Kadmis: faktai ir faktai. Kadmis: poveikis žmogaus organizmui. Apsinuodijimas sunkiaisiais metalais Pateikite pagrindinių kadmio parametrų skaitines reikšmes

kadmis- antrosios grupės antrinio pogrupio, D. I. Mendelejevo cheminių elementų periodinės sistemos penktojo periodo, elementas, kurio atominis skaičius 48. Jis žymimas simboliu Cd (lot. kadmis). Minkštas kalusis, sidabriškai baltos spalvos pereinamasis metalas.

Rajono gydytojas Rolovas išsiskyrė kietu nusiteikimu. Taigi 1817 m. jis įsakė išimti iš prekybos visus preparatus su cinko oksidu, pagamintus Hermann's Shenbeck gamykloje. Pasirodžius preparatams, jis įtarė, kad cinko okside yra arseno! (Cinko oksidas vis dar naudojamas odos ligoms gydyti, iš jo gaminami tepalai, milteliai, emulsijos.)
Norėdamas įrodyti savo teiginį, griežtasis inspektorius įtariamą oksidą ištirpdė rūgštyje ir per šį tirpalą perleido sieros vandenilį: iškrito geltonos nuosėdos. Arseno sulfidai yra tiesiog geltoni!
Gamyklos savininkas ėmė ginčyti Rolovo sprendimą. Jis pats buvo chemikas ir, asmeniškai išanalizavęs produktų pavyzdžius, arseno juose nerado. Analizės rezultatus jis pranešė Rolovui, o kartu ir Hanoverio valstijos valdžiai. Valdžios institucijos, žinoma, pareikalavo mėginių, kad galėtų išsiųsti juos ištirti vienam iš gerbiamų chemikų. Buvo nuspręsta, kad Rolow ir Hermann ginčo teisėju turėtų būti profesorius Friedrichas Stromeyeris, kuris nuo 1802 m. ėjo Getingeno universiteto Chemijos katedrą ir visų Hanoverio vaistinių generalinio inspektoriaus pareigas.
Stromeyeriui buvo atsiųstas ne tik oksidas, bet ir kiti cinko preparatai iš Hermanno gamyklos, tarp jų ir ZnCO3, iš kurio buvo gautas šis oksidas. Išdegęs cinko karbonatas, Stromeyeris gavo oksido, bet ne baltą, kaip turėjo būti, o gelsvą. Gamyklos savininkas paaiškino spalvą geležies priemaiša, tačiau Stromeyeris toks paaiškinimas nebuvo patenkintas. Nusipirkęs daugiau cinko preparatų, atliko pilną jų analizę ir be didesnio vargo išskyrė pageltimą sukėlusį elementą. Analizė teigė, kad tai ne arsenas (kaip teigė Rolovas), bet ne geležis (kaip teigė Hermanas).

Tai buvo naujas, anksčiau nežinomas metalas, chemiškai labai panašus į cinką. Tik jo hidroksidas, skirtingai nei Zn (OH) 2, nebuvo amfoterinis, bet turėjo ryškių bazinių savybių.

Periodinės lentelės 48 elementas Laisva forma naujasis elementas buvo baltas metalas, minkštas ir nelabai tvirtas, iš viršaus padengtas rusva oksido plėvele. Stromeyeris pavadino šį metalą kadmiu, aiškiai užsimindamas apie jo „cinko“ kilmę: graikiškas žodis καδμεια jau seniai vartojamas cinko rūdoms ir cinko oksidui žymėti.

1818 m. Stromeyeris paskelbė išsamią informaciją apie naują cheminį elementą ir beveik iš karto pradėjo kėsintis į jo prioritetą. Pirmasis prabilo tas pats Rolovas, kuris anksčiau manė, kad preparatuose iš Hermano gamyklos yra arseno. Netrukus po Stromeyerio kitas vokiečių chemikas Kerstenas Silezijos cinko rūdoje rado naują elementą ir dėl vandenilio sulfido suformuotų nuosėdų spalvos pavadino jį mellinu (iš lot. mellinus – „geltona kaip svarainis“). Bet tai buvo kadmis, kurį jau atrado Stromeyeris. Vėliau šiam elementui buvo pasiūlyti dar du pavadinimai: klaprotis – garsaus chemiko Martino Klaprotho garbei ir Junonium – po 1804 m. atrasto asteroido Juno. Tačiau pavadinimas, kurį elementui suteikė jo atradėjas, vis dar buvo tvirtai įsitvirtinęs. Tiesa, XIX amžiaus pirmosios pusės rusų chemijos literatūroje. kadmis dažnai buvo vadinamas kadm.

Kas yra kadmis? Tai sunkusis metalas, gaunamas lydant kitus metalus, tokius kaip cinkas, varis ar švinas. Jis plačiai naudojamas nikelio-kadmio baterijoms gaminti. Be to, tokio elemento yra ir cigarečių dūmuose. Dėl nuolatinio kadmio poveikio atsiranda labai rimtų plaučių ir inkstų ligų. Išsamiau apsvarstykime šio metalo savybes.

Kadmio taikymo sritis

Dažniausiai šis metalas pramonėje naudojamas apsauginėse dangose, kurios apsaugo metalus nuo korozijos. Tokia danga turi didelį pranašumą prieš cinką, nikelį ar alavą, nes nesilupa deformuojant.

Kaip dar gali būti naudojamas kadmis? Jis naudojamas lydiniams, kurie yra nepaprastai apdirbami, gaminti. Kadmio lydiniai su nedideliais vario, nikelio ir sidabro priedais naudojami automobilių, orlaivių ir jūrų variklių guoliams gaminti.

Kur dar naudojamas kadmis?

Suvirintojams, metalurgams ir darbuotojams, susijusiems su tekstilės, elektronikos ir baterijų pramone, labiausiai gresia apsinuodijimas kadmiu. Nikelio-kadmio baterijos naudojamos mobiliuosiuose telefonuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose. Šis metalas taip pat naudojamas plastikų, dažų, metalo dangų gamyboje. Daugelyje reguliariai tręšiamų dirvožemių taip pat gali būti daug šio toksiško metalo.

kadmis: savybės

Kadmis ir jo junginiai apibūdinami kaip, tačiau neįrodyta, kad nedidelis elemento kiekis aplinkoje sukelia vėžį. Metalo dalelių įkvėpimas pramoninėje gamyboje tikrai prisideda prie plaučių vėžio išsivystymo, tačiau valgydami užterštą maistą rizikos susirgti vėžiu nekyla.

Kaip kadmis patenka į žmogaus organizmą?

Visi jau seniai žinojo, kad cigarečių dūmuose yra kadmio. Šio sunkaus metalo į rūkančiojo organizmą patenka dvigubai daugiau nei žmogaus, kuriam toks blogas įprotis nėra. Tačiau pasyvus rūkymas gali būti žalingas.

Grėsmę gali kelti lapinės daržovės, grūdai ir bulvės, auginamos daug kadmio turinčiose dirvose. Padidėjusiu šio metalo kiekiu garsėja ir jūrų gyvybės bei gyvūnų kepenys ir inkstai.

Daugelis pramonės įmonių, ypač metalurgijos, į atmosferą išmeta didelius kiekius kadmio. Šalia tokių įmonių gyvenantys žmonės automatiškai patenka į rizikos grupę.

Kai kuriose žemės ūkio paskirties vietose aktyviai naudojamos fosfatinės trąšos, kuriose yra nedidelis kiekis kadmio. Šioje žemėje užauginti produktai kelia potencialią grėsmę žmonėms.

Kadmio poveikis žmogaus organizmui

Taigi, mes išsiaiškinome, kas yra kadmis. Šio sunkiojo metalo poveikis žmogaus organizmui gali sukelti neigiamų pasekmių. Bet kuriame gyvame organizme jo randama nežymiai, o jo biologinis vaidmuo vis dar nėra visiškai suprantamas. Paprastai kadmis yra susijęs su neigiama funkcija.

Jo toksinis poveikis pagrįstas sieros turinčių aminorūgščių blokavimu, dėl kurio sutrinka baltymų apykaita ir pažeidžiamas ląstelės branduolys. Šis sunkusis metalas skatina kalcio pasišalinimą iš kaulų ir pažeidžia nervų sistemą. Jis gali kauptis inkstuose ir kepenyse, o iš organizmo pasišalina labai lėtai. Šis procesas gali trukti dešimtmečius. Paprastai kadmis išsiskiria su šlapimu ir išmatomis.

Kadmio įkvėpimas

Šis elementas į pramonės darbuotojų organizmą patenka įkvėpus. Norėdami to išvengti, naudokite veiksmingas apsaugos priemones. Šios taisyklės nepaisymas sukelia liūdnų pasekmių. Įkvepiant kadmio, tokio metalo poveikis žmogaus organizmui pasireiškia taip: pakyla kūno temperatūra, atsiranda šaltkrėtis, raumenų skausmai.

Po kurio laiko atsiranda plaučių pažeidimas, krūtinės skausmas, dusulys, kosulys. Sunkiais atvejais ši būklė sukelia paciento mirtį. Kadmio turinčio oro įkvėpimas prisideda prie inkstų ligų ir osteoporozės išsivystymo. Tikimybė susirgti plaučių vėžiu padidėja kelis kartus.

Kadmio suvartojimas su maistu

Kodėl vandenyje ir maiste esantis kadmis yra pavojingas? Reguliariai vartojant užterštą maistą ir vandenį, šis metalas pradeda kauptis organizme, o tai sukelia neigiamų pasekmių: sutrinka inkstų veikla, nusilpsta kaulinis audinys, pažeidžiamos kepenys ir širdis, sunkiais atvejais ištinka mirtis.

Valgydami kadmiu užterštą maistą, gali atsirasti skrandžio dirginimas, pykinimas, pilvo skausmas, viduriavimas ir vėmimas. Be to, atsiranda į gripą panašių simptomų, atsiranda gerklų edema, dilgčioja rankos.

Apsinuodijimo kadmiu priežastys

Apsinuodijimas sunkiaisiais metalais dažniausiai pasireiškia vaikams, diabetikams, nėščioms ir žindančioms moterims, piktnaudžiaujantiems rūkymu. Japonijoje apsinuodijimas kadmiu atsiranda valgant užterštus ryžius. Tokiu atveju išsivysto apatija, pažeidžiami inkstai, suminkštėja ir deformuojasi kaulai.

Pramoniniai regionai, kuriuose įsikūrusios naftos perdirbimo gamyklos ir metalurgijos įmonės, garsėja tuo, kad ten dirvožemis užterštas kadmiu. Jeigu tokiose vietose auginami augaliniai produktai, tuomet didelė tikimybė, kad bus apsinuodijama sunkiaisiais metalais.

Elementas gali kauptis dideliais kiekiais tabake. Jei žaliava džiovinama, metalo kiekis smarkiai pakyla. Kadmio patekimas į organizmą vyksta tiek esant aktyviam, tiek su plaučių vėžiu, tiesiogiai priklauso nuo metalo kiekio dūmuose.

Apsinuodijimo gydymas

Kadmis:

• centrinės nervų sistemos pažeidimas;
• aštrus kaulų skausmas;
• baltymas šlapime;
• akmenys inkstuose;
• lytinių organų funkcijos sutrikimas.

Jei įvyksta ūmus apsinuodijimas, nukentėjusysis turi būti šiltas, jam reikia suteikti gryno oro antplūdį ir pailsėti. Išplovus skrandį jam reikia duoti šilto pieno, į kurį įberiama šiek tiek geriamosios sodos. Kadmiui priešnuodžių nėra. Metalui neutralizuoti naudojamas unitiolis, steroidai ir diuretikai. Kompleksinis gydymas apima kadmio antagonistų (cinko, geležies, seleno, vitaminų) naudojimą. Gydytojas gali paskirti bendrą tonizuojančią dietą, kurioje yra daug skaidulų ir pektino.

Galimos pasekmės

Toks metalas kaip kadmis turi labai rimtą poveikį žmogaus organizmui, o apsinuodijus šiuo elementu pasekmės gali būti pavojingos. Jis išstumia kalcį iš kaulų, prisidedant prie osteoporozės vystymosi. Suaugusiesiems ir vaikams pradeda lenkti stuburas, atsiranda kaulų deformacija. Vaikystėje toks apsinuodijimas sukelia encefalopatiją ir neuropatiją.

Išvestis

Taigi, mes išsiaiškinome, kas yra sunkusis metalas, pavyzdžiui, kadmis. Šio elemento įtaka žmogaus organizmui yra gana rimta. Palaipsniui kaupiasi organizme, sukelia daugelio organų sunaikinimą. Jūs netgi galite apsinuodyti kadmiu, jei valgysite daug užteršto maisto. Apsinuodijimo pasekmės taip pat gana pavojingos.

kadmis

KADMIS-Aš esu; m.[lat. kadmis iš graikų kalbos. kadmeia - cinko rūda]

1. Cheminis elementas (Cd), sidabriškai baltas minkštas, klampus metalas, esantis cinko rūdose (jis yra daugelio žemo lydymosi lydinių, naudojamų branduolinėje pramonėje, dalis).

2. Įvairių atspalvių dirbtiniai geltoni dažai.

◁ Kadmis, th, th. K-tieji lydiniai. K-oji geltona(dažai).

(lot. Kadmis), periodinės sistemos II grupės cheminis elementas. Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos kadméia – cinko rūda. Sidabrinis metalas su melsvu blizgesiu, minkštas ir tirpus; tankis 8,65 g / cm 3, t pl 321,1ºC. Jie išgaunami apdorojant švino-cinko ir vario rūdas. Jie naudojami dengimui kadmiu, didelės galios akumuliatoriuose, branduolinėje energetikoje (reaktorių valdymo strypai), pigmentų gamybai. Tai yra žemo lydymosi ir kitų lydinių dalis. Kadmio sulfidai, selenidai ir teluridai yra puslaidininkinės medžiagos. Daugelis kadmio junginių yra nuodingi.

Kadmis (lot. Kadmis), Cd (skaitykite „kadmis“), cheminis elementas, kurio atominis skaičius 48, atominė masė 112,41.
Natūralų kadmį sudaro aštuoni stabilūs izotopai: 106 Cd (1,22 %), 108 Cd (0,88 %), 110 Cd (12,39 %), 111 Cd (12,75 %), 112 Cd (24,07 %), 113 Cd (12,2 %) 114 Cd (28,85 %) ir 116 Cd (12,75 %). Įsikūręs 5 periodo periodinės elementų lentelės IIB grupėje. Dviejų išorinių elektroninių sluoksnių konfigūracija 4 s 2 p 6 d 10 5s 2 ... Oksidacijos būsena +2 (II valentingumas).
Atomo spindulys 0,154 nm, Cd 2+ jono spindulys 0,099 nm. Nuosekliosios jonizacijos energijos yra 8,99, 16,90, 37,48 eV. Paulingo elektronegatyvumas (cm. POLING Linus) 1,69.
Atradimų istorija
Atrado vokiečių profesorius F. Stromeyeris (cm. STROMEIER Friedrich) 1817 m. Magdeburgo vaistininkai tirdami cinko oksidą (cm. CINKAS (cheminis elementas)Įtarta, kad ZnO turi arseno priemaišų (cm. ARSENAS)... F. Stromeyeris iš ZnO išskyrė rudai rudą oksidą, redukavo jį vandeniliu (cm. VANDENILIO) ir gavo sidabriškai baltą metalą, kuris buvo pavadintas kadmiu (iš graikų kadmeia – cinko rūda).
Buvimas gamtoje
Žemės plutoje yra 1,35 · 10 -5 % masės, jūrų ir vandenynų vandenyje 0,00011 mg/l. Yra žinomi keli labai reti mineralai, pavyzdžiui, žaliokitas GdS, otavitas CdCO 3, monteponitas CdO. Kadmis kaupiasi polimetalinėse rūdose: sfalerite (cm. SFALERITAS)(0,01-5%), galena (cm. GALENA)(0,02%), chalkopiritas (cm. HALKOPIRITAS)(0,12%), piritas (cm. PIRITAS)(0,02%), falorai (cm. MĖLYNA RŪDA) ir staninas (cm. STANNINAS)(iki 0,2 proc.).
Priėmimas
Pagrindiniai kadmio šaltiniai yra tarpiniai cinko gamybos produktai, švino ir vario lydyklų dulkės. Žaliava apdorojama koncentruota sieros rūgštimi ir gaunamas CdSO 4 tirpale. Cd iš tirpalo išskiriamas naudojant cinko dulkes:
CdSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cd
Gautas metalas išvalomas perlydant po šarmo sluoksniu, kad būtų pašalintos cinko ir švino priemaišos. Didelio grynumo kadmis gaunamas elektrocheminiu rafinavimu su tarpiniu elektrolito valymu arba zoniniu lydymu (cm. ZONOS LYDYMAS).
Fizinės ir cheminės savybės
Kadmis yra sidabriškai baltas minkštas metalas su šešiakampe gardele ( a = 0,2979, su= 0,5618 nm). Lydymosi temperatūra 321,1 °C, virimo temperatūra 766,5 °C, tankis 8,65 kg / dm3. Jei kadmio lazdelė yra įlinkusi, tuomet galima išgirsti silpną traškėjimą – tai metaliniai mikrokristalai trinasi vienas į kitą. Standartinis kadmio elektrodo potencialas -0,403 V, standartinių potencialų diapazone (cm. STANDARTINIS TALPA) jis yra prieš vandenilį (cm. VANDENILIO).
Sausoje atmosferoje kadmis yra stabilus, drėgnoje atmosferoje palaipsniui pasidengia CdO oksido plėvele. Virš lydymosi temperatūros kadmis dega ore ir susidaro rudas CdO oksidas:
2Cd + O 2 = 2CdO
Kadmio garai reaguoja su vandens garais, sudarydami vandenilį:
Cd + H 2 O = CdO + H 2
Palyginti su savo kaimynu IIB grupėje - Zn, kadmis lėčiau reaguoja su rūgštimis:
Сd + 2HCl = CdCl2 + H2
Reakcija lengviausiai vyksta naudojant azoto rūgštį:
3Cd + 8HNO 3 = 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
Kadmis nereaguoja su šarmais.
Reakcijų metu jis gali veikti kaip švelnus reduktorius, pavyzdžiui, koncentruotuose tirpaluose jis gali redukuoti amonio nitratą į NH 4 NO 2 nitritą:
NH 4 NO 3 + Cd = NH 4 NO 2 + CdO
Kadmis oksiduojamas Cu (II) arba Fe (III) druskų tirpalais:
Cd + CuCl 2 = Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd = 2FeCl 2 + CdCl 2
Virš lydymosi temperatūros kadmis reaguoja su halogenais (cm. HALOGENAI) susidarant halogenidams:
Cd + Cl 2 = CdCl 2
Su pilka (cm. SIERA) ir kiti chalkogenai sudaro chalkogenidus:
Cd + S = CdS
Kadmis nereaguoja su vandeniliu, azotu, anglimi, siliciu ir boru. Cd 3 N 2 nitridas ir CdH 2 hidridas gaunami netiesiogiai.
Vandeniniuose tirpaluose kadmio jonai Cd 2+ sudaro vandens kompleksus 2+ ir 2+.
Kadmio hidroksidas Cd (OH) 2 gaunamas į kadmio druskos tirpalą pridedant šarmo:
СdSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2 Ї
Kadmio hidroksidas praktiškai netirpsta šarmuose, nors ilgai verdant labai koncentruotuose šarmų tirpaluose fiksuojamas hidroksido kompleksų 2– susidarymas. Taigi, amfoterinis (cm. AMPHOTHERIC) kadmio oksido CdO ir hidroksido Cd (OH) 2 savybės yra daug silpnesnės nei atitinkamų cinko junginių.
Kadmio hidroksidas Cd (OH) 2 dėl kompleksavimo lengvai tirpsta vandeniniuose amoniako NH 3 tirpaluose:
Cd (OH) 2 + 6NH 3 = (OH) 2
Taikymas
40 % pagaminamo kadmio sunaudojama metalų antikorozinėms dangoms padengti. 20% kadmio atitenka kadmio elektrodų, naudojamų baterijose, normaliuose Weston elementuose, gamybai. Apie 20 % kadmio sunaudojama neorganinių dažų, specialių lydmetalių, puslaidininkinių medžiagų ir fosforo gamybai. 10% kadmio yra papuošalų ir mažai tirpstančių lydinių, plastikų komponentas.
Fiziologinis veiksmas
Kadmio ir jo junginių garai yra toksiški, todėl kadmis gali kauptis organizme. Didžiausia leistina kadmio koncentracija geriamajame vandenyje yra 10 mg / m 3. Ūmaus apsinuodijimo kadmio druskomis simptomai yra vėmimas ir traukuliai. Tirpieji kadmio junginiai, patekę į kraują, veikia centrinę nervų sistemą, kepenis ir inkstus, sutrikdo fosforo-kalcio apykaitą. Lėtinis apsinuodijimas sukelia anemiją ir kaulų sunaikinimą.

enciklopedinis žodynas. 2009 .

Pažiūrėkite, kas yra „kadmis“ kituose žodynuose:

- (lot.kadmis). Klampus metalas, panašus į alavo spalvą. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinovas A.N., 1910. KADMIUS lat. kadmis, iš kadmeia gea, kadmio žemė. Metalas, kuris atrodo kaip alavas. Paaiškinimas dėl 25 000 užsienio ... ... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas

KADMIS- KADMIS, kadmis, chem. elementas, char. Cd, atominė masė 112,41, serijos numeris 48. Maži jo kiekiai yra daugumoje cinko rūdų ir gaunamas kaip šalutinis produktas kasant cinką; taip pat galima gauti...... Puiki medicinos enciklopedija

KADMIS- žr. KADMIS (Cd). Yra daugelio pramonės įmonių, ypač švino-cinko ir metalo apdirbimo gamyklų, kuriose naudojamas galvanizavimas, šakų vandenyse. Jo yra fosfatinėse trąšose. Sieros rūgštis tirpsta vandenyje, ...... Žuvų ligos: vadovas

kadmis- (Cd) sidabriškai baltas metalas. Jis naudojamas atominėje energetikoje ir galvanizuojant, yra lydinių dalis, naudojamas spausdinimo plokščių, lydmetalių, suvirinimo elektrodų ruošimui, puslaidininkių gamyboje; yra komponentas ...... Rusijos darbo apsaugos enciklopedija

- (kadmis), Cd, periodinės sistemos II grupės cheminis elementas, atominis skaičius 48, atominė masė 112,41; metalas, lyd.t. 321,1shC. Kadmis naudojamas dengiant antikorozines metalų dangas, gaminant elektrodus, išgaunant pigmentus, ... Šiuolaikinė enciklopedija

- (simbolis Cd), sidabriškai baltas metalas iš antrosios periodinės lentelės grupės. Pirmą kartą išskirtas 1817 m. Sudėtyje yra žaliookkite (sulfido pavidalu), tačiau daugiausia jis gaunamas kaip šalutinis produktas ekstrahuojant cinką ir šviną. Lengva padirbti... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

Cd (iš graikų kadmeia cinko rūdos * a. Kadmio; n. Kadmio; f. Kadmio; ir. Kadmio), chem. II grupės periodinio elemento. Mendelejevo sistema, at.n. 48, val. m. 112,41. Gamtoje yra 8 stabilūs izotopai 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%), ... ... Geologijos enciklopedija

Vyras. metalas (vienas iš cheminių principų arba neskaidomų elementų), randamas cinko rūdoje. Kadmis, susijęs su kadmiu. K admisty, kuriame yra kadmio. Dahlio aiškinamasis žodynas. Į IR. Dahl. 1863 1866... Dahlio aiškinamasis žodynas

kadmis- (kadmis), Cd, periodinės sistemos II grupės cheminis elementas, atominis skaičius 48, atominė masė 112,41; metalas, lyd.t. 321,1 °C. Kadmis naudojamas dengiant antikorozines metalų dangas, gaminant elektrodus, išgaunant pigmentus, ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

KADMIS- chemija. elementas, simbolis Cd (lot. kadmis), at. n. 48, val. m 112,41; sidabriškai baltas blizgus minkštas metalas, tankis 8650 kg / m3, lydymosi temperatūra = 320,9 ° С. Kadmis yra retas ir mikroelementas, nuodingas, dažniausiai randamas rūdose kartu su cinku, kuriam ... ... Didžioji politechnikos enciklopedija

- (lot. Kadmis) Cd, periodinės sistemos II grupės cheminis elementas, atominis skaičius 48, atominė masė 112,41. Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos žodžio kadmeia cinko rūda. Sidabrinis metalas su melsvu blizgesiu, minkštas ir tirpus; tankis 8,65 g / cm ir sup3, ... ... Didysis enciklopedinis žodynas

kadmis(kadmis), Cd, Mendelejevo periodinės sistemos II grupės cheminis elementas; atominis skaičius 48, atominė masė 112,40; baltas, blizgus, sunkus, minkštas, dygliuotas metalas. Elementas susideda iš 8 stabilių izotopų, kurių masės skaičiai: 106 (1,215 %), 108 (0,875 %), 110 (12,39 %), 111 (12,75 %), 112 (24,07 %), 113 (12 , 26 %), mišinys. ), 114 (28,86 proc.), 116 (7,58 proc.).

Istorinė nuoroda. 1817 metais vokiečių chemikas F. Stromeyeris, atlikdamas auditą vienoje iš vaistinių, nustatė, kad ten esančiame cinko karbonate yra nežinomo metalo priemaišos, kurią iš rūgštaus tirpalo vandenilio sulfidas nusodino geltonos sulfido pavidalu. Stromeyeris atrastą metalą pavadino kadmiu (iš graikų kadmeia – nešvarus cinko oksidas, taip pat cinko rūda). Nepriklausomai nuo jo vokiečių mokslininkai K. Hermannas, K. Carstenas ir W. Meissneris 1818 m. atrado kadmį Silezijos cinko rūdose.

Kadmio pasiskirstymas gamtoje. Kadmis yra retas mikroelementas, kurio litosferos klarkas sudaro 1,3 · 10–5 % masės. Kadmiui būdinga migracija karštame gruntiniame vandenyje kartu su cinku ir kitais chalkofiliniais elementais bei koncentracija hidroterminiuose telkiniuose. Mineraliniame sfelerite ZnS kai kur Cd yra iki 0,5-1%, daugiausiai iki 5%. Greenockite CdS yra mažiau paplitęs. Kadmis susikaupęs jūrinėse nuosėdinėse uolienose – skalūnuose (Mansfeldas, Vokietija), smiltainiuose, kuriuose taip pat siejamas su cinku ir kitais chalkofiliniais elementais. Biosferoje žinomi trys labai reti nepriklausomi kadmio mineralai – karbonatas CdCO 3 (pozos), oksidas CdO (monteponitas) ir selenidas CdSe.

Fizinės kadmio savybės. Kadmio kristalinė gardelė yra šešiakampė, a = 2,97311 Å, c = 5,60694 Å (esant 25 °C); atominis spindulys 1,56 Å, joninis spindulys Cd 2+ 1,03 Å. Tankis 8,65 g / cm 3 (20 ° C), lydymosi temperatūra 320,9 ° C, virimo temperatūra 767 ° C, šiluminio plėtimosi koeficientas 29,8 · 10 -6 (esant 25 ° C); šilumos laidumas (esant 0 ° C) 97,55 W / (m K) arba 0,233 cal / (cm sek ° C); savitoji šiluma (esant 25 °C) 225,02 J / (kg K) arba 0,055 cal / (g ° C); varža elektrinė (esant 20 ° C) 7,4 · 10 -8 omų · m (7,4 · 10 -6 omų · cm); elektrinės varžos temperatūros koeficientas 4,3 · 10 -3 (0-100 ° C). Tempiamasis stipris 64 MN / m 2 (6,4 kgf / mm 2), pailgėjimas 20%, Brinelio kietumas 160 MN / m 2 (16 kgf / mm 2).

Cheminės kadmio savybės. Pagal išorinę 4d 10 5s 2 atomo elektroninę konfigūraciją, kadmio valentingumas junginiuose yra 2. Ore kadmis susiblunka, pasidengdamas plona CdO oksido plėvele, apsaugančia metalą nuo tolesnės oksidacijos. Stipriai kaitinant ore, kadmis sudega į oksidą CdO - kristalinius miltelius nuo šviesiai rudos iki tamsiai rudos spalvos, tankis 8,15 g / cm 3; 700 ° C temperatūroje CdO sublimuojasi nelydant. Kadmis tiesiogiai jungiasi su halogenais; šie junginiai yra bespalviai; CdCl 2, CdBr 2 ir CdI 2 labai lengvai tirpsta vandenyje (1 dalyje 20 °C vandens yra apie 1 dalis bevandenės druskos), CdF 2 tirpsta sunkiau (1 dalis 25 dalyse vandens). Su siera kadmis sudaro sulfido CdS nuo citrinos geltonos iki oranžinės raudonos spalvos, netirpus vandenyje ir praskiestose rūgštyse. Kadmis lengvai tirpsta azoto rūgštyje, išsiskiriant azoto oksidams ir susidaro nitratas, dėl kurio susidaro hidratas Cd (NOa) 2 5H 2 O ir sulfatas 3CdSO 4 · 8H 2 O. Kadmio druskų tirpalai dėl hidrolizės vyksta rūgštine reakcija; šarminiai šarmai iš jų nusodina baltąjį hidroksidą Cd (OH) 2, netirpus reagento pertekliumi; tačiau veikiant koncentruotus šarmų tirpalus su Cd (OH) 2, buvo gauti hidroksokadmiatai, pavyzdžiui, Na 2. Cd 2+ katijonas lengvai sudaro kompleksinius jonus su amoniaku 2+ ir su cianogenu 2- ir 4-. Yra žinoma daug bazinių, dvigubų ir kompleksinių kadmio druskų. Kadmio junginiai yra nuodingi; ypač pavojinga įkvėpti jo oksidų garų.

Kadmio gavimas. Kadmis gaunamas iš šalutinių cinko, švino-cinko ir vario-cinko rūdų perdirbimo produktų. Šie produktai (turintys 0,2-7 % kadmio) apdorojami praskiesta sieros rūgštimi, kuri tirpdo kadmio ir cinko oksidus. Kadmis iš tirpalo nusodinamas su cinko dulkėmis; kempinė liekana (kadmio ir cinko mišinys) ištirpinama praskiestoje sieros rūgštyje ir kadmis išskiriamas šio tirpalo elektrolizės būdu. Elektrolitinis kadmis perlydomas po kaustinės sodos sluoksniu ir supilamas į pagaliukus; metalo grynumas - ne mažesnis kaip 99,98%.

Kadmio taikymas. Metalinis kadmis naudojamas branduoliniuose reaktoriuose, antikorozinėms ir dekoratyvinėms dangoms, akumuliatoriuose. Kadmis yra kai kurių guolių lydinių pagrindas ir yra mažai tirpstančių lydinių (pavyzdžiui, medienos lydinio) dalis. Žemo lydymosi lydiniai naudojami stiklui surišti su metalu, automatiniuose gesintuvuose, ploniems ir sudėtingiems liejiniams gipso formose ir kt. Kadmio sulfidas (kadmio geltonas) - dažai dažymui. Kadmio sulfatas ir amalgama naudojami normalioje Weston ląstelėje.

Kadmis organizme. Kadmio kiekis augaluose yra 10-4% (sausojoje medžiagoje); kai kuriuose gyvūnuose (kempinės, koelenteratai, kirmėlės, dygiaodžiai ir gaubtagyviai) - 4-10 -5 - 3-10 -3% sausosios medžiagos. Aptinkama visuose stuburiniuose gyvūnuose. Kepenys yra turtingiausios kadmio. Kadmis veikia angliavandenių apykaitą, hipuro rūgšties sintezę kepenyse ir tam tikrų fermentų veiklą.

APIBRĖŽIMAS

kadmis- keturiasdešimt aštuntas periodinės lentelės elementas. Pavadinimas – Cd iš lotyniško žodžio „kadmis“. Įsikūręs penktajame periode, IIB grupėje. Nurodo metalus. Šerdies įkrova yra 48.

Savo savybėmis kadmis panašus į cinką ir dažniausiai randamas kaip priemaiša cinko rūdose. Pagal paplitimą gamtoje jis gerokai prastesnis už cinką: kadmio kiekis žemės plutoje yra tik apie 10 -5 % (masės).

Kadmis yra sidabriškai baltas (1 pav.) minkštas, kalus, plastiškas metalas. Įtampų serijoje jis stovi toliau nei cinkas, bet lenkia vandenilį ir išstumia paskutinę rūgštį. Kadangi Cd (OH) 2 yra silpnas elektrolitas, kadmio druskos hidrolizuojasi, o jų tirpalai yra rūgštūs.

Ryžiai. 1. Kadmis. Išvaizda.

Kadmio atominė ir molekulinė masė

Santykinė medžiagos molekulinė masė(M r) yra skaičius, rodantis, kiek kartų tam tikros molekulės masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės, ir elemento santykinė atominė masė(A r) - kiek kartų vidutinė cheminio elemento atomų masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės.

Kadangi laisvoje būsenoje kadmis egzistuoja monoatominių Cd molekulių pavidalu, jo atominės ir molekulinės masės reikšmės sutampa. Jie lygūs 112,411.

Kadmio izotopai

Yra žinoma, kad gamtoje kadmis gali būti aštuonių stabilių izotopų pavidalu, iš kurių du yra radioaktyvūs (113 Cd, 116 Cd): 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd ir 114 Cd. Jų masės skaičiai yra atitinkamai 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 ir 116. Kadmio izotopo 106 Cd branduolyje yra keturiasdešimt aštuoni protonai ir penkiasdešimt aštuoni neutronai, o likusieji izotopai nuo jo skiriasi tik neutronų skaičiumi.

Kadmio jonai

Kadmio atomo išoriniame energijos lygyje yra du elektronai, kurie yra valentiniai:

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

Dėl cheminės sąveikos kadmis dovanoja savo valentinius elektronus, t.y. yra jų donoras ir virsta teigiamai įkrautu jonu:

Cd 0 -2e → Cd 2+.

Kadmio molekulė ir atomas

Laisvoje būsenoje kadmis egzistuoja monoatominių Cd molekulių pavidalu. Štai keletas savybių, apibūdinančių kadmio atomą ir molekulę:

Kadmio lydiniai

Kadmis yra kai kurių lydinių komponentas. Pavyzdžiui, vario lydiniai, kuriuose yra apie 1% kadmio (kadmio bronza), naudojami telegrafo, telefono, troleibusų laidams gaminti, nes šie lydiniai turi didesnį stiprumą ir atsparumą dilimui nei varis. Kai kuriuose žemo lydymosi lydinių, pavyzdžiui, naudojamų automatiniuose gesintuvuose, yra kadmio.

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

2 PAVYZDYS