جداسازی روی و کادمیوم. روش استخراج روی و کادمیوم از محلولهای آبی الکترولیتها. مبالغه ها شهرت را خراب می کنند

در سال 1968 ، یک یادداشت در یک مجله مشهور به نام کادمیوم و قلب ظاهر شد. گفته می شود که دکتر کارول ، یک مقام بهداشت در ایالات متحده ، بین محتوای کادمیوم موجود در جو و دفعات مرگ و میر ناشی از بیماری های قلبی رابطه ای پیدا کرده است. اگر بگوییم ، در شهر A ، میزان کادمیوم موجود در هوا از شهر B بیشتر است ، هسته هسته A زودتر از آنکه در شهر زندگی کنند بمیرد. کارول با تجزیه و تحلیل داده ها از 28 شهر نتیجه گیری کرد. به هر حال ، در گروه A مراكزی مانند نیویورك ، شیكاگو ، فیلادلفیا ...
بنابراین بار دیگر آنها را به مسمومیت عنصری کشف شده در بطری داروخانه متهم کردند!

عنصر از بطری دارویی

بعید نیست که هر یک از داروسازان مگدبورگ جمله معروف شهردار را تلفظ کند: "من آقایان را دعوت کردم تا خبرهای ناخوشایند به شما برسانند" ، اما آنها یک چیز مشترک داشتند: آنها از حسابرس می ترسیدند.
پزشک ولسوالی رولوف با یک رفتار تند و تیز از هم متمایز شد. بنابراین ، در سال 1817 ، وی دستور داد كه تمام مقدمات با اکسید روی تولید شده در كارخانه شنبك آلمان از فروش خارج شود. با ظاهر شدن داروها ، وی مشکوک بود که در اکسید روی آرسنیک وجود دارد! (اکسید روی هنوز هم برای بیماری های پوستی استفاده می شود ؛ پمادها ، پودرها ، امولسیون ها از آن ساخته می شوند.)
برای اثبات پرونده خود ، یک حسابرس سخت اکسید مشکوک را در اسید حل کرد و سولفید هیدروژن را از طریق این محلول عبور داد: رسوب زرد تشکیل شد. سولفیدهای آرسنیک فقط زرد هستند!

صاحب کارخانه شروع به به چالش کشیدن تصمیم Rolov. او خود شیمیایی بود و با تجزیه و تحلیل شخصا نمونه های محصول ، هیچ گونه آرسنیک در آنها یافت نشد. وی نتایج تجزیه و تحلیل را به رولوف و در عین حال به مقامات ایالت هانوفر گزارش داد. مسوولان البته نمونه هایی را درخواست کردند تا آنها را برای تجزیه و تحلیل به یکی از شیمیدانان معتبر ارسال کنند. آنها تصمیم گرفتند كه قاضی مشاجره بین رولوف و هرمان باید استاد فریدریش استرومایر باشد ، كه از سال 1802 دپارتمان شیمی را در دانشگاه گوتینگن و مقام بازرس كلی همه داروخانه های هانوفر برگزار كرد.
نه تنها اکسید روی به Shtromeyer فرستاده شد ، بلکه سایر آماده سازی روی از کارخانه آلمان ، از جمله ZnC0 3 ، که از آن این اکسید به دست آمده است. استرومایر با داشتن کربن روی کلسینه ، اکسید دریافت کرد ، اما نه سفید ، آنطور که باید باشد ، اما به رنگ زرد. صاحب کارخانه این رنگ را با ترکیب آهن افزود ، اما استرومایر این توضیحات را راضی نکرد. وی با خرید مقدمات بیشتری روی ، تجزیه و تحلیل کاملی از آنها انجام داد و بدون اینکه سختی بکشد ، عنصری را ایجاد کرد که باعث زردی می شود. این تجزیه و تحلیل گفت: این ماده آرسنیک نبود (همانطور که روولوف اظهار داشت) ، بلکه آهن نبود (همانطور که هرمان ادعا می کند).

فردریش استرومایر (1835-1776)

این یک فلز جدید ، قبلاً ناشناخته بود ، از نظر شیمیایی بسیار شبیه به روی بود. فقط هیدروکسید آن ، بر خلاف روی (OH) 2 ، دوزی نبود ، اما دارای خواص اساسی بود.
در شکل آزاد ، عنصر جدید یک فلز سفید ، نرم و نه چندان با دوام بود که در بالای آن با یک فیلم اکسید قهوه ای پوشانده شده بود. این فلز ، Shtromeyer به نام کادمیوم ، به وضوح در منشاء "روی" آن اشاره دارد: کلمه یونانی مدت هاست که سنگ معدن روی و اکسید روی را نشان می دهد.
در سال 1818 ، Stromeyer اطلاعات مفصلی در مورد یک عنصر شیمیایی جدید منتشر کرد ، و تقریبا بلافاصله آنها شروع به تجاوز در اولویت آن کردند. اولی همان روولوف بود که پیش از این اعتقاد داشت که در آماده سازی کارخانه آلمان آرسنیک وجود دارد. اندکی پس از Stromeyer ، یک شیمیدان آلمانی دیگر ، Kersten ، عنصر جدیدی را در سنگ آهن سیلسی یافت و به دلیل رنگ رسوب حاصل از عمل سولفید هیدروژن ، آن را به نام ملین (از لاتین mellinus - "زرد مانند به درخت") نامید. اما قبلاً توسط استرومایر کشف شده بود کادمیوم. بعداً ، دو نام دیگر برای این عنصر پیشنهاد شد: کلپروتیوم - به افتخار شیمیدان معروف مارتین کلپروت و جونو - پس از سیارک جونو که در سال 1804 کشف شد. اما با این وجود ، نامی که توسط کاشف آن به عنصر داده شد تأسیس شد. درست است ، در ادبیات شیمیایی روسیه از نیمه اول قرن XIX. کادمیوم اغلب کادمیوم خوانده می شد.

هفت رنگ رنگین کمان

کادمیوم سولفید کادمیوم احتمالاً اولین ترکیب عنصر شماره 48 بود که صنعت به آن علاقه مند بود. CdS کریستال های مکعبی یا شش ضلعی با چگالی 4.8 گرم در سانتی متر 3 است. رنگ آنها از زرد روشن تا نارنجی-قرمز (بسته به روش تهیه) است. این سولفید عملاً در آب حل نمی شود ؛ همچنین در برابر عمل محلول های قلیایی ها و بیشتر اسیدها نیز مقاوم است. دریافت CdS کاملاً ساده است: همانطور که Stromeyer و Rovov انجام دادند ، سولفید هیدروژن را از طریق یک محلول اسیدی شده حاوی یونهای Cd 2+ رد کنید. همچنین می توان در واکنش تبادل بین نمک محلول کادمیوم محلول ، به عنوان مثال CdS04 و هر سولفید محلول بدست آمد.
CdS یک ماده معدنی مهم است. قبلاً به آن زرد کادمیوم گفته می شد. آنچه در مورد زرد كادمیوم در اولین دانشنامه فنی روسی منتشر شده است ، در ابتدای قرن بیستم منتشر شده است.
"تن زرد روشن ، با شروع به رنگ زرد لیمو ، از محلولهای خالص کم اسیدی و خنثی سولفات کادمیوم بدست می آید ، و هنگام رسوب دادن سولفید کادمیوم با محلول سولفید سدیم ، رنگ زرد تیره تر به دست می آید. نقش مهمی در تولید زرد کادمیوم با حضور در محلول ناخالصی سایر فلزات ، مانند روی دارد. اگر دومی به همراه کادمیوم در محلول قرار گیرند ، آنگاه بارش رنگ زرد مایل به زرد را با رنگ سفید تولید می کند ... از یک طریق یا روش دیگر ، می توانید زرد کادمیوم را در شش سایه ، از لیمو زرد گرفته تا نارنجی دریافت کنید ... این رنگ به پایان رسید رنگ زرد زیبا و درخشان. این قلیاها و اسیدهای ضعیف کاملاً ثابت است و نسبت به سولفید هیدروژن کاملاً بی حساس است. بنابراین ، آن را با اولترامارین مخلوط کرده و رنگ سبز عالی را می دهد ، که در تجارت سبز کادمیوم نامیده می شود.
مخلوط شدن با روغن خشک کردن ، مانند رنگ روغن در تجارت نقاشی می رود. بسیار مات است ، اما به دلیل قیمت بالای بازار ، آن را به طور عمده در نقاشی به عنوان روغن یا آبرنگ و همچنین برای چاپ مصرف می شود. به دلیل مقاومت بالا ، از آن برای نقاشی روی چینی استفاده می شود. "
فقط اضافه می کند که متعاقباً رنگ زرد کادمیوم در نقاشی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. به طور خاص ، اتومبیل های مسافربری را رنگ آمیزی می کرد ، زیرا ، از جمله مزایای دیگر ، این رنگ به خوبی در برابر دود حرکتی مقاومت می کند. به عنوان ماده رنگ آمیزی ، از سولفید کادمیوم در صنایع نساجی و صابون نیز استفاده می شد.

اما در سال های اخیر ، صنعت به طور فزاینده ای کمتر از سولفید کادمیوم خالص استفاده می کند - هنوز هم گران است. آن را با مواد ارزانتر - کادوپن و روی-کادمیوم لیتوپون جایگزین می کنند.
واکنش تولید کادموپون نمونه ای کلاسیک از تشکیل دو رسوب به طور هم زمان است ، در حالی که عملا هیچ چیز به جز آب در محلول باقی نمی ماند:
CdSO 4 4-BaS (هر دو نمک در آب محلول هستند) _ * CdS J + BaS04 J.
کادموپون ترکیبی از سولفید کادمیوم و سولفات باریم است. ترکیب کمی این مخلوط بستگی به غلظت محلول ها دارد. به راحتی می توان ترکیب آن را تغییر داد ، و بنابراین سایه رنگ را تغییر می دهد.
لیتوپون روی کادمیوم نیز حاوی سولفید روی است. در ساخت این رنگ سه نمک به طور هم زمان رسوب می کنند. رنگ لیتوپون خامه یا عاج است.
همانطور که قبلاً دیدیم ، موارد ملموس را می توان با سولفید کادمیوم در سه رنگ نارنجی ، سبز (سبز کادمیوم) و تمام سایه های زرد رنگ کرد ، در حالی که شعله به سولفید کادمیوم رنگی متفاوت - آبی می بخشد. این خاصیت در پیروتکنیک ها استفاده می شود.
بنابراین ، با استفاده از فقط اتصال عنصر 48 ، می توانید چهار تا از هفت رنگ رنگین کمان را دریافت کنید. فقط قرمز ، آبی و بنفش باقی مانده است. می توانید به رنگ آبی یا بنفش شعله بیایید ، و درخشش سولفید کادمیوم را با مواد افزودنی مختلف پیروتکنیکی تکمیل کنید - این برای یک متخصص فنی حرفه ای باتجربه دشوار نخواهد بود.
رنگ قرمز را می توان با استفاده از ترکیب دیگری از عنصر شماره 48 - سلنید آن - بدست آورد. CdSe به عنوان یک رنگ هنری مورد استفاده قرار می گیرد ، به هر حال بسیار با ارزش است. سلنید کادمیوم با لیوان یاقوت آغشته می شود. و نه اکسید کروم ، مانند خود یاقوت ، بلکه سلنید کادمیوم ستاره های قرمز یاقوت کرملین مسکو را ساخت.
با این وجود ، ارزش نمک های کادمیوم بسیار کمتر از ارزش خود فلز است.

مبالغه ها شهرت را خراب می کنند

اگر یک نمودار بسازید ، محور افقی خرما را قرار دهید و روی عمودی - تقاضای کادمیوم ، یک منحنی به سمت بالا می گیرید. تولید این عنصر در حال رشد است و شدیدترین "جهش" در دهه 40 قرن ما سقوط می کند. در این زمان بود که کادمیوم به ماده استراتژیک تبدیل شد - از آن زمان شروع به ایجاد میله های تنظیم و اضطراری راکتورهای هسته ای شد.

در ادبیات رایج می توان این جمله را پیدا کرد که اگر در مورد این میله ها نیست که بیش از حد نوترون ها را جذب می کند ، آنگاه راکتور به "پایه" می رود و به یک بمب اتمی تبدیل می شود. این کاملا درست نیست. برای وقوع یک انفجار اتمی ، باید شرایط بسیاری برآورده شود (جایی برای گفتگو در مورد آنها به تفصیل وجود ندارد ، اما ET0 را نمی توان به طور خلاصه توضیح داد). راکتور که در آن یک واکنش زنجیره ای غیرقابل کنترل می شود لزوما منفجر نمی شود ، اما در هر صورت ، یک تصادف جدی اتفاق می افتد ، مملو از هزینه های عظیم مواد. و گاهی اوقات نه تنها مادی ... بنابراین نقش تنظیم کننده و
این بیانیه همچنین دقیقاً دقیق نیست (به عنوان مثال ، به کتاب معروف II. R. Taube و EI Rudenko "از هیدروژن تا ..." ، مسکو ، 1970) اشاره کرد که کادمیوم مناسب ترین برای تولید میله ها و تنظیم شار نوترونی است. مواد مناسب اگر قبل از کلمه "نوترون" "حرارتی" نیز وجود داشته باشد ، این عبارت واقعاً دقیق می شود.
همانطور که می دانید نوترون ها در انرژی بسیار متفاوت هستند. نوترون های کم مصرف وجود دارد - انرژی آنها از 10 کیلو الکترن ولت (kev) تجاوز نمی کند. نوترون های سریع وجود دارد - با انرژی های بالاتر از 100 کیلوولت. برعکس ، نوترونهای کم مصرف - حرارتی و "سرد" وجود دارد. انرژی اولی در صدها ولت الکترون اندازه گیری می شود ؛ در حالت دوم کمتر از 0.005 ولت است.
در ابتدا ، كادمیوم به عنوان اصلی ترین ماده "هسته" اصلی شناخته می شود ، زیرا به خوبی جذب نوترونهای حرارتی می شود. همه راکتورهای آغاز "عصر اتمی" (و اولین آنها در سال 1942 توسط Enrnko Fermi ساخته شده است) بر روی نوترونهای حرارتی کار می کردند. تنها سالها بعد مشخص شد که راکتورهای نوترون سریع برای بخش انرژی و برای تولید سوخت هسته ای امیدوار کننده تر هستند - پلوتونیوم-239. و در برابر نوترون های سریع ، کادمیوم بی قدرت است ، آنها را به تاخیر نمی اندازد.
بنابراین ، نقش کادمیوم در مهندسی راکتور نباید اغراق شود. و همچنین به دلیل اینکه خصوصیات فیزیکوشیمیایی این فلز (استحکام ، سختی ، مقاومت در برابر گرما - نقطه ذوب آن تنها 321 درجه سانتیگراد است) مطلوب زیادی را برای شما باقی می گذارد. و همچنین به این دلیل که بدون اغراق ، نقشی که کادمیوم بازی کرده و در مهندسی اتمی بازی می کند کاملاً قابل توجه است.
کادمیوم اولین ماده اصلی بود. سپس ، بور و ترکیبات آن شروع به پیشرفت در نقش های اول کردند. اما کادمیوم در مقادیر بزرگتر از مقادیر بیشتری از بور تولید می شود: کادمیوم به عنوان محصول جانبی روی و سرب تولید می شود. در فرآوری سنگ معدن چند فلزی ، آنالوگ از روی آنالوگ به طور همواره در کنسانتره روی ظاهر می شود. و کادمیوم حتی ساده تر از روی کاهش می یابد ، و نقطه جوش پایین تر است (به ترتیب 767 و 906 درجه سانتیگراد). بنابراین ، در دمای حدود 800 درجه سانتیگراد ، جداسازی روی و کادمیوم دشوار نیست.

کادمیوم نرم ، جعلی ، ماشین کاری آسان است. این همچنین مسیر او را در فن آوری هسته ای تسهیل و تسریع کرد. انتخاب بالای ردیاب کادمیوم ، حساسیت آن دقیقاً در برابر نوترونهای حرارتی نیز در دست فیزیکدانان بود. و با توجه به ویژگی اصلی کار - ضبط سطح نوترونهای حرارتی - کادمیوم یکی از اولین مکان ها در بین تمام عناصر سیستم تناوبی - 2400 انبار است. (به یاد بیاورید که مقطع ضبط توانایی "جذب" نوترون ها است که در واحدهای دلخواه انبار اندازه گیری می شود.)
کادمیوم طبیعی از هشت ایزوتوپ تشکیل شده است (با عدد جرم 106 ، 108 ، 110 ، 111 ، 112 ، IZ ، 114 و 116) و مقطع ضبط ویژگی ای است که ایزوتوپ های یک عنصر می توانند تا حد زیادی متفاوت باشند. در مخلوط طبیعی ایزوتوپهای کادمیوم ، "جذب کننده نوترون" اصلی ایزوتوپی با تعداد انبوهی از IZ است. مقطع ضبط فردی آن بسیار زیاد است - 25 هزار انبار!
با اتصال یک نوترون ، کادمیوم-113 به رایج ترین ایزوتوپ (28.86٪ مخلوط طبیعی) عنصر شماره 48 - کادمیوم-114 تبدیل می شود. سهم خود کادمیوم-113 تنها 12.26٪ است.
تنظیم میله های یک راکتور هسته ای.

متأسفانه جدا كردن هشت ایزوتوپ كادمیوم از دو ایزوتوپ بور بسیار دشوار است.
میله های نظارتی و اضطراری تنها مکان "سرویس اتمی" عنصر شماره 48 نیست. توانایی آن در جذب نوترون های انرژی کاملاً تعریف شده به مطالعه طیف های انرژی پرتوهای نوترونی بدست آمده کمک می کند. با استفاده از یک صفحه کادمیوم که در مسیر پرتوی نوترونی قرار می گیرد ، مشخص می شود که این تیر چقدر یکدست است (با مقادیر انرژی) ، کسری از نوترون های حرارتی در آن و غیره چیست.
زیاد نیست ، اما وجود دارد
و سرانجام در مورد منابع کادمیوم. مواد معدنی خاص خود ، به گفته آنها ، یک یا دو بار و اشتباه محاسبه شده است. تنها یک مورد کاملاً کامل مورد مطالعه قرار گرفته است - یک گرینوکیت CdS نادر ، بدون خوشه بندی. دو ماده معدنی دیگر از عنصر شماره 48 - otavit CdCO 3 و مونتپونییت CdO - بسیار نادر هستند. اما کادمیوم با مواد معدنی خاص خود "زنده" نیست. مواد معدنی روی و سنگ معدن چند فلزی یک پایه اولیه نسبتاً قابل اطمینان برای تولید آن هستند.

کادر بندی

همه ورق گالوانیزه را می شناسند ، اما همه نمی دانند که نه تنها از گالوانیزه ، بلکه از آبکاری کادمیوم نیز برای محافظت از yagleles در برابر خوردگی استفاده می شود. پوشش کادمیوم اکنون فقط بصورت الکترولیتی اعمال می شود ، بیشتر اوقات در شرایط صنعتی از حمام سیانید استفاده می شود. پیش از این ، آهن و سایر فلزات کادمیوم در کادمیوم مذاب فرو رفته بودند.

با وجود خواص مشابه کادمیوم و روی ، پوشش کادمیوم دارای چندین مزیت است: در برابر خوردگی مقاوم تر است ، تهیه آن یکنواخت و یکدست آسان تر است. بعلاوه ، کادمیوم برخلاف روی ، در یک محیط قلیایی پایدار است. قلع کادمیوم بسیار گسترده استفاده می شود ، فقط در ساخت ظروف مواد غذایی روی آن بسته می شود ، زیرا کادمیوم سمی است. پوشش های کادمیوم یکی دیگر از ویژگی های کنجکاوی است: در جو مناطق روستایی ، مقاومت در برابر خوردگی به طور قابل توجهی بیشتر از جو مناطق صنعتی است. به خصوص سریع ، اگر هوا حاوی مقدار زیادی گوگرد یا آنهیدریدهای گوگرد باشد ، چنین روشی از بین می رود.

آلیاژهای کادمیوم

حدود یک دهم تولید جهانی کادمیوم صرف تولید آلیاژ می شود. آلیاژهای کادمیوم عمدتاً به عنوان مواد ضد اصطکاک و لحیم کاری استفاده می شوند. از آلیاژ شناخته شده 99٪ سی دی و 1٪ شماره برای ساخت یاتاقانهای فعال در موتورهای اتومبیل ، هواپیما و دریایی در دماهای بالا استفاده می شود. تا آنجا که کادمیوم به اندازه کافی در برابر اسید مقاوم نیستاز جمله اسیدهای آلی موجود در روان کننده ها ، بعضی اوقات آلیاژهای بلبرینگ کادمیوم با ایندیم پوشانده می شوند.
سربازان حاوی عنصر شماره 48 در برابر نوسانات دما کاملاً مقاوم هستند.
آلیاژ کردن مس با مواد افزودنی کوچک کادمیوم به شما امکان می دهد سیم های مقاوم در برابر سایش را در خطوط حمل و نقل برقی ایجاد کنید. مس با افزودن کادمیوم تقریباً از نظر رسانایی با مس خالص تفاوت ندارد ، اما از نظر قدرت و سختی به طرز چشمگیری برتر است.

باتری AKN و عنصر نرمال وستون.

در میان منابع شیمیایی جریان مورد استفاده در صنعت ، مکان قابل توجهی مربوط به باتریهای نیکل کادمیوم (AKN) است. صفحات منفی چنین باتری ها از توری آهنی با اسفنج کادمیوم به عنوان یک عامل فعال ساخته شده اند. صفحات مثبت با اکسید نیکل پوشانده شده است. الکترولیت محلول هیدروکسید پتاسیم است. باتری های قلیایی نیکل-کادمیوم با قابلیت اطمینان بیشتر از باتری های سرب (اسید) متمایز می شوند. بر این اساس ، زوج ها برای موشک های هدایت شده باتری های کاملاً فشرده ای تهیه می کنند. فقط در این حالت ، شبکه های نیکل به عنوان پایه نصب می شوند ، نه آهن.

عنصر شماره 48 و ترکیبات آن در منبع جریان شیمیایی دیگری استفاده می شود. آمالگام کادمیوم ، بلورهای سولفات کادمیوم و محلول این نمک در ساخت عنصر طبیعی وستون کار می کند.

سمیت کادمیوم

اطلاعات در مورد سمیت کادمیوم بسیار بحث برانگیز است. بلکه این واقعیت که کادمیوم سمی است غیرقابل انکار است: دانشمندان درباره میزان خطر کادمیوم استدلال می کنند. مسمومیت های کشنده توسط دودهای این فلز و ترکیب آن مشخص شده است - بنابراین چنین دودها یک خطر جدی است. کادمیوم نیز در صورت ورود به معده مضر است ، اما علم از موارد مسمومیت کشنده توسط ترکیبات کادمیوم که از طریق غذا وارد بدن می شوند آگاهی ندارد. ظاهراً این امر به دلیل از بین بردن فوری سم از معده ، توسط خود بدن انجام می شود. با این حال ، در بسیاری از کشورها استفاده از روکش های کادمیوم برای تولید بسته بندی مواد غذایی طبق قانون ممنوع است.

ویژگی های فلزی

عنصر چهارم زیر مس ، پوسته بیرونی اتم آن با الکترونهای d- پر شده است و از ساختار 3D 10 10 4s 2 برخوردار است ، بنابراین تنها حالت پایدار اکسیداسیون عنصر دو است.

بسیار شبیه به آن است ، در همان زیر گروه قرار دارد و به عنوان عنصر دوره چهارم ، دارای ساختار اتمی مشابه است ، که مطابق با طرح 4d 10 5s 2 تکمیل شده است. در ترکیبات ساده نیز دارای اختلاف دومی است ، اما با داشتن اتم بزرگتر ، حالت اکسیداسیون (I) نیز به نمایش می گذارد که در تعدادی از نمک های ناپایدار شناخته شده است.

برنج. وابستگی فشار بخار فلزات به دما

برخی از نویسندگان با اشاره به پر کردن لایه d ، با فلزات انتقالی حساب نمی کنند و اظهار داشتند که این همچنین دمای غیر منتظره کم تحولات کل برای دوره های IV و V است. نقاط ذوب و جوش به ترتیب 419.5 و 907 درجه سانتیگراد است (روی). 321 و 767 درجه سانتیگراد (سی دی). در واقع ، از نظر ذوب ، جوش و فشار بخار ، آنها با سایر فلزات سنگین تفاوت زیادی دارند (جدول 2 ، شکل).

پتانسیل ردوکس هر دو عنصر از هیدروژن منفی تر بوده و با پیچیدگی اتمی افزایش می یابد (جدول 4 را ببینید). با این حال ، روی و کادمیوم به راحتی در کاتد از محلولهای نسبتاً اسیدی کاهش می یابدولتاژ بالای هیدروژن به ویژه در کادمیوم. روی با استفاده از راه حل های سیمان کادمیوم:

هیدروکسید کادمیوم از ویژگیهای اساسی برجسته برخوردار است ، در حالی که روی روی آن آمفوتریک است و نه تنها در اسیدها بلکه در قلیاها حل می شود:

روی + 2 OH - \u003d ZnO2 2 - + H2

صحیح تر نشان دادن یون روی در نمک های جامد به عنوان Zn (OH) - 3 یا Zn (OH) 2 4 - و در محلول ها ، بدون دقیق تراطلاعات ، آن را به طور مشروط با واکنش گرفته می شود.

ساده ، حاصل از اکسیداسیون فلزات در هوا ، ذوب نمی شود. Brown CdO تا 900 درجه سانتیگراد پایدار است ، و ZnO سفید در دمای بالاتر از 1800 درجه سانتیگراد تصعید می کند. اولین سمی است ، و سمیت ZnO نسبتاً کم است.

هر دو فلز در آب نامحلول هستند. بلورهای ZnS را می توان به دست آورد و در طبیعت در دو اصلاح یافت می شود: (α) و وورتزیت (β) ، ساختار دوم غلط تر ، پایدارتر است و کمتر رایج است. محصول حلالیت اسفالریت 1.6 10 -24 ، وورتزیت 2.5 2.5 -22 است. سولفید کادمیوم با اسفالریت ایزومورفیک است و به عنوان یک ماده معدنی جداگانه - توخالی بسیار نادر است.

از میان ترکیبات پیچیده برای متالورژی ، معدن جالب است: روی (NH3) 2 n + (n از 1 تا 4) و سی دی (NH4) 2 + ( تی از 1 تا 6). پایدارترین آنها روی (NH3) 2 4 + هستند. pK \u003d SJ0 و سی دی (NH3) 2+؛ پK \u003d 6.56.

مقاله در مورد متالورژی روی و کادمیوم

از این اختراع می توان برای جداسازی فلزات سنگین با جذب از محلول های آبی و آلی-الکترولیتی بر روی مواد پلیمری ، به ویژه استخراج انتخابی یون های Zn 2+ و Cd 2+ از محلول های طبیعت مختلف (آبی و آبی-آلی) حاصل از انواع مختلف فن آوری استفاده کرد. فرآیندهای (پردازش آندی فلزات و آلیاژها ، آبکاری و آبکاری و غیره). این اختراع همچنین می تواند برای بهبود فن آوری های جذب و غشاها ، برای ضد آب زدایی (نمک زدایی) ، در توسعه فن آوری های استفاده از روی و کادمیوم از محلول های آبی و فاضلاب های طبیعت مختلف استفاده شود. این روش با استفاده از محلول الکترولیتی که برای 1.5 تا 2 ساعت تمیز می شود با مشتقات سلولز که در آب متورم نمی شوند و در محلول های الکترولیت آبی-آلی ، یعنی اتیل سلولز (EC) با محتوای OC 2H 5 - 45 - 48 - 48٪ و تری استات سلولز انجام می شود. (TAC) با درجه ای از تعویض 2.6 - 2.9 و درجه ای از پلیمریزاسیون از 200 - 220 ، آنها را به صورت متناوب با هم زدن به محلول معرفی می کنیم تا در مقدار 10-20 گرم در لیتر با افزودن 1/0 - 15 گرم در لیتر کلرید سدیم در محلول تصفیه شوند. یا پتاسیم و 0.1 تا 140 گرم در لیتر الکل ایزوپروپیل. درجه حرارت محلول الکترولیت 20-25 درجه سانتیگراد ، هزینه ها کاهش می یابد ، طراحی فرایند ساده شده و امکان بازسازی سوربنت فراهم می شود. 1 برگه

رشته فنی

این اختراع به بارش فلزات سنگین با جذب از محلولهای آبی و آبی-آلی الکترولیت بر روی مواد پلیمری ، به ویژه استخراج انتخابی یون های Zn 2+ و Cd 2+ از محلول های طبیعت مختلف (آبی و آبی-آلی) حاصل از فرآیندهای مختلف فن آوری (آند) متکی است. پردازش فلزات و آلیاژها ، آبکاری و آبکاری و غیره). این اختراع همچنین می تواند برای بهبود فن آوری های جذب و غشاها ، برای ضد آب زدایی (نمک زدایی) ، در توسعه فن آوری های استفاده از روی و کادمیوم از محلول های آبی و فاضلاب های طبیعت مختلف استفاده شود. وضعیت هنر

روشی شناخته شده برای جداسازی انتخابی روی و کادمیوم از فاضلاب یا لجن حاوی آهن ، نیکل ، روی ، کادمیوم ، کروم مس ، که شامل جداسازی پی در پی آهن و سپس روی از مخلوط فوق با تغییر pH محیط با تغییر pH محیط با جداسازی بیشتر شیمیایی کادمیوم و مخلوط هیدروکسیدهای نیکل ، کادمیوم ، کروم و مس ، با این حال ، انجام تعداد زیادی از عملیات فشرده سازی لازم است و فرض بر این است که تعداد زیادی ماده شیمیایی مورد نیاز است. یک روش غشایی شناخته شده برای جداسازی انتخابی کادمیوم از مخلوط کادمیوم و روی با استفاده از یک غشاء فاز مایع متشکل از مخلوطی از آلامین 336 با S \u003d 100 ، با این حال ، این روش به دلیل هزینه بالای معرفهای مورد استفاده (الامین 336 و دیگران) و در دسترس بودن کم آنها غیر اقتصادی است. یک روش شناخته شده برای تصفیه فاضلاب از یون های فلزات سنگین با تصفیه از طریق خاک اره اصلاح شده با پلی سولفیدهای سدیم یا آمونیوم. با این وجود ، با استفاده از این روش ، تنها یون های Zn 2+ می توانند استخراج شوند ؛ بنابراین برای جداسازی یون های Cd 2+ نیاز به انتخاب روشی متفاوت است. روش شناخته شده ای برای تصفیه فاضلاب بیولوژیکی فاضلاب از فلزات سنگین با استفاده از مخلوط لجن. با این حال ، از معایب این روش می توان به نسبت بالای غلظت فلزات سنگین و ماده خشک زیست توده (1: 100) ، ظرفیت جذب نسبتاً پایین و دشواری جداسازی یونهای sorbed از حجم زیست توده اشاره کرد. یک روش شناخته شده برای استخراج فلزات سنگین از محلولهای فاضلاب غلیظ با استفاده از قراضه آلومینیوم ، که در مقادیر 160 تا 180٪ نسبت استوکیومتری برای ترمیم کامل کاتیونهای فلزی سنگین حل شده به حالت ابتدایی آنها معرفی می شود. با این حال ، محلول با یون های آلومینیومی آلوده می شود ، که از قراضه آلومینیوم در فرآیند بازیابی فلزات سنگین به محلول منتقل می شوند. یک روش شناخته شده برای بازسازی روی و کادمیوم با استفاده از الکترولیز حمام برای به دام انداختن یک خط گالوانیک ، با این حال ، این روش انتخابی نیست و راندمان فعلی برای روی و کادمیوم به ترتیب فقط 40-60٪ و 30-50٪ است. نزدیکترین راه حل فنی برای کلیت ویژگی ها ، یعنی نمونه اولیه ، روشی است برای حذف یون های فلزی از محلول های آبی با افزودن پلیمرهای محلول در آب ، که از سلولز استفاده شده و مشتقات آن حاوی گروه های آبدوست (-OH ، -COOH ، -NH2 ، -NH) است. و غیره.)

روش تصفیه آب حاوی یون های فلزی (مس ، لی ، سی دی ، جیوه ، نیکل ، نیکل ، منگنز ، به عنوان ، روی ، سدیم) ، اضافه کردن یک پلیمر ، محلول یا تورم در آب ، به مقدار 1.2 - 1.5- چندین فلز از وزن فلزات ، و پس از آن برای تصفیه صحیح ، لازم برای تصفیه صافی لازم است. از مضرات نمونه اولیه عدم انتخاب فلزات منفرد موجود در آب و نیاز به اولترافیلتراسیون ، یعنی استفاده از تجهیزات پیچیده و گران است. علاوه بر این ، ترکیبات بسیار کمیاب و گران قیمت به عنوان پلیمرهای محلول در آب پیشنهاد می شوند: اسیدهای گالاکتونیک و ایتاکونیک ، پلی آلامامین ، وینیل پیریدین و کوپلیمرهای آنها. خلاصه اختراع

هدف از این اختراع ارائه روشی بسیار کارآمد برای استخراج انتخابی روی و کادمیوم از محلول های آبی و آبی-آلی الکترولیتها با استفاده از مواد سلولزی کمبود تولید شده توسط صنعت در تعداد زیادی ، با استفاده از تجهیزات ساده است. این مشکل با درمان محلول الکترولیت تمیز شده به مدت 1.5 تا 2 ساعت با مشتقات سلولز که در آب متورم نمی شوند و در محلول های آبی-آلی الکترولیت ها ، یعنی اتیل سلولز (EC) با محتوای گروه های OC 2 H 5 - 45 - 48٪ حاصل می شود. و سلولز تری استات (TAC) با درجه ای از تعویض 2.6 - 2.9 و درجه ای از پلیمریزاسیون 200 - 220 ، آنها را به طور متناوب با همزن در محلول معرفی می کنیم تا در مقدار 10-20 گرم در لیتر با افزودن 1/0 - 15 گرم در لیتر در محلول تصفیه شوند. سدیم یا کلرید پتاسیم و 0.1 تا 140 گرم در لیتر الکل ایزوپروپیل. دمای محلول الکترولیت 20-25 درجه سانتیگراد است. اطلاعاتی که احتمال انجام این اختراع را تأیید می کنند

مثال 1. استخراج روی به شرح زیر انجام شد: در 1 لیتر محلول آبی حاوی 10 میلی گرم در لیتر روی و کادمیوم (به شکل یون های Zn 2+ و Cd 2+) ، 0.1 گرم در لیتر کلرید سدیم و 140 گرم در لیتر l الکل ایزوپروپیل الکل ، و سپس 10 گرم EC-48 (محتوای گروههای OC2H 5 - 48٪) که در یک ظرف سوراخ شده تفلون بود ، در محلول آماده شده غوطه ور شد و به مدت 2 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد با همزن مداوم محلول با همزن مکانیکی نگه داشت. در نتیجه ، بخش عمده ای از روی موجود در محلول الکترولیت (73٪) و 15٪ از محتوای کادمیوم با اتیل سلولز استخراج می شود. پس از آن ، ظرف سوراخ شده با EC-48 از محلول خارج شد و یک ظرف سوراخ دار دیگر تفلون نیز در آن قرار گرفت تا کادمیوم را از محلول استخراج کند ، با قرار گرفتن 20 گرم TAC در آن با درجه ای از تعویض 2.9 و درجه ای از پلیمریزاسیون 200 و به مدت 1.5 ساعت در دمای نگه داشته می شود. 25 درجه سانتیگراد و هم زدن مداوم محلول با همزن مکانیکی. پس از آن ، ظرف سوراخ شده با TAC از محلول خارج شد ، و مقدار روی و کادمیوم در محلول خالص شده از یون های فلزی با استفاده از طیف سنجی جذب اتمی بر روی طیف سنج نوع کیوان جدا شد. بعد از تماس با الکترولیت خالص با TAC ، دومی 70٪ از کل کل کادمیوم و 15٪ از کل روی را استخراج می کند. در نتیجه ، در استخراج روی و کادمیوم گزینشی وجود دارد. مثال 2. استخراج روی و کادمیوم نیز مطابق شکل 1 انجام شد. مقدار اتیل سلولز: 20 گرم EC-45 (محتوای گروههای OC 2 H5 45٪) ، TAC 10 گرم در لیتر با درجه تعویض 2.6 بود. و درجه پلیمریزاسیون 220. محلول تصفیه شده حاوی 10 میلی گرم در لیتر روی و کادمیوم ، 15 گرم در لیتر کلرید سدیم و 0.1 گرم در لیتر الکل ایزوپروپیل است. زمان تماس پلیمر با محلول اتیل سلولز 1.5 ساعت و برای TAC - 2 ساعت بود. نتایج تجزیه و تحلیل راه حل ها و ویژگی کارآیی فرایند جذب برای هر دو مثال در جدول نشان داده شده است. همانطور که از جدول آمده است ، درصد بازیابی روی و کادمیوم از محلول تصفیه شده بسیار زیاد است. این امر انتخاب خوب را تضمین می کند: از 74 تا 88 درصد روی و از 78 تا 85 درصد کادمیوم بهبود می یابند. یعنی هنگام مقایسه با نتیجه به دست آمده در نمونه اولیه (مثال 3 ، جدول) ، مشاهده می شود که کار به اتمام رسیده است ، یعنی در نمونه اولیه ، با وجود درجه بسیار زیاد استخراج روی و کادمیوم ، هر دو این فلزات در کنار هم آزاد می شوند و جداسازی آنها نیاز دارد. تعداد زیادی از کارهای زمان بر و استفاده از مقادیر زیادی از مواد شیمیایی ، مانند روش شناخته شده. یک مزیت مهم از راه حل فنی پیشنهادی ، امکان تولید مجدد صربنت ها (EC و TAC) است که در هنگام استفاده از نمونه اولیه تقریباً غیرممکن است. برای به دست آوردن روی و کادمیوم فردی ، با استفاده از روشی که در نمونه اولیه آورده شده است ، ضروری است که صربنت مورد استفاده را از بین ببرد (با حل کردن ، سوزاندن یا موارد دیگر). روش پیشنهادی را می توان با استفاده از تجهیزات سریال ساده پیاده سازی کرد که در صورت لزوم در هر شرکت تولید می شود. به عنوان مضراب ، از موادی استفاده می شود که توسط این صنعت در مقادیر زیادی تولید می شود ، سازگار با محیط زیست و برای انسان و محیط زیست بی خطر است ، همچنین با هزینه کم (1 کیلو مشتق سلولز حدود 15 تا 20 هزار روبل هزینه دارد) ، در حالی که اسیدهای گالاکتونیک و ایتونیک برای مثال هزینه دارند. ، 50 - 100 هزار روبل). ادبیات. 1. پت N 4680128 USA، MKI 4 C 02 F 1/62. جداسازی و حذف هیدروکسیدهای فلزات سنگین از فاضلاب فروشگاههای گالوانیک. جداسازی و بازیابی هیدروکسیدهای فلزی سنگین قابل استفاده مجدد از فاضلاب های فلزی. / Frankard James M. and al N 4680126؛ مطالبه 02/18/86؛ انتشار 07/14/87؛ NKI 210/710. 2- جداسازی کادمیوم از روی در یک محیط کلرید با استفاده از غشای مایع روی یک بستر. جداسازی کادمیوم از روی در محیط کلرید با استفاده از غشای مایع همزمان. Ying-Chu Hoh، Chung-Yun Lin، Tsung-Min Hung، Tai-Ming Chiu // Int. حل اضافی Conf.، 1990 (ISEC "90)، Kyoto، 16-21 July 1990: Abstr. - P. 274. 3. A.S. N 1696399 USSR، MKI 5 C 02 F 1/62. روش تصفیه فاضلاب از یونهای فلزی سنگین ./ Pilat B.V.، Yakunin A.I.، Paliychuk G.M.، Zaitseva V.N.، اعلامیه 01.07.88؛ انتشار 07.12.91. Bull. N 45. 1991.4. ثبت اختراع N 298766 GDR ، C 02 F 1/62 ، C 02 F 3/12 ، روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از فلزات سنگین و دستگاه برای اجرای آن Verfahren und Anordnung zur Mikrobiellen Schwermetallenntfernung aus Abwassern. / Neumann Willi، Straube Gunhild، Kliche Horst و همکاران N 3367384؛ ادعا ، 12.29.89 ؛ منتشر شده 12.03.92. 5. پت. N 5019273 ایالات متحده ، MKI 5 C 02 F 1/62 ، C 02 F 1/70. روش بازیابی فلزات سنگین از غلیظ راه حل های فاضلاب فاضلاب: روش احیای فلزات سنگین از محلول های فاضلاب بسیار غلیظ ./ فهسنفلد جوزف ، ووجاسین بورو ، N 517335 ؛ اعلام شده 30 آوریل 90 ؛ انتشار 28 مه 91 ؛ NCI 210/719 6. پردازش الکتروشیمیایی ضایعات از تولید گالوانوشیمی . / Bayrachny B.I.، T روبنیکووا L.V. و همکاران // Proc. مدرک همه علمی و عملی. اعتراف "نظریه و عمل فرآیندهای الکتروشیمیایی و جنبه های زیست محیطی استفاده از آنها" - برنول ، 1990. - ص 252. 7. پت. N 57-45633 ژاپن ، MKI C 02 F 1/28 ، B 01 D 31/00. حذف یون های فلزی از محلول های آبی با اضافه کردن پلیمرهای محلول در آب / تادا هشیاشی ، کامادا کنکوکه مطالبه 12/08/73 N 48-13995.

مطالبه

روشی برای استخراج روی و کادمیوم از محلول های الکترولیت آبی ، که شامل تصفیه محلول مورد استفاده جهت تصفیه با مشتقات سلولز در دمای اتاق و هم زدن همزن است ، مشخص می شود که در این مشتقات که در آب متورم نمی شوند و محلول های آلی آبی از الکترولیت ها به عنوان مشتقات سلولز استفاده می شوند ، علاوه بر این ، در محلول مورد تصفیه قرار می گیرد. 0.1-15 گرم کلرید سدیم یا پتاسیم کلرید و 0.1-140 گرم در لیتر الکل ایزوپروپیل معرفی می شوند ، سپس محلول تصفیه شده ابتدا با اتیل سلولز با درجه ای از تعویض 45-48٪ ، به مقدار 10-20 گرم در لیتر ، برای 1 درمان می شود. ، 5-2 ساعت ، و سپس تری استات سلولز با درجه ای از تعویض 2.6-2.9 و درجه پلیمریزاسیون 200-220 ، به مقدار 10-20 گرم در لیتر به مدت 1.5-2 ساعت گرفته می شود

کمک

هر سوال امتحانی می تواند پاسخ های مختلفی از نویسندگان مختلف داشته باشد. پاسخ ممکن است شامل متن ، فرمول ، عکس باشد. نویسنده امتحان یا نویسنده پاسخ امتحان می تواند سوال را حذف یا ویرایش کند.

موقعیت عناصر خانواده روی به عنوان اعضای مجموعه فلز در حال گذار قبلاً در نظر گرفته شده است (بخش زیر IB بخش ها و عناصر گذار را ببینید). اگرچه الکترون valence ، که آنها را از عناصر زیر گروه IB متمایز می کند ، وارد سطح ns می شود و هرکدام از آنها دارای مداری (n1) d 10-orbital هستند ، اما با توجه به خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خود ، آنها هنوز با زیر گروه B بسیار متفاوت هستند. در عین حال ، برخی از شباهت ها با فلزات انتقال وجود دارد. بنابراین ، یک قیاس با عناصر زیر گروه IIA وجود دارد ، همه آنها حالت اکسیداسیون II را نشان می دهند. این فلزات انتقال دارای چگالی نسبتاً کم ، نقاط ذوب و جوش کم هستند و در نتیجه شباهت هایی با فلزات غیر انتقال نشان می دهند. به طور کلی نقاط ذوب و جوش به سمت وسط ردیف فلزات گذار افزایش می یابد و سپس به تدریج اما به طور نامنظم کاهش می یابد ، بنابراین فلزاتی که سری عناصر انتقال را کامل می کنند باید مقادیر نسبتاً کمی از این مقادیر داشته باشند که در جدول مشاهده می کنیم. 18. با این وجود تعجب آور است که برای این عناصر ، شعاع یونی M2 + از شعاع یونی M + از عناصر زیر گروه IB کوچکتر است ، اگرچه شعاع فلزی به طور قابل توجهی بزرگتر است. افزایش غیر منتظره در شعاع اتمی روی الگوی فشرده سازی را نقض می کند ، با شروع زیر گروه IIIB در امتداد ردیف فلزات انتقال. مقادیر زیادی از پتانسیل های یونیزاسیون (انرژی صرف شده در جدا کردن الکترون های خارجی از یک اتم در حالت گازی) برای عناصر زیر گروه IIB در مقابل زمینه سهولت عجیب به نظر می رسد که روی و سی دی با واکنش در کاهش اسیدها (به عنوان مثال ، با هیدروکلراید) واکنش نشان می دهند ، هیدروژن را جابجا می کنند. توضیحی جامع درباره این فراتر از محدوده این بحث است ، با این حال ، دلیل آن مربوط به مقدار واقعی انرژی آزاد شده در هنگام تشکیل یونها در محلول (انرژی هیدراتاسیون) است.
روند دیگری که آنها را از عناصر درونی متمایز می کند ، یعنی. عناصر زیر گروه A ، این است که روی فقط حالت اکسیداسیون II را نشان می دهد ، و کادمیوم حالت اکسیداسیون II را به عنوان پایدارترین حالت تحقق می بخشد ، اما همچنین می تواند ترکیباتی را با حالت اکسیداسیون به من بدهد ، و در آخر ، هر دو حالت اکسیداسیون برای جیوه پایدار هستند (I و II ) این گرایش به سمت تجلی حالات اکسیداسیون کم ، ویژگی های عناصر درونزا نیست. جفت جیوه الکترونی 6s2 از لحاظ رفتاری با یک جفت الکترون بی اثر نزدیک است. به عنوان مثال ، در بیسموت ، یک جفت الکترون بی اثر حالت کمترین حالت اکسیداسیون III را تثبیت می کند و حالت V. را بی ثبات می کند. یک لایه داخلی داخلی 18 الکترون توسط هر عنصر حفظ می شود ، زیرا این الکترون ها در تشکیل پیوند شیمیایی شرکت نمی کنند. در این زیر گروه ، بین Zn و Cd شباهت بیشتری نسبت به Cd و Hg وجود دارد ، در حالی که برای عناصر غیر انتقال ، برعکس ، اولین عضو زیر گروه با سایرین متفاوت است. روی و کادمیوم به اندازه مس و نقره کاملاً مشخص نیستند. شباهت کمی بین زیر گروه های IB و IIB وجود دارد ، در حالی که عناصر زیر گروه IIB واکنش پذیر تر هستند. اعضای اول پتانسیل الکترود قابل توجهی بالاتری دارند.
استخراج فلزات از سنگ معدن سولفید آنها چندان دشوار نیست ، زیرا تمام سولفیدها به راحتی به اکسیدها اکسیده می شوند ، و سپس اکسیدها با کربن یا فلز در طول عملیات حرارتی کاهش می یابند. قبل از فرآوری ، سنگ معدن سولفید روی (اسفالریت یا روی مخلوط روی) در معرض غنی سازی قرار می گیرد ، پس از سنگ زنی تقریباً به اندازه اندازه شن ، به لجن یکدست (در مخازن بزرگ) متشکل از FeSi ferosilicon (بدست آمده در کوره های صنعت فولاد) اضافه می شود. چگالی این دوغاب شبیه به مایع برای شناور شدن مواد سیلیسی از سنگهای سنگین ZnS سنگین در حضور ناخالصی PbS کافی است. پانسمان سنگ معدن بیشتر پس از شناور کف حاصل می شود. در حین شلیک ، سولفید روی به اکسید روی و در دمای کافی برای تبخیر روی از منطقه کاهش به ZnO تبدیل می شود و سپس به فلز کاهش می یابد. اگر کادمیوم در سنگ معدن وجود داشته باشد ، به دلیل نوسانات بیشتر آن از هم جدا می شود. روی خالص توسط الکترولیز به روشی شبیه به پالایش مس تولید می شود. عطارد می تواند یا در حالت آزاد یا در HgS با دارچین محدود باشد. این فلز هنگامی که در هوا شلیک می شود از کوره فرار می کند ، زیرا در دمای شلیک HgO ناپایدار است و با انتشار اکسیژن به جیوه تجزیه می شود. گوگرد سولفید SO2 را تشکیل می دهد. تصفیه مواد آلوده با فشردن از طریق فیلتر جیر انجام می شود و به دنبال آن با اسید نیتریک و مجدد تقطیر بدون هوا انجام می شود.
همچنین ببینید صنعت ZINC.
کاربرد. فلزات زیر گروه کاربردهای متنوعی پیدا می کنند. مقادیر زیادی روی برای محافظت در برابر خوردگی آهن و فولاد استفاده می شود. روی فلز بسیار فعال است ، اما در ابتدا تحت شرایط طبیعی ، یک پوشش محافظ بی اثر از کربنات اساسی Zn2 (OH) 2CO3 تشکیل می شود. پوشش روی را می توان به روش های مختلف با غوطه وری داغ به دست آورد ، همانطور که در روش های الکترولیتی ، تبخیر روی و به دنبال آن تراکم در سطح محافظت شده ، سم پاشی ، سم پاشی ، اسپری و خشک کردن مواد قالب گیری شده در کوره های بزرگ. روی زیادی در تولید برنز و برنج از مس و روی مصرف می شود (جدول 17b را ببینید). از این آلیاژها برای انتقال مقاومت در برابر خوردگی بالا استفاده می شود ، به عنوان مثال ، برنز منگنز (90٪ مس ، 5٪ روی ، 3٪ Sn و 2٪ منگنز) بخصوص مقاوم در برابر خوردگی است. فریم یکی از راه های محافظت در برابر خوردگی سطوح فولادی است ، اما این پوشش برای اسیدها ناپایدار است. از کادمیوم در فناوری آلیاژهای ذوب کم استفاده می شود ، به عنوان مثال ، آلیاژ چوب (12.5٪ سی دی) ، آلیاژ لیپویچ (10٪ سی دی). علاوه بر این ، کادمیوم اغلب به آلیاژهای بلبرینگ اضافه می شود. تمام فلزات زیر گروه IIB به طور گسترده ای در فناوری باتری ها و باتری ها استفاده می شوند. به عنوان مثال ، روی در باتری های خشک به عنوان پوسته مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که عملکرد دوتایی یک ظرف و آند را انجام می دهد. کادمیوم به عنوان یک آند در سلولهای نیکل-کادمیوم مانند باتری قلیایی ادیسون استفاده می شود ، که در آن یک آند کادمیوم به جای آهن قرار می گیرد. اکسید جیوه در عناصر جیوه استفاده می شود. در یک سلول وستون استاندارد ، آند متشکل از آمالگام Cd-Hg و الکترولیت حاصل از محلول CdSO4 است ، چنین سلولی ولتاژ پایدار و خوبی دارد. جیوه تنها فلزی است که در دمای معمولی مایع است (به جز جیوه فقط گلییم و سزیم دارای نقاط ذوب بسیار کمی (در حدود 29 درجه سانتیگراد) هستند اما در دمای اتاق جامد هستند). عطارد با عدم تحرک شیمیایی بسیار عالی ، هدایت الکتریکی بالا مشخص می شود و در کنترل و اندازه گیری الکتریکی ، لامپهای تخلیه گاز ، سوئیچ ها و کنتاکت ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. کادمیوم بخشی از آلیاژ است که میله های کنترلی در مناطق فعال راکتورهای هسته ای ساخته می شوند ، زیرا هسته اتم کادمیوم دارای یک مقطع بزرگ ضبط نوترون است.
عکس العمل ها روی و کادمیوم به طور فعال با تمام اسیدها و حتی با آب (با حرارت کافی) واکنش نشان می دهند و H2 را از آنها جدا می کند. واکنش با اسید به شرح زیر است:

روی با آزاد سازی هیدروژن و تشکیل یون روی روی (قلیایی) در قلیاها حل می شود. جیوه فقط با اسیدهای اکسید کننده قوی مانند HNO3 و aqua regia واکنش نشان می دهد. در این حالت ، نیترات جیوه (I) و جیوه (II) ، Hg2 (NO3) 2 و Hg (NO3) 2 می توانند تشکیل شوند. این به ویژه تفاوت آن از مس است که همچنین قادر به نمایش حالتهای اکسیداسیون I و II است ، اما با اسید نیتریک فقط مس (NO3) 2 را تشکیل می دهد. بسته به تعدادی از عوامل (اندازه ذرات واکنش دهنده ، غلظت اسید و دما) ، مس با HNO3 واکنش می دهد تا ترکیبات مختلفی را تشکیل دهد. اکسیدهای نیتروژن گازی ، نیتروژن و هیدروژن تا حدی از محلول آزاد می شوند ، یون های مس (II) ، NH2OH ، N2H4 ، NH4 + در محلول تشکیل می شوند و رسوب CuO می تواند تشکیل شود.
اکسیدها تمام فلزات زیر گروه (روی ، سی دی ، جیوه) هنگام گرم شدن با اکسیژن واکنش نشان می دهند. روی ZnO سفید تشکیل می دهد که با افزایش دما زرد می شود. ZnO سفید با تفکیک حرارتی نمک اکسیدوکسیدها بدست می آید. به عنوان رنگدانه استفاده می شود. در طی اکسیداسیون مستقیم ، کادمیوم اکسید قهوه ای CdO را تشکیل می دهد ، که با افزایش درجه حرارت به ZINK FAMILY 700 ° C ، به کادمیوم و اکسیژن تجزیه می شود. در مقابل ، ZnO به طرز خارق العاده ای پایدار است (برای دیدن آنتالپی منفی تر از تشکیل ZnO به جدول 18 مراجعه کنید). جیوه به آرامی در دمای 300 درجه سانتیگراد در هوا به HgO اکسیده می شود و در دماهایی بالاتر از این دوباره به فلز تجزیه می شود. HgO دارای تغییرات زرد و قرمز است. هیچ مدرکی در مورد تشکیل Hg2O وجود ندارد.
دوزندگی اکسید روی ویژگیهای آمفیوتیکی معمولی را نشان می دهد ، با هر دو پایه و اسید واکنش نشان می دهد و به ترتیب با تشکیل یون روی روی (OH) 42 و Zn2 +. روی و هیدروکسید روی (OH) 2 با واکنش با یک پایه بدست می آید ، اما بیش از حد پایه حل می شود و روی را تشکیل می دهد:
Zn (OH) 2 + 2OH- \u003d Zn (OH) 4 2- در هنگام استفاده از محلول آمونیاک به عنوان پایه ، یک هیدروکسید نیز در ابتدا تشکیل می شود ، که بیش از NH3 یون کمپلکس روی tetraammine روی را تشکیل می دهد: Zn (OH) 2 + 4NH3 \u003d [] 2+ + 2OH
کادمیوم یک یون کادمیوم تترا آمین مشابه را تشکیل می دهد [] 2.
بر خلاف همان ترکیبات روی ، اکسید کادمیوم و هیدروکسید خاصیت آمفوتریک ندارند. کادمیوم CdO22 فقط در طی همجوشی اکسید کادمیوم (II) با قلیایی تشکیل می شود. اکسید جیوه (II) نیز در برابر عملکرد پایه ها مقاوم است ، اما عدم اطمینان جیوه در این واقعیت آشکار می شود که HgS در محلول Na2S با تشکیل thiomercurate (II) یون HgS22 حل می شود.
تعامل با اسیدها. در پردازش اکسیدهای عناصر زیر گروه IIB توسط اسیدها ، نمک نیتراتها ، سولفاتها ، هالیدها ، فسفاتها و کربناتها تشکیل می شوند. در طی تفکیک حرارتی ، کربناتها ، نیتراتها و سولفاتها تجزیه می شوند و به ترتیب CO2 ، NO2 ، SO3 (SO2 + O2) تشکیل می شوند. کربنات جیوه (I) Hg2CO3 با اختلاط محلولهای Hg2 (NO3) 2 و کربنات فلز قلیایی بدست می آید. تشکیل Hg2CO3 نشان دهنده عدم هیدرولیز یون Hg (I) است.
هالید تمام فلزات زیر گروه با ایجاد هالوژن واکنش نشان می دهند. هالیدها همچنین با عمل هالیدهای هیدروژن روی اکسیدها و هیدروکسیدهای این فلزات بدست می آیند. کلرید روی ZnCl2 به دست آمده توسط کلرزیم روی برای حفظ چوب استفاده می شود. ذوب ZnCl2 یک الکترولیت متوسط \u200b\u200bاست که نشانگر ماهیت یونی جزئی پیوند است. فلوراید روی ZnF2 با فلوریناسیون مستقیم روی یا واکنش HF با ZnO یا ZnCl2 بدست می آید. کادمیوم با همه هالوژنها CdIIX2 و همچنین CdICl را تشکیل می دهد. جیوه نمک جیوه (I) و جیوه (II) را تشکیل می دهد. کلرید جیوه (II) (کلرید جیوه) ، برخلاف جیوه (I) کلرید Hg2Cl2 ، در آب محلول است. HgCl2 با واکنش تبادل HgSO4 + 2NaCl -\u003e HgCl2 + Na2SO4 بدست می آید و از محلول توسط تصعید جدا می شود. Sublimate یک ماده بسیار سمی است. کلرید جیوه (کالوم) جیوه در محلول در آب غیر سمی است ، سمی نیست و در دارو به عنوان یک ملین کاربرد محدود دارد. لایه آب بالای رسوب رنگ ابریشمی زیبایی را به Calomel می بخشد. یون جیوه (I) Hg22 + یا [] 2+ یک ترکیب غیرمعمول برای یونهای فلزی دارد ، اما وجود دارد ، که با نتایج مطالعات شیمیایی ، الکتروشیمیایی و طیفی تأیید می شود. جیوه فلزی و HgCl2 با Hg2Cl2 در تعادل هستند: Hg0 + HgCl2 \u003d Hg2Cl2
کلرید جیوه (II) یک ترکیب تقریباً غیر یونی با نوع پیوند کووالانسی است. با این حال ، این واقعیت که تحت عمل H2S بر روی یک محلول HgCl2 یا در محلول با یون Hg22 + تنها HgS آزاد می شود ، وجود مقدار مشخصی از یون های Hg2 را تأیید می کند. به همین ترتیب ، تحت عمل یون هیدروکسید ، فقط جیوه (II) جیوه (OH) 2 هیدروکسید تشکیل می شود. هالیدهای فلزی زیر گروه IIB در واکنش به هالیدهای محلول یا سودو هالوژنیدها به عنوان مثال مجتمع های هالوژن و شبه هالوژن را تشکیل می دهند.

پیچیدگی در Cd چنان بیان شده است که اتوکامپلکسها در محلولهای نمکهای کادمیوم وجود دارند (به عنوان مثال در محلول CdCl2): 2CdCl2 \u003d Cd [] در ترکیبات XHgX (X هالوژن) ، پیوند کووالانسی به حدی قوی است که ترکیبات جیوه پیچیده نسبت به ترکیبات مربوطه بسیار پایدارتر هستند. روی یا کادمیوم. بنابراین ، یونهای HgCl + و Cl در محلول HgCl2 غالب هستند و افزودن یون کلر به محلول HgCl2 باعث افزایش پایداری یونهای پیچیده از نوع HgCl42 نمی شود. اثر متقابل هالیدها (و همچنین نمکهای دیگر) جیوه با آمونیاک ، بسته به وضعیت بدنی آن (گاز یا محلول) ، یک رسوب سفیدی یا غیرقابل سوختگی را ایجاد می کند: HgCl2 + 2NH3 (گاز) \u003d Hg (NH3) 2Cl2 (رسوب سفید قابل تفکیک) HgCl2 + 2NH3 (aq.) \u003d NH4Cl + HgNH2Cl (رسوب سفیدی غیر ذوب) واکنش دوم در حضور مقادیر زیادی کلرید آمونیوم NH4Cl مهار می شود. از جمله واکنش های دیگر ، از محلول قلیایی معرف K2 معرف نسلر [] برای تشخیص آمونیاک موجود در آب استفاده می شود. هنگامی که با نمکهای NH3 و آمونیوم تداخل دارد ، رسوب قرمز قهوه ای شکل می گیرد: 2 [] 2+ NH3 + 3OH -\u003e [] I + 7I + 2H2O تشکیل این رسوب حتی با مقادیر ناچیز آمونیاک موجود در محلول امکان پذیر است. از این طریق می توان ظهور تجزیه (پوسیدگی) محصولات حیوانی یا گیاهی را تشخیص داد. سایر ترکیبات نیتروژن جیوه همچنین شناخته شده است ، به عنوان مثال ، مجتمع های آمونیاک جیوه tetraammine (II) [] یون نوع 2+ به دست آمده از آمونیاک و نمک از نوع یونی: Hg (ClO4) 2 + 4NH3 [] 2+ + 2ClO4
بدیهی است که جیوه دارای تعداد هماهنگی 2 (مانند HgCl2 یا [] 2+ ، هر دو ساختار خطی) یا 4 ، مانند [] 2+ (از یک ساختار چهار ضلعی).
هیدرید می کند. تمام فلزات زیر گروه IIB هیدریدهای ترکیب MH2 را تشکیل می دهند. بنابراین ، هیدید روی ZnH2 با تعامل ZnI2 با LiAlH4 یا LiH بدست می آید. همه هیدریدها با تولید آب برای تولید هیدروژن ، مشابه رفتار هیدریدهای عناصر زیر گروههای IA و IIA واکنش نشان می دهند. ثبات حرارتی هیدیدها در سری ZnH2\u003e CdH2\u003e HgH2 کاهش می یابد و HgH2 در 125 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه می کند.
سولفیدها سولفیدهای فلزات دوتایی با واکنش سنتز مستقیم و همچنین با عمل سولفید هیدروژن روی محلول های نمکی تشکیل می شوند. ZnSulfide ZnS یک ماده محلول در سفید و اسیدی است ، در یک زمان از آن به عنوان رنگدانه در مخلوط با پرکننده BaSO4 (لیتوپون) برای تهیه رنگ ها ، در تولید پلاستیک ، مشمع کف اتاق و غیره استفاده می شد. سولفید کادمیوم CdS یک ماده زرد روشن است که به عنوان رنگدانه نیز مورد استفاده قرار می گیرد ، اما این ماده فقط در اسیدهای قوی یا با مواد اکسید کننده قابل حل است. برای جیوه ، فقط سولفید HgS شناخته شده است ، زیرا Hg22 + فقط HgS را هنگام درمان با سولفید هیدروژن تشکیل می دهد:
Hg22 + + H2S -\u003e Hg0 + HgS + 2H + واکنش فوق یک واکنش نامتناسب و شواهد خوبی برای عدم حلالیت شدید HgS است: فقط ترکیبی از HNO3 + HCl این سولفید را حل می کند.
واکنش های لوئیس. تمام یون های فلزات در نظر گرفته شده روی ، کادمیوم ، جیوه میل به جفت الکترون میل بالایی دارند و بنابراین می توان فرض کرد که آنها اسیدهای قوی لوئیس هستند اما جیوه کمتر از روی و کادمیوم است. تعداد هماهنگی روی عمدتا 4 است ، اما می تواند به 6. برسد. تهیه دو یون 6 مجموعه هماهنگی با ساختار هشت ضلعی در زیر آورده شده است: Zn2 + + 6NH3 \u003d [] 2+ Zn2 + + 3NH2CH2CH2NH2 \u003d [] 2+
ترکیب دوم یونی پیچیده با لیگاندهای بنزنت است: en مولکول اتیلن دی آمین NH2CH2CH2NH2 ، اهدا کننده دو جفت الکترونی.