Кадмий

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ КАДМИЯ

Кадмий (Cd) — металл серебристо-белого цвета с ярким металлическим блеском и голубоватым отливом. Элемент открыт в 1871 г. Название его происходит от греческого названия цинковой руды, в которой, обнаружен элемент «кадмея».

Кадмий тягуч и ковок, хорошо прокатывается в листы и протягивается в проволоку, он легко режется ножом. При 80°С он становится хрупким.

В атмосфере сухого воздуха кадмий при обычной температуре практически не окисляется. Во влажном воздухе при нормальной температуре на металле медленно образуется тонкая пленка окиси кадмия CdO. В атмосфере промышленных районов, загрязненных SО2 и SО3, кадмий быстро корродирует. При нагревании он образует коричневую пленку окиси, а сильно нагретый кадмий горит, выделяя желто-коричневые ядовитые пары окиси кадмия и окрашивая пламя в красный цвет. При высокой температуре кадмий разлагает пары воды.

При нормальной температуре кадмий устойчив против воздействия щелочей, медленно растворяется в соляной и серной кислотах и легко растворяется в азотной кислоте. Из растворов солей кадмий вытесняется цинком в металлическом виде. Сероводород осаждает кадмий из нейтральных, слабокислых и щелочных растворов в виде канареечно-желтого сульфида CdS.

Из сплава кадмия с медью (кадмиева бронза) изготовляют телефонные и троллейные провода; срок службы таких прводов по сравнению с проводами из чистой  меди значительно больше. Сплав кадмия цинком используют в качестве припоя для  алюминиевой бронзы. Сплавы кадмия  свинцом, оловом и висмутом обладай большой легкоплавкостью и их применяй для изготовления электрических предохранителей, пожарных сигнализаторов и автоматических огнетушителей.

Кадмий входит также в состав некоторых  высококачественных подшипниковых сплавов и в нержавеющие платиново-железные  сплавы с малым коэффициентом расширения, применяемые в часовых механизмах точных приборах. Один из электродов щелочных аккумуляторах делают из сплав кадмия с железом.

Большинство кадмиевых солей, а также пары металлического кадмия ядовиты. Физические и механические свойства кадмия приведены ниже:

Атомная масса

112,4

Плотность при 20°С, г/см3

8,65

Температура, °С:

 

плавления

321

кипения

767

Скрытая теплота плавления, кал/г

13,2

Удельная теплоемкость, кал/г

0,0549

Коэффициент теплопроводности при 20 °С, кал/(см·сек·град)

0,222

Удельное электросопротивление  при 20°С,

Ом*мм2/м

0,0683

Твердость отожженного металла НВ

20

Применяется кадмий главным образом для защитных покрытий и в виде сплавов. Кадмиевые покрытия более стойки, чем цинковые в щелочных и солевых средах, и широко применяются для защиты от коррозии металлических изделий, работающих в контакте с морской водой и солеными растворами, а также для защиты деталей и машин, работающих в закрытых помещениях с умеренной или сильной влажностью или в наружной атмосфере с неагрессивной средой. Они не пригодны для защиты от коррозии в атмосфере, загрязненной SO2, от коррозионного действия бензина и масла, а также водопроводных труб, пищевых резервуаров и предметов домашнего обихода — из-за ядовитости соединений кадмия.

Кадмий применяют в стекольной промышленности, в живописи (лучшая желтая краска), а также в пиротехнике для получения синего пламени. Галоидные соли кадмия используют в фотографии. Кадмий более других элементов склонен поглощать нейтроны, которые служат для расщепления урана, поэтому его применяют в атомном котле для управления реакцией распада урана.