Кадмий содержится в земной коре, в смеси с минералами, горными породами, почвами и в воде. Другая часть элемента перемещается по атмосфере из-за вулканической активности, пожаров и промышленных отходов. Поскольку в естественном состоянии он не очень распространен, его получают путем производства таких металлов, как свинец, медь и цинк. Узнайте больше об этом металле в следующей статье.
Что такое кадмий?
Как химический элемент, это переходный металл, отмеченный атомным номером 48 в таблице Менделеева. Он тяжелый, токсичный, мягкий, голубовато-белого цвета с низкой температурой плавления, идеально подходящий для создания никелевых сплавов, припоев и батарей.
Символ кадмия
Название Cd происходит от греческого слова «кадмея» , что означает «каламин» или «нечистота». Он получил это название потому, что этот элемент был обнаружен в следах карбоната цинка, который изменил цвет этого соединения — действие, которого не происходило, когда оно было чистым.
Характеристики кадмия
Элемент Кадмий — мягкий, пластичный металл, расположенный в 12 группе таблицы Менделеева под символом Cd. Он обладает способностью менять оттенок при воздействии высоких температур. Кроме того, тепло обеспечивает его переход в жидкость и газ. Другие свойства перечислены ниже:
- Состояние : Прочный и тяжелый.
- Пластичность: высокая, что позволяет получать тонкие листы элемента для различного промышленного применения.
- Вкус и запах : Металлический, без характерного запаха.
- Состав: Он имеет 48 электронов и протонов с 64 нейтронами.
- Токсичность : Высокая и считается самым токсичным металлом в земной коре.
- Реакционная способность : Высокая по отношению к кислотам и кислороду. Кроме того, при высоких температурах он легко воспламеняется, образуя оксид кадмия.
- Структура : После охлаждения он становится кристаллическим, образуя октаэдрические фигуры.
- Растворимость : Нерастворим в воде. Однако когда он присоединяется к другим элементам, он растворим и быстро переносится в воде.
Химические и физические свойства кадмия
- Атомный номер : 48
- Период : 5
- Блок : Д
- Группа : 12
- Степень окисления : +1,+2
- Ковалентный радиус (Å): 148 пм.
- Средний радиус: 155 часов
- Плотность: 8650 кг/м3
- Электронная конфигурация: [Кр] 4д10 5с2
- Атомная масса (г/моль): 112,411 ед.
- Электронов на оболочку: 2, 8, 18, 18, 2
- Первый потенциал ионизации: (эВ): 867,8
- Точка кипения: 768 °С
- Температура плавления: 321 °С
- Атомный радиус: 161h
- Электроотрицательность: 1,69
- Удельная теплоемкость: 233 Дж/(К кг)
- Теплопроводность: 96,8 Вт/(км)
Происхождение кадмия
Химический элемент кадмий был открыт в 1817 году Фридрихом Штромейером в Германии. Он получил его как нечистый остаток в образце карбоната цинка. Он заметил, что тон соединения менялся под воздействием тепла. Поэтому он провел несколько экспериментов, чтобы выделить его путем обжига и восстановления серы. Позже он заметил его токсичные и металлические свойства, поэтому сегодня его можно широко использовать в химической сфере.
Для чего используется кадмий?
Этот элемент противостоит коррозии, имеет низкую температуру плавления и высокую пластичность. Эти причины позволяют использовать его при производстве аккумуляторов, покрытии металлов и создании электрических проводников. Другие применения кадмия:
- Разработка низкотемпературных сплавов с минимальным коэффициентом трения и высокой устойчивостью к нестабильным реакциям.
- Производство пожарной сигнализации с использованием предохранителей, срабатывающих при высоких температурах.
- Изготовление стержней управления нейтронным потоком атомных реакторов.
- Соединение гидроксида кадмия применяется в гальванике и производстве электродов никель-кадмиевых аккумуляторов.
- Он используется при создании эмалей, пигментов в стекле и в качестве катализатора гидрирования.
- Соединение стеарата кадмия служит стабилизатором ПВХ-материалов от воздействия света и климатических факторов.
- Его используют в пиротехнике для придания цвета фейерверкам.
- Сульфат кадмия используется в медицине как вяжущее средство.
Как получают кадмий?
Его получают при добыче цинка как побочного продукта меди и свинца, в котором содержится 0,50% элемента. После нагревания эти два элемента появляются в виде оксида, который восстанавливается до углерода, при этом металл высвобождается. Затем его фракционно перегоняют до получения абсолютно чистого образца.
Токсичность кадмия
Он относится к категории канцерогенов для человека. В настоящее время человек увеличил использование металлов, поэтому риски токсичности присутствуют ежедневно. Он способен перемещаться по воздуху на большие расстояния, и люди, курящие табак или работающие в металлургической промышленности, непосредственно подвергаются его вдыханию.
Таким образом, кадмий является очень тяжелым и токсичным для окружающей среды переходным элементом. Он пластичен и ковок, имеет низкую температуру плавления, что позволяет использовать его в различных термических и ядерных сплавах.