Kadmium metal və ya qeyri-metal. Kadmium: insan orqanizminə təsiri. Ağır metallarla zəhərlənmə. Kadmiumun bioloji rolu

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

Kadmiumun kəşf tarixi

Rayon həkimi Rolov kəskin xasiyyəti ilə seçilirdi. Beləliklə, 1817-ci ildə Hermanın Şenebek fabrikində istehsal olunan sink oksidi olan bütün preparatların satışdan çıxarılmasını əmr etdi. Hazırlıqların görünüşü ilə o, sink oksidində arsen olduğundan şübhələnirdi! (Sink oksidi hələ də dəri xəstəlikləri üçün istifadə olunur; ondan məlhəmlər, tozlar, emulsiyalar hazırlanır.)

Öz iddiasını sübut etmək üçün ciddi auditor şübhəli oksidi turşuda həll etdi və bu məhluldan hidrogen sulfidini keçirdi: sarı bir çöküntü düşdü. Arsen sulfidləri sadəcə sarıdır!

Zavod sahibi Rolovun qərarına etiraz etməyə başlayıb. Özü də kimyaçı idi və məhsul nümunələrini şəxsən təhlil edərək, onlarda arsen aşkar etməyib. O, analizin nəticələrini Rolova, eyni zamanda Hannover torpağının səlahiyyətlilərinə məlumat verib. Səlahiyyətlilər, şübhəsiz ki, nümunələri nüfuzlu kimyaçılardan birinə analiz üçün göndərmək üçün tələb etdilər. Qərara alındı ​​ki, Rolov və Herman arasındakı mübahisədə hakim 1802-ci ildən Göttingen Universitetində kimya kafedrası və bütün Hannover apteklərinin baş müfəttişi vəzifəsində çalışan professor Fridrix Stromeyer olmalıdır.

Stromeyere yalnız sink oksidi deyil, həm də Hermann fabrikindən digər sink preparatları, o cümlədən bu oksidin alındığı ZnCO 3 göndərildi. Kalsine edilmiş sink karbonatdan sonra Stromeyer bir oksid əldə etdi, lakin lazım olduğu kimi ağ deyil, sarımtıl. Fabrikin sahibi rəngləməni dəmir qarışığı ilə izah etdi, lakin Stromeyeri bu izah qane etmədi. Daha çox sink preparatları aldıqdan sonra onların tam təhlilini apardı və saralmağa səbəb olan elementi çox çətinlik çəkmədən təcrid etdi. Təhlil onun arsen olmadığını (Rolovun iddia etdiyi kimi), dəmir olmadığını (Hermanın iddia etdiyi kimi) söylədi.

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

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

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

Ətraf mühitdə kadmium

Tərkibindəki kadmiumun orta miqdarı yer qabığı 130 mq/t. Kadmium nadir, iz elementlərindən biridir: izomorf çirk kimi bir çox minerallarda və həmişə sink minerallarında olur. Yalnız 6 kadmium mineralı məlumdur. Çox nadir kadmium mineralları yaşılokit CdS (77,8% Cd), howliit (eyni), otavit CdCO 3, montemponit CdO (87,5% Cd), kadmoselit CdSe (47% Cd), ksantokroit CdS (H 2 O) x (77,2%) CD). Kadmiumun əsas hissəsi dağılır böyük rəqəmlər minerallar (50-dən çox), əsasən sink, qurğuşun, mis, dəmir, manqan və civənin sulfidlərində.

Kadmiumun müstəqil mineralları məlum olsa da - Greenockite(CdS), otavit(CdCO 3), monteponit(CdO) və selenid(CdSe), onlar öz yataqlarını əmələ gətirmirlər, lakin kadmiumun sənaye istehsalının əsas mənbəyi olan sink, qurğuşun, mis və polimetal filizlərdə çirklər kimi mövcuddurlar. Maksimum konsentrasiya sink minerallarında və ilk növbədə sfaleritdə (5% -ə qədər) qeyd olunur. Əksər hallarda sfaleritdə kadmiumun miqdarı 0,4 - 0,6% -dən çox deyil. Digər sulfidlərdə, məsələn, çərçivədə kadmiumun miqdarı 0,003 - 0,2%, qalenada 0,005 - 0,02%, xalkopiritdə 0,006 - 0,12%; kadmium adətən bu sulfidlərdən alınmır.
Yeri gəlmişkən, kadmium havada müəyyən miqdarda olur. Xarici məlumatlara görə, havadakı kadmiumun tərkibi kənd yerlərində 0,1-5,0 ng / m3 (1 ng və ya 1 nanoqram \u003d 10 -9 qram), şəhərlərdə 2 - 15 ng / m3 və 15-dən 150 ng / m 3-ə qədər - sənaye sahələrində. Bu, xüsusilə, bir çox kömürün tərkibində çirk kimi kadmium olması və istilik elektrik stansiyalarında yandırıldıqda atmosferə daxil olması ilə bağlıdır. Eyni zamanda, onun əhəmiyyətli bir hissəsi torpaqda məskunlaşır. Həmçinin, torpaqda kadmiumun tərkibinin artması mineral gübrələrin istifadəsinə kömək edir, çünki. demək olar ki, hamısında kadmiumun kiçik çirkləri var.
Kadmium bitkilərdə (ən çox göbələklərdə) və canlı orqanizmlərdə (xüsusilə suda) toplana bilir və daha sonra qida zənciri boyunca insanlara "təchiz edilə" bilər. Siqaret tüstüsünde çoxlu kadmium var.

Təbii şəraitdə kadmium yeraltı sulara əlvan metal filizlərinin yuyulması nəticəsində, həmçinin su bitkilərinin və onu yığa bilən orqanizmlərin parçalanması nəticəsində daxil olur. Son onilliklərdə təbii suların kadmiumla çirklənməsinin antropogen amili üstünlük təşkil etmişdir. Kadmium suda həll edilmiş formada (sulfat, xlorid, kadmium nitrat) və üzvi-mineral komplekslərin bir hissəsi olaraq dayandırılmış formada olur. Suda kadmiumun tərkibinə mühitin pH-sı (qələvi mühitdə kadmium hidroksid şəklində çökür), həmçinin sorbsiya proseslərindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir.

Kadmium almaq

Kadmium əldə etmək üçün maraqlı olan yeganə mineral "kadmium qarışığı" adlanan yaşılokitdir. Sink filizlərinin işlənməsində faeritlə birlikdə çıxarılır. Emal zamanı kadmium prosesin əlavə məhsullarında cəmləşir və oradan bərpa olunur. Hazırda ildə 10³ tondan çox kadmium istehsal olunur.

Polimetal filizlərin emalında, sinkin analoqu, dəyişməz olaraq əsasən sink konsentratında çıxır. Kadmium isə sinkdən daha asanlıqla azalır və daha aşağı qaynama nöqtəsinə malikdir (müvafiq olaraq 767 və 906 ° C). Buna görə də, təxminən 800 ° C temperaturda sink və kadmiumu ayırmaq çətin deyil.

Kadmiumun fiziki xassələri

Altıbucaqlı qəfəsli gümüşü ağ yumşaq metal. Kadmium çubuğu əyilibsə, yüngül bir çat eşidilə bilər - bunlar bir-birinə sürtünən metal mikrokristallardır (qalay çubuğu da çatlayır).

Kadmium yumşaq, elastikdir, asanlıqla emal olunur. Bu da onun atom texnologiyasına gedən yolunu asanlaşdırdı və sürətləndirdi. Kadmiumun yüksək seçiciliyi, istilik neytronlarına həssaslığı da fiziklərin əlində oynadı. Əsas performans xarakteristikasına görə - istilik neytronlarının tutma kəsiyi - kadmium dövri sistemin bütün elementləri arasında ilk yerlərdən birini tutur - 2400 anbar. (Xatırladaq ki, tutma kəsiyi adi anbar vahidlərində ölçülən neytronları "qəbul etmək" qabiliyyətidir.)

Təbii kadmium səkkiz izotopdan (kütləvi nömrələri 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 və 116) ibarətdir və tutma kəsiyi bir elementin izotoplarının çox fərqli ola biləcəyi bir xüsusiyyətdir. Kadmium izotoplarının təbii qarışığında əsas "neytron yeyən" kütlə sayı 113 olan izotopdur. Onun fərdi tutma kəsiyi böyükdür - 25.000 anbar!

Kadmium-113 neytron tutaraq 48 nömrəli elementin ən çox yayılmış (təbii qarışığın 28,86%-i) izotopuna - kadmium-114-ə çevrilir. Kadmium-113-ün öz payı cəmi 12,26% təşkil edir. Təəssüf ki, kadmiumun səkkiz izotopunu ayırmaq borun iki izotopunu ayırmaqdan qat-qat çətindir.

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

Kadmiumun kimyəvi xassələri

Kadmium sink və civə ilə dövri cədvəlin eyni qrupunda yerləşir, aralarında aralıq mövqe tutur, buna görə də bu elementlərin bəzi kimyəvi xassələri oxşardır. Beləliklə, bu elementlərin sulfidləri və oksidləri suda praktiki olaraq həll olunmur. Kadmium karbonla qarşılıqlı təsir göstərmir, buna görə də kadmium karbid əmələ gətirmir.

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

Kadmiumun tətbiqi

Kadmium 20-ci əsrin 40-cı illərində populyarlıq qazandı. Məhz bu zaman kadmium strateji materiala çevrildi - ondan nüvə reaktorlarının idarəetmə və təcili çubuqlarını hazırlamağa başladılar.

Kadmium əvvəlcə əsas "əsas" material oldu, çünki o, termal neytronları yaxşı mənimsəyir. "Atom əsrinin" başlanğıcının bütün reaktorları (və onlardan birincisi 1942-ci ildə Enriko Fermi tərəfindən tikilmişdir) istilik neytronları üzərində işləyirdi. Yalnız uzun illər sonra məlum oldu ki, sürətli neytron reaktorları həm enerji, həm də nüvə yanacağı - plutonium-239 əldə etmək üçün daha perspektivlidir. Kadmium isə sürətli neytronlara qarşı acizdir, onları gecikdirmir.

Bununla belə, reaktor tikintisində kadmiumun rolunu şişirtmək olmaz, çünki bu metalın fiziki və kimyəvi xassələri (gücü, sərtliyi, istiliyə davamlılığı - ərimə nöqtəsi yalnız 321 ° C-dir) arzuolunan çox şey buraxır. Kadmium ilk əsas material idi. Sonra bor və onun birləşmələri baş rolları oynamağa başladı. Lakin kadmiumu böyük miqdarda əldə etmək daha asandır.

Kadmium ərintiləri

Dünyada kadmium istehsalının təxminən onda biri ərintilərin istehsalına sərf olunur. Kadmium ərintiləri əsasən sürtünmə əleyhinə materiallar və lehimlər kimi istifadə olunur. Avtomobil, təyyarə və dəniz mühərriklərində yüksək temperaturda işləyən podşipniklərin istehsalı üçün 99% Cd və 1% Ni-nin tanınmış ərinti tərkibi istifadə olunur. Kadmium turşulara, o cümlədən sürtkü yağlarında olan üzvi turşulara kifayət qədər davamlı olmadığı üçün bəzən kadmium əsaslı daşıyıcı ərintilər indium ilə örtülür.

Kiçik kadmium əlavələri ilə misin ərintiləri elektrik nəqliyyat xətlərində daha aşınmaya davamlı məftillər hazırlamağa imkan verir. Kadmium əlavə edilmiş mis elektrik keçiriciliyində təmiz misdən demək olar ki, fərqlənmir, lakin güc və sərtlik baxımından nəzərəçarpacaq dərəcədə üstündür.

Qızıl ilə kadmium ərintisi yaşılımtıl rəngə malikdir. Volfram, renium və 0,15% uran 235 - göy mavi ilə kadmium ərintisi 1998-ci ildə ispan alimləri tərəfindən əldə edilmişdir.

Kadmium ilə qoruyucu örtüklər

Sinklənmiş qalay hər kəsə məlumdur, lakin hamı bilmir ki, dəmiri korroziyadan qorumaq üçün təkcə sinklənmə deyil, həm də kadmium örtük istifadə olunur. Kadmium örtüyü indi yalnız elektrolitik şəkildə tətbiq olunur, ən çox sənaye şəraitində siyanür vannaları istifadə olunur. Əvvəllər dəmir və digər metallar məhsulları əridilmiş kadmiuma batırmaqla kadmiumla örtülmüşdür.

Kadmium və sinkin oxşar xüsusiyyətlərinə baxmayaraq, kadmium örtüyü bir sıra üstünlüklərə malikdir: korroziyaya daha davamlıdır, onu bərabər və hamar etmək daha asandır. Bundan əlavə, kadmium, sinkdən fərqli olaraq, qələvi mühitdə sabitdir. Kadmium qalay olduqca geniş istifadə olunur, kadmium zəhərli olduğu üçün yalnız qida qablarının istehsalına icazə verilmir. Kadmium örtüklərinin başqa bir maraqlı xüsusiyyəti var: kənd yerlərinin atmosferində sənaye ərazilərinin atmosferinə nisbətən korroziyaya daha davamlıdır. Havada kükürdlü və ya kükürdlü anhidridlərin miqdarı artarsa, belə bir örtük xüsusilə tez uğursuz olur.

Kimyəvi cərəyan mənbələrinin istehsalında kadmium

Kadmiumun ən mühüm tətbiq sahəsi kimyəvi cərəyan mənbələrinin istehsalıdır. Kadmium elektrodları batareyalarda və akkumulyatorlarda istifadə olunur. Nikel-kadmium batareyalarının mənfi lövhələri aktiv maddə kimi süngər kadmium olan dəmir torlardan hazırlanır. Nikel hidroksid ilə örtülmüş müsbət plitələr. Elektrolit kalium hidroksid məhluludur. Kadmium və nikel əsasında idarə olunan raketlər üçün kompakt batareyalar da hazırlanır, yalnız bu halda əsas olaraq dəmir deyil, nikel torları quraşdırılır.

Nikel-kadmium qələvi akkumulyatorlar qurğuşun (turşu) akkumulyatorlardan daha etibarlıdır. Bu cərəyan mənbələri yüksək elektrik xüsusiyyətləri, sabit işləməsi və uzun xidmət müddəti ilə fərqlənir. Onları cəmi bir saata doldurmaq olar. Bununla belə, nikel-kadmium batareyaları əvvəlcə tam boşalmadan yenidən doldurula bilməz (onlar bu baxımdan metal hidridli akkumulyatorlardan daha aşağıdırlar).

Kadmiumun təxminən 20% -i batareyalarda (nikel-kadmium və gümüş-kadmium), normal Weston hüceyrələrində, ehtiyat batareyalarda (qurğuşun-kadmium hüceyrəsi, civə-kadmium elementi və s.) istifadə olunan kadmium elektrodlarının istehsalı üçün istifadə olunur.

Piqmentlər

Kadmiumun təxminən 20% -i qeyri-üzvi boyaların (sulfidlər və selenidlər, qarışıq duzlar, məsələn, kadmium sulfid - kadmium limonu) istehsalı üçün istifadə olunur.

Kadmiumun tibbdə istifadəsi

• Kadmium bəzən təcrübi tibbdə istifadə olunur.

Kadmium homeopatik tibbdə istifadə olunur.

• AT son illər kadmium yeni antitümör nano-dərmanların yaradılmasında istifadə olunmağa başladı. Rusiyada 1950-ci illərin əvvəllərində kadmium birləşmələrinə əsaslanan antitümör dərmanlarının inkişafı ilə bağlı ilk uğurlu təcrübələr aparıldı.

Kadmiumun digər tətbiqləri

• Kadmium sulfid, təxminən 10-16% səmərəliliyi olan günəş batareyalarının istehsalı üçün, həmçinin çox yaxşı bir termoelektrik material kimi istifadə olunur.

• Yarımkeçirici materialların və fosforların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.

• Mütləq sıfıra yaxın bir metalın istilik keçiriciliyi bütün metallar arasında ən yüksəkdir, buna görə də kadmium bəzən kriogen texnologiya üçün istifadə olunur.

Kadmiumun insan orqanizminə təsiri

Kadmium ən zəhərli ağır metallardan biridir və buna görə də Rusiya SanPiN tərəfindən 2-ci təhlükə sinfinə aid edilmişdir.

Kadmium birləşmələri zəhərlidir. Xüsusilə təhlükəli bir vəziyyət onun oksidinin (CdO) buxarlarının inhalyasiyasıdır. Kadmium kumulyativ zəhərdir (orqanizmdə toplana bilir). İçməli suda kadmium üçün MPC 0,001 mq/dm³ təşkil edir

Həll olunan kadmium birləşmələri qana daxil olduqdan sonra mərkəzi təsir göstərir sinir sistemi, qaraciyər və böyrəklər, kalsium-fosfor mübadiləsini pozur. Xroniki zəhərlənmə anemiyaya və sümüklərin məhvinə səbəb olur.

Kadmium normal olaraq sağlam insanın bədənində az miqdarda olur. Kadmium sürətlə çoxalan hüceyrələrdə (məsələn, şiş və ya cinsi hüceyrələrdə) asanlıqla toplanır. Hüceyrələrin sitoplazmik və nüvə materialına bağlanır və onları zədələyir. Bir çox hormon və fermentin fəaliyyətini dəyişdirir. Bu, sulfhidril (-SH) qruplarını bağlamaq qabiliyyəti ilə bağlıdır.

1968-ci ildə məşhur jurnalda "Kadmium və Ürək" adlı məqalə çıxdı. Orada deyilirdi ki, ABŞ-ın ictimai səhiyyə rəsmisi Dr.Kerroll, atmosfer kadmiumu ilə ürək-damar xəstəliklərindən ölüm nisbəti arasında əlaqə aşkar edib. Əgər, deyək ki, A şəhərində havada kadmiumun miqdarı B şəhərinə nisbətən daha yüksəkdirsə, A şəhərinin özəyi B şəhərində yaşayandan daha tez ölür. Kerroll 28 şəhər üzrə məlumatları təhlil etdikdən sonra bu qənaətə gəlib.

USEPA, ÜST və Kanada Səhiyyə Təşkilatının məlumatına görə, bütün mənbələrdən insan orqanizmində kadmiumun ümumi gündəlik qəbulu 10-50 mkq təşkil edir. Əsas və ən "sabit" mənbə qidadır - gündə orta hesabla 10 ilə 30-40 mikroqram arasında kadmium. Tərəvəzlər, meyvələr, heyvan ətləri, balıqlarda adətən hər kiloqram bədən çəkisi üçün 10-20 mikroqram kadmium olur. Ancaq istisnasız qaydalar yoxdur. Kadmiumla çirklənmiş torpaqda əkilən və ya tərkibində kadmium olan su ilə suvarılan dənli bitkilər artan miqdarda kadmium (25 µq/kq-dan çox) ehtiva edə bilər.

Kadmiumun əhəmiyyətli bir "artımını" siqaret çəkənlər əldə edirlər. Bir siqaretdə 1 mikroqram (bəzən daha çox - 2 mikroqrama qədər) kadmium var. Beləliklə, düşünün - gündə bir qutu siqaret çəkən bir insan bədənini ən azı 20 mikroqram kadmiumun əlavə təsirlərinə məruz qoyur, istinad üçün, hətta karbon filtri tərəfindən də saxlanılmır.
Onu da qeyd etmək lazımdır ki, kadmium orqanizm tərəfindən ağciyərlər vasitəsilə daha asan mənimsənilir - 10-20%-ə qədər. Bunlar. bir qutu siqaretdən 2-4 mikroqram kadmium udulacaq. Mədə-bağırsaq traktından qəbul edildikdə, həzm faizi yalnız 4-7% təşkil edir (mütləq ifadədə gündə 0,2 - 5 μg kadmium). Beləliklə, siqaret çəkən insan bədənində kadmium üçün "yükü" ən azı 1,5-2 dəfə artırır ki, bu da sağlamlıq üçün mənfi nəticələrlə doludur.

Dünya kadmium bazarı

İldə 20 min tona yaxın kadmium istehsal olunur. Onun istehsalının həcmi əsasən sink istehsalının miqyası ilə bağlıdır.

Dünyada təmizlənmiş kadmium tədarükünün təxminən 82%-i nikel-kadmium enerji təchizatından gəlir, lakin Avropada onların istehsalına qoyulan məhdudiyyətlərdən sonra kadmium istehlakının üçdə bir hissəsi təsirlənəcək. Avropada sink istehsalının artması və kadmiumdan istifadənin azalması nəticəsində çox vaxt bərk tullantılar şəklində “sərbəst” kadmium ola bilər, lakin Asiyada nikel-kadmium batareyalarının istehsalı artır, hasilatın Asiyaya transferi və nəticədə Asiya regionunda kadmiuma tələbat var. Hələlik bu, dünya üzrə kadmium istehlakını indiki səviyyədə saxlamağa imkan verəcək. 2007-ci ildə 4,18 ABŞ dolları/kq-dan başlayan kadmiumun qiyməti 13 dollar/kq-a qalxsa da, ilin sonunda 7 dollar/kq olub.

2010-cu ildə Cənubi Koreyanın Young Poong Corp. Şirkət rəsmisi bildirib ki, kadmium istehsalını 75% artıraraq ildə 1400 tona çatdırıb və tezliklə yeni qurğuları işə salmağı planlaşdırır.

TƏrif

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

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

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

düyü. 1. Kadmium. Görünüş.

Kadmiumun atom və molekulyar çəkisi

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

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

Kadmiumun izotopları

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

Kadmium ionları

Kadmium atomunun xarici enerji səviyyəsində valentlik olan iki elektron var:

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

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

Cd 0 -2e → Cd 2+.

Kadmiumun molekulu və atomu

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

Kadmium ərintiləri

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

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

NÜMUNƏ 2

Məşq edin	Tərkibində 1×10 -2 M kadmium (II) və 1 M ammonyak olan məhlulda hansı kompleks üstünlük təşkil edir?
Qərar	Tərkibində kadmium ionları və ammonyak olan məhlulda aşağıdakı tarazlıqlar qurulur: Cd 2+ + NH 3 ↔Cd (NH 3) 2+; Cd (NH 3) 2+ + NH 3 ↔ Cd (NH 3) 2 2+; Cd (NH 3) 3 2+ + NH 3 ↔ Cd (NH 3) 4 2+. Axtarış cədvəllərindən b 1 = 3,24×10 2 , b 2 = 2,95×10 4 , b 3 = 5,89×10 5 , b 4 = 3,63×10 6 . c(NH 3) >> c(Cd) olduğunu nəzərə alaraq, güman edirik ki, \u003d c (NH 3) \u003d 1M. 0 hesablayırıq:

1817-ci ilin payızında Almaniyanın Maqdeburq rayonunda bəzi aptekləri yoxlayarkən tərkibində bir növ murdarlıq olan sink oksidi aşkar edilib. Rayon həkimi R.Rolov onun tərkibində arsenin olmasından şübhələnərək dərmanın satışını qadağan edib. Sink oksidi istehsal edən fabrikin sahibi, K. Hermann bu qərarla razılaşmadı və uğursuz məhsulu öyrənməyə başladı. Təcrübələri nəticəsində fabrikinin istehsal etdiyi sink oksidin tərkibində naməlum metalın qarışığı olduğu qənaətinə gəldi. Əldə edilmiş məlumatlar K. Hermann tərəfindən 1818-ci ilin aprelində "Sileziya sink oksidi və onun tərkibində tapılan, yəqin ki, hələ də naməlum metal haqqında" məqaləsində dərc edilmişdir. Eyni zamanda, F.Stromeyer tərəfindən əlverişli bir nəticə dərc edildi, o, Hermanın gəldiyini təsdiq etdi və yeni metalın kadmium adlandırılmasını təklif etdi.

Hannover əyalətində apteklərin baş müfəttişi olan F.Stromeyer başqa bir jurnalda yeni metal haqqında ətraflı məqalə dərc etdirib. 26 aprel 1818-ci il tarixli məqalə üz qabığında 1817-ci il tarixli nömrədə dərc olunub.Görünür, bu hal Strohmeyerin (Hermanın razılığı ilə) aşkar edilmiş metala adı verməsi ilə birləşərək, həm tarixlərin, həm də kəşfin müəllifinin müəyyən edilməsində səhvlər.

fiziki xassələri.

kadmium - gümüşü ağ parıldayan mavi Metal, qoruyucu oksid filminin əmələ gəlməsi səbəbindən havada qaralır. Ərimə nöqtəsi - 321 ° C, qaynama nöqtəsi - 770 ° C. Təmiz kadmium çubuğu əyildikdə qalay kimi xırtıldayar, lakin metaldakı hər hansı çirklər bu effekti məhv edir. Kadmium qalaydan daha sərtdir, lakin çəngəldən daha yumşaqdır - bıçaqla kəsilə bilər. 80°C-dən yuxarı qızdırıldıqda kadmium elastikliyini o dərəcədə itirir ki, toz halına gətirilə bilər.

Kadmium bir çox metallarla ərintilər və birləşmələr əmələ gətirir və civədə çox həll olur.

General kimyəvi xarakteristikası kadmium.

Qızdırıldıqda oksidləşmə daha intensiv olur və metalın alovlanması mümkündür. Toz halında olan kadmium havada parlaq qırmızı alovla asanlıqla alovlanır və oksid əmələ gətirir.

Toz halında kadmium su ilə güclü şəkildə qarışdırılırsa, hidrogen təkamülü müşahidə edilir və hidrogen peroksidin mövcudluğu aşkar edilə bilər.

Seyreltilmiş hidroklorik və sulfat turşusu qızdırıldıqda, onlar tədricən kadmiumla reaksiyaya girərək hidrogeni buraxırlar. Quru hidrogen xlorid 440 °C temperaturda kadmium ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Quru kükürd dioksid də metal ilə reaksiyaya girərək kadmium sulfid CdS və qismən onun sulfat CdSO 4 əmələ gətirir. Normal şəraitdə kadmium ilə qarşılıqlı əlaqədə olan azot turşusu ammonyak, qızdırıldıqda isə azot oksidləri buraxır.

Kadmium, sinkdən fərqli olaraq, kaustik qələvilərdə həll olunmur, lakin ammonium hidroksiddə də həll olunur. Kadmium ammonium nitrat məhlulu ilə reaksiya verdikdə nitratlar əmələ gəlir.

Alüminium, sink və dəmir kadmiumu onun birləşmələrinin məhlullarından çıxarır. Özü məhlullardan mis və digər daha elektropozitiv elementləri çökdürür. Qızdırıldıqda kadmium birbaşa fosfor, kükürd, selen, tellur və halogenlərlə birləşir, lakin hidrogen və azotla birbaşa qarşılıqlı əlaqədə onun hidridini və nitridini almaq mümkün deyil.

Kadmiumun ən vacib birləşmələri.

kadmium oksidiCdO metalı havada və ya oksigendə yandırmaqla, onun sulfidini qovurmaqla və ya müəyyən birləşmələrin termik parçalanması ilə əldə edilə bilər. Bu, əldə edildiyi temperaturdan asılı olaraq müxtəlif rəngli bir tozdur: yaşılımtıl-sarı (350-370 ° C), qalın tünd mavi (800 ° C), qəhvəyi, qara.

kadmium hidroksidCD(Oh) 2 ağ jelatinli çöküntü şəklində qələvilərin təsiri altında duzlarının məhlullarından ayrılır.

Kadmium sulfidCDS- biri ən mühüm əlaqələri kadmium. İstehsalın fiziki-kimyəvi şəraitindən asılı olaraq limon sarısından qırmızıya qədər ola bilər.

Halogenitlər kadmium elementlərin birbaşa qarşılıqlı təsiri ilə, həmçinin kadmiumu, onun oksidini və ya karbonatını müvafiq turşularda həll etməklə kifayət qədər asanlıqla əldə edilir. Bütün əmələ gətirən duzlar rəngsiz kristal maddələrdir.

Kadmium karbonatXNMTəxminən 3 ağ amorf çöküntü şəklində kadmium məhlullarına qələvi karbonatlar əlavə edildikdə çöküntülər.

Kadmiumun xam mənbələri. Kadmium almaq.

kadmiumdur səpələnmiş element, yəni. demək olar ki, öz faydalı qazıntılarını əmələ gətirmir və belə faydalı qazıntıların yataqları ümumiyyətlə məlum deyil. Kadmium digər metalların filizlərində yüzdə və mində bir konsentrasiyada olur. Tərkibində 1-1,5% kadmium olan bəzi filizlər bu metalla son dərəcə zəngin hesab olunur.

Bəzi maraq doğuran yeganə kadmium mineralı onun təbii sulfid, greenockite və ya kadmium qarışığıdır. Sink filizlərinin yataqlarının işlənməsi zamanı yaşılokit faeritlə birlikdə çıxarılır və sink bitkilərində bitir. Emal zamanı kadmium prosesin bəzi aralıq məhsullarında cəmlənir, daha sonra ondan çıxarılır.

Beləliklə, sink-elektrolit zavodlarının, qurğuşun və mis əritmə zavodlarının tortları kadmium almaq üçün əsl xammaldır.

İlk istehsal 1829-cu ildə Yuxarı Sileziyada təşkil edilmişdir.

Hazırda dünyada ildə 10.000 tondan çox kadmium istehsal olunur.

Kadmiumun tətbiqi.

Kadmiumun sənaye istehlakının əsas hissəsi kadmiumun payına düşür qoruyucu örtüklər metalların korroziyadan qorunması. Bu örtüklər nikel, sink və ya qalay örtükləri ilə müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüyə malikdir. deformasiya zamanı hissələrdən aşındırmayın.

Kadmium örtükləri bəzi hallarda digərlərindən üstündür: 1) dəniz suyundan qorunmaqda, 2) yüksək rütubətli qapalı məkanlarda işləyən hissələr üçün, 3) elektrik kontaktlarını qorumaq üçün.

Kadmiumun ikinci tətbiq sahəsidir ərinti istehsalı. Kadmium ərintiləri gümüşü-ağ, çevik, yaxşı emal olunur. Kiçik nikel, mis və gümüş əlavələri olan kadmium ərintiləri güclü gəmi, təyyarə və avtomobil mühərrikləri üçün rulmanlar istehsal etmək üçün istifadə olunur.

Yalnız 1% kadmium əlavə edilən mis məftil iki dəfə güclüdür, elektrik keçiriciliyi isə bir qədər azalır.

Sirkonium əlavə edilmiş mis-kadmium ərintisi daha da gücə malikdir və yüksək gərginlikli ötürmə xətləri üçün istifadə olunur.

Təmiz kadmium, əlamətdar xüsusiyyətinə görə - yüksək termal neytron tutma kəsiyi, nəzarət və təcili çubuqların istehsalı üçün istifadə olunur. nüvə reaktorları yavaş neytronlarda.

AT zərgərlik biznesi qızıl və kadmium ərintilərindən istifadə olunur. Komponentlərin nisbətini dəyişdirərək müxtəlif rəng çalarları əldə edilir.

Nikel-kadmium akkumulyatorlar, tamamilə boşalmış belə tamamilə istifadə edilə bilməz hala gəlməz.

Kadmium amalgam istifadə olunur stomatologiyada içlik hazırlamaq üçün.

Kadmiumun bioloji xüsusiyyətləri.

Kadmium örtükləri qida ilə təmasda olduqda qəbuledilməzdir. Metalın özü zəhərli deyil, lakin son dərəcə yüksəkdir zəhərli həll olunan kadmium birləşmələri. Üstəlik, bədənə daxil olan hər hansı bir şəkildə və hər hansı bir vəziyyətdə (məhlul, toz, tüstü, duman) təhlükəlidir. Zəhərlilik baxımından kadmium civə və arsenikdən geri qalmır. Kadmium birləşmələri sinir sisteminə depressiv təsir göstərir, tənəffüs yollarına təsir edir və dəyişikliklərə səbəb olur. daxili orqanlar.

Böyük konsentrasiyalar kadmium kəskin zəhərlənməyə səbəb ola bilər: 2500 mq / m 3 birləşmələri olan bir otaqda bir dəqiqə qalmaq ölümə səbəb olur. Kəskin zəhərlənmədə zədənin əlamətləri dərhal deyil, 1-2 saatdan 30-40 saata qədər davam edə bilən müəyyən gizli müddətdən sonra inkişaf edir.

Zəhərliliyinə baxmayaraq, kadmiumun canlı orqanizmlərin inkişafı üçün həyati vacib bir iz elementi olduğu sübut edilmişdir. Onun funksiyası hələ də bəlli deyil. Bitkilərin qidalanması onların inkişafına müsbət təsir göstərir.

kadmium nədir? Sink, mis və ya qurğuşun kimi digər metalların əridilməsi nəticəsində yaranan ağır metaldır. Nikel-kadmium batareyalarının istehsalı üçün geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, siqaret tüstüsü də belə bir elementi ehtiva edir. Kadmiumun davamlı təsiri nəticəsində ağciyər və böyrəklərin çox ağır xəstəlikləri baş verir. Bu metalın xüsusiyyətlərini daha ətraflı nəzərdən keçirin.

Kadmiumun əhatə dairəsi

Bu metalın sənaye istifadəsinin əksəriyyəti metalları korroziyadan qoruyan qoruyucu örtüklər üçündür. Belə bir örtük sink, nikel və ya qalay üzərində böyük üstünlüyə malikdir, çünki deformasiya zamanı soyulmur.

Kadmiumun istifadəsi başqa nə ola bilər? O, əla emal edilə bilən ərintilər istehsal etmək üçün istifadə olunur. Kiçik mis, nikel və gümüş əlavələri olan kadmium ərintiləri avtomobil, təyyarə və dəniz mühərrikləri üçün podşipniklərin istehsalı üçün istifadə olunur.

Kadmium başqa harada istifadə olunur?

Qaynaqçılar, metallurqlar və toxuculuq, elektronika və akkumulyator sənayesi ilə əlaqəli işçilər kadmium zəhərlənməsi riskinə ən çox məruz qalırlar. Nikel-kadmium batareyaları istifadə olunur mobil telefonlar və digər elektron cihazlar. Bu metal plastik, boyalar, metal örtüklər istehsalında da istifadə olunur. Müntəzəm olaraq mayalanan bir çox torpaq da bu zəhərli metalı böyük miqdarda ehtiva edə bilər.

kadmium: xassələri

Kadmium, eləcə də onun birləşmələri kimi xarakterizə edilmişdir, lakin ətraf mühitdəki elementin kiçik miqdarda xərçəngə səbəb olduğu göstərilməmişdir. Sənaye istehsalında metal hissəciklərinin inhalyasiyası ağciyər xərçənginin inkişafına kömək edir, lakin çirklənmiş qida istehlak edilərsə, onlar xərçəng inkişaf riski yaratmır.

Kadmium insan orqanizminə necə daxil olur?

Siqaret tüstüsünün tərkibində kadmium olduğunu hər kəs çoxdan bilirdi. Bu ağır metal siqaret çəkən şəxsin orqanizminə belə bir pis vərdişə məruz qalmayan bir insanın bədənindən iki dəfə çox miqdarda daxil olur. Ancaq passiv siqaret çəkmək zərərli ola bilər.

Yüksək səviyyədə kadmium olan torpaqda yetişdirilən yarpaqlı tərəvəzlər, taxıllar və kartoflar təhlükəli ola bilər. Dəniz həyatının və heyvanların qaraciyəri və böyrəkləri də bu metalın artan tərkibi ilə məşhurdur.

Bir çox sənaye müəssisələri, xüsusilə metallurgiya müəssisələri atmosferə böyük miqdarda kadmium buraxırlar. Belə müəssisələrin yaxınlığında yaşayan insanlar avtomatik olaraq risk qrupuna daxil edilir.

Bəzi kənd təsərrüfatı sahələrində az miqdarda kadmium olan fosfat gübrələrindən fəal istifadə olunur. Bu torpaqda yetişdirilən məhsullar insanlar üçün potensial təhlükə yaradır.

Kadmiumun insan orqanizminə təsiri

Beləliklə, biz kadmiumun nə olduğunu təhlil etdik. Bu ağır metalın insan orqanizminə təsiri mənfi nəticələrə səbəb ola bilər. İstənilən canlı orqanizmdə az miqdarda olur və onun bioloji rolu hələ tam aydınlaşdırılmamışdır. Adətən kadmium mənfi funksiya ilə əlaqələndirilir.

Onun zəhərli təsiri kükürd tərkibli amin turşularının bloklanmasına əsaslanır ki, bu da zülal mübadiləsinin pozulmasına və hüceyrə nüvəsinin zədələnməsinə səbəb olur. Bu ağır metal kalsiumun sümüklərdən çıxarılmasına kömək edir və sinir sisteminə təsir göstərir. Böyrəklərdə və qaraciyərdə toplana bilər və bədəndən çox yavaş xaric olur. Bu proses onilliklər çəkə bilər. Kadmium adətən sidik və nəcislə xaric olur.

Kadmiumun inhalyasiyası

Bu element inhalyasiya yolu ilə sənaye işçilərinin orqanizminə daxil olur. Bunun qarşısını almaq üçün effektiv qoruyucu vasitələrdən istifadə edin. Bu qaydaya etinasızlıq kədərli nəticələrə gətirib çıxarır. Kadmiumu nəfəs alsanız, belə bir metalın insan bədəninə təsiri aşağıdakı kimi özünü göstərir: bədən istiliyi yüksəlir, titrəmə və əzələ ağrısı görünür.

Bir müddət sonra ağciyərlərin zədələnməsi, sinə ağrısı, nəfəs darlığı, öskürək baş verir. Ağır hallarda bu vəziyyət xəstənin ölümünə səbəb olur. Tərkibində kadmium olan havanın inhalyasiyası böyrək xəstəliklərinin və osteoporozun inkişafına kömək edir. Ağciyər xərçəngi riski bir neçə dəfə artır.

Kadmiumun qida ilə qəbulu

Niyə kadmium suda və qidada təhlükəlidir? Çirklənmiş qidaların və suyun müntəzəm istifadəsi ilə bu metal bədəndə yığılmağa başlayır ki, bu da mənfi nəticələrə səbəb olur: böyrək funksiyası pozulur, sümük toxuması zəifləyir, qaraciyər və ürək təsirlənir, ağır hallarda ölüm baş verir.

Kadmiumla çirklənmiş qidaların qəbulu mədədə qıcıqlanma, ürəkbulanma, qarın ağrısı, ishal və qusmaya səbəb ola bilər. Bundan əlavə, qripə bənzər simptomlar görünür, qırtlaqda şişlik inkişaf edir, əllərdə karıncalanma meydana gəlir.

Kadmium zəhərlənməsinin səbəbləri

Ağır metal zəhərlənməsi ən çox uşaqlarda, diabet xəstələrində, hamilə və laktasiya edən qadınlarda, siqaretdən sui-istifadə edən insanlarda baş verir. Yaponiyada kadmium intoksikasiyası çirklənmiş düyü yemək nəticəsində baş verir. Bu vəziyyətdə apatiya inkişaf edir, böyrəklər təsirlənir, sümüklər yumşalır və deformasiya olur.

Neft emalı zavodlarının və metallurgiya müəssisələrinin yerləşdiyi sənayeləşmiş ərazilər oradakı torpağın kadmiumla çirklənməsi ilə məşhurdur. Əgər belə yerlərdə bitki məhsulları yetişdirilirsə, o zaman ağır metallarla zəhərlənmə ehtimalı yüksəkdir.

Element tütündə böyük miqdarda toplana bilər. Xammal qurudulursa, metal tərkibi kəskin şəkildə artır. Kadmiumun bədənə daxil olması həm aktiv, həm də ağciyər xərçənginin baş verməsi zamanı tüstüdəki metalın tərkibindən birbaşa asılıdır.

Zəhərlənmənin müalicəsi

Kadmium:

• mərkəzi sinir sisteminə zərər;
• sümüklərdə kəskin ağrı;
• sidikdə protein;
• böyrəklərdə daşlar;
• genital disfunksiya.

Kəskin zəhərlənmə baş verərsə, qurbanı isti saxlamaq lazımdır, onu təmiz hava və dincliklə təmin etmək lazımdır. Mədə yuyulduqdan sonra ona bir az çörək soda əlavə olunan isti süd verilməlidir. Kadmium üçün antidotlar yoxdur. Metalı zərərsizləşdirmək üçün Unitiol, steroidlər və diuretiklər istifadə olunur. Kompleks müalicə kadmium antaqonistlərinin (sink, dəmir, selenyum, vitaminlər) istifadəsini nəzərdə tutur. Həkim çox miqdarda lif və pektin ehtiva edən ümumi gücləndirici bir pəhriz təyin edə bilər.

Mümkün nəticələr

Kadmium kimi bir metal insan orqanizminə çox ciddi təsir göstərir və bu elementlə zəhərlənmə baş verərsə, nəticələr təhlükəli ola bilər. O, kalsiumu sümüklərdən çıxararaq osteoporozun inkişafına kömək edir. Yetkinlərdə və uşaqlarda onurğa əyilməyə başlayır və sümüklər deformasiya olunur. Uşaqlıqda belə zəhərlənmə ensefalopatiya və neyropatiyaya səbəb olur.

Nəticə

Beləliklə, biz kadmium kimi ağır metalın nədən ibarət olduğunu təhlil etdik. Bu elementin insan orqanizminə təsiri olduqca ciddidir. Tədricən bədəndə yığılaraq, bir çox orqanların məhvinə səbəb olur. Çirklənmiş qidaları çox miqdarda yeyirsinizsə, hətta kadmiumla zəhərlənə bilərsiniz. Zəhərlənmənin nəticələri də kifayət qədər təhlükəlidir.

Kadmium - nadir zəhərli və naməlum
gümüş təhlükəli metalın geniş çeşidi
Zəhərli və zəhərli daşlar və minerallar

kadmium(Latın Kadmiumu, Cd simvolu ilə qeyd olunur) atom nömrəsi 48 və atom kütləsi 112.411 olan elementdir. İkinci qrupun ikinci dərəcəli alt qrupunun elementi, D.I. kimyəvi elementlərin dövri sisteminin beşinci dövrü. Mendeleyev. Normal şəraitdə sadə bir maddə kadmium ağır (sıxlığı 8,65 q / sm3 - urandan daha yüngül) yumşaq, elastik çevik keçid metalıdır. gümüşü ağ rənglər (Ukraynanın Jitomir vilayətinin "Kerberski daşı" kimi əti yemir - uran oksidi pitchblende, qəhvəyi təhlükəli daş deyil). Şəkildə - kadmium sulfid, Greenockite(torpaq qabıqları sarı rənglər).

Təbii kadmium səkkiz izotopdan ibarətdir, onlardan altısı sabitdir: 106Cd (izotop bolluğu 1.22%), 108Cd (0.88%), 110Cd (12.39%), 111Cd (12.75%), 112Cd (24, 07.8%),2. %). Digər iki təbii izotop üçün də radioaktivlik aşkar edilmişdir: 113Cd (izotop bolluğu 12,22%, β-parçalanma 7,7∙1015 il yarımparçalanma dövrü ilə) və 116Cd (izotop bolluğu 7,49%, yarımparçalanma dövrü ilə ikiqat β-pozma∙3,0♈). 1019 il).

Dövri sistemin kadmiumu 1817-ci ildə alman professoru Fridrix Stromeyer tərəfindən qismən təsvir edilmişdir (sinkdən fərqlənirdi). Maqdeburq əczaçıları, tərkibində sink oksidi ZnO olan preparatları araşdırarkən, onların tərkibində arsenin (sulfidin oksidləşmə katalizatoru) olmasından şübhələndilər. Sink oksidi müxtəlif dəri xəstəlikləri üçün istifadə edilən bir çox məlhəm, toz və emulsiyaların tərkibinə daxil olduğundan, müfəttişlər şübhəli dərmanların satışını qəti şəkildə qadağan ediblər.

Təbii ki, dərman istehsalçısı şəxsi maraqlarını müdafiə edərək ekspertiza tələb edib. Stromeyer ekspert kimi çıxış etdi. O, ZnO-dan qəhvəyi-qəhvəyi oksidi təcrid etdi, onu hidrogenlə reduksiya etdi və gümüşü-ağ metal aldı, onu "kadmium" (yunan kadmeia - sink oksidi, həmçinin sink filizi) adlandırdı. Professor Ştromeyerdən asılı olmayaraq, kadmium 1818-ci ildə bir qrup alim - K.Hermann, K.Karsten və V.Meysner tərəfindən Sileziyanın sink filizlərində (peykində) aşkar edilmişdir.

Kadmium yavaş neytronları udur, bu səbəbdən kadmium çubuqları istifadə olunur nüvə reaktorları zəncirvari reaksiyanın sürətinə nəzarət etmək (ChNPP). Kadmium qələvi batareyalarda istifadə olunur və bəzi ərintilərin tərkib hissəsi kimi daxil edilir. Beləliklə, məsələn, təxminən 1% Cd (kadmium bürünc) olan mis ərintiləri teleqraf, telefon, trolleybus və tramvay naqillərinin, metro kabellərinin istehsalı üçün istifadə olunur, çünki bu ərintilər misdən daha güclü və aşınma müqavimətinə malikdir.

Kalsit üzərində Greenockite (sarı dərman). Yunnan, Çin. 7x5 sm Şəkil: A.A. Evseev.

Bir sıra əriyən ərintilər, məsələn, yanğınsöndürənlərdə istifadə olunanlar, kadmium ehtiva edir. Bundan əlavə, kadmium keyfiyyətsiz zərgərlik ərintilərinin bir hissəsidir (temperatur nəticəsində partlamış və açıq satışda qadağan edilən amalgam ərintilərindən amalgam komponentinin buxarlanmasından sonra lehimləmə - zəhərli civə ilə qızıl, gümüş və platinin amalgamları).

Bu metal polad məmulatların kadmiumla örtülməsi üçün istifadə olunur, çünki onun səthində qoruyucu təsir göstərən bir oksid filmi daşıyır. Məsələ ondadır ki, içəridə dəniz suyu və bir sıra digər mühitlərdə kadmium örtük sinklənmədən daha effektivdir. Kadmiumun homeopatik (otlar və mikrodozlarla əsas müalicə - "Qidada bioloji aktiv əlavələr" adlanan - pəhriz əlavələri və heyvan yemi) təbabətində uzun müddət istifadə edilmişdir. Kadmium birləşmələri də geniş tətbiq tapmışdır - kadmium sulfid sarı boya və rəngli şüşələr hazırlamaq üçün istifadə olunur və kadmium fluoroborat alüminium və digər metalları lehimləmək üçün istifadə olunan bir axındır.

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

Bioloji xassələri

Məlum olub ki, kadmium demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərdə mövcuddur - yer üzündəki kadmiumun miqdarı təxminən 1 kq kütlə üçün 0,5 mq-a bərabərdir, dəniz orqanizmlərində (süngərlər, coelenteratlar, exinodermlər, Sakit okean qurdları) - 0,15 ilə 3 arasındadır. mq / kq, bitkilərdə kadmiumun tərkibi təxminən 10-4% təşkil edir (quru maddədə). Canlı orqanizmlərin əksəriyyətində kadmiumun olmasına baxmayaraq, onun spesifik fizioloji əhəmiyyəti tam olaraq müəyyən edilməmişdir (böyümə hormonu). Elm adamları bu elementin karbohidrat mübadiləsinə, qaraciyərdə hippurik turşusunun sintezinə, bir sıra fermentlərin fəaliyyətinə, həmçinin orqanizmdə sink, mis, dəmir və kalsium mübadiləsinə təsir etdiyini öyrənə bildilər. idmanda əzələ kütləsini artıran və sümüklərini gücləndirən bodibilderlər - mikrodozlarda).

Greenockite (sarı). Buruq vulkan, haqqında. İturup, Kuril adaları, Rusiya. Foto: A.A. Evseev.
Talk, kükürd və digər yaşıloktitə bənzər minerallar üçün buraxıla bilər

Tədqiqat tərəfindən dəstəklənən bir təklif var ki, qidada olan mikroskopik miqdarda kadmium məməlilərdə bədən böyüməsini stimullaşdıra bilər. Bu səbəbdən elm adamları uzun müddətdir kadmiumu şərti olaraq vacib iz elementi, yəni həyati, lakin müəyyən dozalarda zəhərlidir. Sağlam insanın orqanizmində az miqdarda kadmium var. Qədim Yunan və Roma eposunda oxunmuş - Cadmeus(yer zəhər ticarəti Avropanın cənub-şərqində ("Tsareqrad qapılarında qalxan", İstanbul), Yunanıstanda (portiklər və amfiteatrlar) və Aralıq dənizində Türkiyə yaxınlığında - narkotik). Üstündə jarqon mədənçilər və daş mədənçiləri kadmiumçağırdı " ilan zəhəri" (jarqon).

Kadmium ən çox biridir zəhərli ağır metallar- Rusiyada (metrologiya) 2-ci təhlükə sinfinə aid edilir - yüksək təhlükəli maddələr - bunlara surma, stronsium, fenol və digər zəhərli maddələr (ekvivalenti) daxildir. ADR təhlükəli mallar N 6 - zəhər, rombda kəllə və çarpaz sümüklər). 29 aprel 1999-cu il tarixli Rusiya Federasiyasının Ətraf Mühitin Təhlükəsizliyi və Zəhər Daşıma Texnologiyaları Bülletenində "Kimyəvi Təhlükəsizlik Problemləri" kadmium "minilliyin əvvəlində ən təhlükəli ekotoksikant" kimi görünür!

Digər ağır metallar kimi, kadmium da məcmu zəhərdir, yəni bədəndə toplana bilər - onun yarı ömrü 10 ildən 35 ilə qədərdir. Əlli yaşa qədər insan orqanizmi 30-50 mq kadmium yığa bilir. İnsan orqanizmində kadmiumun əsas "depoları" bədəndə bu metalın ümumi miqdarının 30-60% -ni ehtiva edən böyrəklər və qaraciyərdir (20-25%). Aşağıdakılar daha az dərəcədə kadmiumu toplaya bilirlər: mədəaltı vəzi, dalaq, boru sümükləri və digər orqan və toxumalar. Kiçik miqdarda kadmium hətta qanda olur. Lakin qurğuşun və ya civədən fərqli olaraq, kadmium beyinə daxil olmur.

Bədəndəki kadmiumun çox hissəsi bağlı vəziyyətdədir - protein metallotionein ilə birlikdə - bu, bir növ qoruyucu mexanizmdir, bədənin ağır metalın mövcudluğuna reaksiyasıdır. Bu formada kadmium daha az zəhərlidir, lakin bağlandıqda belə zərərsiz olmur - illər keçdikcə bu metal yığılaraq böyrəklərin pozulmasına və böyrək daşlarının yaranması ehtimalının artmasına səbəb ola bilər. İon formasında olan kadmium daha təhlükəlidir, çünki kimyəvi cəhətdən sinkə çox yaxındır və onu biokimyəvi reaksiyalarda əvəz edə bilir, psevdoaktivator və ya əksinə, sink tərkibli zülalların və fermentlərin inhibitoru kimi çıxış edir.

Kadmium canlı orqanizmin hüceyrələrinin sitoplazmik və nüvə materialı ilə birləşərək onları zədələyir, bir çox hormonların və fermentlərin fəaliyyətini dəyişdirir ki, bu da onun sulfhidril (-SH) qruplarını bağlamaq qabiliyyəti ilə izah olunur. Bundan əlavə, kadmium, kalsium və kadmiumun ion radiuslarının yaxınlığına görə sümük toxumasında kalsiumu əvəz edə bilir. Eyni vəziyyət, kadmiumun da əvəz edə biləcəyi dəmirlədir. Bu səbəbdən orqanizmdə kalsium, sink və dəmirin olmaması kadmiumun mədə-bağırsaq traktından sorulmasının 15-20%-ə qədər artmasına səbəb ola bilər. Yetkinlər üçün zərərsiz gündəlik kadmium dozasının 1 kq bədən çəkisi üçün 1 μg kadmium olduğuna inanılır, böyük miqdarda kadmium sağlamlıq üçün son dərəcə təhlükəlidir.

Kadmium və onun birləşmələrinin orqanizmə daxil olma mexanizmləri hansılardır? Zəhərlənmə kadmium tərkibli tullantılarla çirklənmiş içməli su (içməli su üçün maksimal konsentrasiya həddi 0,01 mq/l), habelə neft emalı və metallurgiya müəssisələrinin yaxınlığında yerləşən torpaqlarda bitən tərəvəz və taxıl məhsulları yeyildikdə baş verir. Belə ərazilərdən göbələklərin istifadəsi xüsusilə təhlükəlidir, çünki bəzi məlumatlara görə, onlar öz çəkilərinin hər kq-ı üçün 100 mq-dan çox kadmium yığa bilirlər. Siqaret həm siqaret çəkənin özü, həm də ətrafdakı insanların orqanizminə kadmium qəbulunun başqa bir mənbəyidir, çünki metal tütün tüstüsünün tərkibində olur.

Xroniki kadmium zəhərlənməsinin xarakterik əlamətləri, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, böyrəklərin zədələnməsi, əzələ ağrısı, sümük toxumasının məhv edilməsi və anemiyadır. Kadmium ilə kəskin qida zəhərlənməsi böyük tək dozalar yeməklə (15-30 mq) və ya su ilə (13-15 mq) qəbul edildikdə baş verir. Eyni zamanda, kəskin qastroenterit əlamətləri müşahidə olunur - epiqastrik bölgədə qusma, ağrı və qıcolmalar, lakin qida ilə bədənə daxil olan kadmium birləşmələri ilə ölümcül zəhərlənmə halları elmə məlum deyil, lakin ÜST-ün hesablamalarına görə, bir öldürücü tək doza 350-3500 mq ola bilər.

Daha təhlükəlisi, buxarlarının (CdO) və ya kadmium tərkibli tozun inhalyasiyası ilə kadmium zəhərlənməsidir (bir qayda olaraq, bu, kadmiumun istifadəsi ilə əlaqəli sənayelərdə baş verir) - maye civə və qırmızı cinnabar kimi (toksikliyə görə). Belə zəhərlənmənin simptomları ağciyər ödemi, Baş ağrısı, ürəkbulanma və ya qusma, titreme, zəiflik və ishal (ishal). Belə zəhərlənmələr nəticəsində ölüm halları qeydə alınıb.

Kadmium zəhərlənməsi üçün antidot kadmiumun udulmasını azaltmağa kömək edən selenyumdur (onlar müasir məlumat mərkəzlərində surətçıxarma və printerlərdə işləyirlər və ofis avadanlığı üçün kartricləri doldururlar). Bununla belə, selenin balanslaşdırılmış qəbulu hələ də tələb olunur, bu, bədəndə onun artıq olması kükürdün miqdarının azalmasına səbəb olması ilə əlaqədardır (kükürd sulfid əmələ gətirir - onu bağlayır) və bu, əlbəttə ki, kadmiumun yenidən bədən tərəfindən udulacaq.

Maraqlı Faktlar

Bir siqaretin tərkibində 1-2 mikroqram kadmium olduğu müəyyən edilmişdir. Belə çıxır ki, gündə bir qutu siqaret çəkən şəxs (20 ədəd) təxminən 20 mikroqram kadmium alır! Təhlükə, kadmiumun ağciyərlər vasitəsilə udulması ilə bağlıdır maksimum- 10%-dən 20%-ə qədər, beləliklə, siqaret çəkən şəxsin orqanizmində hər siqaret qutusu ilə 2-4 mikroqrama qədər kadmium sorulur! Tütün tüstüsünün tərkibindəki nikotinin kanserogen təsiri adətən kadmiumun olması ilə əlaqələndirilir və onu hətta karbon filtrləri - ağciyər xərçəngi saxlamır.

Çoxsaylı ölümcül nəticələrlə xroniki kadmium zəhərlənməsi nümunəsi 1950-ci illərin sonlarında təsvir edilmişdir. Yaponiya ərazisində yerli əhalinin “itai-itai” (“İtalyan xəstəliyi”) adlandırdığı xəstəlik halları olub ki, bu da yerli ləhcəyə “oh, necə də ağrıdır!” kimi tərcümə oluna bilər. (zəhərlənmə). Xəstəliyin simptomları şiddətli bel ağrısı idi, sonradan məlum olduğu kimi, böyrəyin geri dönməz zədələnməsinə səbəb oldu; şiddətli əzələ ağrısı. Xəstəliyin geniş yayılmasına və ağır gedişinə yüksək çirklənmə səbəb olmuşdur mühit Yaponiyada o dövrdə və yapon pəhrizinin xüsusiyyətləri (düyü və dəniz məhsulları çox miqdarda kadmium toplayır). Məlum olub ki, bu xəstəliklə xəstələnənlər gündə təxminən 600 mikroqram kadmium qəbul edirlər!

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

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

Tərkibində 50% vismut, 12,5% qalay, 25% qurğuşun, 12,5% kadmium olan ağacın metal ərintisi qaynar suda əridilə bilər. Bu ərinti 1860-cı ildə mühəndis B. Wood tərəfindən icad edilmişdir ) Bir neçə maraqlı faktlar ilə əlaqələndirilir. bu aşağı əriyən ərinti: birincisi, Wood-un ərintisi komponentlərinin ilk hərfləri "WAX" abbreviaturasını təşkil edir, ikincisi, ixtira həm də B.Vudun adaşı - səkkiz il sonra anadan olan amerikalı fizik Robert Uilyams Vuda aid edilir. (VAK-da həmyaşıdları döyüşürdü).

Bir müddət əvvəl dövri sistemin kadmiumu polisin və məhkəmə-tibb mütəxəssislərinin “silahına” daxil oldu: yoxlanılan səthdə çökən ən nazik kadmium təbəqəsinin köməyi ilə insan barmaq izlərini müəyyən etmək mümkündür.

Alimlər müəyyən ediblər maraqlı fakt: kənd yerlərinin atmosferindəki kadmium qalay sənaye ərazilərinin atmosferinə nisbətən korroziyaya daha çox müqavimət göstərir. Havada kükürdlü və ya kükürdlü anhidridlərin miqdarı artarsa, belə bir örtük xüsusilə tez uğursuz olur.

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

Atmosferə, suya və torpağa kadmium tullantılarının məhdudlaşdırılması üçün "standart" tədbirlərdən əlavə (müəssisələrdə filtrlər və təmizləyicilər, belə müəssisələrdən mənzil və əkin sahələrinin çıxarılması) alimlər yeni - perspektivli olanları da inkişaf etdirirlər. Belə ki, Missisipi çayının körfəzindəki alimlər onların köməyi ilə suyu kadmium və civə kimi elementlərdən təmizləməyin mümkün olacağına inanaraq, su sümbülü əkiblər.

Hekayə

Tarix qondarma yoxlamalar, təhlillər və təftişlər zamanı edilən bir çox "kəşfləri" bilir. Lakin bu cür tapıntılar elmi deyil, daha çox cinayət xarakteri daşıyır. Yenə də belə bir hal var idi ki, başlanmış təftiş sonda yeni kimyəvi elementin kəşfinə səbəb oldu. Almaniyada baş verib erkən XIXəsr. Rayon həkimi R.Rolov öz rayonunun apteklərini yoxladı, yoxlama zamanı - Maqdeburq yaxınlığındakı bir sıra apteklərdə sink oksidi, görünüşşübhə doğuran və tərkibindəki arsenin (farmakolit) olduğunu irəli sürdü. Fərziyyələri təsdiqləmək üçün Rolov ələ keçirilən dərmanı turşuda həll etdi və hidrogen sulfid məhlulundan keçirdi ki, bu da arsen sulfidinə bənzər sarı bir çöküntünün çökməsinə səbəb oldu. Bütün şübhəli dərmanlar - məlhəmlər, tozlar, emulsiyalar, tozlar dərhal satışdan çıxarılıb.

Belə bir hərəkət Rolovun rədd etdiyi bütün dərmanları istehsal edən Şenebekdəki fabrikin sahibini qəzəbləndirdi. Bu iş adamı - ixtisasca kimyaçı olan Herman malların öz ekspertizasını aparırdı. Arsenin aşkarlanması üçün o dövrdə məlum olan təcrübələrin bütün arsenalını sınayaraq, məhsullarının bu baxımdan saf olduğuna əmin oldu və auditoru çaşdıran dəmir sink oksidinin sarı rəngini verdi.

Təcrübələrinin nəticələrini Rolova və Hannover torpağının səlahiyyətlilərinə bildirən Herman, müstəqil ekspertiza keçirilməsini və məhsulunun tam "reabilitasiyasını" tələb etdi. Nəticədə Göttingen Universitetinin Kimya kafedrasına rəhbərlik edən və eyni zamanda bütün Hannover apteklərinin baş müfəttişi vəzifəsini icra edən professor Stromeyerin fikrini öyrənmək qərara alınıb. Təbii ki, Stromeyer yoxlamaya təkcə sink oksidi deyil, həm də Shenebek fabrikindən digər sink preparatlarını, o cümlədən bu oksidin əldə edildiyi sink karbonatı göndərdi.

Fridrix Stromeyer sink karbonat ZnCO3-ni kalsifikasiya edərək oksid əldə etdi, lakin lazım olduğu kimi ağ deyil, sarımtıl rəngdə idi. Sonrakı araşdırmalar nəticəsində məlum olub ki, dərmanların tərkibində nə Rolovun dediyi kimi arsen, nə də almanların düşündüyü kimi dəmir var. Qeyri-adi rəngin səbəbi tamamilə fərqli bir metal idi - əvvəllər məlum olmayan və xassələrinə görə sinkə çox oxşar idi. Yeganə fərq, onun hidroksidinin Zn (OH) 2-dən fərqli olaraq, amfoter deyil, əsas xüsusiyyətlərə malik olması idi.

Stromeyer, yeni metalın sink ilə güclü oxşarlığına işarə edərək, yeni metalı kadmium adlandırdı - yunan sözü καδμεια (kadmeia) uzun müddət sink filizlərini (məsələn, smithsonite ZnCO3) və sink oksidini ifadə etdi. Öz növbəsində, bu söz, əfsanəyə görə, sink daşını ilk tapan və misə (filizdən əridildikdə) qızıl rəng vermək qabiliyyətini kəşf edən Finikiyalı Kadmusun adından gəlir. görə qədim yunan mifləri başqa bir Kadmus var idi - Əjdahanı məğlub edən və məğlub etdiyi düşmənin torpaqlarında Kadmeus qalasını tikən bir qəhrəman, onun ətrafında böyük yeddi qapılı Thebes şəhəri sonradan böyüdü. Semit dillərində "kadmos" "şərq" və ya "ilan" deməkdir (Fərqanə, Qırğızıstan, orta Asiya- ilanların toplandığı yerlər var), bəlkə də mineralın adını hansısa şərq ölkəsindən və ya əyalətindən hasil edildiyi və ya ixrac edildiyi yerlərdən qurur.

1818-ci ildə Fridrix Stromeyer xassələrini artıq yaxşı öyrəndiyi metalın ətraflı təsvirini dərc etdi. Sərbəst formada yeni element ağ metal idi, yumşaq və çox güclü deyil, üstündə qəhvəyi oksid filmi ilə örtülmüşdür. Tez-tez olduğu kimi, Strohmeyerin kadmium kəşfində prioritetinə etiraz edilməyə başlandı, lakin bütün iddialar rədd edildi. Bir qədər sonra başqa bir kimyaçı Kersten Silezya sink filizində yeni element tapdı və ona mellin (latınca mellinus, "heyva kimi sarı") adını verdi. Bu adın səbəbi hidrogen sulfidin təsiri altında əmələ gələn çöküntünün rəngi idi.

Kerstenin qəzəbinə görə, "mellin" Stromeyerin "kadmium"u oldu. Hətta sonralar qırx səkkizinci element üçün başqa adlar təklif edildi: 1821-ci ildə Con yeni elementi "klaprotium" adlandırmağı təklif etdi - məşhur kimyaçı Martin Klaprothun şərəfinə - uran, sirkonium və titan kəşf edən Gilbert "junonium" - 1804-cü ildə kəşf edilən asteroiddən sonra Juno. Lakin Klaprotun elmə nə qədər böyük xidmətləri olsa da, onun adı kimyəvi elementlər siyahısında yer tutmağa müvəffəq deyildi: kadmium kadmium olaraq qaldı. Düzdür, 19-cu əsrin birinci yarısının rus kimya ədəbiyyatında kadmium tez-tez kadmium adlanırdı.

Təbiətdə olmaq

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

Kadmium sink (kadmium bir çox minerallarda izomorf çirk kimi və həmişə sink minerallarında olur) və digər xalkofil elementlərlə birlikdə isti yeraltı sularda miqrasiya ilə xarakterizə olunur, yəni. kimyəvi elementlər, təbii sulfidlərin, selenidlərin, telluridlərin, sulfosaltların əmələ gəlməsinə meylli və bəzən yerli vəziyyətdə tapılır. Bundan əlavə, kadmium hidrotermal yataqlarda cəmləşmişdir. Vulkanik süxurlar kadmiumla kifayət qədər zəngindir, hər kq-da 0,2 mq-a qədər kadmium vardır; çöküntü süxurları arasında gil qırx səkkizinci elementdə ən zəngindir - 0,3 mq / kq-a qədər (müqayisə üçün əhəngdaşlarında kadmium 0,035 mq / kq, qumdaşlarında - 0,03 mq / kq var). Torpaqda kadmiumun orta miqdarı 0,06 mq/kq-dır.

Həmçinin, bu nadir metal suda - həll edilmiş formada (sulfat, xlorid, kadmium nitrat) və orqano-mineral komplekslərin bir hissəsi kimi suspenziyada mövcuddur. AT təbii şərait Kadmium yeraltı sulara əlvan metal filizlərinin yuyulması, eləcə də su bitkilərinin və onu yığa bilən orqanizmlərin parçalanması nəticəsində daxil olur. 20-ci əsrin əvvəllərindən təbii suların kadmiumla antropogen çirklənməsi kadmiumun suya və torpağa daxil olmasında əsas faktora çevrilmişdir. Suda kadmiumun tərkibinə mühitin pH-sı (qələvi mühitdə kadmium hidroksid şəklində çökür), həmçinin sorbsiya proseslərindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir. Eyni antropogen səbəbə görə kadmium da havada mövcuddur.

Kənd yerlərində havada kadmiumun miqdarı 0,1-5,0 ng / m3 (1 ng və ya 1 nanoqram = 10-9 qram), şəhərlərdə - 2-15 ng / m3, sənaye ərazilərində - 15 ilə 150 ​​ng arasındadır. /m3. Kadmium, əsasən, istilik elektrik stansiyalarında yandırılan bir çox kömürün tərkibində bu elementin olması səbəbindən atmosfer havasına buraxılır. Havadan çökən kadmium suya və torpağa daxil olur. Torpaqda kadmiumun miqdarının artması mineral gübrələrin istifadəsi ilə asanlaşdırılır, çünki onların demək olar ki, hamısında bu metalın kiçik çirkləri var. Sudan və torpaqdan kadmium bitkilərə və canlı orqanizmlərə daxil olur və qida zənciri boyunca insanlara "təchiz edilə" bilər.

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

Kadmium bitkilərdə (ən çox göbələklərdə) və canlı orqanizmlərdə (xüsusilə suda) toplana bilir, bu səbəbdən kadmium dəniz çöküntü süxurlarında - şistlərdə (Mansfeld, Almaniya) tapıla bilər.

Ərizə

Kadmiumun əsas istehlakçısı kimyəvi cərəyan mənbələrinin istehsalıdır: nikel-kadmium və gümüş-kadmium batareyaları, ehtiyat batareyalarda qurğuşun-kadmium və civə-kadmium hüceyrələri, normal Weston hüceyrələri. Sənayedə istifadə olunan kadmium nikel batareyaları (AKN) digər kimyəvi cərəyan mənbələri arasında ən populyarlarından biridir.

Belə akkumulyatorların mənfi lövhələri aktiv maddə kimi kadmium süngəri olan dəmir torlardan hazırlanır, müsbət lövhələr isə nikel oksidi ilə örtülür. Elektrolit kaustik kaliumun (kalium hidroksid) məhluludur. Nikel-kadmium qələvi akkumulyatorlar qurğuşunlu akkumulyatorlardan daha etibarlıdır. Kadmiumdan istifadə edən kimyəvi cərəyan mənbələri uzun xidmət müddəti, sabit işləməsi və yüksək elektrik xüsusiyyətləri ilə fərqlənir. Bundan əlavə, bu batareyaları doldurmaq bir saatdan az vaxt aparır! Bununla belə, AKN tam ilkin boşalma olmadan doldurula bilməz və bunda onlar, əlbəttə ki, metal hidrid batareyalarından daha aşağıdırlar.

Kadmiumun digər geniş tətbiq sahəsi metalların üzərində qoruyucu antikorozif örtüklərin çökdürülməsidir (kadmium örtük). Kadmium örtüyü dəmir və polad məhsulları atmosfer korroziyasından etibarlı şəkildə qoruyur. Keçmişdə metalın ərimiş kadmiuma batırılması ilə kadmium örtükləri edilirdi. müasir proses yalnız elektrolitik üsulla həyata keçirilir. Kadmium örtük təyyarələrin, gəmilərin, eləcə də tropik iqlimlərdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş hissələrin və mexanizmlərin ən vacib hissələrinə tətbiq edilir.

Məlumdur ki, sink və kadmiumun bəzi xüsusiyyətləri oxşardır, lakin kadmium örtüyü sinklənmiş örtüklə müqayisədə müəyyən üstünlüklərə malikdir: birincisi, korroziyaya daha davamlıdır, ikincisi, onu bərabər və hamar etmək daha asandır. Bundan əlavə, sinkdən fərqli olaraq, kadmium qələvi mühitdə sabitdir. Kadmium təbəqəsi olduqca geniş istifadə olunur, lakin kadmium örtüyünün istifadəsinin qəti qadağan olduğu bir sahə var - bu Qida sənayesi. Bu, kadmiumun yüksək toksikliyi ilə əlaqədardır.

Müəyyən bir nöqtəyə qədər kadmium örtüklərinin yayılması başqa bir səbəbdən də məhdud idi - kadmium polad hissəyə elektrolitik şəkildə tətbiq edildikdə, elektrolitdə olan hidrogen metala nüfuz edə bilər və məlum olduğu kimi, bu element hidrogenin kövrəkləşməsinə səbəb olur. yüksək möhkəmlikli poladlar, yük altında metalın gözlənilməz məhvinə səbəb olur. Problemi institutun sovet alimləri həll etdilər fiziki kimya SSRİ Elmlər Akademiyası. Məlum oldu ki, titanın cüzi əlavə edilməsi (min kadmium atomuna bir titan atomu) kadmiumla örtülmüş polad hissəni hidrogenin kövrəkləşməsinin baş verməsindən qoruyur, çünki titan örtük prosesi zamanı bütün hidrogeni poladdan udur.

Kadmiumun dünya istehsalının təxminən onda biri ərintilərin istehsalına sərf olunur. Aşağı ərimə nöqtəsi kadmiumun aşağı əriyən ərintilərdə geniş yayılmasının səbəblərindən biridir. Məsələn, 12,5% kadmium olan Ağac ərintisi belədir. Belə ərintilər lehim kimi, nazik və mürəkkəb tökmələrin alınması üçün material kimi, avtomatik yanğınsöndürmə sistemlərində, şüşənin metal ilə lehimlənməsi üçün istifadə olunur. Tərkibində kadmium olan lehimlər temperaturun dəyişməsinə kifayət qədər davamlıdır.

Kadmium ərintilərinin başqa bir fərqləndirici xüsusiyyəti onların yüksək sürtünmə əleyhinə xüsusiyyətləridir. Beləliklə, avtomobil, təyyarə və dəniz mühərriklərində işləyən rulmanların istehsalı üçün 99% kadmium və 1% nikel olan bir ərinti istifadə olunur. Kadmium turşulara, o cümlədən sürtkü yağlarında olan üzvi turşulara kifayət qədər davamlı olmadığı üçün kadmium əsaslı daşıyıcı ərintilər indium ilə örtülmüşdür. Kiçik kadmium əlavələri (1% -dən az) ilə misin ərintiləri elektrik nəqliyyat xətlərində daha aşınmaya davamlı məftillər hazırlamağa imkan verir. Kadmiumun bu cür cüzi əlavələri misin elektrik xüsusiyyətlərini pisləşdirmədən praktiki olaraq gücünü və sərtliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Kadmium amalgam (kadmiumun civədəki məhlulu) diş plomblarının istehsalı üçün diş texnologiyasında istifadə olunur.

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

Kadmiumun təxminən 20%-i (birləşmələr şəklində) qeyri-üzvi rəngləndiricilərin istehsalı üçün istifadə olunur. Kadmium sulfid CdS, əvvəllər kadmium sarısı adlanan mühüm mineral boyadır. Artıq 20-ci əsrin əvvəllərində kadmium sarısının limon sarısından narıncıya qədər altı rəngdə əldə oluna biləcəyi məlum idi. Yaranan boyalar zəif qələvilərə və turşulara davamlıdır və hidrogen sulfidinə tamamilə həssasdır.

CdS əsaslı boyalar bir çox sahələrdə - rəngkarlıq, çap, çini rəngləmə işlərində istifadə edildi, onlar minik vaqonlarını örtdü, onları lokomotiv tüstüsündən qorudu. Tərkibində kadmium sulfid olan boyalar toxuculuq və sabun sənayesində istifadə olunurdu. Bununla belə, hazırda kifayət qədər bahalı kadmium sulfid tez-tez daha ucuz boyalarla əvəz olunur - kadmopon (kadmium sulfid və barium sulfat qarışığı) və sink-kadmium litopon (kadmoponun tərkibi, üstəgəl sink sulfid).

Başqa bir kadmium birləşməsi, kadmium selenid CdSe, qırmızı boya kimi istifadə olunur. Bununla belə, kadmium birləşmələri yalnız boyaların istehsalında deyil, tətbiqini tapmışdır - kadmium sulfid, məsələn, səmərəliliyi təxminən 10-16% olan film günəş batareyalarının istehsalı üçün də istifadə olunur. Bundan əlavə, CdS kifayət qədər yaxşı termoelektrik materialdır, yarımkeçirici materialların və fosforların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur. Bəzən kadmium kriogen texnologiyada istifadə olunur, bu, mütləq sıfıra (vakuum) yaxın olan maksimum istilik keçiriciliyi (digər metallara nisbətən) ilə əlaqələndirilir.

İstehsal

Kadmiumun əsas "təchizatçıları" sink, mis-sink və qurğuşun-sink filizlərinin emalının əlavə məhsullarıdır. Kadmiumun yerli minerallarına gəldikdə, kadmium əldə etmək üçün maraq doğuran yeganə şey "kadmium qarışığı" adlanan greenockite CdS-dir. Qrinokit sink filizlərinin işlənməsi zamanı faeritlə birlikdə çıxarılır. Təkrar emal prosesi zamanı kadmium prosesin əlavə məhsullarında toplanır və oradan bərpa olunur.

Polimetal filizlərin emalı zamanı, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, kadmium çox vaxt sink istehsalının əlavə məhsuludur. Bunlar ya mis-kadmium tortlarıdır (sink tozunun təsiri ilə sink sulfat ZnSO4-ün təmizləyici məhlulları nəticəsində əldə edilən metal çöküntüləri), tərkibində 2 ilə 12% Cd olan və ya pussierlər (sinkin distillə edilməsi zamanı əmələ gələn uçucu fraksiyalar) , 0,7-1,1% kadmium ehtiva edir.

Qırx səkkizinci elementdə ən zənginləri sinkin rektifikasiya ilə təmizlənməsi zamanı əldə edilən konsentratlardır, onların tərkibində 40%-ə qədər kadmium ola bilər. Mis-kadmium tortlarından və yüksək miqdarda kadmium olan digər məhsullardan, adətən havanın eyni vaxtda aerasiyası ilə sulfat turşusu H2SO4 ilə yuyulur. Proses oksidləşdirici maddənin - manqan filizi və ya elektroliz vannalarından təkrar emal edilmiş manqan çamurunun iştirakı ilə həyata keçirilir.

Bundan əlavə, kadmium qurğuşun və mis əritmə zavodlarının tozundan çıxarılır (onun tərkibində müvafiq olaraq 0,5-5% və 0,2-0,5% kadmium ola bilər). Belə hallarda toz adətən konsentratlaşdırılmış H2SO4 sulfat turşusu ilə təmizlənir, sonra isə yaranan kadmium sulfat su ilə yuyulur. Kadmium süngər sink tozunun təsiri ilə yaranan kadmium sulfat məhlulundan çökdürülür, bundan sonra kükürd turşusunda həll olunur və məhlul natrium karbonat Na2CO3 və ya sink oksidi ZnO-nun təsiri ilə çirklərdən təmizlənir, ondan istifadə etmək də mümkündür. ion mübadiləsi üsulları.

Kadmium metalı alüminium katodlarda elektroliz yolu ilə və ya mərkəzdənqaçma ayırıcı reaktorlardan istifadə edərək sinklə reduksiya (CdSO4 məhlullarından kadmium oksidi CdO-nun sinklə yerdəyişməsi) yolu ilə təcrid olunur. Kadmium metalının təmizlənməsi adətən metalın qələvi təbəqəsi altında əriməsindən ibarətdir (sink və qurğuşunu çıxarmaq üçün), Na2CO3 isə istifadə oluna bilər; ərimənin alüminium (nikelin çıxarılması üçün) və ammonium xlorid NH4Cl (talliumu çıxarmaq üçün) ilə müalicəsi.

Daha yüksək təmizlik kadmium ion mübadiləsi və ya ekstraksiya istifadə edərək həyata keçirilən elektrolitin aralıq təmizlənməsi ilə elektrolitik emalı ilə əldə edilir; metalın rektifikasiyası (adətən aşağı təzyiq altında), zona əriməsi və ya digər kristallaşma üsulları. Yuxarıda göstərilən təmizləmə üsullarını birləşdirərək, əsas çirklərin (sink, mis və başqaları) çəkisi yalnız 10-5% -i olan metal kadmium əldə etmək mümkündür. Bundan əlavə, kadmiumu təmizləmək üçün maye kadmiumda elektrotransfer, natrium hidroksid NaOH əriməsində elektrotəmizləmə və amalgam elektroliz üsullarından istifadə edilə bilər. Zona əriməsi elektrotransfer ilə birləşdirildikdə, təmizlənmə ilə birlikdə kadmium izotoplarının ayrılması baş verə bilər.

Dünyada kadmium istehsalı əsasən sink istehsalının miqyası ilə bağlıdır və son onilliklər ərzində əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır - 2006-cı ilin məlumatlarına görə, dünyada təxminən 21 min ton kadmium istehsal edilmişdir, halbuki 1980-ci ildə bu rəqəm cəmi 15 min ton olmuşdur. . Kadmium istehlakının artması indi də davam edir. Bu metalın əsas istehsalçıları Asiya ölkələridir: Çin, Yaponiya, Koreya, Qazaxıstan. Ümumi istehsalın 12 min tonu onların payına düşür.

Rusiya, Kanada və Meksika da kadmiumun əsas istehsalçıları sayıla bilər. Kadmiumun kütləvi istehsalının Asiyaya doğru yerdəyişməsi onunla bağlıdır ki, Avropada kadmiumdan istifadənin azalması müşahidə olunur, Asiya regionunda isə əksinə, nikel-kadmium elementlərinə tələbat artır. çoxları hasilatı Asiya ölkələrinə köçürmək üçün.

Fiziki xüsusiyyətlər

Kadmium gümüşü-ağ metaldır, təzə kəsildikdə mavi parıldayır, lakin qoruyucu oksid təbəqəsinin əmələ gəlməsi səbəbindən havada qaralır. Kadmium kifayət qədər yumşaq bir metaldır - qalaydan daha sərtdir, lakin sinkdən daha yumşaqdır, onu bıçaqla kəsmək olduqca mümkündür. Yumşaqlıqla birlikdə kadmium sənaye üçün çeviklik və çeviklik kimi vacib keyfiyyətlərə malikdir - o, mükəmməl təbəqələrə yuvarlanır və telə çəkilir. xüsusi problemlər cilalana bilən.

80 o C-dən yuxarı qızdırıldıqda, kadmium elastikliyini itirir və o qədər ki, asanlıqla toz halına salınır. Mohs-a görə kadmiumun sərtliyi ikiyə bərabərdir, Brinell-ə ​​görə (tavlanmış nümunə üçün) 200-275 MPa. Dartma gücü 64 MN/m2 və ya 6,4 kqf/mm2, nisbi uzanma 50% (20 o C-də), axma gücü 9,8 MPa.

Kadmium dövrləri olan altıbucaqlı sıx yığılmış kristal qəfəsə malikdir: a = 0,296 nm, c = 0,563 nm, c/a nisbəti = 1,882, z = 2, enerji kristal qəfəs 116 μJ/kmol. Kosmik qrup С6/mmm, atom radiusu 0,156 nm, ion radiusu Cd2+ 0,099 nm, atom həcmi 13,01∙10-6 m3/mol.

Təmiz kadmiumdan hazırlanmış çubuq əyildikdə qalay kimi zəif bir çat yaradır (“qalay qışqırıq”) - bu, bir-birinə sürtünən metal mikrokristallardır, lakin metaldakı hər hansı çirklər bu təsiri məhv edir. Ümumiyyətlə, fiziki, kimyəvi və farmakoloji xüsusiyyətlərinə görə kadmium sink və civə ilə ən çox oxşarlıqlara malik olan ağır metallar qrupuna aiddir.

Kadmiumun ərimə nöqtəsi (321,1 o C) kifayət qədər aşağıdır və onu qurğuşun (327,4 o C) və ya taliumun (303,6 o C) ərimə nöqtələri ilə müqayisə etmək olar. Bununla belə, bir sıra xassələri ilə oxşar metalların ərimə nöqtələrindən fərqlənir - sinkdən (419,5 o C) aşağı, lakin qalaydan (231,9 o C) yüksəkdir. Kadmiumun qaynama nöqtəsi də aşağıdır - cəmi 770 o C, bu olduqca maraqlıdır - qurğuşun, əksər metallar kimi, ərimə və qaynama nöqtələri arasında böyük fərqə malikdir.

Beləliklə, qurğuşunun qaynama nöqtəsi (1745 o C) ərimə nöqtəsindən 5 dəfə, qaynama nöqtəsi 2620 o C olan qalay isə ərimə nöqtəsindən 11 dəfə yüksəkdir! Eyni zamanda, kadmiuma bənzər sink, 419,5 o C ərimə nöqtəsində yalnız 960 o C qaynama nöqtəsinə malikdir. Kadmium üçün istilik genişlənmə əmsalı 29,8 * 10-6 (25 o C temperaturda) təşkil edir. . 0,519 K-dan aşağı olduqda kadmium superkeçirici olur. 0 o C-də kadmiumun istilik keçiriciliyi 97,55 W / (m * K) və ya 0,233 kal / (sm * san * o C) təşkil edir.

Kadmiumun xüsusi istilik tutumu (25 o C temperaturda) 225,02 j/(kq * K) və ya 0,055 kal/(g * o C) təşkil edir. 0 o C-dən 100 o C temperatur diapazonunda kadmiumun elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı 4,3 * 10-3, kadmiumun xüsusi elektrik müqaviməti (20 o C temperaturda) 7,4 * 10-8 ohm * təşkil edir. m (7,4 * 10-6 ohm*sm). Kadmium diamaqnitdir, onun maqnit həssaslığı -0,176,10-9 (20 o C temperaturda). Standart elektrod potensialı -0,403 V. Kadmiumun elektronmənfiliyi 1,7-dir. Termal neytronların tutulmasının effektiv kəsişməsi 2450-2900-10 ~ 28 m2-dir. Elektronların iş funksiyası = 4,1 eV.

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

Kimyəvi xassələri

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

Artıq qeyd edildiyi kimi, kadmium sink və civə ilə dövri sistemin eyni qrupunda yerləşir, aralarında aralıq mövqe tutur, bu səbəbdən sıra kimyəvi xassələri bütün bu elementlər oxşardır. Məsələn, bu metalların oksidləri və sulfidləri suda praktiki olaraq həll olunmur.

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

Turşular kadmiumla reaksiyaya girərək bu metalın duzlarını əmələ gətirir. Azot turşusu HNO3 kadmiumu asanlıqla həll edir, azot oksidi isə sərbəst buraxılır və nitrat əmələ gəlir ki, bu da hidrat Cd (NO3) 2 * 4H2O verir. Digər turşulardan - xlorid və seyreltilmiş kükürdlü - kadmium hidrogeni yavaş-yavaş sıxışdırır, bu, gərginliklər seriyasında kadmiumun sinkdən daha uzaqda, lakin hidrogendən öndə olması ilə izah olunur. Sinkdən fərqli olaraq, kadmium qələvi məhlullarla qarşılıqlı təsir göstərmir. Kadmium ammonium nitrat NH4NO3 konsentratlı məhlullarda ammonium nitrit NH4NO2-yə qədər azaldır.

Ərimə nöqtəsindən yuxarıda kadmium birbaşa halogenlərlə birləşərək rəngsiz birləşmələr - kadmium halidləri əmələ gətirir. CdCl2, CdBr2 və CdI2 suda çox asanlıqla həll olunur (20 o C-də kütlə 53,2%), etanolda tamamilə həll olmayan kadmium flüorid CdF2 (20 o C-də kütlə 4,06%) həll etmək daha çətindir. Flüorun bir metal üzərində və ya kadmium karbonat üzərində hidrogen ftoridinin təsiri ilə əldə edilə bilər. Kadmium xlorid, kadmiumu konsentratlaşdırılmış xlor turşusu ilə reaksiyaya salmaqla və ya metalı 500 o C-də xlorlamaqla əldə edilir.

Kadmium bromid metalın bromlaşdırılması və ya hidrogen bromidin kadmium karbonat üzərində təsiri ilə əldə edilir. Qızdırıldıqda kadmium kükürdlə reaksiyaya girərək suda və seyreltilmiş turşularda həll olunmayan CdS sulfidini (limon sarısından narıncı qırmızıya) əmələ gətirir. Kadmium fosfor və arsenlə əridildikdə, antimon - kadmium antimonid ilə müvafiq olaraq Cd3P2 və CdAs2 kompozisiyalarının fosfidləri və arsenidləri əmələ gəlir. Kadmium hidrogen, azot, karbon, silikon və bor ilə reaksiya vermir. İstilik zamanı asanlıqla parçalanan CdH2 hidrid və Cd3N2 nitridi dolayı yolla əldə edilmişdir.

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

Cd(OH)2 + 6NH3 * H2O → (OH)2 + 6H2O

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

http://i-think.ru/ saytından materiallardan istifadə

ADR 6.1
Zəhərli maddələr (zəhər)
Tənəffüs yolu ilə, dəri ilə təmasda və ya udulduqda zəhərlənmə riski. Su mühiti və ya kanalizasiya sistemi üçün təhlükəli (civə daşınması üçün ADR təhlükəli yüklərə bənzər, daha az təhlükəli)
Təcili çıxış maskasından istifadə edin
Ağ almaz, ADR nömrəsi, qara kəllə və çarpaz sümüklər

ADR Balıq
Ətraf mühit üçün təhlükəli maddələr (əritmə, həll olunan, toz və axan materiallar daxil olmaqla ekologiya)
Su mühiti və ya kanalizasiya sistemi üçün təhlükəli (civə daşınması üçün ADR təhlükəli yüklərə bənzər, daha az təhlükəli)