Kadmium, Krugosvet enciklopédia
CADMIUM (kadmium) Cd, - kémiai elem Group II, a periódusos rendszer. Atomic száma 48, atomsúlya 112,41. Természetes kadmium tartalmaz nyolc stabil izotópok: 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%) és 116 Cd (7,58%). A oxidációs állapota +2, +1 ritkán.
A kadmium-ben fedezték fel 1817-német vegyész Friedrich Strohmeyer (Stromeyer Friedrich) (1776-1835).
Amikor ellenőrzi a cink-oxid. által termelt egyik shenebekskih gyárak volt a gyanú, hogy benne az arzén szennyeződést. Amikor feloldjuk a hatóanyagot a sav és a hidrogén-szulfidot vezetünk át az oldaton, sárga csapadékot, mint például arzént szulfidok, de alaposabb vizsgálatot azt mutatta, hogy ez az elem nincs jelen. A végső következtetést egy mintával, amelyről feltételezzük cink-oxid és egyéb cink-termékek (beleértve a cink-karbonátot) az ugyanabban a gyárban elküldött Friedrich Strohmeyer, óta tartott 1802-ben a Department of Chemistry a University of Göttingen, és a helyzet a főfelügyelő Hannover gyógyszertárakban.
, Kalcinált cink-karbonát, oxid Strohmeyer kapott, de nem fehér, mint amilyennek lennie kellene, és sárgás. Azt javasolta, hogy a szín jelenléte miatt a vas, de kiderült, hogy nincs vas. Strohmeyer teljes körűen a cink termékeket, és megállapította, hogy a sárga szín jelent meg, köszönhetően az új tag. Ezt nevezték tiszteletére cinkérc, amelyről megállapították: a görög szó kadmeia. „A kadmium föld” - ősi neve smithsonit ZnCO3. Ez a szó, a legenda szerint, a név származik, a föníciai Cadmus, aki állítólag az első, hogy megtalálják a cink kő, és észrevette, hogy képes így réz (a kohászat, az érc it) aranysárga színű. Csak nevet a hős a görög mitológia: Az egyik legenda szerint, Cadmus nyerte a nehézsúlyú küzdelem a Sárkány és a földek kadmium erődöt építettek, amely körül később nőtt semivratny város Théba.
Prevalenciája kadmium jellegűek, és az ipari kitermelés.
Megvan a saját ásványi kadmium - greenockite CD-k, Otavi CdCO3. Monteponi CdO. Azonban saját területén, ha azok nem képeznek. Az egyetlen kereskedelmileg jelentős forrása a kadmium-cink érc, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy koncentráció 0,01-5 tömeg%. A kadmium szintén felhalmozódik a galenit (0,02%), a kalkopirit (0,12%), pirit (0,02%), malmok (0,2%). A világ összes erőforrás kadmium a becslések szerint 20 millió tonna, ipari -. 600 ezer tonna ..
Jellemzői egy egyszerű anyag, és az ipari termelés a fém kadmiummal.
Kadmium - ezüstös szilárd kékes csillogás a felszínen a friss, lágy, képlékeny, képlékeny fémből, jól lapokká hengereljük, ez könnyen polírozott. Mint ón kadmium rudak hajlító kibocsát recsegés. Olvadáspontja 321,1 ° C, forr 766,5 ° C, sűrűsége - 8,65 g / cm 3, amely lehetővé teszi azt, hogy nehéz fémek.
A száraz levegő a kadmium stabil. Nedves levegőben, gyorsan elhalványul, és amikor melegítjük könnyen reakcióba lép az oxigénnel, kén, foszfor és a halogének. A hidrogén, nitrogén, szén, szilícium, bór-kadmium és nem reagál.
Kadmium gőzök reagálnak vízgőz és a hidrogénfejlődés. A kadmium savat oldjuk, hogy a fém-sók. Kadmium visszaállítja ammónium-nitrát tömény oldatok ammónium nitritté. Oxidálódik vizes oldatban kationok bizonyos fémek, például réz (II) és vas (III). Mivel a lúgos oldatok, ellentétben a cink, kadmium nem reagált.
A fő kadmiumforrást - köztes termékek cink termelés. fém csapadékot tisztítás után kapott cink-szulfát-oldatok hatását cinkport, tartalmaznak 2-12% kadmiumot. A frakciókat során képződött desztillációs cink, kadmium 0,7-1,1%, és a kapott frakciók desztillációval tisztítjuk cink - akár 40% kadmium. A kadmium eltávolítjuk, és a port a ólom és rézkohók (amely tartalmazhat legfeljebb 5% és 0,5% a kadmium, sorrendben). Por általában kezelt tömény kénsavval és a kadmium-szulfát, majd kilúgozzuk vízzel.
A megoldások a kadmium-szulfát fellépés cinkpor kicsapott kadmium szivacsot, akkor oldjuk kénsav oldatot és tisztítjuk, az intézkedés a szennyeződések cink-oxid vagy nátrium-karbonát, és ioncserélő módszerekkel. Fémkadmium visszanyert elektrolízissel alumínium katódok vagy cinkkel.
Minden évben termel, mintegy 20 ezer. Tonna kadmiumot. Kimenete pedig nagyrészt összefüggő cink termelési mennyiséget.
A legfontosabb alkalmazási területe a kadmium a termelés a vegyi áramforrások. A kadmium elektródát használnak elemeket és akkumulátorokat. Negatív lemezek a nikkel-kadmium elemek vasból készült háló, szivacsos kadmium aktív szerként. Pozitív lemezeket bevonunk nikkel-hidroxid. Az elektrolit egy kálium-hidroxid-oldattal. Alapján a kadmium és a nikkel készülnek és kompakt akkumulátorok irányított rakéták, csak ebben az esetben, és ennek alapján nem alkalmazhat vas és nikkel háló.
Folyamatok előforduló a nikkel-kadmium alkáli elem lehet leírni általános egyenlete:
Nikkel-kadmium akkumulátorok megbízhatóbb, mint az ólom (sav). Ezek áramforrások nagy elektromos jellemzőit, a működés stabilitása, hosszú élettartam. Ők is feltölthető csupán egy óra. Azonban, a nikkel-kadmium elemek nem tölthetők anélkül, hogy teljes előzetes mentesítés (ebben a tekintetben ezek rosszabb fémhidrid akkumulátort).
A kadmium széles körben használják alkalmazására korróziógátló bevonatok fémek, különösen ha azok érintkezésbe tengervízzel. Kadmiruyutsya legfontosabb része a hajók, repülőgépek, valamint a különböző használatra szánt termékek a trópusi éghajlaton. Korábban, vasat és egyéb fémeket kadmium mártó olvadt kadmium most kadmium bevonatot alkalmaznak elektrolitikusan.
A kadmium bevonat van néhány előnye képest cink: ők inkább ellenállnak a korróziónak, könnyebb, hogy egy sima és egyenletes. Nagy alakíthatóság ilyen bevonatok biztosít szorosságát menetes csatlakozások. Emellett a kadmium, ellentétben a cink, stabilak lúgos közegben.
Azonban kadmiumbevonat megvannak a saját problémái. Az elektrolitikus lerakódását kadmium acél része be tud hatolni a fém az elektrolit jelentése hidrogénatom. Azt teszi, nagyszilárdságú acélok az úgynevezett hidrogén ridegség, ami egy váratlan meghibásodása a fém terhelés alatt. Ahhoz, hogy megakadályozzák ezt a jelenséget a kadmium bevonat titán adalékanyag kerül bevezetésre.
Ezen túlmenően, a kadmium mérgező. Ezért, bár a kadmium ónt használnak igen széles körben gyártásához konyhai eszközök és edények élelmiszer használatra ez tilos.