№48 Кадмий

История открытия:

Кадмий был открыт в 1817 г. Штромейером (Stromeyer) в Геттингене при исследовании продававшегося в аптеках Хильдесхаймера карбоната цинка. После прокаливания он оставлял коричневатую окись, хотя и не содержал железа. Ученый назвал металл кадмием, подчеркнув тем самым его "родственные связи" с цинком: греческое слово "кадмея" с древних времен означало "цинковая руда".
Почти одновременно Херман (Неrmann) нашел кадмий в окиси цинка, раствор которой давал с сероводородом вместо белого желтый осадок, вследствие чего она была конфискована в Магдебурге из опасения, что в ней содержится мышьяк.

Получение:

В природе: гриновит CdS и отавит CdCO₃, часто совместно с цинком. В настоящее время кадмий выделяют преимущественно электролитическим способом (наряду с электролитическим получением цинка) или осаждением цинковой пылью.

Физические свойства:

Кадмий представляет собой белый блестящий металл. На воздухе он быстро тускнеет благодаря образованию тонкой окисной пленки. Кадмий довольно мягок, его можно резать ножом. Кроме того, он очень тягуч: его можно прокатывать в листы и вытягивать в проволоку. Твердость чистого кадмия невысока, однако она сильно возрастает в результате сплавления его с цинком. Кадмий очень легко спаивается.

Химические свойства:

Будучи сильно нагрет на воздухе, кадмий сгорает красным пламенем с образованием коричневых паров оксида кадмия CdO. При нагревании он легко соединяется также с галогенами. При обычных условиях он не реагирует ни с азотом, ни с водородом. В электрохимическом ряду напряжений кадмий стоит левее водорода, однако ближе к нему, чем цинк, поэтому вытесняется цинком из растворов. Подобно цинку кадмий растворяется в разбавленных сильных кислотах (не окислителях) с выделением водорода. Совершенно чистый кадмий, так же как и очень чистый цинк, в неокисляющих кислотах не растворяется.
Расплавленные щелочи или соли щелочных металлов не реагируют с металлическим кадмием.

Важнейшие соединения:

Оксид кадмия CdO образуется при горении кадмия в виде коричневого порошка). При нагревании около 700° начинает возгоняться не плавясь. При более сильном нагревании разлагается. Поэтому при нагревании оксид кадмия легко восстанавливается, в токе водорода уже при 270-300°, углеродом или окисью углерода при температуре 700°.
Гидрооксид кадмия Сd(OH)₂ в виде белого осадка выпадает при действии щелочи на растворы солей кадмия. Она практически не растворяется в избытке осадителя, но растворима в водном растворе аммиака. Обладает очень слабым амфотерным характером, образуя гидроксокадматы.
Сульфид кадмия CdS выделяется в виде желтого осадка при пропускании сероводорода в растворы солей кадмия. При прокаливании оксида кадмия с серой он получается в виде красивых кристаллов. Свежеосажденный сульфид кадмия очень мало растворим в растворе сернистого аммония и совсем не растворяется в растворах сульфидов щелочных металлов. Сульфид кадмия нерастворим в разбавленной соляной кислоте, но растворяется в концентрированных кислотах, в теплой разбавленной азотной кислоте, а также в кипящей разбавленной в отношении 1 : 5 серной кислоте. Его применяют в качестве малярной краски (кадмиевая желтая), отличающейся яркостью и прочностью.
Галогениды кадмия CdHal₂ - бесцветные крист. вещества, за исключением CdF₂ хорошо растворимы. Из смешанных растворов галогенидов кадмия с другими галогенидами кристаллизуются двойные или комплексные соли.
Соли кадмия, нитрат, сульфат, бесцветные кристаллы, также легко растворимы и образуют двойные соли. Карбонат CdCO₃ нерастворим, при нагревании разлагается на CdO и СО₂.

Применение:

В настоящее время кадмий применяют главным образом как компонент сплавов (стержни ядерных реакторов), в качестве покрытий для защиты металлов от коррозии.
Из соединений кадмия главным образом применяют сульфид в качестве малярной краски, сульфат для элементов Вестона, бромид и иодид в фотографии. Соединения кадмия применяют также в медицине.
Ядовит, вдыхание паров вызывает спазмы. (ПДК 0,1 мг/м³). Высокотоксичны и многие соединения кадмия.

Уканакова Е.А.