Zmesi solí zinku a kadmia. Spôsob extrakcie zinku a kadmia z vodných roztokov elektrolytov. Prvok z lekárne fľaše
| Názov parametra | Význam |
| Téma článku: | Zinok a kadmium. |
| Kategória (tematická kategória) | Kovy a zváranie |
Pretože oba kovy majú relatívne nízky bod varu, pri ich pridávaní do tavenín striebra je potrebné venovať osobitnú pozornosť. Tieto kovy sú najdôležitejšími legovacími zložkami pri výrobe spájok a v tejto súvislosti je potrebné podrobnejšie zvážiť ich vplyv na vlastnosti zliatin.
Ag-Zn. V pevnom striebre sa rozpúšťa až 20% zinku, ale prakticky obsah zinku v zliatine by nemal presiahnuť 14%. Takéto zliatiny sa nekazia, dobre sa leštia a majú dobrú ťažnosť.
Аg-Cd. Hranica rozpustnosti kadmia v striebre je asi 30%. Tieto zliatiny sú tvárne a odolné voči korózii na vzduchu.
Ag-Zn-Cd. Zliatiny majú nízku teplotu topenia a v niektorých prípadoch sa používajú ako spájky. Zliatiny majú širokú kryštalizačnú oblasť a spájkovaný spoj má nízke mechanické vlastnosti, čo vedie k obmedzenému použitiu spájkovacích zliatin založených na tomto systéme.
Ag-Cu-Cd. Meď kadmium vôbec nerozpúšťa, ale tvorí s ním krehkú zlúčeninu Cu 2 Cd. S dostatočne vysokým obsahom striebra v zliatine, kadmium, ktoré sa rozpúšťa v striebre, robí zliatinu húževnatou, tvárnou a veľmi odolnou voči matovaniu.
Zliatiny striebra a medi s malým prídavkom kadmia sú obzvlášť vhodné na hlboké ťahanie a razenie.
Ag-Cu-Zn. Niekoľko stotín percent zinku, zavedeného do taveniny pred odlievaním, výrazne zvyšuje tekutosť zliatin striebra a medi. Avšak malé prísady zinku spôsobujú, že zliatiny sú odolnejšie voči zašpineniu a sú tvárnejšie. Meď rozpúšťa až 39% zinku. Pri vyššom obsahu zinku v zliatinách striebra a medi vznikajú ternárne zliatiny s nízkou teplotou topenia. Takéto zliatiny sa široko používajú ako spájky.
Na získanie spájok sa používa zliatina striebra a medi eutektického zloženia s prísadami zinku, ktorá znižuje teplotu topenia zliatiny.
Ag-Cu-Zn-Cd. Zliatiny tohto štvorzložkového systému majú nízku teplotu topenia a v dôsledku toho sa široko používajú ako spájky. Veľký pokles teploty topenia týchto zliatin sa vysvetľuje tým, že zinok a kadmium tvoria eutektikum s nízkou teplotou topenia.
Bez olova. Striebro a olovo tvoria eutektikum s teplotou topenia 304 °C. Tieto eutektické zlúčeniny, ktoré sa nachádzajú pozdĺž hraníc zŕn, spôsobujú, že zliatina je červeno-krehká. Podľa GOST 6836-72 by obsah olova v zliatinách striebra nemal prekročiť 0,005%.
Cín. Prítomnosť malého množstva cínu výrazne znižuje bod topenia zliatin striebro - meď. V čistom striebre sa rozpúšťa až 19% cínu. V tomto prípade sa získajú zliatiny, ktoré sú mäkšie a tvárnejšie ako zliatiny striebra s meďou, ale tieto zliatiny majú matnú farbu. Pri obsahu cínu v zliatinách striebra s meďou nad 9 % a pri teplote 520 °C vzniká krehká zlúčenina Cu 4 Sn. Zároveň sa v dôsledku tvorby oxidu cíničitého SnO 2 počas tavenia zvyšuje krehkosť.
hliník. V zliatinách striebra a medi v tuhom stave sa hliník rozpúšťa do 5 %, pričom štruktúra a vlastnosti zliatiny sa takmer nemenia. Pri vyššom obsahu hliníka v zliatine vzniká krehká zlúčenina Ag 3 Al 2. Pri tavení a žíhaní vzniká aj oxid hlinitý A1 2 O 3, ktorý sa nachádza pozdĺž hraníc zŕn. Tieto zlúčeniny spôsobujú, že zliatina je za studena krehká a nespracovateľná.
Zhelezo. Nerozpúšťa sa v striebre a v zliatinách striebra je vždy škodlivou nečistotou. Pri vstupe do zliatiny v nej zostávajú častice železa vo forme cudzích pevných inklúzií. Súčasne železo interaguje s materiálom téglika, časticami uhlia, šmirgľom, soľami používanými pri tavení a vytvára tvrdé a krehké zlúčeniny. Keď sa tieto spoje dostanú na povrch ingotu alebo výrobku, počas brúsenia sa vylomia z kovu a zanechajú na povrchu výrobku charakteristické predĺžené stopy.
kremík. Kremík sa v striebre nerozpúšťa a pri obsahu stotiny v zliatine 4,5% vzniká kremičito-strieborné eutektikum s teplotou topenia 830°C. Tieto eutektické precipitáty, ktoré sa nachádzajú pozdĺž hraníc zŕn, výrazne znižujú ťažnosť zliatiny a vo väčšine prípadov robia zliatinu úplne nevhodnou na spracovanie plastickou deformáciou. Kremík sa do zliatiny môže dostať z kremeňa, ktorý slúži ako materiál na výrobu téglikov.
Síra. S hlavnými zložkami zliatin tvorí síra tvrdé a krehké zlúčeniny Ag 2 S a Cu 2 S, ktoré tým, že sa nachádzajú medzi kryštálmi a vo vnútri zŕn, spôsobujú krehkosť zliatin. Pre vzhľad krehkosti zliatiny postačuje prítomnosť 0,05% síry v nej. Síra často obsahuje drevené uhlie, pod vrstvou ktorého sa vykonáva žíhanie, horľavé materiály, plyny, leptadlá atď.
Prítomnosť síry alebo zlúčenín síry v zliatine vedie k jej stmavnutiu v dôsledku tvorby sulfidu strieborného.
Fosfor. Zliatiny striebra sa pred odlievaním dezoxidujú vo väčšine prípadov fosforovou meďou obsahujúcou 10 až 15 % fosforu. Fosfor rýchlo reaguje s oxidmi zliatiny, pripája kyslík v nich obsiahnutý a vytvára plynnú zlúčeninu, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ buď prchá, alebo reaguje s inými časticami oxidov medi, pričom vytvára troskové zlúčeniny metafosfátu medi. Vzhľadom na skutočnosť, že fosforová meď sa pridáva spravidla v prebytku, pretože obsah oxidov v kove nie je známy, vstupuje do kovu fosfor. Na vznik krehkých intermetalických zlúčenín AgP 2 a Ag 3 P, ktoré sa nachádzajú vo forme eutektika pozdĺž hraníc zŕn, stačí nevýznamné množstvo fosforu. Teplota topenia ternárneho eutektika Ag - Cu - P je 641 °C. V dôsledku tvorby fosfidov sa zliatiny stávajú červenokrehkými, rýchlo sa kazia a galvanické povlaky na nich zle priľnú.
Uhlík. Uhlík nereaguje so striebrom ani sa v ňom nerozpúšťa. Keď sa uhlíkové častice dostanú do taveniny, zostávajú v nej vo forme cudzích inklúzií.
Nižšie je uvedené zloženie, vlastnosti a triedy niektorých spájok na báze striebra.
Zinok a kadmium. - pojem a druhy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Zinok a kadmium." 2017, 2018.
- Špecialita VAK RF05.17.02
- Počet strán 86
2. LITERÁRNY PREHĽAD
2.1. Fyzikálno-chemické vlastnosti kadmia a zinku
2.2. Metódy separácie zinku a kadmia
2.3. Extrakcia organickými rozpúšťadlami
2.4. Vplyv hydratácie zložiek organickej fázy na extrakčnú rovnováhu
2.5. Tributylfosfát ako extrakčné činidlo kyselín a solí kovov
2.6. Extrakcia chloridov zinku a kadmia tri-n-butylfosfátom
Odporúčaný zoznam dizertačných prác
Fázové a extrakčné rovnováhy v systémoch voda - syntamid-5 - vysolovacie činidlo - voda 2011, kandidátka chemických vied Golovkina, Anna Vladimirovna
Termodynamický opis extrakcie kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny bromovodíkovej a chloridu uranylu s tri-n-butylfosfátom 2000, kandidát chemických vied Bacero Fernandez Eduardo
Extrakčné získavanie a separácia lantanoidov pri spracovaní chudých nekonvenčných surovín 2007, kandidátka technických vied Starshinová, Veronika Stepanovna
Dipyrazolonylmetány ako extrakčné činidlá prvkov z amoniaku, alkalických a kyslých roztokov 1984, kandidátka chemických vied Khorkova, Margarita Aleksandrovna
Extrakcia a stanovenie aromatických α-aminokyselín a vitamínov rozpustných vo vode - vzory a nové analytické riešenia 2007, doktorka chémie Mokshina, Nadezhda Yakovlevna
Úvod dizertačnej práce (časť abstraktu) na tému "Extrakcia chloridov kadmia a zinku tri-n-butylfosfátom"
Relevantnosť témy.
Extrakcia organickými rozpúšťadlami sa čoraz viac využíva v hydrometalurgii. Použitie extrakčných metód je sľubné najmä pri separácii kovov s podobnými vlastnosťami, keď je potrebné zorganizovať viacstupňový proces. V priemysle sa extrakčné procesy používajú na oddelenie zirkónu a hafnia, prvkov vzácnych zemín, platinoidu, kobaltu a niklu atď. V jadrovom priemysle sa na oddelenie uránu, plutónia a neptúnia široko používa takzvaný „proces Pu-rex“. zo štiepnych produktov.
Pre širšie uplatnenie extrakcie je potrebné pokročiť vo vývoji teórie extrakcie a na jej základe vytvárať metódy na popis extrakčnej rovnováhy. V najväčšej miere ide o extrakciu hydrátovo-solvatačným mechanizmom, kde do organickej fázy prechádza značné množstvo vody, v dôsledku čoho je popis extrakčnej rovnováhy veľmi zložitým problémom. Týmto mechanizmom sa extrahuje veľa silných kyselín a acidokomplexov kovov, vrátane halogenidových komplexov, a ako extrakčné látky sa používajú neutrálne organické látky, vrátane najobľúbenejšieho z nich - tri-n-butylfosfátu (TBP).
Medzi kovmi používanými v jadrovej energetike zaujíma kadmium dôležité miesto. Kadmium je spolu s bórom hlavným prvkom absorpcie a registrácie tepelných neutrónov. Kadmium sa prirodzene nachádza v sulfidových rudách olova a zinku a pri jeho ťažbe je hlavným problémom jeho oddeľovanie od zinku. Všimnite si, že funkcia
Použitie zinku, najmä na domáce účely, si vyžaduje dobré čistenie od kadmia kvôli vysokej toxicite kadmia. Na tento účel sa často využíva rozdielna stabilita komplexov halogenidu kadmia a zinku a na oddelenie komplexov možno použiť extrakciu organickým rozpúšťadlom. Napríklad extrakcia chloridových komplexov kadmia a zinku s TBP bola v literatúre mnohokrát opísaná, avšak pokusy o kvantitatívne popísanie tohto systému, ktorý je nevyhnutný pre hľadanie optimálnych separačných podmienok, neviedli k požadovanému výsledku.
Účelom tejto práce bolo vyvinúť metódy na opis extrakčnej rovnováhy, berúc do úvahy koeficienty aktivity v organickej a vodnej fáze a komplexačné konštanty, použiteľné na extrakciu mechanizmom hydrát-solvatácie a predpovedanie optimálnych separačných podmienok pomocou príkladu vysoľovacieho systému HPC12-CiC12-H20-TBP. ...
Na dosiahnutie tohto cieľa bolo potrebné vyriešiť nasledujúce úlohy:
1. Študujte oddelene extrakciu chloridov zinku a kadmia pomocou TBP v prítomnosti vysolovacieho činidla a vytvorte metódu na opis rovnováhy v týchto systémoch.
2. Štúdium extrakcie chloridov zinku a kadmia spolu s TBP.
3. Vypracovať metódu výpočtu rovnováhy pre kombinovanú extrakciu chloridov kovov s TBP na základe údajov pre jednotlivé chloridy.
Vedecká novinka.
1. Údaje o extrakcii TBP chloridov zinku a kadmia z 0,1 mol / l (jednotlivo alebo celkovo) vodných roztokov obsahujúcich chlorid sodný ako vysolovacie činidlo.
2. Metóda výpočtu aktivity TBP v organickej fáze počas extrakcie kovových solí.
3. Model extrakcie chloridom zinočnatým s TBP v prítomnosti chloridu sodného a sústavy konštánt, ktoré umožňujú popísať extrakčnú rovnováhu s prihliadnutím na tvorbu acidokomplexov v jednej fáze.
4. Model extrakcie chloridu kademnatého s TBP v prítomnosti chloridu sodného a sústavy konštánt, ktoré umožňujú popísať extrakčnú rovnováhu.
5. Výpočet extrakčnej rovnováhy pre kombinovanú extrakciu chloridov zinku a kadmia s TBP pomocou vopred definovaného súboru konštánt a primeranosti vypočítaných distribučných koeficientov k experimentálnym.
Praktický význam.
Vyvinutá metóda na výpočet rovnováhy pri extrakcii chloridov zinku a kadmia s TBP v prítomnosti vysolovacieho činidla má všeobecný charakter a je použiteľná na popis rovnováhy pri extrakcii solí kovov, vrátane solí s podobnými vlastnosťami.
Schválenie práce. Výsledky práce boli prediskutované na XI. ruskej konferencii o ťažbe (Moskva, 1998), na XI. medzinárodnej konferencii mladých vedcov v chémii a chemickej technológii „MKHT-97“ (Moskva, 1997) a na Moskovskom seminári o ťažbe ( 1999).
2. LITERÁRNY PREHĽAD.
Podobné dizertačné práce v odbore "Technológia vzácnych, rozptýlených a rádioaktívnych prvkov", 17.05.02 kód VAK
Štúdium zákonitostí kvapalnej fázy a extrakčných rovnováh v systémoch voda - derivát antipyrínu - kyselina benzoová 2006, kandidátka chemických vied Poroshina, Natalya Vitalievna
Extrakcia kovov tetraoktylalkyléndiamínmi z roztokov sulfátových chloridov 1999, kandidát chemických vied Zheleznov, Veniamin Viktorovič
2005, kandidátka chemických vied Koroleva, Marina Valerievna
Zákonitosti extrakcie kovových iónov taveninami vo stratifikovaných systémoch diantipyrylalkán - kyselina benzoová - anorganická kyselina - tiokyanát amónny - voda 2009, kandidátka chemických vied Alikina, Ekaterina Nikolaevna
Získavanie zlúčenín jednotlivých kovov vzácnych zemín a súvisiacich produktov pri spracovaní nekvalitných vzácnych kovov 2014, doktorka technických vied Litvinová, Tatiana Evgenievna
Záver diplomovej práce na tému „Technológia vzácnych, rozptýlených a rádioaktívnych prvkov“, Nekhaevsky, Sergey Yurievich
5. ZÁVERY.
1. Študoval extrakciu TBP zinku a chloridov kadmia oddelene a spolu z vodných roztokov obsahujúcich chloridy týchto kovov s celkovou počiatočnou koncentráciou 0,1 mol/l a rôznymi koncentráciami chloridu zinočnatého ako vysolovacieho činidla, ako aj extrakciu stopových množstiev chloridu kademnatého TBP z vodných roztokov chloridu sodného. Zistilo sa, že distribučný koeficient zinku prechádza cez maximum so zvyšovaním koncentrácie vysolovacieho činidla a pre kadmium sa extrém nepozoruje.
2. Bola vyvinutá metóda výpočtu aktivity TBP v organickej fáze pri extrakcii kovových solí na základe stanovenia jeho molárneho zlomku a výpočtu koeficientu aktivity podľa empirickej rovnice zistenej pre binárnu sústavu TBP. -Н-О.
3. Vypočítala sa hodnota (11,5) extrakčnej konštanty chloridu zinočnatého TBP s tvorbou komplexu rnCl * 2TBP hydratovaného dvoma molekulami vody s prihliadnutím na koeficienty aktivity v organickej a vodnej * fáze a tvorbu zinku. komplexy kyselín vo vodnej fáze. Navrhuje sa spôsob na zohľadnenie tvorby acidokomplexov zinku HPC13~ vo vodnej fáze, pričom sa zohľadnia koeficienty aktivity zložiek.
4. Vypočítala sa hodnota (15,0) extrakčnej konštanty chloridu kademnatého TBP s tvorbou komplexu Cc1C12 * 2TBP hydratovaného dvoma molekulami vody s prihliadnutím na koeficienty aktivity v organickej a vodnej fáze.
5. Zistené extrakčné konštanty TBP chloridov zinku a kadmia a konštanta tvorby acidokomplexu zinku 2nC13 "sú použité na výpočet distribučných koeficientov chloridov zinku a kadmia pri ich kombinovanej extrakcii s TBP s prihliadnutím na koeficienty aktivity v r. organická a vodná fáza Vypočítané a experimentálne distribučné koeficienty medzi sebou súhlasia s presnosťou asi 10 %, čo zodpovedá presnosti experimentálnych údajov.
6. Bol vysvetlený pokles separačných koeficientov chloridov zinku a kadmia so zvýšením koncentrácie vysolovacieho činidla a tvorbou komplexov s kyselinou zinočnatou.
2.7. Záver.
Z recenzovaných literárnych materiálov vyplýva, že popis rovnováhy pri extrakcii kyselín a kovov mechanizmom hydrát-solvatácie je zložitý problém. Predchádzajúce pokusy
ODSY * S "DYA
44 UT! ■ "■ ■ ■, ■ ■■ .G" malo určité nedostatky. Je tiež pravdepodobné, že výpočty extrakčných konštánt by sa mali vykonávať na stupnici molárnych zlomkov, pretože prepočet koeficientov aktivity v iných mierkach je zložitý. V tomto prípade je však potrebné brať do úvahy distribúciu vody, ktorá, ako ukazujú literárne údaje, s TBP prakticky nesúvisí. Je tiež vhodné vziať do úvahy vplyv hydratácie na extrakčnú rovnováhu prostredníctvom koeficientov aktivity hydratovaných zložiek v rámci koncepcie nestechiometrickej hydratácie.
3. EXPERIMENTÁLNE A VÝPOČTOVÉ POSTUPY.
3.1. Činidlá.
Použili sme chemicky čistý chlorid sodný, chloridy zinku a kadmia, uhličitan sodný a chemicky čistú kyselinu chlorovodíkovú bez dodatočného čistenia.
Koncentrácia východiskových roztokov chloridov sodíka, kadmia a zinku bola stanovená iónovou výmennou metódou. Na tento účel sa pripravila kolóna s kationitom KU-2 v Ng-forme a premyla sa 2 mol/l roztokom kyseliny chlorovodíkovej. Potom sa kolóna premývala destilovanou vodou až do pH = 5,0. Potom sa do kolóny zaviedol 1 ml počiatočného roztoku a premýval sa destilovanou vodou, kým pH nebolo = 5,0. Premývacie kvapaliny obsahujúce kyselinu uvoľnenú počas iónovej výmeny sa zozbierali a titrovali alkalickým roztokom pripraveným z pevného kanála.
Tri-n-butylfosfát "tech." čistené bežným spôsobom | ja! 1 I 1 1 | |
Pre zinok-65 je výťažok pozitrónu len 1,41 % a jeho aktivita bola stanovená gama žiarením (vrátane anihilačného žiarenia s energiou 511 keV) na scintilačnom počítači MalT1) pomocou kvapalných vzoriek. Stanovenie aktivity kadmia-109 sa uskutočnilo na koncových počítadlách SBT-7. Keďže mäkké fotónové žiarenie tohto rádionuklidu je výrazne absorbované vo vrstve prípravku, kadmium sa predbežne oddelilo vyzrážaním jeho sulfidu, ktorého spôsob bude opísaný nižšie, a následne sa pripravili prípravky kadmia-109, hrúbka vrstvy z ktorých by sa dalo zanedbať.
Rýchlosť počítania lieku 1R je rozdiel medzi rýchlosťami počítania lieku s pozadím 1P + F a pozadím 1ph:
Chyba pri určovaní počtu 1. sa vypočíta podľa vzorca:
A1P = [(1u + fAl + f) + (1fAf)] 0 "5. (3.2) kde C + f a tf je čas merania počtu impulzov liečiva s pozadím a pozadím. Čas" meraní prípravkov a pozadia sa zvolilo tak, aby chyba určenia počtu impulzov D1P nepresiahla 3 % a vypočítalo sa podľa vzorcov:
- (uo / g) 2 * / [(1p + f-1ph) 2] (s.z)
C = (100 / g) 2 * / [(1n + f- 1f) 2] (3.4) kde r je daná relatívna chyba. Pri použití vzorcov (3.3) a (3.4) sa najskôr určili rýchlosti počítania ln + f a lF za 30 s a potom sa vypočítal potrebný čas merania a zaokrúhlil sa na násobok 100 s.
3. 3. Postup pri vykonávaní extrakcie.
Extrakcia zinku a kadmia sa uskutočňovala v separačných varičoch pri izbovej teplote v rozmedzí 296 ± 2K. Ekvilibrácia vodnej a organickej fázy sa uskutočňovala pomocou trepačky počas 10 minút. Predbežné experimenty ukázali, že rovnováha bola dosiahnutá v priebehu 3-5 minút. Po pretrepaní sa usadzovalo 30 až 40 minút. Potom sa organická a vodná fáza oddelili a centrifugovali sa 10 minút. na laboratórnej centrifúge LC-425.
Keď sa zinok-65 extrahoval z roztokov kyseliny chlorovodíkovej, 5 ml TBP sa ekvilibrovalo dvakrát rovnakými objemami roztokov čerstvých kyselín danej molarity; zakaždým po ekvilibrácii sa vodná fáza čo možno úplne vypustila. Potom sa pridalo 5 ml kyseliny chlorovodíkovej rovnakej koncentrácie, obsahujúcej rádionuklid. Po pretrepaní sa fázy oddelili a výsledné roztoky sa odstredili. Potom sa odobrali 4 ml z každej fázy a uskutočnilo sa rádiometrické stanovenie zinku-65 na scintilačnom počítači, ako je opísané vyššie. Experimentálne údaje spriemerované z 5 paralelných experimentov sú uvedené v tabuľke. 3.1.
Zoznam literatúry o výskume dizertačnej práce kandidát chemických vied Nekhaevsky, Sergey Yurievich, 2000
1. Tabuľka nuklidov (Karlsruher Nuklikarte), 6. vydanie 1995, revidovaná dotlač 1998./G. Pfennig, H. Kleve-Nebenius, W. Seel-mann-Eggebert.
2. Golubev BP Dozimetria a ochrana pred ionizujúcim žiarením: Učebnica pre vysoké školy / Ed. E. L. Stolyarová. 4. vyd. revidované a pridať. - Energoatomizdat, 1986. - 464 s.; bahno
3. Blok N.I. Kvalitatívna chemická analýza. M.: Chemická literatúra GNTI. 1952,657 s.
4. Lurie Yu.Yu. Príručka analytickej chémie. 5. vydanie, Rev. a pridať. M.: Chémia. 1979 .-- 480 s., Ill.
5. Príručka chemika. 2. vydanie, Rev. a pridať. M. - L. STTI chemická literatúra. 1962,1272 s.
6. Kreshkov A.P. Základy analytickej chémie. Kniha 1. Teoretický základ. Kvalitatívna analýza .: Učebnica pre univerzity - M .: Goskhimiz-dat. 1961,636 b., Ill.
7. Gillebrand V.F., Lendel G.E., Bright G.A., Hoffman D.I. Praktický sprievodca anorganickou analýzou. Ed. Yu.Yu Lurie. 3. vydanie, Stereotyped., Revidované. M.: Chémia. 1966.1112 f., Ill.
8. Encyklopédia chemickej technológie. Ed. od R. E. Kirka a D. F. Othmera. N. Y. Interscience Publ. 1953. V. 2,916 s.
9. Cselishchev G.K., Rusin L.I. Čistenie kyseliny fosforečnej z kadmia.
10. XI. Ruská konferencia o ťažbe. Moskva, 21. až 27. júna 1998 Abstrakty. M. 1998. S. 245.
11. I. Fomin VV Chémia extrakčných procesov. M .: Štát. vydavateľstvo literatúry z oblasti atómovej vedy a techniky. 1960.166 f., Ill.
12. Yagodin GA a kol.// Základy extrakcie kvapalinou. Ed. G.A. Yagodina. M. Chémia. 1981,400 s.
13. Frolov Yu.G., Ochkin A.V. K otázke mechanizmu extrakcie. J. inorg. chémia, 1962, sv. 7, s. 1486.
14. Harned G., Owen B. Fyzikálna chémia roztokov elektrolytov.-L .: Izdatinlit. 1952,628 b., Ill.
15. Robinson R., Stoke R. Roztoky elektrolytov.- M .: Izdatinlit. 1963.646 f., Ill.
16. Voznesenskaya IE Rozšírené tabuľky koeficientov aktivity a osmotických koeficientov roztokov elektrolytov. V knihe. Otázky fyzikálnej chémie roztokov elektrolytov. Ed. G.I. Mikulina.- L .: Chémia. 1968,420 b., Ill. S. 172.
17. Prokuev VA Zákonitosti extrakcie komplexov niektorých kovov z roztokov chloridov a bromidov s tributylfosfátom. Doktor, dizertačná práca. M. RKhTU ich. D.I. Mendelejev. 1995.
18. Rosen A.M. Fyzikálna chémia extrakčných rovnováh. V knihe. "Extrakcia. Teória, aplikácia, vybavenie". Problém 1.-M .: Atomizdat. 1962. "S. 6.
19. Kuznecov V.I. Uspekhi khimii, 1954, v. 23, s. 654.
20. Healy T. V., McKay H. A. C. Trans. Faraday Soc., 1956, v. 52, s. 633.
21. Van Aartsen J. J., Korvezee A. E., tamže, 1964, v. 60, s. 510.
22. Vdovenko V. M., Kovalskaja M. P., Gerbenevskaja M. M. Trudy Rad. Ústav, 8, s. 8 (1958).
23. Vdovenko V. M., Kovaleva T. V., Moskalková E. A. Tamže, 8, s. 17 (1958).
24. Fomin VV, Morgunov AF Extrakcia chloridu železitého dibutyléterom z roztokov kyseliny chlorovodíkovej. J. inorg. chémia, 1960, zväzok 5, s. 1385.
25. Laurene A.H. a kol. J. fyz. ehem., 1956, v. 60, s. 901.
26. Diamond RM, So DG Extrakcia anorganických zlúčenín.-M .: Gosatomizdat. 1962,88 s.
27. Widmer N.M. J. fyz. ehem., 1970, v. 74, s. 3251, 3618.
28. Zolotov Yu.A., Iofa B. 3., Chuchalin LK Extrakcia komplexov halogenidov kovov. M.: Veda. 1973,379 s.
29. Sergievsky VV Vplyv hydratácie zložiek organickej fázy na extrakčnú rovnováhu. Anorganická chémia (Itogi Nauki i Tekhniki), 1976, zväzok 5, s. 5.,
30. Ochkin A. V., Sergievsky V. V. Termodynamika extrakcie s roztokmi amínov a solí substituovaných amóniových zásad. Uspekhi khimii, 1989, v. 58, N. 9, s. 1451.
31. Christian S.D., Taha A.A. Quart. Rev., 1970, v. 24, č. 1, s.
32. McKay G. TBF vo vede a technike. V knihe. "Chémia extrakcie. Správy z medzinárodnej konferencie, Göteborg, Švédsko, 27.08-1.09.1966". So. články. Za. z angličtiny Ed. A.A. Pushkova. Atomizdat, 1971, 392 s. S. 123.
33. Apelblat A. Korelácia medzi aktivitou a rozpustnosťou vody v niektorých alifatických alkoholoch. Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 1983, v. 87, s. 2.
34. Apelblat A. Extrakcia vody niektorými organofosfátmi. J. Chem. Soc., B 1969, s. 175.
35. Ochkin A.V. Štatistická teória roztokov amínových solí v nepolárnych rozpúšťadlách obsahujúcich vodu. J. fyzický chémia, 1978, zväzok 52, s. 1321.
36. Ochkin AV, Sergievsky VV Vplyv hydratácie zložiek organickej fázy na extrakčnú rovnováhu. V knihe. "Moderné problémy chémie a extrakčnej techniky" .- M. 1999. T. 1, s. 36.
37. Sergievskij V. V. Dokl. AN SSSR, 1976, v. 228, s. 160.
38. Yagodin G.A., Sergievsky V.V., Fedyanina L.B. J. inorg. chémia. 1979, zväzok 24, s. 746.
39. Yagodin G.A., Sergievsky V.V., Fedyanina L.B. Dokl. AN SSSR, 1977, 236, s. 165.
40. Yagodin G.A., Sergievsky V.V. Zborník univerzít. Chémia a chem. tehnol., 1978, v. 21, s. 1128.
41. Príručka extrakcie. V 3 zväzkoch Ed. A.M. Rosen. T. 1. 3. I. Nikolotova, N. A. Kartashova. Extrakcia neutrálnymi organickými zásadami. Moskva: Atomizdat, 1976,600 s.
42. McKay HAS, Healy T.V. V knihe. Pokrok v jadrovej energetike. Ser. III. Procesná chémia. V. 1. Pergamon Press, 1956, s. 147.
43. Alcock K. a kol. Trans. Faraday Soc., 1956, v. 52, s. 39.
44. Tuck D.G. J. Chem. Soc., 1958, str. 2783.
45. Michajlov V.A., Kharčenko S.K., Nazin A.G. Štúdium binárnych systémov voda, tri-n-butylfosfát a voda - kyselina di-n-butylfosforečná. Zborník Sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR. 1962, č. 7, s. 50.
46. Hardy C. J., Fairhurst D., McKay H. A. C., Wilson A. M. Trans. Faraday Soc., 1964, v. 60. N 501. časť 9.s.1625.
47. Roddy J. W., Mrochek J. Aktivity a interakcie v systéme vody s tri-n-butylfosfátom. J. inorg. jadrová chem., 1966, v. 28, str. 3019.
48. Kirgintsev A.H., Lukyanov A.V. Rádiochémia, 1966, v. 8, s. 363.
49. Rosen A.M., Khorkhorina L.P., Agashkina G.D. a kol., Extrakcia vody TBP a roztokov TBP v riedidlách. Rádiochémia, 1970, sv. 12, 345.
50. Roddy J.W. Interakcie v systéme tri-n-butylfosfát voda - riedidlo. J. inorg. jadrová chem., 1978, v. 40, s. 1787.
51. Shakhparonov M. I. Úvod do molekulárnej teórie roztokov. M.: GITTL. 1956,507 s.
52. Hardy C.J. Aktivita tre-n-butylfosfátu v rovnováhe s vodnou kyselinou chlorovodíkovou. J. inorg. jadrová chem., 1970, v. 32, s. 619.
53. Mitamura R., Tokura I., Nishimura S. a kol. J. inorg. jadrová chem., 1968, v. 30, č. 4, s. 1019.
54. Kertes A.S. J. inorg. jadrová, chem., -I960, v. 14, N 1/2, strana 104.
55. Kopach S., Yezhovska Trzebiatowska B. Zh. Inorg. chémia, 1970, zväzok 15, s. 1059.
56. Golovanov V. I. Kvantitatívny opis extrakcie kyseliny chlorovodíkovej tributylfosfátom mechanizmom hydrát-solvatácie. J. inorg. chémia, 1982, zväzok 27, s. 1514.
57. Ochkin A. V., Yi-guy Li. Rozdelenie vody a rovnováha v systéme TBP-HCl-HgO. 5. medzinárodné sympózium o fenoménoch rozpustnosti. Moskva, 1992, s. 100.
58. Sinegribova 0.A., Ochkin A.V., Baquero E. Rozdelenie vody a rovnováha v systéme TBP-HC1-H20. Pridávanie hodnoty extrakciou rozpúšťadlom. Zborník ISEC-96. Ed. autori D. C. Shallcross, R. Paimin, L.M. Prvcic. Melbourne, Austrália, 1996. V. 1, s. 395.
59. Morris D.P. C., Short E.L. Komplexy chloridu zinočnatého a bromidu zinočnatého. Časť II. Štúdie extrakcie rozpúšťadlom so zinkom-65 ako indikátorom. J. Chem. Soc., 1962, júl, s. 2662.
60. Morris D.P.C., Short E.L., Slater D.N. J. Electrochim. Soc., 1963, v. 8, č. 5, s. 289.
61. Morris D.P.C., Short E.L., Slater D.N. J. inorg. jadrová chem., 1964, v. 26, č. 4, s. 627.
62. Forrest V.M.P., Scargill D., Spickernell D.R. Extrakcia zinku a kadmia tri-n-butylfosfátom z vodných roztokov chloridu. J. inorg. jadrová chem., 1969, v. 31, č. 1, s. 187.
63. Abdukayumov M., Levin V. I., Kozlová M. D. Rádiochémia, 1972, ročník 14, číslo 1, s. 54.
64. Levin V.I., Abdukayumov M., Kozlová M.D. Rádiochémia, 1972, ročník 14, číslo 1, s. 58.
65. Belousov E.A., Aloveinikov A.A., J. inorg. chem., 1975, zväzok 20, číslo 10, s. 2686.
66. Leuze R., Bay bar z R., Weaver B. Nucl. Sci. Engng, 1963, v. 17, str. 252.
67. Moiseev A.A., Ivanov V. I. Príručka dozimetrie a radiačnej hygieny. 4. vydanie, Rev. a doplnkové - M .: Energoatomizdat, 1990.-252 f .; bahno
68. Kozlov V.F. Príručka radiačnej bezpečnosti. 3. vydanie, Rev. a pridať. - M .: Energoatomizdat, 1987 .-- 192 s., Ill.
69. Nesmeyanov An. N., Lapitsky A.B., Rudenko N.P. Získanie rádioaktívnych izotopov. Moskva: Chemická literatúra GNTI, 1954.194 s., Ill.
70. Príručka chémie a fyziky. 50-ed. Ed. R. C. West. Cleveland. Chemical Rubber Co. 1970.
71. Zacharov-Narcissov OI, Michajlov G.G., Ochkin A.B., Popov A.I. Workshop o jadrovej fyzike. Meranie absolútnej a relatívnej aktivity. Návod. M.: MHTI im. D. I. Mendeleeva, 1986 .-- 63 s.
72. Mikulin GI O niektorých metódach výpočtu hustoty a tepelnej kapacity zmiešaných roztokov elektrolytov. V knihe. Otázky fyzikálnej chémie roztokov elektrolytov. Ed. G.I. Mikulina.- L .: Chémia. 1968 420 b., Ill. S. 401.
73. Mikulin G.I. Termodynamika zmesových roztokov silných elektrolytov. V knihe. Otázky fyzikálnej chémie roztokov elektrolytov. Ed. G.I. Mikulina.- L .: Chémia. 1968,420 b., Ill. S. 202.
74. Voznesenskaya I. Ye., Mikulin G. I. Tabuľky aktivity vody v roztokoch silných elektrolytov pri 25 ° C. V knihe. Otázky fyzikálnej chémie roztokov elektrolytov. Ed. G.I. Mikulina.- L .: Chémia. 1968 420 b., Ill. S. 361.
75. Nekhaevsky S.Yu., Ochkin A. V. Stanovenie aktivít tri-n-butylfosfátu v niektorých extrakčných systémoch. J. fyzický chémia, 1998, zväzok 72, s. 2251.
Upozorňujeme, že vyššie uvedené vedecké texty sú zverejnené pre informáciu a získané rozpoznávaním pôvodných textov dizertačných prác (OCR). V tejto súvislosti môžu obsahovať chyby spojené s nedokonalosťou rozpoznávacích algoritmov. V súboroch PDF dizertačných prác a abstraktov, ktoré dodávame, sa takéto chyby nevyskytujú.
VLASTNOSTI KOVOV
Ďalší prvok štvrtej periódy po medi, vonkajší obal jeho atómu je vyplnený d -elektrónmi a má štruktúru 3d 10 4s 2, preto je jediný stabilný oxidačný stav prvku dva.
Je mu veľmi podobný, nachádza sa v rovnakej podskupine a ako prvok štvrtej periódy má podobnú atómovú štruktúru, dokončenú podľa schémy 4d 10 5s 2. V jednoduchých zlúčeninách je tiež dvojmocný, avšak s väčším atómom má tiež oxidačný stav (I), ktorý je známy u mnohých nestabilných solí.
Ryža. Teplotná závislosť tlaku pár kovov
Niektorí autori, odvolávajúci sa na výplň d-vrstvy, ju tiež nezaraďujú medzi prechodné kovy, argumentujúc to aj neočakávane nízkymi teplotami premien agregátov pre obdobia IV a V. Teploty topenia a varu sú 419,5 a 907 °C (Zn); 321 a 767 °C (Cd). V skutočnosti, pokiaľ ide o teploty topenia, teploty varu a tlak pár, a výrazne sa líšia od iných ťažkých kovov (tabuľka 2, obr.).
Redoxné potenciály oboch prvkov sú negatívnejšie ako vodík a zvyšujú sa so zložitosťou atómu (pozri tabuľku 4); avšak zinok a kadmium sa ľahko redukujú na katóde zo stredne kyslých roztokov v dôsledkuvysoké prepätie vodíka, najmä kadmia. Zinok cementuje kadmium z roztokov:
Hydroxid kademnatý má výrazné zásadité vlastnosti, zatiaľ čo v zinku je amfotérny a rozpúšťa sa nielen v kyselinách, ale aj v zásadách:
Zn + 2ОН - = ZnO 2 2 - + Н 2
Zinočnatý ión je správnejšie zastúpený v tuhých soliach ako Zn (OH) - 3 alebo Zn (OH) 2 4 - a v roztokoch bez toho, aby mal presnejšieinformácie sa bežne prijímajú reakciou.
Jednoduché, získané oxidáciou kovov na vzduchu, sa netavia. Hnedý CdO je stabilný do 900 °C a biely ZnO sublimuje pri teplotách nad 1800 °C. Prvý je jedovatý a toxicita ZnO je relatívne nízka.
Oba kovy sú nerozpustné vo vode. Kryštály ZnS je možné získať a v prírode sa vyskytujú v dvoch modifikáciách: (α) a wurtzit (β), pričom štruktúra druhého je falošnejšia, menej stabilná a menej bežná. Súčin rozpustnosti sfaleritu 1,6 10 -24, wurtzitu - 2,5 10 -22. Sulfid kademnatý je izomorfný so sfaleritom a ako samostatný minerál, howlit, je veľmi vzácny.
Z komplexných zlúčenín pre metalurgiu sú zaujímavé moje: Zn (NH 3) 2 n + (n od 1 do 4) a Cd (NH4)2+ ( T 1 až 6). najstabilnejšie sú Zn (NH 3) 2 4 +; pK = SJ0 a Cd (NH3)2+; p K = 6,56.
Článok o metalurgii zinku a kadmia
V roku 1968 sa objavila poznámka v známom časopise s názvom „Kadmium a srdce“. Povedal, že Dr. Carroll, americký zdravotnícky dôstojník, našiel vzťah medzi atmosférickým kadmiom a frekvenciou úmrtí na kardiovaskulárne ochorenia. Ak je povedzme v meste A obsah kadmia vo vzduchu vyšší ako v meste B, potom jadrá mesta A odumierajú skôr, ako keby žili v meste B. Carroll urobil takýto záver po analýze údajov pre 28 miest. Mimochodom, v skupine A boli také centrá ako New York, Chicago, Philadelphia ...
Takže opäť boli obvinení z otravy prvku objaveného vo fľaštičke lekárne!
Prvok z lekárne fľaše
Je nepravdepodobné, že by niektorý z magdeburských lekárnikov vyslovil známu starostovu frázu: „Pozval som vás, páni, aby som vám povedal nepríjemnú správu,“ ale mali s ním spoločnú črtu: báli sa inšpektora.
Obvodný lekár Rolov sa vyznačoval tvrdou povahou. V roku 1817 teda nariadil stiahnuť z predaja všetky prípravky s oxidom zinočnatým vyrábané v továrni Hermann's Shenbeck. Podľa objavenia sa prípravkov mal podozrenie, že v oxide zinočnatém je arzén! (Oxid zinočnatý sa stále používa pri kožných ochoreniach, vyrábajú sa z neho masti, prášky a emulzie.)
Na dôkaz svojho prípadu prísny inšpektor rozpustil podozrivý oxid v kyseline a cez tento roztok nechal prejsť sírovodík: vypadla žltá zrazenina. Sulfidy arzénu sú len žlté!
Majiteľ továrne začal napádať rozhodnutie Rolova. Sám bol chemikom a po osobnej analýze vzoriek produktov v nich nenašiel žiadny arzén. Výsledky analýzy oznámil Rolovovi a zároveň orgánom štátu Hannover. Úrady prirodzene požadovali vzorky, aby ich poslali na analýzu jednému z renomovaných chemikov. Rozhodlo sa, že sudcom v spore medzi Rolowom a Hermannom by mal byť profesor Friedrich Stromeyer, ktorý od roku 1802 zastával katedru chémie na univerzite v Göttingene a funkciu generálneho inšpektora všetkých hannoverských lekární.
Stromeyerovi bol zaslaný nielen oxid zinočnatý, ale aj iné prípravky zinku z Hermannovej továrne, vrátane ZnC0 3, z ktorého sa tento oxid získaval. Po kalcinovanom uhličitanu zinočnatém dostal Stromeyer oxid, ale nie biely, ako by mal byť, ale žltkastý. Majiteľ továrne vysvetlil farbu prímesou železa, ale Stromeyer sa s týmto vysvetlením neuspokojil. Po zakúpení ďalších zinkových prípravkov urobil ich kompletnú analýzu a bez väčších ťažkostí izoloval prvok, ktorý spôsobil žltnutie. Analýza uviedla, že to nebol arzén (ako tvrdil Rolov), ale ani železo (ako tvrdil Herman).
Friedrich Stromeyer (1776-1835) Bol to nový, dovtedy neznámy kov, chemicky veľmi podobný zinku. Len jeho hydroxid na rozdiel od Zn (OH) 2 nebol amfotérny, ale mal výrazné zásadité vlastnosti.
Vo voľnej forme bol novým prvkom biely kov, mäkký a nie veľmi pevný, navrchu pokrytý hnedastým oxidovým filmom. Stromeyer nazval tento kov kadmium, čím jasne naznačoval jeho „zinkový“ pôvod: grécke slovo sa dlho používalo na označenie zinkových rúd a oxidu zinočnatého.
V roku 1818 Stromeyer zverejnil podrobné informácie o novom chemickom prvku a takmer okamžite začali zasahovať do jeho priority. Ako prvý prehovoril ten istý Rolov, ktorý predtým veril, že prípravky z Hermanovej továrne obsahujú arzén. Čoskoro po Stromeyerovi ďalší nemecký chemik Kersten našiel v sliezskej zinkovej rude nový prvok a nazval ho mellin (z latinského mellinus – „žltý ako dule“) pre farbu sedimentu, ktorý vznikol pôsobením sírovodíka. Ale to už objavil Stromeyer kadmium... Neskôr boli pre tento prvok navrhnuté ďalšie dve mená: claprothium - na počesť slávneho chemika Martina Klaprotha a Junonium - po asteroide Juno objavenom v roku 1804. Ale názov, ktorý dal prvku jeho objaviteľ, bol stále pevne stanovený. Pravda, v ruskej chemickej literatúre prvej polovice 19. storočia. kadmium sa často nazývalo kadm.
Sedem farieb dúhy
Sulfid kademnatý CdS bol pravdepodobne prvou zlúčeninou prvku #48, o ktorú sa tento priemysel zaujímal. CdS sú kubické alebo šesťuholníkové kryštály s hustotou 4,8 g/cm3. Ich farba je od svetložltej po oranžovočervenú (v závislosti od spôsobu prípravy). Tento sulfid sa prakticky nerozpúšťa vo vode, je tiež odolný voči pôsobeniu roztokov zásad a väčšiny kyselín. A získať CdS je celkom jednoduché: stačí preskočiť, ako to urobili Stromeyer a Rolow, sírovodík cez okyslený roztok obsahujúci ióny Cd 2+. Môže sa tiež získať výmennou reakciou medzi rozpustnou kadmiovou soľou, napríklad CdS04, a akýmkoľvek rozpustným sulfidom.
CdS je dôležité minerálne farbivo. Predtým sa nazývala kadmiová žltá. Toto napísali o kadmiovej žltej v prvej ruskej „Technickej encyklopédii“, vydanej na začiatku XX storočia.
„Svetložlté tóny, počnúc citrónovou žltou, sa získavajú z čistých slabo kyslých a neutrálnych roztokov síranu kademnatého a keď sa sulfid kademnatý vyzráža roztokom sulfidu sodného, získajú sa tmavšie žlté tóny. Významnú úlohu pri výrobe kadmiovej žltej zohráva prítomnosť nečistôt iných kovov, ako je napríklad zinok, v roztoku. Ak je druhý v roztoku spolu s kadmiom, potom sa počas nanášania získa matná žltá farba s belavým odtieňom ... krásna lesklá žltá farba. Je celkom stály voči slabým zásadám a kyselinám a je úplne necitlivý na sírovodík; preto sa za sucha zmieša s ultramarínom za vzniku nádherného zeleného farbiva, ktoré sa v obchode nazýva kadmiová zeleň.
Keď sa zmieša s ľanovým olejom, ide to ako olejová farba v maľbe; veľmi nepriehľadný, ale vzhľadom na vysokú trhovú cenu sa spotrebuje najmä pri maľbe ako olejová alebo akvarelová farba, ako aj na tlač. Pre svoju vysokú žiaruvzdornosť sa používa na maľovanie na porcelán."
Ostáva len dodať, že následne sa kadmiová žltá začala viac využívať „v maľbe“. Používal sa najmä na lakovanie osobných áut, pretože okrem iných výhod tento náter dobre odolával aj dymu parných lokomotív. Sulfid kademnatý sa používal aj ako farbivo v textilnom a mydlovom priemysle.
Ale v posledných rokoch priemysel používa čistý sulfid kademnatý čoraz menej - stále je to drahé. Nahrádzajú ho lacnejšie látky – kadmopon a zinkovo-kadmiový lithopon.
Reakcia získania kadmoponu je klasickým príkladom tvorby dvoch zrazenín súčasne, keď v roztoku nezostáva prakticky nič okrem vody:
CdSO 4 4- BaS (obe soli sú rozpustné vo vode) _ * CdS J + BaS04 J.
Cadmopon je zmes sulfidu kademnatého a síranu bárnatého. Kvantitatívne zloženie tejto zmesi závisí od koncentrácie roztokov. Je ľahké meniť zloženie, a teda aj odtieň farbiva.
Zinko-kadmiový lithopon obsahuje aj sulfid zinočnatý. Pri výrobe tohto farbiva sa súčasne vyzrážajú tri soli. Lithopone krém alebo farba slonoviny.
Ako sme už videli, hmatateľné veci možno pomocou sulfidu kademnatého natrieť tromi farbami: oranžovou, zelenou (kadmiová zelená) a všetkými odtieňmi žltej, ale sulfid kademnatý dáva plameňu inú farbu – modrú. Táto vlastnosť sa využíva v pyrotechnike.
Takže len s jednou kombináciou prvku 48 môžete získať štyri zo siedmich farieb dúhy. Zostáva len červená, modrá a fialová. K modrej alebo fialovej farbe plameňa prídete doplnením žiary sulfidu kademnatého rôznymi pyrotechnickými prísadami - pre skúseného pyrotechnika to nebude nič zložité.
A červenú farbu je možné získať pomocou ďalšej zlúčeniny prvku 48 - jeho selenidu. CdSe sa používa ako umelecká farba, mimochodom veľmi cenná. Rubínové sklo je zafarbené selenidom kadmia; a nie oxid chrómu, ako v samotnom rubíne, ale selenid kadmia urobil hviezdy moskovského Kremľa rubínovo-červené.
Napriek tomu je hodnota solí kadmia oveľa nižšia ako hodnota samotného kovu.
Preháňanie poškodzuje vašu povesť
Ak vytvoríte graf, vynesiete dátumy pozdĺž vodorovnej osi a dopyt po kadmiu pozdĺž zvislej osi, dostanete krivku nahor. Produkcia tohto prvku rastie a najprudší „skok“ pripadá na 40. roky nášho storočia. Práve v tom čase sa kadmium zmenilo na strategický materiál – začali z neho vyrábať riadiace a havarijné tyče jadrových reaktorov.
V populárnej literatúre možno nájsť tvrdenie, že nebyť týchto tyčí, ktoré pohlcujú nadbytok neutrónov, reaktor by sa „vymkol spod kontroly“ a zmenil sa na atómovú bombu. Nie je to celkom pravda. Na to, aby došlo k atómovému výbuchu, musí byť splnených veľa podmienok (tu nie je na mieste o nich podrobne hovoriť a ET0 nemožno stručne vysvetliť). Reaktor, v ktorom sa reťazová reakcia stala nekontrolovateľnou, nemusí nutne explodovať, no v každom prípade dôjde k vážnej havárii spojenej s obrovskými nákladmi na materiál. A niekedy nielen materiálne ... Čiže úloha regulačných a
Rovnako nepresné je tvrdenie (pozri napr. známu knihu II. R. Taube a EI Rudenko „Od vodíka k .... M., 1970), že na výrobu tyčí a reguláciu neutrónu tavivo kadmium vhodný materiál. Ak by pred slovom „neutróny“ boli aj „tepelné“, potom by toto tvrdenie bolo skutočne presné.
Ako viete, neutróny sa môžu veľmi líšiť v energii. Existujú neutróny s nízkou energiou - ich energia nepresahuje 10 keV (keV). Existujú rýchle neutróny - s energiami nad 100 keV. A sú tam, naopak, nízkoenergetické – tepelné a „studené“ neutróny. Energia prvého sa meria v stotinách elektrónvoltu, zatiaľ čo v druhom je menej ako 0,005 eV.
Najprv sa ukázalo, že kadmium je hlavným „jadrovým“ materiálom predovšetkým preto, že dobre absorbuje tepelné neutróny. Všetky reaktory začiatku „atómového veku“ (a prvý z nich postavil Enrnko Fermi v roku 1942) fungovali na tepelných neutrónoch. Až o mnoho rokov neskôr sa ukázalo, že rýchle neutrónové reaktory sú perspektívnejšie ako pre energetiku, tak aj pre výrobu jadrového paliva - plutónia-239. A proti rýchlym neutrónom je kadmium bezmocné, nezdržuje ich.
Preto by sa úloha kadmia pri konštrukcii reaktora nemala preháňať. A tiež preto, že fyzikálno-chemické vlastnosti tohto kovu (pevnosť, tvrdosť, tepelná odolnosť - jeho teplota topenia je iba 321 ° C) zanechávajú veľa želaní. A tiež preto, že bez preháňania je úloha, ktorú kadmium zohralo a zohráva v jadrovej technológii, dosť významná.
Kadmium bolo prvým základným materiálom. Potom bór a jeho zlúčeniny začali prevziať vedúcu úlohu. Ale kadmium je ľahšie získať vo väčších množstvách ako bór: kadmium sa získavalo a získava ako vedľajší produkt pri výrobe zinku a olova. Pri spracovaní polymetalických rúd sa tento - analóg zinku - vždy objavuje hlavne v zinkovom koncentráte. A kadmium sa redukuje ešte ľahšie ako zinok a bod varu je nižší (767 a 906 ° C). Preto pri teplote okolo 800 °C nie je ťažké oddeliť zinok a kadmium.
Kadmium je mäkké, tvárne, ľahko opracovateľné. To tiež uľahčilo a urýchlilo jeho cestu k atómovému inžinierstvu. Fyzikom hrala do karát aj vysoká selektivita cad-) IYA, jej citlivosť na tepelné neutróny. A podľa hlavnej prevádzkovej charakteristiky - prierezu zachytávania tepelných neutrónov - kadmium zaujíma jedno z prvých miest medzi všetkými prvkami periodického systému - 2400 stodola. (Pripomeňme, že prierez zachytávania je schopnosť „absorbovať“ neutróny, meraná v konvenčných jednotkách stodoly.)
Prírodné kadmium pozostáva z ôsmich izotopov (s hmotnostnými číslami 106, 108, 110, 111, 112, IZ, 114 a 116) a prierez záchytu je charakteristika, ktorou sa izotopy jedného prvku môžu značne líšiť. V prírodnej zmesi izotopov kadmia je hlavným "absorbérom neutrónov" izotop s hmotnostným počtom IZ. Jeho individuálna odchytová časť je obrovská - 25 tisíc stodoly!
Pripojením neutrónu sa kadmium-113 premení na najrozšírenejší (28,86% prírodnej zmesi) izotop prvku 48 - kadmium-114. Podiel samotného kadmia-113 je len 12,26 %.
Riadiace tyče jadrového reaktora.
Bohužiaľ, oddelenie ôsmich izotopov kadmia je oveľa ťažšie ako dva izotopy bóru.
Regulačné a havarijné tyče nie sú jediným miestom „atómovej služby“ prvku 48. Jeho schopnosť pohlcovať neutróny presne definovaných energií pomáha skúmať energetické spektrá získaných neutrónových lúčov. Pomocou kadmiovej platne, ktorá je umiestnená v dráhe lúča neutrónov, sa zisťuje, nakoľko je tento lúč homogénny (z hľadiska energetických hodnôt), aký je v ňom podiel tepelných neutrónov atď.
Nie veľa, ale je
A nakoniec o zdrojoch kadmia. Jeho vlastné minerály, ako sa hovorí, sú jeden alebo dva a príliš veľa. Iba jeden bol dostatočne študovaný - vzácny CdS greenockit, ktorý netvorí zhluky. Veľmi vzácne sú ďalšie dva minerály prvku 48 - otavit CdCO 3 a monteponit CdO. Ale kadmium nie je „živé“ svojimi vlastnými minerálmi. Zinkové minerály a polymetalické rudy sú pomerne spoľahlivou surovinovou základňou na jeho výrobu.
kadmium
Pozinkovaný plech pozná každý, no nie každý vie, že nielen pozinkovanie, ale aj kadmiovanie sa používa na ochranu sobov pred koróziou. Kadmiový náter sa dnes nanáša len elektrolyticky, v priemyselných podmienkach sa najčastejšie používajú kyanidové kúpele. Predtým sa železo a iné kovy pokovovali kadmiom ponorením predmetov do roztaveného kadmia.
Napriek podobnosti medzi kadmiom a zinkom má pokovovanie kadmiom niekoľko výhod: je odolnejšie voči korózii a ľahšie sa robí rovnomerným a hladším. Okrem toho je kadmium na rozdiel od zinku stabilné v alkalickom prostredí. Kadmium cín sa používa pomerne široko, nemá prístup len k výrobe obalov na potraviny, pretože kadmium je toxické. Kadmiové nátery majú ešte jednu zvláštnu vlastnosť: v atmosfére vidieckych oblastí sú podstatne odolnejšie voči korózii ako v atmosfére priemyselných oblastí. Obzvlášť rýchlo sa takýto povlak rozpadne, ak sa zvýši obsah síry alebo anhydridov síry vo vzduchu.
Kadmium v zliatinách
Na výrobu zliatin sa spotrebuje asi desatina svetovej produkcie kadmia. Zliatiny kadmia sa používajú hlavne ako antifrikčné materiály a spájky. Známa zliatina zloženia 99% Cd a 1% N sa používa na výrobu ložísk pracujúcich v automobilových, leteckých a lodných motoroch pri vysokých teplotách. Pokiaľ ide o kadmium nie je dostatočne odolné voči kyselinám, vrátane organických kyselín obsiahnutých v mazivách, niekedy sú ložiskové zliatiny na báze kadmia potiahnuté indiom.
Spájky obsahujúce prvok č.48 sú celkom odolné voči teplotným výkyvom.
Legovanie medi s malými prídavkami kadmia umožňuje vyrábať drôty odolnejšie voči opotrebovaniu na elektrických dopravných linkách. Meď s prídavkom kadmia sa elektrickou vodivosťou takmer nelíši od čistej medi, ale výrazne prevyšuje jej pevnosť a tvrdosť.
ACN BATÉRIA A NORMÁLNY PRVOK VESTONA.
Medzi chemickými zdrojmi prúdu využívanými v priemysle majú popredné miesto kadmium-niklové batérie (ACN). Záporné dosky týchto batérií sú vyrobené zo železných mriežok s hubovitým kadmiom ako aktívnou látkou. Pozitívne dosky sú poniklované. Elektrolytom je roztok žieravého draslíka. Kadmium-niklové alkalické batérie sa od olovených (kyselinových) líšia vyššou spoľahlivosťou. Na základe toho táto dvojica vyrába veľmi kompaktné batérie pre riadené strely. Iba v tomto prípade sa ako základ inštalujú nie železné, ale niklové mriežky.
Prvok 48 a jeho zlúčeniny sa používajú v ďalšom chemickom zdroji prúdu. Pri konštrukcii bežného Westonovho prvku funguje amalgám kadmia, kryštály síranu kademnatého a roztok tejto soli.
Toxicita kadmia
Údaje o toxicite kadmia sú dosť rozporuplné. Nesporný je skôr fakt, že kadmium je jedovaté: vedci polemizujú o stupni nebezpečenstva kadmia. Prípady smrteľnej otravy parami tohto kovu a jeho zlúčenín sú známe - takže takéto výpary predstavujú vážne nebezpečenstvo. Ak sa kadmium dostane do žalúdka, je tiež škodlivé, ale prípady smrteľnej otravy zlúčeninami kadmia prijatými potravou veda nepozná. Zdá sa, že je to spôsobené okamžitým odstránením jedu zo žalúdka, ktoré vykonáva samotné telo. ] V mnohých krajinách je však používanie kadmiových náterov na výrobu obalov na potraviny zákonom zakázané.
V roku 1968 sa objavila poznámka v známom časopise s názvom „Kadmium a srdce“. Povedal, že Dr. Carroll, americký zdravotnícky dôstojník, našiel vzťah medzi atmosférickým kadmiom a frekvenciou úmrtí na kardiovaskulárne ochorenia. Ak je povedzme v meste A obsah kadmia vo vzduchu vyšší ako v meste B, potom jadrá mesta A odumierajú skôr, ako keby žili v meste B. Carroll urobil takýto záver po analýze údajov pre 28 miest. Mimochodom, v skupine A boli také centrá ako New York, Chicago, Philadelphia ...
Takže opäť boli obvinení z otravy prvku objaveného vo fľaštičke lekárne!
Prvok z lekárne fľaše
Je nepravdepodobné, že by niektorý z magdeburských lekárnikov vyslovil známu starostovu frázu: „Pozval som vás, páni, aby som vám povedal nepríjemnú správu,“ ale mali s ním spoločnú črtu: báli sa inšpektora.
Obvodný lekár Rolov sa vyznačoval tvrdou povahou. V roku 1817 teda nariadil stiahnuť z predaja všetky prípravky s oxidom zinočnatým vyrábané v továrni Hermann's Shenbeck. Podľa objavenia sa prípravkov mal podozrenie, že v oxide zinočnatém je arzén! (Oxid zinočnatý sa stále používa pri kožných ochoreniach, vyrábajú sa z neho masti, prášky a emulzie.)
Na dôkaz svojho prípadu prísny inšpektor rozpustil podozrivý oxid v kyseline a cez tento roztok nechal prejsť sírovodík: vypadla žltá zrazenina. Sulfidy arzénu sú len žlté!
Majiteľ továrne začal napádať rozhodnutie Rolova. Sám bol chemikom a po osobnej analýze vzoriek produktov v nich nenašiel žiadny arzén. Výsledky analýzy oznámil Rolovovi a zároveň orgánom štátu Hannover. Úrady prirodzene požadovali vzorky, aby ich poslali na analýzu jednému z renomovaných chemikov. Rozhodlo sa, že sudcom v spore medzi Rolowom a Hermannom by mal byť profesor Friedrich Stromeyer, ktorý od roku 1802 zastával katedru chémie na univerzite v Göttingene a funkciu generálneho inšpektora všetkých hannoverských lekární.
Stromeyerovi bol zaslaný nielen oxid zinočnatý, ale aj iné prípravky zinku z Hermannovej továrne, vrátane ZnCO 3, z ktorého sa tento oxid získaval. Po kalcinovanom uhličitanu zinočnatém dostal Stromeyer oxid, ale nie biely, ako by mal byť, ale žltkastý. Majiteľ továrne vysvetlil farbu prímesou železa, ale Stromeyer sa s týmto vysvetlením neuspokojil. Po zakúpení ďalších zinkových prípravkov urobil ich kompletnú analýzu a bez väčších ťažkostí izoloval prvok, ktorý spôsobil žltnutie. Analýza uviedla, že to nebol arzén (ako tvrdil Rolov), ale ani železo (ako tvrdil Herman).
Bol to nový, dovtedy neznámy kov, chemicky veľmi podobný zinku. Len jeho hydroxid na rozdiel od Zn (OH) 2 nebol amfotérny, ale mal výrazné zásadité vlastnosti.
Vo voľnej forme bol novým prvkom biely kov, mäkký a nie veľmi pevný, navrchu pokrytý hnedastým oxidovým filmom. Stromeyer nazval tento kov kadmium, čím jasne naznačil jeho „zinkový“ pôvod: grécke slovo καδμεια sa už dlho používa na označenie zinkových rúd a oxidu zinočnatého.
V roku 1818 Stromeyer zverejnil podrobné informácie o novom chemickom prvku a takmer okamžite začali zasahovať do jeho priority. Ako prvý prehovoril ten istý Rolov, ktorý predtým veril, že prípravky z Hermanovej továrne obsahujú arzén. Čoskoro po Stromeyerovi ďalší nemecký chemik Kersten našiel v sliezskej zinkovej rude nový prvok a nazval ho mellin (z latinského mellinus – „žltý ako dule“) pre farbu sedimentu, ktorý vznikol pôsobením sírovodíka. Ale toto bolo kadmium, ktoré objavil už Stromeyer. Neskôr boli pre tento prvok navrhnuté ďalšie dve mená: klaprothium - na počesť slávneho chemika Martina Klaprotha a junonium - podľa asteroidu Juno objaveného v roku 1804. Ale názov, ktorý dal prvku jeho objaviteľ, bol stále pevne stanovený. Pravda, v ruskej chemickej literatúre prvej polovice 19. storočia. kadmium sa často nazývalo kadm.
Sedem farieb dúhy
Sulfid kademnatý CdS bol pravdepodobne prvou zlúčeninou prvku #48, o ktorú sa priemysel zaujímal. CdS sú kubické alebo šesťuholníkové kryštály s hustotou 4,8 g/cm3. Ich farba je od svetložltej po oranžovočervenú (v závislosti od spôsobu prípravy). Tento sulfid sa prakticky nerozpúšťa vo vode, je tiež odolný voči pôsobeniu roztokov zásad a väčšiny kyselín. A získať CdS je celkom jednoduché: stačí preskočiť, ako to urobili Stromeyer a Rolow, sírovodík cez okyslený roztok obsahujúci ióny Cd 2+. Môže sa tiež získať výmennou reakciou medzi rozpustnou kadmiovou soľou, napríklad CdS04, a akýmkoľvek rozpustným sulfidom.
CdS je dôležité minerálne farbivo. Predtým sa nazývala kadmiová žltá. Tu je to, čo napísali o kadmiovej žltej v prvej ruskej „Technickej encyklopédii“, vydanej na začiatku XX storočia:
„Svetložlté tóny, počnúc citrónovou žltou, sa získavajú z čistých, slabo kyslých a neutrálnych roztokov síranu kademnatého a pri zrážaní [sulfidu kademnatého] roztokom sulfidu sodného sa získajú tmavšie žlté tóny. Významnú úlohu pri výrobe kadmiovej žltej zohráva prítomnosť nečistôt iných kovov, ako je napríklad zinok, v roztoku. Ak je kadmium v roztoku spolu s kadmiom, počas nanášania sa získa matná žltá farba s belavým odtieňom ... Tak či onak môžete získať kadmiovú žltú v šiestich odtieňoch, od citrónovo žltej po oranžovú. Tento lak je hotový má veľmi krásnu lesklú žltú farbu. Je celkom stály voči slabým zásadám a kyselinám a je úplne necitlivý na sírovodík; preto sa za sucha zmieša s ultramarínom za vzniku nádherného zeleného farbiva, ktoré sa v obchode nazýva kadmiová zeleň.
Keď sa zmieša s ľanovým olejom, ide to ako olejová farba v maľbe; veľmi nepriehľadný, ale vzhľadom na vysokú trhovú cenu sa spotrebuje najmä pri maľbe ako olejová alebo akvarelová farba, ako aj na tlač. Pre svoju vysokú žiaruvzdornosť sa používa na maľovanie na porcelán."
Ostáva len dodať, že následne sa kadmiová žltá začala viac využívať „v maľbe“. Používal sa najmä na lakovanie osobných áut, pretože okrem iných výhod tento náter dobre odolával aj dymu parných lokomotív. Sulfid kademnatý sa používal aj ako farbivo v textilnom a mydlovom priemysle.
Ale v posledných rokoch priemysel používa čistý sulfid kademnatý čoraz menej - stále je to drahé. Nahrádzajú ho lacnejšie látky – kadmopon a zinkovo-kadmiový lithopon.
Reakcia získania kadmoponu je klasickým príkladom tvorby dvoch zrazenín súčasne, keď v roztoku nezostáva prakticky nič okrem vody:
CdSO 4 + BaS (obe soli sú rozpustné v ohnisku) → CdS ↓ + BaSO 4 ↓.
Cadmopon je zmes sulfidu kademnatého a síranu bárnatého. Kvantitatívne zloženie tejto zmesi závisí od koncentrácie roztokov. Je ľahké meniť zloženie, a teda aj odtieň farbiva.
Zinko-kadmiový lithopon obsahuje aj sulfid zinočnatý. Pri výrobe tohto farbiva sa súčasne vyzrážajú tri soli. Lithopone krém alebo farba slonoviny.
Ako sme už videli, hmotné veci možno pomocou sulfidu kademnatého natrieť tromi farbami: oranžovou, zelenou (kadmiová zelená) a všetkými odtieňmi žltej. Ale sulfid kademnatý dodáva plameňu inú farbu - modrú. Táto vlastnosť sa využíva v pyrotechnike.
Takže len s jedným spojením prvku # 48 môžete získať štyri zo siedmich farieb dúhy. Zostáva len červená, modrá a fialová. K modrej alebo fialovej farbe plameňa prídete doplnením žiary sulfidu kademnatého rôznymi pyrotechnickými prísadami - pre skúseného pyrotechnika to nebude nič zložité.
A červenú farbu je možné získať pomocou ďalšej zlúčeniny prvku 48 - jeho selenidu. CdSe sa používa ako umelecká farba, mimochodom veľmi cenná. Rubínové sklo je zafarbené selenidom kadmia; a nie oxid chrómu, ako v samotnom rubíne, ale selenid kadmia urobil hviezdy moskovského Kremľa rubínovo-červené.
Napriek tomu je hodnota solí kadmia oveľa nižšia ako hodnota samotného kovu.
Preháňanie poškodzuje vašu povesť
Ak vytvoríte graf, vynesiete dátumy pozdĺž vodorovnej osi a dopyt po kadmiu pozdĺž zvislej osi, dostanete krivku nahor. Produkcia tohto prvku rastie a najprudší „skok“ pripadá na 40. roky nášho storočia. Práve v tom čase sa kadmium zmenilo na strategický materiál – začali z neho vyrábať riadiace a havarijné tyče jadrových reaktorov.
V populárnej literatúre možno nájsť tvrdenie, že nebyť týchto tyčí, ktoré pohlcujú nadbytok neutrónov, reaktor by sa „vymkol spod kontroly“ a zmenil sa na atómovú bombu. Nie je to celkom pravda. Na to, aby došlo k atómovému výbuchu, musí byť splnených veľa podmienok (tu nie je na mieste o nich podrobne hovoriť, ale nemôžete to stručne vysvetliť). Reaktor, v ktorom sa reťazová reakcia stala nekontrolovateľnou, nemusí nutne explodovať, no v každom prípade dôjde k vážnej havárii spojenej s obrovskými nákladmi na materiál. A niekedy nielen materiálne ... Úloha regulačných a núdzových tyčí je teda bez preháňania poriadne veľká.
Rovnako nepresné je aj tvrdenie (pozri napr. známu knihu P.R. Taubeho a E.I. Rudenka „Od vodíka k ...“ vhodný materiál. Ak by pred slovom „neutróny“ boli aj „tepelné“, potom by toto tvrdenie bolo skutočne presné.
Ako viete, neutróny sa môžu veľmi líšiť v energii. Existujú neutróny s nízkou energiou - ich energia nepresahuje 10 keV (keV). Existujú rýchle neutróny – s energiami nad 100 keV. A sú tam, naopak, nízkoenergetické – tepelné a „studené“ neutróny. Energia prvého sa meria v stotinách elektrónvoltu, zatiaľ čo v druhom je menej ako 0,005 eV.
Najprv sa ukázalo, že kadmium je hlavným „jadrovým“ materiálom predovšetkým preto, že dobre absorbuje tepelné neutróny. Všetky reaktory začiatku „atómového veku“ (a prvý z nich postavil Enrico Fermi v roku 1942) fungovali na tepelných neutrónoch. Až o mnoho rokov neskôr sa ukázalo, že rýchle neutrónové reaktory sú perspektívnejšie ako pre energetiku, tak aj pre výrobu jadrového paliva - plutónia-239. A proti rýchlym neutrónom je kadmium bezmocné, nezdržuje ich.
Preto by sa úloha kadmia pri konštrukcii reaktora nemala preháňať. A tiež preto, že fyzikálno-chemické vlastnosti tohto kovu (pevnosť, tvrdosť, tepelná odolnosť - jeho teplota topenia je iba 321 ° C) zanechávajú veľa želaní. A tiež preto, že bez preháňania je úloha, ktorú kadmium zohralo a zohráva v jadrovej technológii, dosť významná.
Kadmium bolo prvým základným materiálom. Potom bór a jeho zlúčeniny začali prevziať vedúcu úlohu. Ale kadmium je ľahšie získať vo väčších množstvách ako bór: kadmium sa získavalo a získava ako vedľajší produkt pri výrobe zinku a olova. Pri spracovaní polymetalických rúd sa tento - analóg zinku - vždy objavuje hlavne v zinkovom koncentráte. A kadmium sa redukuje ešte ľahšie ako zinok a bod varu je nižší (767 a 906 ° C). Preto pri teplotách okolo 800 °C nie je ťažké oddeliť zinok a kadmium.
Kadmium je mäkké, tvárne, ľahko opracovateľné. To tiež uľahčilo a urýchlilo jeho cestu k atómovému inžinierstvu. Fyzikom hrala do karát aj vysoká selektivita kadmia a jeho citlivosť na tepelné neutróny. A podľa hlavnej prevádzkovej charakteristiky - prierezu zachytávania tepelných neutrónov - kadmium zaujíma jedno z prvých miest medzi všetkými prvkami periodického systému - 2400 stodola. (Pripomeňme, že prierez zachytávania je schopnosť „absorbovať“ neutróny, meraná v konvenčných jednotkách stodoly.)
Prírodné kadmium pozostáva z ôsmich izotopov (s hmotnostnými číslami 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 a 116) a prierez zachytávania je charakteristika, ktorou sa izotopy jedného prvku môžu značne líšiť. V prírodnej zmesi izotopov kadmia je hlavným „absorbérom neutrónov“ izotop s hmotnostným číslom 113. Jeho individuálny zachytávací prierez je obrovský – 25 tisíc stodoly!
Pripojením neutrónu sa kadmium-113 premení na najrozšírenejší (28,86% prírodnej zmesi) izotop prvku 48 - kadmium-114. Podiel samotného kadmia-113 je len 12,26 %.
Bohužiaľ, oddelenie ôsmich izotopov kadmia je oveľa ťažšie ako dva izotopy bóru.
Regulačné a havarijné tyče nie sú jediným miestom v „atómovej službe“ prvku č.48. Jeho schopnosť absorbovať neutróny presne definovaných energií pomáha skúmať energetické spektrá získaných neutrónových lúčov. Pomocou kadmiovej platne, ktorá je umiestnená v dráhe lúča neutrónov, sa zisťuje, nakoľko je tento lúč homogénny (z hľadiska energetických hodnôt), aký je v ňom podiel tepelných neutrónov atď.
Nie veľa, ale je
A nakoniec o zdrojoch kadmia. Jeho vlastné minerály, ako sa hovorí, sú jeden alebo dva a príliš veľa. Iba jeden bol dostatočne študovaný - vzácny CdS greenockit, ktorý netvorí zhluky. Veľmi vzácne sú ďalšie dva minerály prvku č.48 - otavit CdCO 3 a monteponit CdO. Ale kadmium nie je „živé“ svojimi vlastnými minerálmi. Zinkové minerály a polymetalické rudy sú pomerne spoľahlivou surovinovou základňou na jeho výrobu.
kadmium
Pozinkovaný plech pozná každý, no nie každý vie, že nielen zinok, ale aj kadmium sa používa na ochranu železa pred koróziou. Kadmiový náter sa dnes nanáša len elektrolyticky, v priemyselných podmienkach sa najčastejšie používajú kyanidové kúpele. Predtým sa železo a iné kovy pokovovali kadmiom ponorením predmetov do roztaveného kadmia.
Napriek podobnosti medzi kadmiom a zinkom má pokovovanie kadmiom niekoľko výhod: je odolnejšie voči korózii a ľahšie sa robí rovnomerným a hladším. Okrem toho je kadmium na rozdiel od zinku stabilné v alkalickom prostredí. Kadmium cín sa používa pomerne široko, nemá prístup len k výrobe obalov na potraviny, pretože kadmium je toxické. Ďalšou zaujímavou vlastnosťou kadmiových povlakov je, že sú výrazne odolnejšie voči korózii vo vidieckom prostredí ako v priemyselnom prostredí. Obzvlášť rýchlo sa takýto povlak rozpadne, ak sa zvýši obsah síry alebo anhydridov síry vo vzduchu.
Kadmium v zliatinách
Na výrobu zliatin sa spotrebuje asi desatina svetovej produkcie kadmia. Zliatiny kadmia sa používajú hlavne ako antifrikčné materiály a spájky. Známa zliatina so zložením 99% Cd a 1% Ni sa používa na výrobu ložísk pracujúcich v automobilových, leteckých a lodných motoroch pri vysokých teplotách. Keďže kadmium nie je dostatočne odolné voči kyselinám, vrátane organických kyselín obsiahnutých v mazivách, niekedy sú ložiskové zliatiny na báze kadmia potiahnuté indiom.
Legovanie medi s malými prídavkami kadmia umožňuje vyrábať drôty odolnejšie voči opotrebovaniu na elektrických dopravných linkách. Meď s prídavkom kadmia sa elektrickou vodivosťou takmer nelíši od čistej medi, ale výrazne prevyšuje jej pevnosť a tvrdosť.
Batéria AKN a normálny článok Weston
Medzi chemickými zdrojmi prúdu využívanými v priemysle majú popredné miesto kadmium-niklové batérie (ACN). Záporné dosky týchto batérií sú vyrobené zo železných mriežok s hubovitým kadmiom ako aktívnou látkou. Pozitívne dosky sú poniklované. Elektrolytom je roztok žieravého draslíka. Kadmium-niklové alkalické batérie sa od olovených (kyselinových) líšia vyššou spoľahlivosťou. Na základe tejto dvojice sú vyrobené aj veľmi kompaktné batérie pre riadené strely. Iba v tomto prípade sa ako základ inštalujú nie železné, ale niklové mriežky. Prvok 48 a jeho zlúčeniny sa používajú v ďalšom chemickom zdroji prúdu. Pri konštrukcii bežného Westonovho prvku funguje amalgám kadmia, kryštály síranu kademnatého a roztok tejto soli.
O toxicite kadmia
Údaje o toxicite kadmia sú dosť rozporuplné. Nesporný je skôr fakt, že kadmium je jedovaté: vedci polemizujú o stupni nebezpečenstva kadmia. Prípady smrteľnej otravy parami tohto kovu a jeho zlúčenín sú známe - takže takéto výpary predstavujú vážne nebezpečenstvo. Ak sa kadmium dostane do žalúdka, je tiež škodlivé, ale prípady smrteľnej otravy zlúčeninami kadmia požitými s jedlom veda nepozná. Zdá sa, že je to spôsobené okamžitým odstránením jedu zo žalúdka, ktoré vykonáva samotné telo. V mnohých krajinách je však používanie kadmiových náterov na výrobu obalov na potraviny zákonom zakázané.