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.