» Kadmiumun istifadəsi. Kadmium faydalı, lakin son dərəcə zəhərli ağır metaldır. Sadə maddənin xarakteristikası və kadmium metalının sənaye istehsalı

Kadmiumun istifadəsi. Kadmium faydalı, lakin son dərəcə zəhərli ağır metaldır. Sadə maddənin xarakteristikası və kadmium metalının sənaye istehsalı

kadmium(Kadmium), Cd, Mendeleyev Dövri Cədvəlinin II qrupunun kimyəvi elementi; atom nömrəsi 48, atom kütləsi 112,40; ağ, parlaq, ağır, yumşaq, çevik metal. Element kütlə nömrəli 8 sabit izotopun qarışığından ibarətdir: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%) ), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Tarixə istinad. 1817-ci ildə alman kimyaçısı F.Stromeyer apteklərdən birini nəzərdən keçirərkən aşkar etdi ki, orada mövcud olan sink karbonatın tərkibində naməlum metalın qarışığı var və o, turşu məhlulundan hidrogen sulfidlə sarı sulfid şəklində çökdürülür. . Stromeyer kəşf etdiyi metalı kadmium adlandırdı (yunanca kadmeia - natəmiz sink oksidi, həmçinin sink filizi). Ondan asılı olmayaraq alman alimləri K.Herman, K.Karsten və V.Meysner 1818-ci ildə Sileziya sink filizlərində kadmiumu kəşf etmişlər.

Kadmiumun təbiətdə yayılması. Kadmium litosferin klarki 1,3·10 -5% çəkisi olan nadir və iz elementidir. Kadmium sink və digər xalkofil elementləri ilə birlikdə isti yeraltı sularda miqrasiya və hidrotermal yataqlarda konsentrasiyası ilə xarakterizə olunur. Mineral spelerit ZnS bəzi yerlərdə 0,5-1%-ə qədər, maksimum 5%-ə qədər Cd ehtiva edir. Greenockite CdS daha az yayılmışdır. Kadmium dəniz çöküntü süxurlarında - şistlərdə (Mansfeld, Almaniya), sink və digər xalkofil elementləri ilə də əlaqəli olan qum daşlarında cəmlənmişdir. Biosferdə kadmiumun üç çox nadir müstəqil mineralı məlumdur - karbonat CdCO 3 (stave), oksid CdO (monteponit) və selenid CdSe.

Kadmiumun fiziki xassələri. Kadmiumun kristal şəbəkəsi altıbucaqlıdır, a = 2,97311 Å, c = 5,60694 Å (25 °C-də); atom radiusu 1,56 Å, ion radiusu Cd 2+ 1,03 Å. Sıxlıq 8,65 q / sm 3 (20 ° C), t pl 320,9 ° C, t kip 767 ° C, termal genişlənmə əmsalı 29,8 10 -6 (25 ° C-də); istilik keçiriciliyi (0 ° C-də) 97,55 W/(m K) və ya 0,233 kal/(sm san °C); xüsusi istilik tutumu (25 °C-də) 225,02 J/(kq K) və ya 0,055 kal/(g °C); elektrik müqaviməti (20 °C-də) 7,4 10 -8 ohm m (7,4 10 -6 ohm sm); elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı 4.3 10 -3 (0-100 ° C). Dartma gücü 64 MN / m 2 (6,4 kqf / mm 2), uzanma 20%, Brinell sərtliyi 160 MN / m 2 (16 kqf / mm 2).

Kadmiumun kimyəvi xassələri. 4d 10 5s 2 atomunun xarici elektron konfiqurasiyasına uyğun olaraq, birləşmələrdə kadmiumun valentliyi 2-dir. Kadmium havada nazik CdO oksidi təbəqəsi ilə örtülərək qaraldır və bu, metalı sonrakı oksidləşmədən qoruyur. Havada güclü qızdırıldıqda, kadmium CdO oksidinə çevrilir - açıq qəhvəyidən tünd qəhvəyi rəngə qədər kristal toz, sıxlığı 8,15 q/sm 3; 700°C-də CdO ərimədən sublimasiya edir. Kadmium birbaşa halogenlərlə birləşir; bu birləşmələr rəngsizdir; CdCl 2, CdBr 2 və CdI 2 suda çox asanlıqla həll olunur (20 ° C-də suyun 1 hissəsində susuz duzun təxminən 1 hissəsi), CdF 2 daha çətin həll olunur (25 hissə suda 1 hissə). Kükürdlə kadmium limon-sarıdan narıncı-qırmızıya qədər CdS sulfid əmələ gətirir, suda və seyreltilmiş turşularda həll olunmur. Kadmium azot oksidlərinin sərbəst buraxılması və hidrat Cd (NOa) 2 4H 2 O verən nitratın əmələ gəlməsi ilə nitrat turşusunda asanlıqla həll olunur. Turşulardan - xlorid və seyreltilmiş kükürd Kadmium yavaş-yavaş hidrogeni buraxır, məhlullar buxarlandıqda, xlorid hidratlanır. Onlardan 2CdCl 2 kristallaşır 5H 2 O və sulfat 3CdSO 4 8H 2 O. Kadmium duzunun məhlulları hidroliz nəticəsində turşudur; kaustik qələvilər onlardan ağ hidroksid Cd (OH) 2 çökdürür, reagentdən artıq həll olunmur; lakin konsentratlaşdırılmış qələvi məhlulların Cd (OH) 2 üzərində təsiri altında hidrooksokadmatlar, məsələn, Na 2 alındı. Cd 2+ katyonu asanlıqla ammonyak 2+ və mavi 2- və 4- ilə mürəkkəb ionlar əmələ gətirir. Çoxlu əsas, ikiqat və mürəkkəb kadmium duzları məlumdur. Kadmium birləşmələri zəhərlidir; xüsusilə təhlükəli onun oksidinin buxarlarının inhalyasiyasıdır.

Kadmium əldə etmək. Kadmium sink, qurğuşun-sink və mis-sink filizlərinin emalının əlavə məhsullarından alınır. Bu məhsullar (tərkibində 0,2-7% kadmium olan) kadmium və sink oksidlərini həll edən seyreltilmiş sulfat turşusu ilə işlənir. Kadmium sink tozu ilə məhluldan çökdürülür; süngər qalıq (kadmium və sink qarışığı) seyreltilmiş sulfat turşusunda həll edilir və kadmium bu məhlulun elektrolizi ilə təcrid olunur. Elektrolitik kadmium kostik soda təbəqəsi altında əridilir və çubuqlara tökülür; metalın təmizliyi - 99,98% -dən az olmamalıdır.

Kadmiumun istifadəsi. Metallik kadmium nüvə reaktorlarında, korroziyaya qarşı və dekorativ örtüklər üçün və batareyalarda istifadə olunur. Kadmium bəzi daşıyıcı ərintilərin əsasını təşkil edir, aşağı əriyən ərintilərin bir hissəsidir (məsələn, Ağac ərintisi). Az əriyən ərintilər şüşənin metalla lehimlənməsi üçün, avtomatik yanğınsöndürənlərdə, gips qəliblərində nazik və mürəkkəb tökmələr üçün və s. Kadmium sulfid (kadmium sarısı) - rəngləmə üçün boya. Normal Weston hüceyrəsində kadmium sulfat və amalgam istifadə olunur.

Bədəndə kadmium. Bitkilərdə kadmiumun miqdarı 10 -4% (quru maddəyə görə); bəzi heyvanlarda (süngərlər, coelenteratlar, qurdlar, exinodermlər və tunikatlar) - 4-10 -5 - 3-10 -3% quru maddə. Bütün onurğalılarda rast gəlinir. Qaraciyər kadmiumla ən zəngindir. Kadmium karbohidrat mübadiləsinə, qaraciyərdə hippurik turşunun sintezinə və müəyyən fermentlərin fəaliyyətinə təsir göstərir.

Dünyada istehsal olunan kadmiumun çox hissəsi elektrokaplama və ərintilərin hazırlanması üçün istifadə olunur. Qoruyucu örtük kimi kadmium sink və nikel üzərində əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir, çünki nazik təbəqədə daha çox korroziyaya davamlıdır; kadmium metal məhsulun səthinə möhkəm bağlanır və zədələndikdə ondan geri qalmır.

Son vaxtlara qədər kadmium örtüklərinin zaman-zaman özünü hiss etdirən "xəstəliyi" var idi. Fakt budur ki, kadmiumun bir polad hissəyə elektrolitik çökməsi zamanı elektrolitdə olan hidrogen metala nüfuz edə bilər. Bu çox arzuolunmaz qonaq yüksək möhkəmlikli çeliklərdə təhlükəli "xəstəliyə" səbəb olur - hidrogenin kövrəkləşməsi, yük altında metalın gözlənilməz məhvinə səbəb olur. Məlum olub ki, bir tərəfdən kadmium örtüklü hissəni korroziyadan etibarlı şəkildə qoruyur, digər tərəfdən isə hissənin vaxtından əvvəl sıradan çıxması təhlükəsi yaradır. Buna görə dizaynerlər tez-tez kadmiumun "xidmətlərindən" imtina etməyə məcbur olurdular.

SSRİ Elmlər Akademiyasının Fiziki Kimya İnstitutunun alimləri kadmium örtüklərinin bu “xəstəliyini” aradan qaldırmağa nail olublar. Titan müalicədir. Məlum oldu ki, kadmium təbəqəsində hər min kadmium atomuna yalnız bir titan atomu varsa, polad hissəsi hidrogen kövrəkləşməsinin baş verməsindən sığortalanır, çünki titan örtük prosesi zamanı bütün hidrogeni poladdan çıxarır.

Kadmiumdan ingilis kriminoloqları da istifadə edirlər: tədqiq olunan səthə səpilən bu metalın ən nazik təbəqəsinin köməyi ilə aydın barmaq izlərini tez bir zamanda müəyyən etmək mümkündür.

Kadmium nikel-kadmium batareyalarının istehsalında da istifadə olunur. Onlarda mənfi elektrodun rolu süngər kadmiumlu dəmir ızgaraları tərəfindən həyata keçirilir və müsbət plitələr nikel oksidi ilə örtülmüşdür; elektrolit kaustik kaliumun məhluludur. Belə cərəyan mənbələri yüksək elektrik xüsusiyyətləri, yüksək etibarlılıq, uzun xidmət müddəti ilə fərqlənir və onların doldurulması cəmi 15 dəqiqə çəkir.

Kadmiumun neytronları udmaq xüsusiyyəti kadmiumun başqa bir tətbiq sahəsinə - nüvə enerjisinə səbəb oldu.

Avtomobil əyləc olmadan işləyə bilmədiyi kimi, reaktor da neytron axını artırmaq və ya azaltmaq üçün idarəetmə çubuqları olmadan işləyə bilməz.

Hər bir reaktorda idarəetmə çubuqları nədənsə onlara tapşırılan vəzifələrin öhdəsindən gəlmədiyi təqdirdə işə gələn kütləvi bir təcili yardım çubuğu var.

Kaliforniyadakı atom elektrik stansiyasında ibrətamiz bir hadisə baş verdi. Bəzi struktur problemlərinə görə təcili çubuq vaxtında qazana düşə bilmədi - zəncirvari reaksiya nəzarətsiz oldu, ciddi qəza baş verdi. Qəzəblənən neytronları olan reaktor ətrafdakı əhali üçün böyük təhlükə yaradırdı. Nüvə “yanğı” sönənə qədər insanları təcili olaraq təhlükəli zonadan çıxarmalı oldum. Xoşbəxtlikdən insan tələfatı olmasa da, itkilər çox yüksək olub, reaktor bir müddət sıradan çıxıb.

Nəzarət və təcili çubuqların materialına əsas tələb neytronları udmaq qabiliyyətidir və kadmium bu sahədə "ən böyük mütəxəssislərdən" biridir. Yalnız bir xəbərdarlıqla: enerjisi çox kiçik olan termal neytronlardan danışırıqsa (elektron voltun yüzdə birində ölçülür). Atom dövrünün ilk illərində nüvə reaktorları dəqiq şəkildə termal neytronlarda işləyirdi və kadmium uzun müddət çubuq materialları arasında "ilk skripka" hesab olunurdu. Lakin sonradan o, aparıcı rolu bor və onun birləşmələrinə verməli oldu. Ancaq kadmium üçün atom fizikləri getdikcə daha çox yeni fəaliyyət sahələri tapırlar: məsələn, bir neytron şüasının yolunda quraşdırılmış kadmium lövhəsindən istifadə edərək, onun enerji spektrini öyrənirlər, onun nə qədər homojen olduğunu, istilik neytronlarının nisbətini müəyyənləşdirirlər. içində.

Elm adamları üçün xüsusi maraq kadmium və civə telluridlərinin bərk məhlulu olan CMT kristalının çəkisizliyinin artması idi. Bu yarımkeçirici material termik təsvir cihazlarının - tibb, geologiya, astronomiya, elektronika, radiotexnika və elm və texnologiyanın bir çox digər mühüm sahələrində istifadə olunan ən dəqiq infraqırmızı cihazların istehsalı üçün əvəzolunmazdır. Yerüstü şəraitdə bu birləşməni əldə etmək olduqca çətindir: sıxlıqdakı böyük fərqə görə onun komponentləri İ.A.Krılovun məşhur nağılının qəhrəmanları - qu quşu, xərçəng və pike kimi davranır və nəticədə homogen əvəzinə ərintisi, bir şiş "pasta" əldə edilir. Kiçik bir MCT kristalının xatirinə böyük bir kristal yetişdirmək və ondan sərhəd qatının ən nazik boşqabını kəsmək lazımdır və qalan hər şey boşa çıxır. Başqa cür ola bilməz: axı, MCT kristalının saflığı və homojenliyi yüzdə yüz milyonda qiymətləndirilir. Təəccüblü deyil ki, dünya bazarında bu kristalların bir qramı “cəmi” səkkiz min dollara başa gəlir.

Ən yaxşı sarı boya kadmium və kükürdün birləşməsidir. Bu boyanın istehsalında çoxlu miqdarda kadmium sərf olunur.

NƏTİCƏ

Kadmiumun çoxşaxəli fəaliyyətində mənfi cəhətləri də var. Bir neçə il əvvəl ABŞ-ın səhiyyə işçilərindən biri ürək-damar xəstəlikləri ilə ölüm arasında birbaşa əlaqə olduğunu aşkar etdi. atmosferdəki kadmium tərkibi. Bu nəticə Amerikanın 28 şəhərinin sakinləri arasında aparılan hərtərəfli sorğudan sonra verilib. Onlardan dördündə - Çikaqo, Nyu-York, Filadelfiya və İndianapolisdə havadakı kadmiumun miqdarı digər şəhərlərlə müqayisədə xeyli yüksək idi; ürək xəstəliyindən ölənlərin nisbəti də daha yüksək idi.

Həkimlər və bioloqlar kadmiumun zərərli olub-olmadığını müəyyənləşdirib ətraf mühitdə onun tərkibini azaltmağın yollarını axtararkən, texnologiya nümayəndələri onun istehsalını artırmaq üçün bütün tədbirləri görürlər. Əgər ötən əsrin bütün ikinci yarısı ərzində cəmi 160 ton kadmium hasil edilmişdisə, onda bizim əsrin 20-ci illərinin sonunda onun illik istehsalı kapitalist ölkələrində artıq 700 tona yaxın idi, 50-ci illərdə isə 7000 tona çatmışdı ( axı, bu müddət ərzində kadmium nüvə reaktoru çubuqlarının istehsalı üçün nəzərdə tutulmuş strateji material statusu əldə etdi). 21-ci əsrdə isə əvəzolunmaz xüsusiyyətləri sayəsində kadmiumun istifadəsi yalnız artacaq.

İSTİFADƏLƏR

1) Dzliev I.I. Kadmiumun metallurgiyası. Moskva: Metallurgizdat, 1962.

2) Krestovnikov A.N. kadmium. Moskva: Tsvetmetizdat, 1956.

3) Krestovnikov A.N. Karetnikova V.P. Nadir metallar. Moskva: Tsvetmetizdat, 1966.

4) Lebedev B.N. Kuznetsova V.A. Əlvan metallar. Moskva: Nauka, 1976.

5) Lyubchenko V.A. Əlvan metallar. Moskva: Nauka, 1963.

6) Maksimova G.V. Kadmium // Qeyri-üzvi kimya jurnalı, № 3, 1959, P-98.

7) Plaksin I.N. Yuxtanov D.M. Hidrometallurgiya. Moskva: Metallurgizdat, 1949.

8) Peisahov I.L. Əlvan metallar. Moskva: Nauka, 1950.

9) Planer V.I. Kadmium korroziyaya qarşı qoruyucu vasitə kimi. Moskva: Tsvetmetizdat, 1952.

Kadmium (Latın Cadmium, Cd simvolu ilə qeyd olunur) atom nömrəsi 48 və atom kütləsi 112.411 olan elementdir. Dmitri İvanoviç Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri cədvəlinin beşinci dövrünün ikinci qrupunun ikinci dərəcəli alt qrupunun elementidir. Normal şəraitdə sadə maddə kadmium ağır (sıxlığı 8,65 q/sm3) yumşaq, çevik, gümüşü-ağ keçid metalıdır.

Təbii kadmium səkkiz izotopdan ibarətdir, onlardan altısı sabitdir: 106Cd (izotop bolluğu 1.22%), 108Cd (0.88%), 110Cd (12.39%), 111Cd (12.75%), 112Cd (24.118%),24.118d2. %). Digər iki təbii izotop üçün zəif radioaktivlik aşkar edilmişdir: 113Cd (izotop bolluğu 12,22%, β-parçalanma müddəti 7,7∙1015 il) və 116Cd (izotop bolluğu 7,49%, yarımparçalanma müddəti ilə ikiqat β-parçalanma). 3, 0∙1019 il).

Dövri sistemin qırx səkkizinci elementi 1817-ci ildə alman professoru Fridrix Stromeyer tərəfindən kəşf edilmişdir, bu kəşfi təsadüfi adlandırmaq olar. Məsələ burasındadır ki, Maqdeburq əczaçıları tərkibində sink oksidi ZnO olan preparatları araşdırarkən onların tərkibində arsenin olmasından şübhələnirdilər. Sink oksidi müxtəlif dəri xəstəlikləri üçün istifadə edilən bir çox məlhəm, toz və emulsiyaların tərkib hissəsi olduğundan, müfəttişlər bütün şübhəli dərmanların satışını qəti şəkildə qadağan etdilər. Təbii ki, dərman istehsalçısı öz maraqlarını müdafiə edərək müstəqil ekspertiza tələb etdi. Stromeyer ekspert kimi çıxış etdi. O, ZnO-dan qəhvəyi-qəhvəyi oksidi təcrid etdi, onu hidrogenlə reduksiya etdi və gümüşü-ağ metal aldı, onu "kadmium" (yunanca kadmeia - natəmiz sink oksidi, həmçinin sink filizi) adlandırdı. Professor Ştromeyerdən asılı olmayaraq, kadmium 1818-ci ildə bir qrup alman alimi - K.Hermann, K.Karsten və V.Meysner tərəfindən Sileziyanın sink filizlərində aşkar edilmişdir.

Kadmium yavaş neytronları yaxşı mənimsəyir, bu səbəbdən zəncirvari reaksiyanın sürətini idarə etmək üçün nüvə reaktorlarında kadmium çubuqları istifadə olunur. Kadmium qələvi batareyalarda istifadə olunur və bəzi ərintilərin tərkib hissəsi kimi daxil edilir. Beləliklə, məsələn, təxminən 1% Cd (kadmium bürüncləri) olan mis ərintiləri teleqraf, telefon, trolleybus naqillərinin istehsalı üçün istifadə olunur, çünki bu ərintilər misdən daha güclü və aşınma müqavimətinə malikdir. Bir sıra əriyən ərintilər, məsələn, avtomatik yanğınsöndürənlərdə istifadə olunur, qırx səkkizinci elementi ehtiva edir. Bundan əlavə, kadmium bəzi zərgərlik ərintilərinə daxildir. Bu metal polad məmulatların kadmiumla örtülməsi üçün istifadə olunur, çünki onun səthində qoruyucu təsir göstərən bir oksid filmi var. Məsələ burasındadır ki, dəniz suyunda və bir sıra digər mühitlərdə kadmiumla örtülmə sinklənmədən daha effektivdir. Kadmiumun homeopatik tibbdə uzun müddət istifadə tarixi var. Qırx səkkizinci elementin birləşmələri də geniş tətbiq tapdı - kadmium sulfid sarı boya və rəngli şüşələr hazırlamaq üçün istifadə olunur və kadmium floroborat alüminium və digər metalların lehimlənməsi üçün istifadə olunan vacib bir axındır.

Kadmium bütün onurğalıların orqanizmində olur, onun karbon mübadiləsinə, bir sıra fermentlərin fəaliyyətinə və qaraciyərdə hippur turşusunun sintezinə təsir göstərdiyi müəyyən edilmişdir. Bununla belə, kadmium birləşmələri zəhərlidir və metalın özü kanserogendir. Xüsusilə təhlükəli olan kadmium oksidi CdO buxarlarının inhalyasiyasıdır, ölümcül hallar nadir deyil. Kadmiumun mədə-bağırsaq traktına nüfuz etməsi də zərərlidir, lakin ölümcül zəhərlənmə halları qeydə alınmamışdır, çox güman ki, bu, bədənin özünün toksindən (qusma) xilas olmağa çalışması ilə əlaqədardır.

Bioloji xassələri

Məlum olub ki, kadmium demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərdə mövcuddur - yer üzündə qırx səkkizinci elementin tərkibi təxminən 1 kq kütlə üçün 0,5 mq-a bərabərdir, dəniz orqanizmlərində (süngərlər, bağırsaq boşluqları, exinodermlər, qurdlar) - dən 0,15 - 3 mq / kq, bitkilərdə kadmiumun tərkibi təxminən 10-4% (quru maddədə) təşkil edir. Canlı orqanizmlərin əksəriyyətində kadmiumun olmasına baxmayaraq, onun xüsusi fizioloji əhəmiyyəti hələ də etibarlı şəkildə müəyyən edilməmişdir. Alimlər bu elementin karbohidrat mübadiləsinə, qaraciyərdə hippurik turşusunun sintezinə, bir sıra fermentlərin fəaliyyətinə, həmçinin orqanizmdə sink, mis, dəmir və kalsium mübadiləsinə təsir etdiyini öyrənə biliblər. Bəzi tədqiqatlar tərəfindən dəstəklənən bir təklif var ki, qidada olan mikroskopik miqdarda kadmium məməlilərdə böyüməni stimullaşdıra bilər. Bu səbəbdən bəzi elm adamları kadmiumu şərti olaraq vacib iz elementi, yəni həyati, lakin müəyyən dozalarda toksiki kimi təsnif edirlər. Hətta tam sağlam insanın orqanizmində az miqdarda kadmium var. Buna baxmayaraq, kadmium ən zəhərli ağır metallardan biri kimi təsnif edilir - Rusiyanın SanPiN-i onu 2-ci təhlükə sinfi - yüksək təhlükəli maddələr kimi təsnif edir - bura həmçinin surma, stronsium, fenol və digər zəhərli maddələr daxildir. 29 aprel 1999-cu il tarixli "Kimyəvi təhlükəsizlik problemləri" bülletenində kadmium "minilliyin sonunda ən təhlükəli ekotoksikant" kimi görünür!

Digər ağır metallar kimi, kadmium da məcmu zəhərdir, yəni bədəndə toplana bilər - onun yarı ömrü 10 ildən 35 ilə qədərdir. Əlli yaşa qədər insan orqanizmi 30-50 mq kadmium yığa bilir. İnsan bədənində qırx səkkizinci elementin əsas "depozit yataqları" bədəndə bu metalın ümumi miqdarının 30-60% -ni ehtiva edən böyrəklər və qaraciyərdir (20-25%). Aşağıdakılar daha az dərəcədə kadmiumu toplaya bilirlər: mədəaltı vəzi, dalaq, boru sümükləri və digər orqan və toxumalar. Kiçik miqdarda, qırx səkkizinci element hətta qanda mövcuddur. Lakin qurğuşun və ya civədən fərqli olaraq, kadmium beyinə daxil olmur. Əksər hallarda bədəndəki kadmium bağlı vəziyyətdədir - protein metallotionein ilə birlikdə - bu, bir növ qoruyucu mexanizmdir, bədənin ağır metalın mövcudluğuna reaksiyasıdır. Bu formada kadmium daha az zəhərlidir, lakin bağlandıqda belə, zərərsiz olmur - illər keçdikcə bu metal yığılaraq böyrəklərin pozulmasına və böyrək daşlarının yaranması ehtimalının artmasına səbəb ola bilər. İon formasında olan kadmium daha təhlükəlidir, çünki kimyəvi cəhətdən sinkə çox yaxındır və onu biokimyəvi reaksiyalarda əvəz edə bilir, psevdoaktivator və ya əksinə, sink tərkibli zülalların və fermentlərin inhibitoru kimi çıxış edir. Kadmium hüceyrələrin sitoplazmik və nüvə materialına bağlanır və onları zədələyir, bir çox hormon və fermentlərin fəaliyyətini dəyişir, bu da onun sulfhidril (-SH) qruplarını bağlamaq qabiliyyəti ilə izah olunur. Bundan əlavə, qırx səkkizinci element, kalsium və kadmiumun ion radiuslarının yaxınlığına görə, sümük toxumasında kalsiumu əvəz edə bilir. Eyni vəziyyət, kadmiumun da əvəz edə biləcəyi dəmirlədir. Bu səbəbdən orqanizmdə kalsium, sink və dəmirin olmaması kadmiumun mədə-bağırsaq traktından sorulmasının 15-20%-ə qədər artmasına səbəb ola bilər. Yetkinlər üçün zərərsiz gündəlik kadmium dozasının 1 kq bədən çəkisi üçün 1 μg kadmium olduğuna inanılır, böyük miqdarda kadmium sağlamlıq üçün son dərəcə təhlükəlidir.

Kadmium və onun birləşmələrinin orqanizmə daxil olma mexanizmləri hansılardır? Zəhərlənmə kadmium tərkibli tullantılarla çirklənmiş içməli su (içməli su üçün maksimal konsentrasiya həddi 0,01 mq/l), habelə neft emalı və metallurgiya müəssisələrinin yaxınlığında yerləşən torpaqlarda bitən tərəvəz və taxıl məhsulları yeyildikdə baş verir. Belə ərazilərdən göbələklərin istifadəsi xüsusilə təhlükəlidir, çünki bəzi məlumatlara görə, onlar öz çəkilərinin hər kq-ı üçün 100 mq-dan çox kadmium yığa bilirlər. Siqaret həm siqaret çəkənin özü, həm də ətrafdakı insanların orqanizminə kadmium qəbulunun başqa bir mənbəyidir, çünki metal tütün tüstüsünün tərkibində olur. Xroniki kadmium zəhərlənməsinin xarakterik əlamətləri, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, böyrəklərin zədələnməsi, əzələ ağrısı, sümük toxumasının məhv edilməsi və anemiyadır. Kadmium ilə kəskin qida zəhərlənməsi böyük tək dozalar yeməklə (15-30 mq) və ya su ilə (13-15 mq) qəbul edildikdə baş verir. Eyni zamanda, kəskin qastroenterit əlamətləri müşahidə olunur - epiqastrik bölgədə qusma, ağrı və qıcolmalar, lakin qida ilə bədənə daxil olan kadmium birləşmələri ilə ölümcül zəhərlənmə halları elmə məlum deyil, lakin ÜST-ün hesablamalarına görə, bir öldürücü tək doza 350-3500 mq ola bilər. Daha təhlükəlisi, buxarlarının (CdO) və ya kadmium tərkibli tozun inhalyasiyası ilə kadmium zəhərlənməsidir (bir qayda olaraq, bu, kadmiumun istifadəsi ilə əlaqəli sənayelərdə baş verir). Belə zəhərlənmənin simptomları ağciyər ödemi, baş ağrısı, ürəkbulanma və ya qusma, titrəmə, zəiflik və ishaldır. Belə zəhərlənmələr nəticəsində ölüm halları qeydə alınıb.

Kadmium zəhərlənməsi üçün antidot qırx səkkizinci elementin udulmasını azaltmağa kömək edən selenyumdur. Bununla birlikdə, seleniumun balanslaşdırılmış qəbulu tələb olunur, bu, bədəndə onun artıq olması kükürdün miqdarının azalmasına səbəb olması ilə əlaqədardır və bu, əlbəttə ki, kadmiumun yenidən bədən tərəfindən asanlıqla udulmasına səbəb olacaqdır.

Bir siqaretin tərkibində 1-2 mikroqram kadmium olduğu müəyyən edilmişdir. Belə çıxır ki, gündə ən azı bir qutu siqaret çəkən şəxs əlavə olaraq ən azı 20 mikroqram kadmium alır! Təhlükə ondadır ki, qırx səkkizinci elementin ağciyərlər vasitəsilə mənimsənilməsi maksimumdur - 10-dan 20% -ə qədər, beləliklə, hər bir siqaret qutusu ilə siqaret çəkənin bədəninə 2 ilə 4 mikroqram arasında kadmium sorulur! Tütün tüstüsünün tərkibindəki nikotinin kanserogen təsiri, bir qayda olaraq, kadmiumun olması ilə bağlıdır və o, hətta karbon filtrləri tərəfindən saxlanılmır.

Çoxlu ölümlə nəticələnən kütləvi xroniki kadmium zəhərlənməsi nümunəsi 1950-ci illərin sonlarında təsvir edilmişdir. Yaponiya ərazisində yerli əhalinin "itai-itai" adlandırdığı kütləvi xəstəlik halları qeydə alınıb, bu da hərfi mənada "oh-oh, necə ağrılı!" kimi tərcümə edilə bilər. Xəstəliyin simptomları şiddətli bel ağrısı idi, sonradan məlum olduğu kimi, böyrəyin geri dönməz zədələnməsinə səbəb oldu; şiddətli əzələ ağrısı. Xəstəliyin geniş yayılmasına və onun ağır gedişinə o dövrdə Yaponiyada ətraf mühitin yüksək çirklənməsi və yaponların xüsusi pəhrizi (düyü və dəniz məhsulları çoxlu miqdarda kadmium toplayır) səbəb olmuşdur. Qəribə bir xəstəliklə xəstələnənlərin gündə təxminən 600 mikroqram kadmium istehlak etdiyi məlum oldu!

Kadmiumun ən zəhərli maddələrdən biri kimi tanınmasına baxmayaraq, tibbdə də istifadəsini tapmışdır! Belə ki, ürək çatışmazlığından əziyyət çəkən xəstənin sinəsinə daxil edilən nikel-kadmium batareyası ürəyin mexaniki stimulyatorunu enerji ilə təmin edir. Belə akkumulyatorun rahatlığı ondan ibarətdir ki, onu doldurmaq və ya dəyişdirmək üçün xəstənin əməliyyat masasına uzanması lazım deyil. Batareyanın fasiləsiz işləməsi üçün həftədə bir dəfə cəmi bir saat yarım ərzində xüsusi maqnitləşdirilmiş gödəkçə geyinmək kifayətdir.

Kadmium homeopatiyada, eksperimental təbabətdə istifadə olunur və son vaxtlar yeni xərçəng əleyhinə dərmanlar yaratmaq üçün istifadə olunur.

Tərkibində 50% vismut, 12,5% qalay, 25% qurğuşun, 12,5% kadmium olan ağac ərintisi (Ağac metalı) qaynar suda asanlıqla əridilə bilər.Bu ərinti 1860-cı ildə çox da məşhur olmayan ingilis mühəndisi B tərəfindən icad edilmişdir. Wood (B.Wood).Bir neçə maraqlı faktlar bu aşağı əriyən ərinti ilə əlaqələndirilir: birincisi, Wood's ərintisi komponentlərinin ilk hərfləri WAX abbreviaturasını təşkil edir, ikincisi, çox vaxt ixtira səhvən B.Vudun ərintisi ilə əlaqələndirilir. adaşı - yalnız səkkiz il sonra dünyaya gələn məşhur amerikalı fizik Robert Williams Wood.

Bir müddət əvvəl dövri sistemin qırx səkkizinci elementi Şotland-Yardın "silahlanmasına" daxil oldu: araşdırılan səthdə çökən ən nazik kadmium təbəqəsinin köməyi ilə cinayətkarın aydın barmaq izlərini tez bir zamanda müəyyən etmək mümkündür. .

Elm adamları belə bir maraqlı fakt aşkar etdilər: kənd yerlərinin atmosferindəki kadmium qalay sənaye ərazilərinin atmosferinə nisbətən daha çox korroziyaya davamlıdır. Havada kükürdlü və ya kükürdlü anhidridlərin miqdarı artarsa, belə bir örtük xüsusilə tez uğursuz olur.

1968-ci ildə ABŞ-ın səhiyyə işçilərindən biri (Dr. Carroll) ürək-damar xəstəliklərindən ölüm halları ilə atmosferdəki kadmiumun miqdarı arasında birbaşa əlaqəni aşkar etdi. O, 28 şəhərin məlumatlarını təhlil edərək belə nəticələrə gəlib. Onlardan dördündə - Nyu-York, Çikaqo, Filadelfiya və İndianapolisdə havadakı kadmiumun miqdarı digər şəhərlərlə müqayisədə xeyli yüksək idi; ürək xəstəliyindən ölənlərin nisbəti də daha yüksək idi.

Atmosferə, suya və torpağa kadmium tullantılarının məhdudlaşdırılması üçün "standart" tədbirlərə əlavə olaraq (müəssisələrdə filtrlər və təmizləyicilər, belə müəssisələrdən mənzil və əkin sahələrinin çıxarılması) alimlər yeni - perspektivli olanları da inkişaf etdirirlər. Beləliklə, amerikalı alimlər Missisipi çayının körfəzinə su sümbülləri əkib, onların köməyi ilə suyu kadmium və civə kimi arzuolunmaz elementlərdən təmizləməyin mümkün olacağına inanırdılar.

Hekayə

Tarix müxtəlif yoxlamalar, təhlillər və təftişlər zamanı edilən bir çox "kəşfləri" bilir. Lakin bu cür tapıntılar elmi deyil, daha çox cinayət xarakteri daşıyır. Yenə də belə bir hal var idi ki, başlanmış təftiş sonda yeni kimyəvi elementin kəşfinə səbəb oldu. Bu, 19-cu əsrin əvvəllərində Almaniyada baş verdi. Rayon həkimi R.Rolov təmsil etdiyi rayonun apteklərini yoxlamış, yoxlama zamanı - Maqdeburq yaxınlığındakı bir sıra apteklərdə sink oksidi aşkar etmiş, onun görünüşü şübhə doğurmuş və tərkibində arsenin olduğunu söyləmişdir. Fərziyyələrini təsdiqləmək üçün Rolov ələ keçirilən dərmanı turşuda həll etdi və onu hidrogen sulfid məhlulundan keçirdi, bu da arsen sulfidinə bənzər sarı bir çöküntünün çökməsinə səbəb oldu. Bütün şübhəli dərmanlar - məlhəmlər, tozlar, emulsiyalar, tozlar dərhal satışdan çıxarılıb. Belə bir hərəkət Rolovun rədd etdiyi bütün dərmanları istehsal edən Şenebekdəki fabrikin sahibini qəzəbləndirdi. Bu iş adamı - ixtisasca kimyaçı olan Herman malların öz ekspertizasını aparırdı. Arsenin aşkarlanması üçün o dövrdə məlum olan bütün təcrübə arsenalını sınadıqdan sonra o, məhsullarının bu baxımdan saf olduğuna əmin oldu və auditoru çaşdıran dəmir sink oksidinin sarı rəngini verdi. Təcrübələrinin nəticələrini Rolova və Hannover torpağının səlahiyyətlilərinə bildirən Herman müstəqil ekspertiza və məhsulunun tam "reabilitasiyası" tələb etdi. Nəticədə Göttingen Universitetinin Kimya kafedrasına rəhbərlik edən və eyni zamanda bütün Hannover apteklərinin baş müfəttişi vəzifəsini icra edən professor Stromeyerin fikrini öyrənmək qərara alınıb. Təbii ki, Stromeyer yoxlamaya təkcə sink oksidi deyil, həm də Shenebek fabrikindən digər sink preparatları, o cümlədən bu oksidin alındığı sink karbonat göndərildi. Sink karbonat ZnCO3-ni kalsifikasiya etdikdən sonra Fridrix Stromeyer oksid əldə etdi, lakin lazım olduğu kimi ağ deyil, sarımtıl rəngdə idi. Sonrakı araşdırmalar nəticəsində məlum oldu ki, preparatların tərkibində nə Rolovun güman etdiyi kimi arsen, nə də Hermanın düşündüyü kimi dəmir var. Qeyri-adi rəngin səbəbi tamamilə fərqli bir metal idi - əvvəllər məlum olmayan və xassələrinə görə sinkə çox oxşar idi. Yeganə fərq, onun hidroksidinin Zn (OH) 2-dən fərqli olaraq, amfoter deyil, əsas xüsusiyyətlərə malik olması idi. Stromeyer, yeni metalın sink ilə güclü oxşarlığına işarə edərək, yeni metalı kadmium adlandırdı - yunan sözü καδμεια (kadmeia) uzun müddət sink filizlərini (məsələn, smithsonite ZnCO3) və sink oksidini ifadə etdi. Öz növbəsində, bu söz, əfsanəyə görə, sink daşını ilk tapan və misə (filizdən əridildikdə) qızıl rəng vermək qabiliyyətini kəşf edən Finikiyalı Kadmusun adından gəlir. Qədim Yunan miflərinə görə, başqa bir Kadmus var idi - Əjdahanı məğlub edən və onun məğlub etdiyi düşmən torpaqlarında Kadmeus qalasını tikən bir qəhrəman, onun ətrafında böyük yeddi qapılı Thebes şəhəri sonradan böyüdü. Semit dillərində "kadmos" "şərq" mənasını verir ki, bu da faydalı qazıntının adını hər hansı bir şərq ölkəsindən və ya əyalətindən hasil edildiyi və ya ixrac edildiyi yerlərdən düzəldir. 1818-ci ildə Fridrix Stromeyer xassələrini artıq yaxşı öyrəndiyi yeni bir metalın ətraflı təsvirini dərc etdi. Sərbəst formada yeni element ağ metal idi, yumşaq və çox güclü deyil, üstündə qəhvəyi oksid filmi ilə örtülmüşdür. Çox keçmədən, tez-tez olduğu kimi, Strohmeyerin kadmium kəşfində prioritetinə etiraz edilməyə başlandı, lakin tezliklə bütün iddialar rədd edildi. Bir qədər sonra başqa bir alman kimyaçısı Kersten Silezya sink filizində yeni element tapdı və ona mellin (latınca mellinus, “heyva kimi sarı”) adını verdi. Bu adın səbəbi hidrogen sulfidin təsiri altında əmələ gələn çöküntünün rəngi idi. Kerstenin qəzəbinə görə, Mellin Stromeyerin Kadmiumu oldu. Hətta sonralar qırx səkkizinci element üçün başqa adlar təklif edildi: 1821-ci ildə Con yeni elementi "klaprotium" adlandırmağı təklif etdi - məşhur kimyaçı Martin Klaprothun şərəfinə - uran, sirkonium və titanın kəşfi və Gilbert "junonium" - 1804-cü ildə kəşf edilən asteroiddən sonra Juno. Lakin Klaprotun elmə nə qədər böyük xidmətləri olsa da, onun adı kimyəvi elementlər siyahısında yer tutmağa müvəffəq deyildi: kadmium kadmium olaraq qaldı. Düzdür, 19-cu əsrin birinci yarısının rus kimya ədəbiyyatında kadmium tez-tez kadmium adlanırdı.

Təbiətdə olmaq

Kadmium tipik olaraq nadir və kifayət qədər səpələnmiş elementdir, bu metalın yer qabığında (klark) orta məzmunu təxminən 1,3 10-5% və ya çəki ilə 1,6 10-5% qiymətləndirilir, belə çıxır ki, litosferdə kadmium təxminən 130 mq / t. Planetimizin bağırsaqlarında kadmium o qədər azdır ki, hətta nadir hesab edilən germanium da 25 dəfə çoxdur! Kadmium və digər nadir metallar üçün təxminən eyni nisbətlər: berilyum, sezium, skandium və indium. Kadmium bolluğuna görə sürməyə yaxındır (2 10-5%) və civədən iki dəfə (8 10-6%) çox yayılmışdır.

Qırx səkkizinci element sink (kadmium izomorf çirk kimi bir çox minerallarda və həmişə sink minerallarında olur) və digər xalkofil elementlər, yəni təbii sulfidlərin əmələ gəlməsinə meylli kimyəvi elementlərlə birlikdə isti yeraltı sularda miqrasiya ilə xarakterizə olunur. selenidlər, telluridlər, sulfoduzlar və bəzən yerli vəziyyətdə tapılır. Bundan əlavə, qırx səkkizinci element hidrotermal yataqlarda cəmləşmişdir. Vulkanik süxurlar kadmiumla kifayət qədər zəngindir, hər kq-da 0,2 mq-a qədər kadmium vardır; çöküntü süxurları arasında gil qırx səkkizinci elementdə ən zəngindir - 0,3 mq / kq-a qədər (müqayisə üçün əhəngdaşlarında kadmium 0,035 mq / kq, qumdaşlarında - 0,03 mq / kq var). Torpaqda kadmiumun orta miqdarı 0,06 mq/kq-dır. Həmçinin, bu nadir metal suda - həll edilmiş formada (sulfat, xlorid, kadmium nitrat) və orqano-mineral komplekslərin bir hissəsi kimi suspenziyada mövcuddur. Təbii şəraitdə qırx səkkizinci element yeraltı sulara əlvan metal filizlərinin yuyulması nəticəsində, eləcə də su bitkilərinin və onu yığa bilən orqanizmlərin parçalanması nəticəsində daxil olur. 20-ci əsrin əvvəllərindən təbii suların kadmiumla antropogen çirklənməsi kadmiumun suya və torpağa daxil olmasında əsas faktora çevrilmişdir. Suda kadmiumun tərkibinə mühitin pH-sı (qələvi mühitdə kadmium hidroksid şəklində çökür), həmçinin sorbsiya proseslərindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. Eyni antropogen səbəbə görə kadmium da havada mövcuddur. Kənd yerlərində havada kadmiumun miqdarı 0,1-5,0 ng / m3 (1 ng və ya 1 nanoqram = 10-9 qram), şəhərlərdə - 2-15 ng / m3, sənaye ərazilərində - 15 ilə 150 ​​ng arasındadır. /m3. Kadmium, əsasən, istilik elektrik stansiyalarında yandırılan bir çox kömürün tərkibində bu elementin olması səbəbindən atmosfer havasına buraxılır. Havadan çökən kadmium suya və torpağa daxil olur. Torpaqda kadmiumun miqdarının artması mineral gübrələrin istifadəsi ilə asanlaşdırılır, çünki onların demək olar ki, hamısında bu metalın kiçik çirkləri var. Sudan və torpaqdan kadmium bitkilərə və canlı orqanizmlərə daxil olur və daha sonra qida zənciri boyunca insanlara "təchiz edilə" bilər.

Kadmiumun özünəməxsus mineralları var: howliite, otavit CdCO3, montemponite CdO (tərkibində 87,5% Cd), greenockite CdS (77,8% Cd), xanthochroite CdS(H2O)x (77,2% Cd) kadmoselite CdSe (47% Cd). Bununla belə, onlar öz yataqlarını əmələ gətirmirlər, lakin qırx səkkizinci elementin sənaye istehsalının əsas mənbəyi olan sink, mis, qurğuşun və polimetal filizlərdə (50-dən çox) çirklər kimi mövcuddurlar. Bundan əlavə, əsas rolu sink filizləri oynayır, burada kadmiumun konsentrasiyası 0,01 ilə 5% arasında dəyişir (sfalerit ZnS-də). Əksər hallarda sfaleritdə kadmiumun miqdarı 0,4 - 0,6% -dən çox deyil. Kadmium həmçinin qalenada (0,005 - 0,02%), stannitdə (0,003 - 0,2%), piritdə (0,02% -ə qədər), xalkopiritdə (0,006 - 0,12%) toplanır, lakin bu sulfidlərdən kadmium adətən təkrar alınmır.

Kadmium bitkilərdə (ən çox göbələklərdə) və canlı orqanizmlərdə (xüsusilə suda) toplana bilir, bu səbəbdən kadmium dəniz çöküntü süxurlarında - şistlərdə (Mansfeld, Almaniya) tapıla bilər. Kadmiumun ümumi dünya ehtiyatları 20 milyon ton, sənayedə isə 600 min ton qiymətləndirilir.

Ərizə

Qırx səkkizinci elementin əsas istehlakçısı kimyəvi cərəyan mənbələrinin istehsalıdır: nikel-kadmium və gümüş-kadmium batareyaları, ehtiyat batareyalarda qurğuşun-kadmium və civə-kadmium hüceyrələri, normal Weston hüceyrələri. Sənayedə istifadə olunan nikel-kadmium batareyaları (AKN) digər kimyəvi cərəyan mənbələri arasında ən populyarlarından biridir. Belə akkumulyatorların mənfi lövhələri aktiv maddə kimi süngər kadmiumlu dəmir torlardan hazırlanır, müsbət lövhələr isə nikel oksidi ilə örtülür. Elektrolit kaustik kaliumun (kalium hidroksid) məhluludur. Nikel-kadmium qələvi akkumulyatorlar qurğuşunlu akkumulyatorlardan daha etibarlıdır. Kadmiumdan istifadə edən kimyəvi cərəyan mənbələri uzun xidmət müddəti, sabit işləməsi və yüksək elektrik xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur. Bundan əlavə, bu batareyaları doldurmaq bir saatdan az vaxt aparır! Bununla belə, AKN tam ilkin boşalma olmadan doldurula bilməz və bunda onlar, əlbəttə ki, metal hidrid batareyalarından daha aşağıdırlar.

Kadmiumun digər geniş tətbiq sahəsi metallar üzərində qoruyucu antikorozif örtüklərin çökdürülməsidir (kadmium örtük). Kadmium örtüyü dəmir və polad məhsulları atmosfer korroziyasından etibarlı şəkildə qoruyur. Əvvəllər kadmium örtük metalın ərimiş kadmiuma batırılması ilə həyata keçirilirdi, müasir proses yalnız elektroliz yolu ilə həyata keçirilir. Kadmium örtük təyyarələrin, gəmilərin, eləcə də tropik iqlimlərdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş hissələrin və mexanizmlərin ən vacib hissələrinə tətbiq edilir. Məlumdur ki, sink və kadmiumun bəzi xüsusiyyətləri oxşardır, lakin kadmium örtüyü sinklənmiş örtüklə müqayisədə müəyyən üstünlüklərə malikdir: birincisi, korroziyaya daha davamlıdır, ikincisi, onu bərabər və hamar etmək daha asandır. Bundan əlavə, sinkdən fərqli olaraq, kadmium qələvi mühitdə sabitdir. Kadmium qalay olduqca geniş istifadə olunur, lakin qırx səkkizinci elementin örtüyünün istifadəsinin qəti qadağan olduğu bir sahə var - bu qida sənayesidir. Bu, kadmiumun yüksək toksikliyi ilə əlaqədardır. Müəyyən bir nöqtəyə qədər kadmium örtüklərinin yayılması başqa bir səbəbdən də məhdud idi - kadmium polad hissəyə elektrolitik şəkildə tətbiq edildikdə, elektrolitdə olan hidrogen metala nüfuz edə bilər və məlum olduğu kimi, bu element hidrogenin kövrəkləşməsinə səbəb olur. yüksək möhkəmlikli poladlar, yük altında metalın gözlənilməz məhvinə səbəb olur. Problemi SSRİ Elmlər Akademiyasının Fiziki Kimya İnstitutunun sovet alimləri həll etdilər. Məlum oldu ki, titanın cüzi əlavə edilməsi (min kadmium atomuna bir titan atomu) kadmiumla örtülmüş polad hissəni hidrogenin kövrəkləşməsinin baş verməsindən qoruyur, çünki titan örtük prosesi zamanı bütün hidrogeni poladdan udur.

Kadmiumun dünya istehsalının təxminən onda biri ərintilərin istehsalına sərf olunur. Aşağı ərimə nöqtəsi əriyən ərintilərdə kadmiumun geniş yayılmasının səbəblərindən biridir. Məsələn, qırx səkkizinci elementin 12,5% -ni ehtiva edən Ağac ərintisi belədir. Belə ərintilər lehim kimi, nazik və mürəkkəb tökmələrin alınması üçün material kimi, avtomatik yanğınsöndürmə sistemlərində, şüşənin metal ilə lehimlənməsi üçün istifadə olunur. Qırx səkkizinci elementi ehtiva edən lehimlər temperatur dalğalanmalarına olduqca davamlıdır. Kadmium ərintilərinin başqa bir fərqləndirici xüsusiyyəti onların yüksək sürtünmə əleyhinə xüsusiyyətləridir. Belə ki, 99% kadmium və 1% nikel olan bir ərinti avtomobil, təyyarə və dəniz mühərriklərində işləyən podşipniklərin istehsalı üçün istifadə olunur. Kadmium turşulara, o cümlədən sürtkü yağlarında olan üzvi turşulara kifayət qədər davamlı olmadığı üçün kadmium əsaslı daşıyıcı ərintilər indium ilə örtülmüşdür. Kiçik kadmium əlavələri (1% -dən az) ilə misin ərintiləri elektrik nəqliyyat xətlərində daha aşınmaya davamlı məftillər hazırlamağa imkan verir. Kadmiumun bu cür cüzi əlavələri misin elektrik xüsusiyyətlərini pisləşdirmədən praktiki olaraq gücünü və sərtliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Kadmium amalgam (kadmiumun civədəki məhlulu) diş plomblarının istehsalı üçün diş texnologiyasında istifadə olunur.

XX əsrin 40-cı illərində kadmium yeni bir rol aldı - ondan nüvə reaktorlarının idarəetmə və təcili çubuqlarını hazırlamağa başladılar. Qırx səkkiz elementin tez bir zamanda strateji materiala çevrilməsinin səbəbi onun termal neytronları çox yaxşı mənimsəməsi idi. Lakin "atom əsrinin" başlanğıcının ilk reaktorları yalnız istilik neytronları üzərində işləyirdi. Yalnız sonra məlum oldu ki, sürətli neytron reaktorları həm enerji, həm də nüvə yanacağı əldə etmək üçün daha perspektivlidir - 239Pu, kadmium isə sürətli neytronlara qarşı gücsüzdür, onları gecikdirmir. Bununla belə, termal neytron reaktorları dövründə də kadmium dominant rolunu itirərək, yerini bor və onun birləşmələrinə verdi.

Kadmiumun təxminən 20%-i (birləşmələr şəklində) qeyri-üzvi boyaların istehsalı üçün istifadə olunur. Kadmium sulfid CdS, əvvəllər kadmium sarısı adlanan mühüm mineral boyadır. Artıq 20-ci əsrin əvvəllərində kadmium sarısının limon sarısından narıncıya qədər altı rəngdə əldə oluna biləcəyi məlum idi. Yaranan boyalar zəif qələvilərə və turşulara davamlıdır və hidrogen sulfidinə tamamilə həssasdır. CdS əsaslı boyalar bir çox sahələrdə - rəngkarlıq, çap, çini rəngləmə işlərində istifadə edildi, onlar minik vaqonlarını örtdü, onları lokomotiv tüstüsündən qorudu. Tərkibində kadmium sulfid olan boyalar toxuculuq və sabun sənayesində istifadə olunurdu. Bununla birlikdə, hazırda kifayət qədər bahalı kadmium sulfid tez-tez daha ucuz boyalarla əvəz olunur - kadmopon (kadmium sulfid və barium sulfat qarışığı) və sink-kadmium litopon (kadmoponun tərkibi kimi, üstəgəl sink sulfid). Qırmızı boya kimi qırx səkkizinci elementin başqa bir birləşməsi - kadmium selenid CdSe istifadə olunur. Bununla belə, təkcə boyaların istehsalında deyil, qırx səkkizinci elementin birləşmələri öz tətbiqini tapdı - məsələn, kadmium sulfid, səmərəliliyi təxminən 10-16% olan film günəş batareyalarının istehsalı üçün də istifadə olunur. Bundan əlavə, CdS kifayət qədər yaxşı termoelektrik materialdır, yarımkeçirici materialların və fosforların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Bəzən kadmium kriogen texnologiyada istifadə olunur ki, bu da onun maksimum istilik keçiriciliyi (digər metallara nisbətən) mütləq sıfıra yaxın olması ilə bağlıdır.

İstehsal

Qırx səkkizinci elementin əsas "təchizatçıları" sink, mis-sink və qurğuşun-sink filizlərinin emalının əlavə məhsullarıdır. Kadmiumun öz minerallarına gəlincə, qırx səkkizinci elementin əldə edilməsində maraqlı olan yeganə şey "kadmium qarışığı" adlanan yaşılokit CdS-dir. Qrinokit sink filizlərinin işlənməsi zamanı faeritlə birlikdə çıxarılır. Təkrar emal prosesi zamanı kadmium prosesin əlavə məhsullarında toplanır və oradan bərpa olunur. Polimetal filizlərin emalı zamanı, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, kadmium sink istehsalının əlavə məhsuludur. Bunlar ya mis-kadmium tortlarıdır (sink tozunun təsiri ilə sink sulfat ZnSO4-ün təmizləyici məhlulları nəticəsində əldə edilən metal çöküntüləri), ya da tərkibində 2% -dən 12% -ə qədər Cd, ya da poussiers (sinkin distillə istehsalı zamanı əmələ gələn uçucu fraksiyalar). ), 0,7-1,1% kadmium ehtiva edir. Qırx səkkizinci elementdə ən zənginləri sinkin rektifikasiya ilə təmizlənməsi zamanı əldə edilən konsentratlardır, onların tərkibində 40%-ə qədər kadmium ola bilər. Mis-kadmium tortlarından və qırx səkkizinci elementin yüksək tərkibi olan digər məhsullardan, adətən, eyni vaxtda havanın aerasiyası ilə sulfat turşusu H2SO4 ilə yuyulur. Proses oksidləşdirici maddənin - manqan filizi və ya elektroliz vannalarından təkrar emal edilmiş manqan çamurunun iştirakı ilə həyata keçirilir.

Bundan əlavə, kadmium qurğuşun və mis əritmə zavodlarının tozundan çıxarılır (onun tərkibində müvafiq olaraq 0,5-5% və 0,2-0,5% kadmium ola bilər). Belə hallarda toz adətən konsentratlaşdırılmış H2SO4 sulfat turşusu ilə təmizlənir, sonra isə yaranan kadmium sulfat su ilə yuyulur. Kadmium süngər sink tozunun təsiri ilə yaranan kadmium sulfat məhlulundan çökdürülür, bundan sonra kükürd turşusunda həll olunur və məhlul natrium karbonat Na2CO3 və ya sink oksidi ZnO-nun təsiri ilə çirklərdən təmizlənir, ondan istifadə etmək də mümkündür. ion mübadiləsi üsulları. Kadmium metalı alüminium katodlarda elektroliz yolu ilə və ya mərkəzdənqaçma ayırıcı reaktorlardan istifadə edərək sinklə reduksiya (CdSO4 məhlullarından kadmium oksidi CdO-nun sinklə yerdəyişməsi) yolu ilə təcrid olunur. Kadmium metalının təmizlənməsi adətən metalın qələvi təbəqəsi altında əriməsindən ibarətdir (sink və qurğuşunu çıxarmaq üçün), Na2CO3 istifadə etmək mümkündür; ərimənin alüminium (nikelin çıxarılması üçün) və ammonium xlorid NH4Cl (talliumu çıxarmaq üçün) ilə müalicəsi. Daha yüksək təmizlik kadmium ion mübadiləsi və ya ekstraksiya istifadə edərək həyata keçirilən elektrolitin aralıq təmizlənməsi ilə elektrolitik emalı ilə əldə edilir; metalın rektifikasiyası (adətən aşağı təzyiq altında), zona əriməsi və ya digər kristallaşma üsulları. Yuxarıda göstərilən təmizləmə üsullarını birləşdirərək, çəkisi yalnız 10-5% olan əsas çirklərin (sink, mis və s.) tərkibində metal kadmium əldə etmək mümkündür. Bundan əlavə, qırx səkkizinci elementin təmizlənməsi üçün maye kadmiumda elektrotransfer, natrium hidroksid NaOH əriməsində elektrotəmizləmə və amalgam elektroliz üsullarından istifadə edilə bilər. Zona əriməsi elektrotransfer ilə birləşdirildikdə, təmizlənmə ilə birlikdə kadmium izotoplarının ayrılması baş verə bilər.

Dünyada kadmium istehsalı əsasən sink istehsalının miqyası ilə bağlıdır və son onilliklər ərzində əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır - 2006-cı ilin məlumatlarına görə, dünyada təxminən 21 min ton kadmium istehsal edilmişdir, halbuki 1980-ci ildə bu rəqəm cəmi 15 min ton olmuşdur. . Qırx səkkizinci elementin istehlakında artım indi də davam edir. Bu metalın əsas istehsalçıları Asiya ölkələridir: Çin, Yaponiya, Koreya, Qazaxıstan. Ümumi istehsalın 12 min tonu onların payına düşür. Rusiya, Kanada və Meksika da kadmiumun əsas istehsalçıları sayıla bilər. Kadmiumun kütləvi istehsalının Asiyaya doğru dəyişməsi onunla əlaqədardır ki, Avropada qırx səkkizinci elementdən istifadənin azalması, Asiya regionunda isə əksinə, nikel-kadmium elementlərinə tələbat azalıb. artır, bu da çoxlarını hasilatı Asiya ölkələrinə köçürməyə məcbur edir.

Fiziki xüsusiyyətlər

Kadmium gümüşü-ağ metaldır, təzə kəsildikdə mavi parıldayır, lakin qoruyucu oksid təbəqəsinin əmələ gəlməsi səbəbindən havada qaralır. Kadmium kifayət qədər yumşaq bir metaldır - qalaydan daha sərtdir, lakin sinkdən daha yumşaqdır, onu bıçaqla kəsmək olduqca mümkündür. Yumşaqlıqla birlikdə, qırx səkkizinci element sənaye üçün elastiklik və çeviklik kimi vacib keyfiyyətlərə malikdir - o, mükəmməl təbəqələrə yuvarlanır və telə çəkilir və heç bir problem olmadan cilalana bilər. 80 ° C-dən yuxarı qızdırıldığında, kadmium elastikliyini itirir və o qədər ki, asanlıqla toz halına salınır. Mohs-a görə kadmiumun sərtliyi ikiyə bərabərdir, Brinell-ə ​​görə (tavlanmış nümunə üçün) 200-275 MPa. Dartma gücü 64 MN/m2 və ya 6,4 kqf/mm2, uzanma 50% (20°C-də), axma gücü 9,8 MPa.

Kadmium dövrləri olan altıbucaqlı sıx yığılmış kristal qəfəsə malikdir: a = 0,296 nm, c = 0,563 nm, c/a nisbəti = 1,882, z = 2, kristal qəfəs enerjisi 116 μJ/kmol. Kosmik qrup С6/mmm, atom radiusu 0,156 nm, ion radiusu Cd2+ 0,099 nm, atom həcmi 13,01∙10-6 m3/mol. Təmiz kadmiumdan hazırlanmış çubuq əyildikdə qalay kimi zəif bir çatlaq buraxır (“qalay qışqırıq”) - bu, bir-birinə sürtünən metal mikrokristallardır, lakin metaldakı hər hansı çirklər bu təsiri məhv edir. Ümumiyyətlə, fiziki, kimyəvi və farmakoloji xüsusiyyətlərinə görə kadmium sink və civə ilə ən çox oxşarlıqlara malik olan ağır metallar qrupuna aiddir.

Qırx səkkizinci elementin (321,1 °C) ərimə nöqtəsi olduqca aşağıdır və qurğuşun (327,4 °C) və ya taliumun (303,6 °C) ərimə nöqtələri ilə müqayisə edilə bilər. Bununla belə, bir sıra xassələri ilə oxşar metalların ərimə nöqtələrindən fərqlənir - sinkdən (419,5 ° C) aşağı, lakin qalaydan (231,9 ° C) yüksəkdir. Kadmiumun qaynama nöqtəsi də aşağıdır - cəmi 770 ° C, bu olduqca maraqlıdır - qurğuşun, əksər metallar kimi, ərimə və qaynama nöqtələri arasında böyük fərqə malikdir. Məsələn, qurğuşunun qaynama temperaturu (1745°C) ərimə nöqtəsindən 5 dəfə, qaynama temperaturu 2620°C olan qalay isə ərimə nöqtəsindən 11 dəfə böyükdür! Eyni zamanda, kadmiuma bənzər sink, 419,5 ° C ərimə nöqtəsində yalnız 960 ° C qaynama nöqtəsinə malikdir. Kadmium üçün istilik genişlənmə əmsalı 29,8 10-6 (25 ° C-də) təşkil edir. 0,519 K-dan aşağı olduqda, kadmium superkeçirici olur. 0 ° C-də qırx səkkizinci elementin istilik keçiriciliyi 97,55 W / (m K) və ya 0,233 kal / (sm san ° C) təşkil edir. Kadmiumun xüsusi istilik tutumu (25°C-də) 225,02 J/(kq K) və ya 0,055 kal/(q°C) təşkil edir. 0 °C-dən 100 °C-ə qədər olan temperatur intervalında qırx səkkizinci elementin elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı 4,3 10-3, qırx səkkizinci elementin xüsusi elektrik müqaviməti (20 ° C temperaturda) 7,4 10-8 ohm m (7,4 10-6 ohm sm). Kadmium diamaqnitdir, onun maqnit həssaslığı -0,176,10-9 (20 °C temperaturda). Standart elektrod potensialı -0,403 V. Kadmiumun elektronmənfiliyi 1,7-dir. Termal neytronların tutulmasının effektiv kəsişməsi 2450-2900-10 ~ 28 m2-dir. Elektronların iş funksiyası = 4,1 eV.

Qırx səkkizinci elementin sıxlığı (otaq temperaturunda) 8,65 q/sm3 təşkil edir ki, bu da kadmiumu ağır metal kimi təsnif etməyə imkan verir. N.Reimersin təsnifatına görə, sıxlığı 8 q/sm3-dən çox olan metallar ağır hesab edilməlidir. Beləliklə, ağır metallara Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg daxildir. Kadmium qurğuşundan (sıxlığı 11,34 q/sm3) və ya civədən (13,546 q/sm3) yüngül olsa da, qalaydan (7,31 q/sm3) ağırdır.

Kimyəvi xassələri

Kimyəvi birləşmələrdə kadmium həmişə valentlik 2 nümayiş etdirir (xarici elektron təbəqəsinin konfiqurasiyası 5s2) - fakt budur ki, ikinci qrupun ikincili alt qrupunun elementlərinin atomları (sink, kadmium, civə), elementlərin atomları kimi. Mis alt qrupunun d-alt səviyyəsinə sahib ikinci xarici elektron təbəqə tamamilə doldurulur. Bununla belə, sink alt qrupunun elementləri üçün bu alt səviyyə artıq kifayət qədər sabitdir və ondan elektronların çıxarılması çox böyük enerji xərcləri tələb edir. Sink yarımqrupunun elementlərini mis yarımqrupunun elementlərinə yaxınlaşdıran digər xarakterik xüsusiyyət onların kompleks əmələ gəlmə meylidir.

Artıq qeyd edildiyi kimi, qırx səkkizinci element sink və civə ilə dövri sistemin eyni qrupunda yerləşir, aralarında ara mövqe tutur, bu səbəbdən bütün bu elementlərin bir sıra kimyəvi xassələri oxşardır. Məsələn, bu metalların oksidləri və sulfidləri suda praktiki olaraq həll olunmur.

Quru havada kadmium sabitdir, lakin rütubətli havada metalın səthində yavaş-yavaş nazik bir CdO oksidi təbəqəsi əmələ gəlir və metalı sonrakı oksidləşmədən qoruyur. Güclü közərmə ilə kadmium yanır, həmçinin kadmium oksidinə çevrilir - açıq qəhvəyidən tünd qəhvəyi rəngə qədər bir kristal toz (rəng gamutunda fərq qismən hissəcik ölçüsü ilə bağlıdır, lakin daha çox kristal şəbəkə qüsurlarının nəticəsidir). ), CdO sıxlığı 8,15 q / sm3; 900 °C-dən yuxarı olan kadmium oksid uçucudur, 1570 °C-də isə tamamilə sublimasiya edir. Kadmium buxarları su buxarı ilə reaksiyaya girərək hidrogeni buraxır.

Turşular kadmiumla reaksiyaya girərək bu metalın duzlarını əmələ gətirir. Azot turşusu HNO3 qırx səkkizinci elementi asanlıqla həll edir, azot oksidi ayrılır və nitrat əmələ gəlir ki, bu da hidrat Cd (NO3) 2 4H2O verir. Digər turşulardan - xlorid və seyreltilmiş kükürdlü - kadmium yavaş-yavaş hidrogeni sıxışdırır, bu, gərginliklər seriyasında qırx səkkizinci elementin sinkdən daha uzaqda, lakin hidrogendən irəlidə olması ilə izah olunur. Sinkdən fərqli olaraq, kadmium qələvi məhlullarla qarşılıqlı təsir göstərmir. Kadmium ammonium nitrat NH4NO3 konsentratlı məhlullarda ammonium nitrit NH4NO2-yə qədər azaldır. Ərimə nöqtəsinin üstündə kadmium birbaşa halogenlərlə birləşərək rəngsiz birləşmələr - kadmium halidləri əmələ gətirir. CdCl2, CdBr2 və CdI2 suda çox asanlıqla həll olunur (20 °C-də kütlə 53,2%), etanolda tamamilə həll olmayan kadmium flüorid CdF2 (20 °C-də 4,06% kütlə) həll etmək daha çətindir. Flüorun bir metal üzərində və ya kadmium karbonat üzərində hidrogen ftoridinin təsiri ilə əldə edilə bilər. Kadmium xlorid kadmiumu konsentratlaşdırılmış xlorid turşusu ilə reaksiyaya salmaqla və ya metalı 500°C-də xlorlamaqla əldə edilir. Kadmium bromid metal brominasiyası və ya hidrogen bromidin kadmium karbonat üzərində təsiri ilə əldə edilir. Qızdırıldıqda kadmium kükürdlə reaksiyaya girərək suda və seyreltilmiş turşularda həll olunmayan CdS sulfidini (limon sarısından narıncı qırmızıya) əmələ gətirir. Kadmium fosfor və arsenlə əridildikdə, antimon - kadmium antimonid ilə müvafiq olaraq Cd3P2 və CdAs2 kompozisiyalarının fosfidləri və arsenidləri əmələ gəlir. Kadmium hidrogen, azot, karbon, silisium və bor ilə reaksiya vermir. İstilik zamanı asanlıqla parçalanan CdH2 hidrid və Cd3N2 nitridi dolayı yolla əldə edilmişdir.

Kadmium duzlarının məhlulları hidroliz nəticəsində turşudur, kaustik qələvilər onlardan ağ hidroksid Cd (OH) 2 çökdürür. Çox konsentratlaşdırılmış qələvi məhlulların təsiri altında Na2 kimi hidroksokadmatlara çevrilir. Kadmium hidroksid ammonyak ilə reaksiyaya girərək həll olunan komplekslər əmələ gətirir:

Cd(OH)2 + 6NH3 H2O → (OH)2 + 6H2O

Bundan əlavə, Cd (OH) 2 qələvi siyanidlərin təsiri altında məhlula keçir. 170°C-dən yuxarı temperaturda CdO-ya parçalanır. Kadmium hidroksidinin sulu bir həlldə hidrogen peroksid ilə qarşılıqlı təsiri müxtəlif tərkibli peroksidlərin meydana gəlməsinə səbəb olur.

TƏrif

kadmium Dövri Cədvəlin qırx səkkizinci elementidir. Təyinat - Latın "kadmium" dan Cd. Beşinci dövrdə, IIB qrupunda yerləşir. Metallara aiddir. Əsas yük 48-dir.

Xassələrinə görə kadmium sinkə bənzəyir və adətən sink filizlərində çirk kimi tapılır. Təbiətdə yayılması baxımından sinkdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır: yer qabığında kadmiumun tərkibi cəmi 10 -5% (ağırlıq) təşkil edir.

Kadmium gümüşü ağ (şək. 1), yumşaq, elastik, əyilə bilən metaldır. Bir sıra gərginliklərdə o, sinkdən daha uzaqdır, lakin hidrogeni qabaqlayır və turşuların sonuncusunu sıxışdırır. Cd (OH) 2 zəif elektrolit olduğundan kadmium duzları hidrolizə məruz qalır və onların məhlulları turşudur.

düyü. 1. Kadmium. Görünüş.

Kadmiumun atom və molekulyar çəkisi

Maddənin nisbi molekulyar çəkisi(M r) verilmiş molekulun kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyük olduğunu göstərən rəqəmdir və elementin nisbi atom kütləsi(A r) - kimyəvi elementin atomlarının orta kütləsi karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyükdür.

Kadmium sərbəst vəziyyətdə monatomik Cd molekulları şəklində mövcud olduğundan, onun atom və molekulyar kütlələrinin dəyərləri üst-üstə düşür. Onlar 112.411-ə bərabərdir.

Kadmiumun izotopları

Məlumdur ki, kadmium təbiətdə səkkiz sabit izotop şəklində tapıla bilər, onlardan ikisi radioaktivdir (113 Cd, 116 Cd): 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd və 114 Cd. Onların kütlə nömrələri müvafiq olaraq 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 və 116-dır. 106 Cd kadmium izotopunun atomunun nüvəsi qırx səkkiz proton və əlli səkkiz neytrondan ibarətdir və qalan izotoplar ondan yalnız neytronların sayına görə fərqlənir.

Kadmium ionları

Kadmium atomunun xarici enerji səviyyəsində valentlik olan iki elektron var:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 .

Kimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində kadmium valentlik elektronlarından imtina edir, yəni. onların donorudur və müsbət yüklü iona çevrilir:

Cd 0 -2e → Cd 2+.

Kadmiumun molekulu və atomu

Sərbəst vəziyyətdə kadmium monatomik Cd molekulları şəklində mövcuddur. Kadmiumun atom və molekulunu xarakterizə edən bəzi xüsusiyyətlər bunlardır:

Kadmium ərintiləri

Kadmium bəzi ərintilərin tərkib hissəsi kimi daxil edilir. Məsələn, təxminən 1% kadmium (kadmium bürünc) olan mis ərintiləri teleqraf, telefon, trolleybus naqillərinin istehsalı üçün istifadə olunur, çünki bu ərintilər misdən daha güclü və aşınma müqavimətinə malikdir. Bir sıra yüngül ərintilər, məsələn, avtomatik yanğınsöndürənlərdə istifadə olunanlar, kadmium ehtiva edir.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

NÜMUNƏ 2

Məşq edin 1×10 -2 M kadmium (II) və 1 M ammonyak olan məhlulda hansı kompleks üstünlük təşkil edir?
Qərar Tərkibində kadmium ionları və ammonyak olan məhlulda aşağıdakı tarazlıqlar qurulur:

Cd 2+ + NH 3 ↔Cd (NH 3) 2+;

Cd (NH 3) 2+ + NH 3 ↔ Cd (NH 3) 2 2+;

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

Axtarış cədvəllərindən b 1 = 3,24×10 2 , b 2 = 2,95×10 4 , b 3 = 5,89×10 5 , b 4 = 3,63×10 6 . c(NH 3) >> c(Cd) olduğunu nəzərə alaraq, güman edirik ki, \u003d c (NH 3) \u003d 1M. 0 hesablayırıq:

kadmium- ikinci qrupun yan altqrupunun elementi, D. İ. Mendeleyevin kimyəvi elementlərinin dövri sisteminin beşinci dövrü, atom nömrəsi 48. Cd (lat. Kadmium) simvolu ilə işarələnir. Yumşaq çevik gümüşü-ağ keçid metalı.

Rayon həkimi Rolov kəskin xasiyyəti ilə seçilirdi. Beləliklə, 1817-ci ildə Hermanın Şenebek fabrikində istehsal olunan sink oksidi olan bütün preparatların satışdan çıxarılmasını əmr etdi. Hazırlıqların görünüşü ilə o, sink oksidində arsen olduğundan şübhələnirdi! (Sink oksidi hələ də dəri xəstəlikləri üçün istifadə olunur; ondan məlhəmlər, tozlar, emulsiyalar hazırlanır.)
Öz iddiasını sübut etmək üçün ciddi auditor şübhəli oksidi turşuda həll etdi və bu məhluldan hidrogen sulfidini keçirdi: sarı bir çöküntü düşdü. Arsen sulfidləri sadəcə sarıdır!
Zavod sahibi Rolovun qərarına etiraz etməyə başlayıb. Özü də kimyaçı idi və məhsul nümunələrini şəxsən təhlil edərək, onlarda arsen aşkar etməyib. O, analizin nəticələrini Rolova, eyni zamanda Hannover torpağının səlahiyyətlilərinə məlumat verib. Səlahiyyətlilər, şübhəsiz ki, nümunələri nüfuzlu kimyaçılardan birinə analiz üçün göndərmək üçün tələb etdilər. Qərara alındı ​​ki, Rolov və Herman arasındakı mübahisədə hakim 1802-ci ildən Göttingen Universitetində kimya kafedrası və bütün Hannover apteklərinin baş müfəttişi vəzifəsində çalışan professor Fridrix Stromeyer olmalıdır.
Stromeyerə yalnız oksid deyil, həm də Herman fabrikindən digər sink preparatları, o cümlədən bu oksidin alındığı ZnCO3 göndərildi. Kalsine sink karbonat aldıqdan sonra Strohmeyer oksid əldə etdi, lakin lazım olduğu kimi ağ deyil, sarımtıl rəngdə idi. Fabrikin sahibi rəngləməni dəmir qarışığı ilə izah etdi, lakin Stromeyeri bu izah qane etmədi. Daha çox sink preparatları aldıqdan sonra onların tam təhlilini apardı və saralmağa səbəb olan elementi çox çətinlik çəkmədən təcrid etdi. Təhlil onun arsen olmadığını (Rolovun iddia etdiyi kimi), dəmir olmadığını (Hermanın iddia etdiyi kimi) söylədi.

Bu, kimyəvi cəhətdən sinkə çox bənzəyən yeni, əvvəllər naməlum metal idi. Yalnız onun hidroksidi, Zn(OH)2-dən fərqli olaraq, amfoter deyildi, lakin bariz əsas xassələrə malik idi.

Dövri cədvəlin 48 elementi Sərbəst formada yeni element ağ metal idi, yumşaq və çox güclü deyil, üstündə qəhvəyi oksid təbəqəsi ilə örtülmüşdür. Stromeyer bu metalı kadmium adlandırdı və onun "sink" mənşəyinə açıq şəkildə işarə etdi: yunan sözü καδμεια uzun müddət sink filizlərini və sink oksidini ifadə etdi.

1818-ci ildə Stromeyer yeni kimyəvi element haqqında ətraflı məlumat dərc etdi və demək olar ki, dərhal onun prioriteti pozulmağa başladı. İlk söz deyən həmin Rolov oldu, əvvəllər Almaniya fabrikindən hazırlanan preparatlarda arsen olduğuna inanırdı. Stromeyerdən qısa müddət sonra başqa bir alman kimyaçısı Kersten Sileziyanın sink filizində yeni element kəşf etdi və hidrogen sulfidin təsirindən əmələ gələn çöküntünün rənginə görə ona mellin (latınca mellinus, "heyva kimi sarı") adını verdi. Lakin o, artıq Strohmeyer tərəfindən kəşf edilmiş kadmium idi. Daha sonra bu element üçün daha iki ad təklif edildi: klaprotium - məşhur kimyaçı Martin Klaprothun şərəfinə və junonium - 1804-cü ildə kəşf edilən Juno asteroidindən sonra. Ancaq kəşf edənin elementə verdiyi ad buna baxmayaraq müəyyən edilmişdir. Düzdür, 19-cu əsrin birinci yarısının rus kimya ədəbiyyatında. kadmium tez-tez kadmium adlanırdı.

48 kadmium→ İndium
Atom xüsusiyyətləri
Ad, simvol, nömrə

Kadmium / Kadmium (Cd), 48

Atom kütləsi
(molyar kütlə)

112,411(8) a. e.m (q/mol)

Elektron konfiqurasiya
Atom radiusu
Kimyəvi xassələri
kovalent radius
İon radiusu
Elektromənfilik

1.69 (Paulinq şkalası)

Elektrod potensialı
Oksidləşmə halları
İonlaşma enerjisi
(ilk elektron)

867,2 (8,99) kJ/mol (eV)

Sadə maddənin termodinamik xassələri
Sıxlıq (n.a.)
Ərimə temperaturu
Qaynama temperaturu
Ud. birləşmə istiliyi

6,11 kJ/mol

Ud. buxarlanma istiliyi

59,1 kJ/mol

Molar istilik tutumu

26,0 J/(K mol)

Molar həcm

13,1 sm³/mol

Sadə bir maddənin kristal qəfəsi
Şəbəkə quruluşu

altıbucaqlı

Şəbəkə parametrləri

a=2,979 c=5,618 Å

c/a nisbəti
Debye temperaturu
Digər xüsusiyyətlər
İstilikkeçirmə

(300 K) 96,9 Vt/(m K)