulur. Güçlü enfeksiyonla, kadmiyum yanarları, ayrıca kadmiyum oksit haline dönüşüyor - açık kahverengiden koyu kahverengiye kadar kristalin bir toz (renk şemasındaki fark kısmen partikül büyüklüğü nedeniyledir, ancak bir kristal kafes kusurunun sonucu daha büyüktür. ), CDO Yoğunluğu 8.15 g / cm3; 900 O'un üzerinde, sineğin kadmiyumunun oksitiyle ve 1 570 o'da, tamamen ayırt edilir. Kadmiyum çiftleri, su buharları ile hidrojen serbest bırakma ile reaksiyona girer.

Asitler, bu metalin tuzlarını oluşturmak için kadmiyumla etkileşime girer. HNO3 nitrik asit, kadmiyumun kolayca çözülürken, azot oksit serbest bırakılır ve nitrat oluşturulur, bu da CD hidrat (NO3) 2 * 4H2O verir. Diğer asitlerden - tuz ve seyreltilmiş kükürt - kadmiyum yavaşça hidrojeni değiştirir, kadmiyum sırasındaki gerilmesinde daha fazla çinko, ancak hidrojenin önünde olduğu açıklanmaktadır. Alkalis çözümleriyle, çinko aksine, kadmiyum etkileşime girmiyor. Kadmiyum, amonyum nitrat NH4NO3'ü konsantre çözeltilerle amonyum NH4NO2 nitritine geri yükler.

Kadmiyumun erime noktasının üzerinde doğrudan halojenlere bağlanır, renksiz bileşikler oluşturur - halojenür kadmiyum. CDCL2, CDBR2 ve CDI2 suda kolayca çözülür (ağırlıkça% 53.2), kadmiyum florür CDF2'nin (% 4.06'sında ağırlıkça% 4.06) çözülebilmesi çok daha zordur; etanol. Metal veya floroodorod üzerindeki florinin kadmiyum karbonatına yapılması ile elde edilebilir. Kadmiyum klorür, kadmiyumun konsantre hidroklorik asit veya metal klorlama ile 500 O C'de reaksiyona sokulmasıyla elde edilir.

Kadmiyum bromür, metal brominasyon veya bromomotodorodun kadmiyum karbonatına etkisi ile elde edilir. Isıtma kadmiyumu gri ile etkileşime girerken, bir CD'ler sülfit (limon sarıdan turuncu-kırmızıdan) oluştururken, su ve seyreltilmiş asitlerde çözünmez. Kadmiyum fosfor ve arsenik ile kaynaştığında, fosfit ve CD3P2 ve CDAS2 bileşimlerinin arsenitine göre, antimon - kadmiyum antimonid ile. Hidrojen, azot, karbon, silikon ve bor ile kadmiyum reaksiyona girmez. Dolaylı yollar, ısıtılmış hidrit CDH2 ve CD3N2 nitrürü olduğunda kolayca ayrıştırılır.

CD (OH) 2 + 6NH3 * H2O → (OH) 2 + 6H2O

Ek olarak, CD (OH) 2, alkalin elemanları siyanürlerinin etkisi altındaki çözüme geçer. 1700 ° C'nin üzerinde CDO'ya ayrıştırılır. Kadmiyum hidroksitin, sulu çözeltide hidrojenin peroksit (peroksit) ile etkileşimi, çeşitli bileşimin peroksitlerin (peroksitler) oluşumuna neden olur.

Web sitesinin materyallerini kullanarak http://-think.ru/

ADR 6.1.
Toksik maddeler (zehir)
Solunması, ciltle temas etme veya yutma sırasında zehirlenme riski. Su ortamı veya kanalizasyon sistemine tehlike oluşturun (ADR tehlikeli maddelere benzer, cıva nakliyesi, daha az tehlikeli)
Acil ayrılma için maske kullanın araç
Beyaz eşkenar dörtgen, numara ekleyin, siyah kafatası ve çapraz kemikler

ADR Balık
Çevreye tehlikeli maddeler (ekoloji, dahil. Erime, çözünür, toz ve akışkan malzemeler)
Su ortamı veya kanalizasyon sistemine tehlike oluşturun (ADR tehlikeli maddelere benzer, cıva nakliyesi, daha az tehlikeli)

1817 sonbaharında Almanya'daki Magdeburg'un bazı eczanelerini kontrol ederken, bazı kirlilik içeren çinko oksit keşfedildi. Bölge Doktoru R. Rolol, içinde arsenik varlığından şüpheleniyordu ve ilacın satışını zorladı. Çinko oksit üreten fabrikanın sahibi, K. Hermann Böyle bir karara katılmıyorum ve kötü niyetli ürünü incelemeye başladı. Deneylerinin bir sonucu olarak, fabrikasının ürettiği çinko oksitin bilinmeyen metallerin bir karışımını içerdiği sonucuna varmıştır. K. Hermann'ın elde edilen verileri, 1818 Nisan'da "Silezya Çinko oksitinde ve muhtemelen hala bilinmeyen metallerde bulundu." Aynı zamanda, F. Stromeyer'in olumlu sonuçları yayınlandı, Hermann'ın bulgularını doğruladı ve yeni metal kadmiyumunu aramayı önerdi.

Hannover ilinin eczanelerinin genel müfettişi olan F. Stromeer, yeni metal hakkında başka bir dergide ayrıntılı bir makale yerleştirdi. 26 Nisan 1818 tarihinde belirtilen makale, kapsamında 1817'dir. Görünüşe göre, bu durum, stroserin (Hermann'ın rızasıyla) açık metalin adını verdiği gerçeğiyle birlikte ve ve tarih olarak belirlemede hatalara yol açtı, böylece açılışın yazarı.

Fiziki ozellikleri.

Kadmiyum - gümüş beyazMavi karıştırma metal, bir oksit koruyucu filmin oluşumu nedeniyle havada solma. Erime noktası - 321 ° C, Kaynama noktası - 770 ° C. Kabukları esnemediğinde saf kadmiyum kabuğu bir teneke gibidir, ancak metaldeki herhangi bir safsızlık bu etkiyi yok eder. Kadmiyum teneke ile zor, ama daha yumuşak chink - bir bıçakta kesilebilir. 80 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında, kadmiyum elastikiyetini, toz haline getirilebileceğinden bir ölçüde kaybeder.

Kadmiyum formları alaşımlar ve birçok metalli bileşikler, cıva içinde çok çözünür.

Genel kimyasal özellik Kadmiyum.

Isıtıldığında, oksidasyon daha yoğun hale gelir ve metalin ateşlenmesi mümkündür. Toz kadmiyum, oksit oluşturan parlak kırmızı bir alevle havada kolayca yanar.

Tozlu kadmiyum tozu enerjisel olarak suyla karıştırılırsa, hidrojen seçilir ve hidrojen peroksit varlığı tespit edilebilir.

Seyreltilmiş hidroklorik ve sülfürik asitler, ısıtıldığında, hidrojeni vurgulayan kadmiyum ile yavaş yavaş ödüllendirilir. Kuru klorür kadmiyum ile 440 ° C sıcaklıkta etkileşime girer. Kuru sülfür gazı ayrıca metal ile reaksiyona girer, CDS kadmiyumunun sülfürü oluşturulur ve kısmen CDSO 4 sülfat. Nitrik asit, konvansiyonel koşullarında kadmiyumla etkileşime giren amonyakları ayırt eder ve ısıtıldığında azot oksitlerdir.

Cadmium, çinko aksine, kostik Alkalilerde ÇözünmezFakat ayrıca amonyum hidroksitinde de çözünür. Kadmiyumun bir amonyum nitrat çözeltisi ile etkileşimi ile nitratları oluşturdu.

Alüminyum, çinko ve demir kadmiyumun bileşiklerinin çözümlerinden değiştirilmesi. Kendisi, bakır ve diğer elektropositif elemanları çözeltilerden çökeltiyor. O zaman kadmiyum doğrudan fosfor, gri, selenyum, tellinin ve halojenlere doğrudan bağlı olduğunda, hidrojen ve nitrürini hidrojen ve azotla doğrudan etkileşime sokmak için hidrini ve nitrürünü elde etmek için.

Kadmiyumun en önemli bileşikleri.

Oksit kadmiyasıCDO. Air veya oksijende metal yakma, sülfitinin ateşlenmesi veya bazı bileşiklerin termal parçalanması mümkündür. Bu, elde edildiği sıcaklığa bağlı olarak, yeşilimsi sarı (350-370 ° C), yoğun koyu mavi (800 ° C), kahverengi, siyah olan farklı renkteki bir tozdur.

Hidroksit kadmiyumCD(Oh.) 2 Beyaz bir dergi şeklinde, çökelti, tuzlarının çözümlerinden alkaliler etkisiyle serbest bırakılır.

Sülfit kadmeriCD'ler.- En önemli kadmiyum bileşiklerinden biri. Elde edilmenin fizikokimyasal koşullarına bağlı olarak, limon sarıdan kırmızıya kadar olabilir.

Haloenitler Kadmiyum, elementlerin doğrudan etkileşimi ile, kadmiyumun çözünmesinin yanı sıra, karşılık gelen asitlerde oksit veya karbonatın çözülmesi ile oldukça kolayca elde edilir. Tüm tuz şekillendirme tuzları renksiz kristal maddelerdir.

Kadmia KarbonatHKM.3 gibi. Beyaz amorf bir sediment biçiminde, alkalin karbonatları onlara eklerken kadmiyum çözeltilerinden düşer.

Cadmiyumun emtia kaynakları. Kadmiyum elde etmek.

Kadmiyum dağınık eleman, yani Neredeyse kendi minerallerini oluşturmaz ve bu tür minerallerin birikintileri hiç bilinmemektedir. Kadmiyum, diğer metallerin cevherlerinde yüzlerce ve binlerce yüzde oluşturan konsantrasyonlarda bulunur. % 1-1,5 kadmiyum içeren bazı cevherler bu metalde son derece zengin olarak kabul edilir.

Bazı ilgiyi temsil eden tek kadmiyum minerali, doğal sülfiti - GREKENIT veya kadmiyum hiledir. Çinko cevheri geliştirirken, Grekenit yakıtla mayınlanır ve çinko bitkilerine düşer. Kadmiyumun işlenmesi sırasında, daha sonra çıkarıldığı işlemin bazı yarı ürünlerinde konsantre edilir.

Böylece, çinko-elektrololik fabrikaların, kurşun ve bakır eritme tesislerinin kodları, kadmiyum için gerçek hammaddelerdir.

İlk defa, 1829'da Üst Silezya'da üretim düzenlendi

Şu anda, dünyada yılda 10.000 tondan fazla kadmiyum üretilmektedir.

Kadmiyumun uygulanması.

Kadmiyumun endüstriyel tüketiminin ana kısmı kadmiyuma düşüyor koruyucu kaplamalarMetallerin korozyondan korunması. Bu kaplamaların nikel, çinko veya teneke üzerinde önemli bir avantaja sahiptir, çünkü Deformasyon sırasında ayrıntılardan iş çekmeyin.

Bazı durumlarda kadmiyum kaplamalar diğerlerinden üstündür: 1) Korunduğunda deniz suyu, 2) Elektro akışlarını korumak için yüksek nemde, 3) kapalı odalarda çalışan parçalar için.

Kadmiyumun ikinci kapsamı - alaşımların üretimi. Kadmiyum alaşımları gümüş beyaz, plastik, mekanik işleme ile adelen. Küçük nikel, bakır ve gümüş eklemeli kadmiyum alaşımları, güçlü gemi, havacılık ve otomotiv motorlarının yataklarını yapmak için kullanılır.

Sadece% 1 kadmiyum eklenmesiyle bakır tel, elektriksel iletkenliği hafifçe azalırken iki kat daha hızlıdır.

Katkı zirkonyumlu bakır-kadmiyum alaşımı bile büyük bir dayanıma sahip ve yüksek voltaj hatları için kullanılır.

Temiz kadmiyum, harika bir özellik sayesinde - termal nötronların yakalanmasının yüksek bölümü, düzenleme ve acil durum çubukları üretmek için kullanılır. nükleer reaktörler yavaş nötronlar üzerinde.

İÇİNDE takı iş Kadmiyum ile altın alaşımları kullanın. Bileşenlerin oranını değiştirmek çeşitli renk tonları alır.

Nikel kadmiyum pilTamamen taburcu bile bile eksiksiz gelmez.

Amalgam Cadmia kullanılır dişçilikte Bir mühürün üretimi için.

Kadmiyumun biyolojik özellikleri.

Gıda ürünleri ile temasa geçmeleri gerektiğinde kadmiyum kaplamalara izin verilmez. Metalin kendisi toksik değildir, ancak son derece zehirli Kadmiyum çözünür bileşikler. Dahası, vücuda girmelerinin herhangi bir yolu tehlikelidir ve herhangi bir durumda (çözüm, toz, duman, sis). Toksisite için kadmiyum, cıva ve arsenikten aşağılık değildir. Bastırıcı olarak hareket eden kadmiyum bağlantıları gergin sistem, solunum sistemini etkiler ve iç organlarda değişikliklere neden olur.

Büyük kadmiyum konsantrasyonları akut zehirlenmeye yol açabilir: Bileşiklerinin 2500 mg / m3'ü içeren bir odada dakikada kalmak ölüme yol açar. Akut zehirlenmede, yenilginin belirtileri derhal gelişmemektedir, ancak belirli bir gizli periyottan sonra, 1-2 ila 30-40 saat arasında devam edebilecek.

Toksisiteye rağmen, Cadmiyum mikroelemesinin, canlı organizmaların gelişimi için hayati öneme sahip olduğu kanıtlanmıştır. Bunun işlevleri hala belirsizdir. Falking Bitkileri, gelişimlerini olumlu yönde etkiler.