Кадмий

Словарь Брокгауза и Ефрона

(хим.) — металл, химич. знак Cd, вес атома = 112. Встречается в немногих и редких минералах (напр. гриноките CdS), чаще вместе с цинком, преимущественно в цинковой обманке (см. Цинк) Силезии, откуда и извлекается вместе с цинком, от которого отличается летучестью, потому что кипит около 770° (а цинк около 930°); на основании этого свойства Cd получается в первых порциях при перегонке цинка, от которого может быть отделен при обжигании цинковой обманки, так как при этом сернистый К. дает сернокислую соль CdSO₄, растворимую в воде, а сернистый цинк образует окись в воде нерастворимую; из раствора же CdSO₄К. вытесняется цинком до конца. Осажденный цинком из растворов, К. плавят и отливают обыкновенно в палочки. Это белый (слегка синеватый), мягкий (но тверже свинца) металл, способный к полировке, напоминает олово; уд. вес 8,6, плавится при 320°, плотность паров 3,94 (воздух = 1); отсюда видно, что в частице его (как ртути и многих др. металлов) содержится 1 атом. На воздухе при обыкновенной температуре не окисляется, а при накаливании дает бурую окись CdO, получаемую обыкновенно прокаливанием углекислой соли. Кислоты серная и соляная растворяют К. труднее, чем цинк, с выделением водорода и образованием растворов солей CdSO₄и CdCl₂; энергичнее действует азотная кислота. Соли К. CdX₂бесцветны и по свойствам сходны с солями цинка. К. относится ко 2-й группе элементов периодической системы, из нечетных рядов, т. е. есть аналог Mg, Zn и Hg. Открыт К. Германом и Штромбергом в 1819 г. В практике употребляется почти исключительно в живописи в виде желтой краски, называемой обыкновенно "К." и содержащей CdS, и в виде йодистого К., CdJ₂, получаемого прямо из металлического К. и йода, растворимого в воде и спирте и применяемого для йодирования коллодия при приготовлении фотографических пластинок. Что касается получения сернистого К., то должно заметить, что сернистый водород, пропущенный в сильно разбавленный раствор солей К., дает прямо (осаждение полное) лимонно-желтый осадок CdS, растворимый в крепких кислотах (в растворе синеродистого калия CdS не растворяется, отличие от меди и др.); крепкие, особенно же нагретые, и в присутствии свободных кислот, растворы солей К. дают с сероводородом уже красноватый осадок сернистого К. (осаждение при этом не бывает полным); оба видоизменения и их смеси применяются как краски в живописи.

Δ.

Большая Советская энциклопедия

(Cadmium)

Cd, химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; белый, блестящий, тяжёлый, мягкий, тягучий металл. Элемент состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Историческая справка. В 1817 нем. химик Ф. Штромейер, при ревизии одной из аптек, обнаружил, что имевшийся там карбонат цинка содержит примесь неизвестного металла, который осаждается в виде жёлтого сульфида сероводородом из кислого раствора. Штромейер назвал открытый им металл кадмием (от греч. kadméia — нечистая окись цинка, также цинковая руда). Независимо от него нем. учёные К. Герман, К. Карстен и В. Мейснер в 1818 открыли К. в силезских цинковых рудах.

Распространение в природе. К. — редкий и рассеянный элемент с кларком литосферы 1,3․10^-5% по массе. Для К. характерны миграция в горячих подземных водах вместе с Цинком и др. халькофильными элементами и концентрация в гидротермальных месторождениях. Минерал сфелерит ZnS местами содержит до 0,5—1% Cd, максимально до 5%. Реже встречается гринокит CdS. Концентрируется кадмий в морских осадочных породах — сланцах (Мансфельд, ГДР), в песчаниках, в которых он также связан с цинком и др. халькофильными элементами. В биосфере известны 3 очень редких самостоятельных минерала К. — карбонат CdCO₃ (отавит), окись CdO (монтепонит) и селенид CdSe.

Физические и химические свойства. Кристаллическая решётка К. гексагональная, а= 2,97311 Å, с= 5,60694 Å (при 25 °С); атомный радиус 1,56 Å, ионный радиус Cd²⁺ 1,03 Å. Плотность 8,65 г/см³ (20 °С), t_пл 320,9° С, t_kип 767 °С, коэффициент термического расширения 29,8․10^-6(при 25 °С); теплопроводность (при 0 °C) 97,55 вт/(м․К) или 0.233 кал/(см․сек°С); удельная теплоёмкость (при 25 °С) 225,02 дж/(кг․К)или 0,055 кал/(г․°С); удельное электросопротивление (при 20°C) 7,4․10^-8ом․м(7,4․10^-6 ом․см); температурный коэффициент электросопротивления 4,3․10^-3 (0—100 °С). Предел прочности при растяжении 64 Мн/м²(6,4 кгс/мм²), относительное удлинение 20%, твёрдость по Бринеллю 160 Мн/м² (16 кгс/мм²).

В соответствии с внешней электронной конфигурацией атома 4d¹⁰ 5s² валентность К. в соединениях равна 2 (впрочем, имеются указания на образование ионов Cd₂²⁺ при растворении К. в расплавленном CdCl₂). На воздухе К. тускнеет, покрываясь тонкой плёнкой окиси CdO, которая защищает металл от дальнейшего окисления. При сильном нагревании на воздухе К. сгорает в окись CdO — кристаллический порошок от светло-коричневого до темно-бурого цвета, плотность 8,15 г/см³; при 700 °С CdO возгоняется, не плавясь. К. непосредственно соединяется с галогенами; эти соединения бесцветны; CdCl₂, CdBr₂ и Cdl2 очень легко растворимы в воде (около 1 ч. безводной соли в 1 ч. воды при 20 °С), CdF₂ растворим труднее (1 ч. в 25 ч. воды). С серой К. образует сульфид CdS от лимонно-жёлтого до оранжево-красного цвета, нерастворимый в воде и разбавленных кислотах. К. легко растворяется в азотной кислоте с выделением окислов азота и образованием нитрата, который даёт гидрат Cd (NO3)₂․4H₂O. Из кислот — соляной и разбавленной серной К. медленно выделяет водород, при выпаривании растворов из них кристаллизуются гидраты хлорида 2CdCl₂․5H₂O и сульфата 3CdSO₄․8H₂O. Растворы солей К. имеют кислую реакцию вследствие Гидролиза; едкие щёлочи осаждают из них белую гидроокись Cd (OH)₂, нерастворимую в избытке реактива; впрочем, при действии концентриров. растворов щёлочи на Cd (OH)₂ были получены гидрооксокадмиаты, например Na₂[Cd (OH)]. Катион Cd²⁺ легко образует комплексные ионы с аммиаком [Cd (NH₃)₄]²⁺ и с цианом [Cd (CN)₄]^2- и [Cd (CN)₆]^4-. Известны многочисленные основные, двойные и комплексные соли К. Соединения К. ядовиты; особенно опасно вдыхание паров его окиси.

Получение и применение. К. получают из побочных продуктов переработки цинковых, свинцово-цинковых и медно-цинковых руд. Эти продукты (содержащие 0,2—7% К.) обрабатывают разбавленной серной кислотой, которая растворяет окиси К. и цинка. Из раствора осаждают К. цинковой пылью; губчатый остаток (смесь К. и цинка) растворяют в разбавленной серной кислоте и выделяют К. электролизом этого раствора. Электролитический К. переплавляют под слоем едкого натра и отливают в палочки; чистота металла — не менее 99,98%.

Металлический К. применяют в ядерных реакторах (См. Ядерный реактор), для антикоррозионных и декоративных покрытий (см. Кадмирование), в Аккумуляторах. К. служит основой некоторых подшипниковых сплавов, входит в состав легкоплавких сплавов (См. Легкоплавкие сплавы) (см., например, Вуда сплав). Легкоплавкие сплавы применяют для спайки стекла с металлом, в автоматических огнетушителях, для тонких и сложных отливок в гипсовых формах и др. Сульфид К. (кадмиевая жёлтая) — краска для живописи. Сульфат и амальгама К. используются в нормальном элементе (См. Нормальный элемент) Вестона.

К. в организме. Содержание К. в растениях составляет 10^-4% (на сухое вещество); у некоторых животных (губок, кишечнополостных, червей, иглокожих и оболочников) — 4․10^-5—3․10^-3% сухого вещества. Обнаружен у всех позвоночных животных. Наиболее богата К. печень. Физиологическое значение К. изучено недостаточно, но известно, что К. влияет на углеводный обмен, на синтез в печени гиппуровой кислоты, на активность некоторых ферментов.

Лит.: Погодин С. А., Кадмий, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963; Реми Г., Курс неорганической химии, [пер. с нем.], т. 2, М., 1966, с, 476—486.

С. А. Погодин.

Словарь форм слова

ка́дмий;
ка́дмии;
ка́дмия;
ка́дмиев;
ка́дмию;
ка́дмиям;
ка́дмий;
ка́дмии;
ка́дмием;
ка́дмиями;
ка́дмии;
ка́дмиях.

Толковый словарь Даля

муж. металл (одно из химических начал или неразлагаемых стихий), встречаемый в цинковой руде. Кадмиевый, к кадмию относящийся. К-адмистый, содержащий в себе кадмий.

Толковый словарь Ожегова

КА́ДМИЙ, -я, муж.

1. Химический элемент, серебристо-белый мягкий металл.

2. Жёлтая краска, получаемая на основе этого элемента или синтетически.

| прил. кадмиевый, -ая, -ое.

Малый академический словарь

-я, м.

Химический элемент, серебристо-белый мягкий металл, содержащийся в цинковых рудах.

Искусственная желтая краска разных оттенков.

[лат. cadmium из греч.]

Толковый словарь Ушакова

КА́ДМИЙ, кадмия, мн. нет, муж. (греч. kadmia - цинк). Блестящий белый металл, содержащийся в цинке, - химический элемент 2-й группы периодической системы (хим.).

|| Название красок (желтых), приготовляемых из этого металла (живоп.).

Толковый словарь Ефремовой

м.

Химический элемент, серебристо-белый металл, содержащийся в цинковых рудах и входящий в состав многих легкоплавких сплавов.

м.

Искусственная жёлтая краска разных оттенков, применяемая в фресковой или масляной живописи, керамике и т.п.

Большой энциклопедический словарь

КАДМИЙ (лат. Cadmium) - Cd, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 48, атомная масса 112,41. Название от греческого kadmeia - цинковая руда. Серебристый металл с синеватым отливом, мягкий и легкоплавкий; плотность 8,65 г/см³

, tпл 321,1 .С. Добывают при переработке руд Zn, Pb и Cu. Применяют для кадмирования, в мощных аккумуляторах, ядерной энергетике (регулирующие стержни реакторов), для получения пигментов. Входит в состав легкоплавких и других сплавов. Сульфиды, селениды и теллуриды кадмия - полупроводниковые материалы. Многие соединения кадмия ядовиты.

Современная энциклопедия

КАДМИЙ (Cadmium), Cd, химический элемент II группы периодической системы, атомный номер 48, атомная масса 112,41; металл, tпл 321,1шC. Кадмий используют для нанесения антикоррозийных покрытий на металлы, изготовления электродов, получения пигментов, полупроводниковых материалов, как компонент антифрикционных сплавов, для изготовления аварийных и регулирующих стержней ядерных реакторов. Открыт немецким химиком Ф. Штромайером в 1917.

Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Большой англо-русский и русско-английский словарь

муж.;
хим. cadmiumм. cadmium.

Англо-русский словарь технических терминов

cadmium

Большой французско-русский и русско-французский словарь

м. хим.

cadmium m

Большой испано-русский и русско-испанский словарь

м. хим.

cadmio m

Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь

м.

cadmio

Физическая энциклопедия

КАДМИЙ: (Cadmium), Cd,- хим. элемент II группы периодич. системы элементов, ат. номер 48, ат. масса 112,41. Природный К. состоит из смеси 8 стабильных изотопов с массовыми числами 106, 108, 110-114 и 116, среди к-рых наиб. распространены ¹¹⁴Cd (28,85%) и ¹¹²Cd (24,07%), а менее всего ¹⁰⁸Cd (0,88%). Ядра ¹¹³Cd характеризуются высоким сечением захвата тепловых нейтронов (s=2,5.10^-24 м ²; для природной смеси изотопов s=2,4.10^-26 м ²). Электронная конфигурация двух внешних оболочек 4s²p⁶d¹⁰5s². Энергии последовательной ионизации 8,994 и 16,908 эВ. Кристалло-химический радиус атома К. 0,156 нм, радиус иона Cd²⁺ 0,099 нм. Значение электроотрицательности 1,46.В свободном виде К.- серебристо-белый ковкий и тягучий металл, кристаллич. решётка гексагональная с постоянными решётками а=0,296 нм и c=0,563 нм. Плотн. 8,65 кг/дм ³, t_пл=321,1 °С, t_кип=766,5 °С, уд. теплоёмкость с _р=26 Дж/моль. <К, теплота плавления 6,23 кДж/моль, теплота испарения 99,6 кДж/моль, коэф. термич. расширения 2,9.10^-6 К ^-1 (0 °С), теплопроводность 97,55 Вт/(м. <К) (0 °С). Уд. сопротивление 7,57.10^-2 мкОм. <м (20 °С), температурный коэф. сопротивления 4,0.10^-3 К ^-1 (0-100°С). Модуль упругости 63,1 ГПа (5 °С), предел прочности при растяжении 63 МН/м ², предел упругости 2,9 МПа, предел текучести 9,8 МН/м ². Тв. по Бринеллю 160-200 МПа. В хим. соединениях проявляет степень окисления +2 и является близким аналогом цинка. Растворимые в воде соединения К., а также его пары ядовиты. <Металлич. К. применяют в ядерных реакторах для изготовления регулирующих и аварийных стержней. Из кадмиевых пластин изготовляют отрицат. электроды в щелочных аккумуляторах. К. содержат легкоплавкие сплавы типа сплава Вуда и др. Покрытие тонкой плёнкой из К. (т. н. кадмирование) повышает корроз. устойчивость стальных изделий. Некоторые соединения К. являются полупроводниковыми материалами. Из искусственных радионуклидов К. наибольшее значение имеют b^- -радиоактивный ^115mCd (T_1/2=44,6 сут) и ¹⁰⁹Cd (электронный захват, T_1/2=453 сут).С. С. Бердоносов.

Научно-технический энциклопедический словарь

КАДМИЙ (символ Cd), серебристо-белый металл из второй группы периодической таблицы. Впервые выделен в 1817 г. Содержится в гриноките (в форме сульфида), но в основном его получают в качестве побочного продукта при извлечении цинка и свинца. Легко куется и тянется, используют его преимущественно для защитных гальванопокрытий, для никелево-кадмиевых БАТАРЕЕК, а также как поглотитель нейтронов в АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ. По химическим свойствам кадмий близок к цинку. Свойства: атомный номер 48, атомная масса 112,4; плотность 8,65; температура плавления 320,9°С, температура кипения 765°С; наиболее распространенный изотоп - ¹¹⁴Cd (28,86%). см. также ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА.

Медицинская энциклопедия

(Cadmium, Cd)

химический элемент II группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 48, атомная масса 112,40; соединения кадмия оказывают токсическое действие на организм человека.

Химическая энциклопедия

(от греч. kadmeia - цинковая руда; лат. Cadmium) Cd, хим. элемент II гр. периодич. системы, ат. н. 48, ат. м. 112,41. Прир. К. состоит из восьми стабильных изотопов: ¹⁰⁶Cd (1,22%), ¹⁰⁸Cd (0,88%), ¹¹⁰Cd (12,39%), ¹¹¹Cd (12,75%), ¹¹²Cd (24,07%), ¹¹³Cd (12,26%), ¹¹⁴Cd (28,85%) и ¹¹⁶Cd (7,58%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси 29.10^-²⁶ м ², для ¹¹³Cd 25.10^-²⁵ м ². Конфигурация внеш. электронной оболочки 4d¹⁰5s²; степень окисления +2, редко +1; энергии ионизации при последоват. переходе от Cd⁰ к Cd³⁺ соотв. 8,9939, 16,9085 и 37,48 эВ; сродство к электрону Ч 0,27 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,7; атомный радиус 0,146 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) Cd²⁺ 0,092 нм (4), 0,101 нм (5), 0,109 нм (6), 0,117 нм (7), 0,145 нм (12). Содержание К. в земной коре 1,35.10^-⁵% по массе, в воде морей и океанов 0,00011 мг/л. Известно неск. очень редких минералов, напр., гринокит CdS, oтавит CdCO₃, монтепонит CdO. К. накапливается в сульфидных рудах, в первую очередь в сфалерите (0,01-5,0%), особенно в маложелезистом, а также в галените (до 0,02%), халькопирите (до 0,12%), пирите (до 0,02%), блеклых рудах и станнине (до 0,2%). Извлекается попутно при переработке свинцово-цинковых и медных руд. Общие мировые ресурсы К. оцениваются в 20 млн. т, промышленные - в 600 тыс. т.

Свойства. К. - серебристо-белый металл с гексагoн. плотноупакованной кристаллич. решеткой, а= 0,2979 нм, с =0,5618 нм, z =2, пространств. группа С6/mmm; т. пл. 321,1°С, т. кип. 766,5 °С; плотн. 8,65 г/см ³; С ⁰_p 26,0 Дж/(моль. К); DH⁰_пл 6,2 кДж/моль, DH⁰_исп 99,6 кДж/моль; S⁰₂₉₈51,8 Дж/(моль. К); ур-ния температурной зависимости давления пара (в гПа): для твердого lgp = 10,173 Ч 5924Т + 0,172T² + 0,642.10^-²lgT (298-595 К), для жидкого lgp = 11,47 - 5406T + 0,975Т ² (594-1040 К); температурный коэф. линейного расширения 29,0.10^-⁶ К ^-¹ (273 K; теплопроводность 92,85 Вт/(м. К) при 293 К; r 7.10^-⁶ Ом. м, температурный коэф. r 4,0.10^-³ К ^-¹ (0-100°С). Ниже 0,519 К - сверхпроводник. Диамагнитен; магн. восприимчивость -0,176.10^-⁹ (20°С). Стандартный электродный потенциал -0,403 В. Мягкий ковкий тягучий металл, хорошо вальцуется в листы, легко поддается полированию. Палочки К. при сгибании издают треск подобно олову. Твердость по Моосу 2, по Бринеллю (для отожженного образца) 200-275 МПа; модуль Юнга 63 ГПа; предел текучести 9,8 МПа; s_раст 69 МПа; относительное удлинение 50% (20 °С). В сухом воздухе К. устойчив, во влажном на его пов-сти медленно образуется тонкая пленка оксида, предохраняющая металл от дальнейшего окисления. На воздухе выше т-ры плавления К. сгорает с образованием бурого CdO (см. Кадмия оксид). Пары К. реагируют с парами воды с выделением водорода. Медленно взаимод. с минер. к-тами (легче всего с HNO₃) с образованием солей. Соли К. бесцветны. В р-рах молекулы мн. солей, в частности галогенидов, сильно ассоциированы; р-ры имеют слабокислую р-цию вследствие гидролиза. При действии р-ров щелочей, начиная с рН 7-8, осаждаются гидроксосоли. К. восстанавливает NH₄NO₃ в конц. р-рах до NH₄NO₂. Окисляется до Cd(II) р-рами СuСl₂, солей Fe(III). С р-рами щелочей, в отличие от Zn, не взаимодействует. Выше т-ры плавления с галогенами образует кадмия галогениды, с халькогенами - кадмия сульфид, кадмия селенид, кадмия теллурид. С Н ₂, N₂, С, Si и В не реагирует. Косвенными путями получены легко разлагающиеся при нагр. гидрид CdH₂ и нитрид Cd₃N₂. При сплавлении К. с Р и As образуются соотв. фосфиды и арсениды составов Cd₃ Э ₂ и CdЭ ₂, с сурьмой - кадмия антимонид. Для К. характерно образование амминов и др. комплексных соединений. Сухие соли К. поглощают большие кол-ва NН ₃- до 6 молекул на 1 молекулу соли и более. Гидроксид Cd(OH)₂ растворяется в р-рах NH₃ с образованием ионов [Cd(NH₃)₄]²⁺; при действии NH₃ на р-ры солей К. в зависимости от условий могут образовываться амминокомплексы, содержащие от 1 до 6 молекул аммиака; при кипячении р-ров они разлагаются. Труднорастворимый цианид Cd(CN)₂ с избытком цианидов щелочных металлов дает легкорастворимые комплексные цианиды типов M₂[Cd(CN)₄] и M₄[Cd(CN)₆]. Водные р-ры амминов, комплексных цианидов, а также комплексов К. с орг. и смешанными лигандами используют в качестве электролитов при кадмировании - нанесении на пов-сть металлич. изделий слоя К. Кадмирование осуществляют также пиролизом кадмийорганических соединений. При растворении К. в расплаве его галогенидов образуется Со ⁺; расплавы при этом приобретают красно-черную окраску. При добавлении к расплаву АlНаl₃ он становится желто-зеленым. В таких р-рах обнаружен ион Cd₂²⁺. Выделено твердое желтое соед. Cd₂[AlCl₄]₂, к-рое при действии воды диспропорционирует с образованием Cd⁰ и Cd²⁺. Ион Cd⁺ образуется также при анодной поляризации р-ров CdCl₂ в ацетамиде и при импульсном радиолизе водных р-ров, содержащих Cd²⁺. Важнейшим соед. К. посвящены отдельные статьи, ниже приводятся сведения о нек-рых других. Арсенид Cd₃As₂- серые кристаллы с тетрагон. решеткой ( а = 1,267 нм, с= 2,548 нм, z =8, пространств. группа I4₁cd); т. пл. 721 °С; плотн. 6,21 г/см ³; DH⁰_пл 32,1 кДж/моль, DH⁰_обр - 92 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 206,8 Дж/(моль. К). Известны и др. полиморфные модификации. Устойчив на воздухе и к действию воды, к-тами медленно разлагается. Полупроводник; при 300 К ширина запрещенной зоны 0,425 эВ, подвижность электронов 18000 см ²/(В. с). Материал для магнеторезисторов, ИК детекторов, датчиков эффекта Холла и др. Фосфид Cd₃P₂- серые кристаллы с тетрагон. решеткой (а= 0,8746 нм, с =1,228 нм, z =8, пространств. группа Р4₂/nmс); т. пл. 742 °С (с разл.); плотн. 5,60 г/см ³; DH⁰_обр Ч 155,2 кДж/моль. Устойчив на воздухе и в воде, к-тамй разлагается, с конц. HNO₃ реагирует со взрывом. Полупроводник; при 300 К ширина запрещенной зоны 0,52 эВ, подвижность электронов 1500-3600 cм ²/(В. с), концентрация носителей тока (3-6).10¹⁷ см ^-³. Получают сплавленисм Р и Cd или их взаимод. в парах. Перспективный лазерный и полупроводниковый материал. Известны также CdP₂, CdP₄, Cd₇P₁₀ и Cd₆P₇. Карбонат CdCO₃ осаждается из р-ров солей К. при действии карбонатов или гидрокарбонатов щелочных металлов и аммония; аморфный осадок содержит примесь гидроксокарбонатов. Безводный карбонат кристаллизуется в ромбоэдрич. решетке типа кальцита (а = 0,6112 нм, a = 47,4°, z = 2, пространств. группа ); плотн. 5,02 г/см ³; DH⁰_обр -755 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 97 Дж/(моль. К). Мало раств. в воде (2,76.10^-⁶ % по массе при 20 °С), раств. в разб. к-тах, р-рах NH₃, солей аммония и цианидов щелочных металлов. Применяется для получения др. соед. К.

Получение. Осн. источники К. - промежут. продукты цинкового произ-ва: медно-кадмиевые кеки (осадки металлич. Cd, Сu и Zn, полученные после очистки р-ров ZnSO₄ действием цинковой пыли; содержат 2-12% К.), пуссьеры (летучие фракции при дистилляц. получении Zn; 0,7-1,1% К.), летучие фракции, выделенные при ректификац. очистке Zn (до 40% К.). К. извлекают также из пылей свинцовых (содержат 0,5-5% К.) и медеплавильных (0,2-0,5% К.) заводов. Пыли обычно обрабатывают конц. H₂SO₄, а затем выщелачивают водой; из р-ров К. осаждают в виде кека вместе с медью. Из медно-кадмиевых кеков и др. продуктов с высоким содержанием К. его обычно выщелачивают H₂SO₄ при одновременной аэрации воздухом; процесс ведут в присут. окислителя - марганцевой руды или оборотного марганцевого шлама из электролизных ванн. Из р-ров одно- или двукратным осаждением цинковой пылью выделяют кадмиевую губку; растворяют губку в H₂SO₄, очищают р-р от примесей действием ZnO или Na₂CO₃, методами ионного обмена и др. К. выделяют электролизом на алюминиевых катодах либо цементацией на цинке (вытеснением цинком Cd⁰ из р-ров CdSO₄) с использованием центробежных реакторов-сепараторов. Рафинирование металлич. К. обычно заключается в переплавке металла под слоем щелочи (для удаления Zn и Рb), иногда с добавлением Na₂CO₃, обработке расплава алюминием (для удаления Ni) и NH₄Cl (для удаления Тl). К. высокой чистоты получают электролитич. рафинированием с промежут. очисткой электролита (ионным обменом, экстракцией и др.), ректификацией металла (обычно при пониж. давлении), зонной плавкой или др. кристаллизац. методами. Сочетанием этих способов получают К. с содержанием осн. примесей (Zn, Сu и др.) 10^-⁵% по массе. Для очистки К. могут быть также использованы методы электропереноса в жидком К., электрорафинирования в расплаве NaOH, амальгамного электролиза. При сочетании зонной плавки с электропереносом наряду с очисткой может происходить и разделение изотопов К.

Определение. Качественно К. обнаруживают после отделения др. элементов по образованию желтого осадка CdS при действии H₂S, с использованием капельных р-ций с динитро-n-дифенилкарбазидом (фиолетово-синее окрашивание) или реактивами группы кадионов (желтое или розовое окрашивание). Количественно определение осуществляют: комплексонометрически - с использованием в качестве индикаторов эриохрома Т (рН 10), ксиленолового оранжевого (рН 4,5) и др.; гравиметрически - осаждением из кислых р-ров в виде CdS (с послед. переводом в CdSO₄) или в виде комплекса с b-нафтохинолином (C₁₃H₉NH)₂CdI₄; полярографически. Для определения малых концентраций К. применяют флуоресцентные, фотометрические, нейтронно-активационный, атомно-абсорбционный и др. методы.

Применение. К. в основном (ок. 40%) используют для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы. Высокая пластичность таких покрытий обеспечивает герметичность резьбовых соединений. Кадмиевые электроды применяют в аккумуляторах (~ 20% К.), нормальных элементах Вестона. Используют К. для получения пигментов (~ 20%) и спец. припоев, полупроводниковых материалов, стабилизаторов (~ 10%) пластмасс (напр., поливинилхлорида), как компонент антифрикционных, легкоплавких и ювелирных сплавов, для изготовления регулирующих и аварийных стержней ядерных реакторов. Мировое произ-во К. (без СССР) ок. 15000 т/год (1980). Осн. производители -Япония, США, Бельгия, Канада, ФРГ, Австралия, Перу. Пары К. и его соед. токсичны, причем К. может накапливаться в организме. Симптомы острого отравления солями К. рвота и судороги. Растворимые соед. К. после всасывания в кровь поражают центр. нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хронич. отравление приводит к анемии и разрушению костей. ПДК (рекомендованная) в сточных водах для солей 0,1 мг/л, в питьевой воде 0,01 мг/л. К. открыл Ф. Штромейер в 1917 Лит.: Дзлиев И. И., Металлургия кадмия, М., 1962; Чижиков Д. М., Кадмий, 2 изд., М., 1967; Щербов Д. П., Матвеец М. А., Аналитическая химия кадмия, М., 1973; Арсенид и фосфид кадмия, Киш., 1976; Федоров П. И., Химия и технология малых металлов. Висмут и кадмий, М., 1986, П. И. Федоров.

Энциклопедический словарь

КА́ДМИЙ -я; м. [лат. cadmium из греч. kadmeia - цинковая руда]

1. Химический элемент (Cd), серебристо-белый мягкий, тягучий металл, содержащийся в цинковых рудах (входит в состав многих легкоплавких сплавов, используется в атомной промышленности).

2. Искусственная жёлтая краска разных оттенков.

◁ Ка́дмиевый, -ая, -ое. К-ые сплавы. К-ая жёлтая (краска).

* * *
ка́дмий

(лат. Cadmium), химическая элемент II группы периодической системы. Название от греческого kadméia — цинковая руда. Серебристый металл с синеватым отливом, мягкий и легкоплавкий; плотность 8,65 г/см³, t_пл 321,1ºC. Добывают при переработке свинцово-цинковых и медных руд. Применяют для кадмирования, в мощных аккумуляторах, ядерной энергетике (регулирующие стержни реакторов), для получения пигментов. Входит в состав легкоплавких и других сплавов. Сульфиды, селениды и теллуриды кадмия — полупроводниковые материалы. Многие соединения кадмия ядовиты.

* * *
КАДМИЙ

КА́ДМИЙ (лат. Cadmium), Cd (читается «кадмий»), химический элемент с атомным номером 48, атомная масса 112,41.

Природный кадмий состоит из восьми стабильных изотопов: ¹⁰⁶Cd (1,22% ), ¹⁰⁸Cd (0,88%), ¹¹⁰Cd (12,39%), ¹¹¹Cd (12,75%), ¹¹²Cd (24,07%), ¹¹³Cd (12,26%), ¹¹⁴Cd (28,85%) и ¹¹⁶Cd (12,75%). Расположен в 5 периоде в группе IIВ периодической системы элементов. Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰5s². Степень окисления +2 (валентность II).

Радиус атома 0,154 нм, радиус иона Cd²⁺0,099 нм. Энергии последовательной ионизации — 8,99, 16,90, 37,48 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,69.

История открытия

Открыт немецким профессором Ф. Штромейером(см. ШТРОМЕЙЕР Фридрих) в 1817. Провизоры Магдебурга при изучении оксида цинка(см. ЦИНК (химический элемент)) ZnO заподозрили в нем примесь мышьяка(см. МЫШЬЯК). Ф. Штромейер выделил из ZnO коричнево-бурый оксид, восстановил его водородом(см. ВОДОРОД) и получил серебристо-белый металл, который получил название кадмий (от греческого kadmeia — цинковая руда).

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1,35·10^–5 % по массе, в воде морей и океанов 0,00011 мг/л. Известно несколько очень редких минералов, например, гринокит GdS, отавит CdCO₃, монтепонит CdO. Кадмий накапливается в полиметаллических рудах: сфалерите(см. СФАЛЕРИТ) (0,01—5%), галените(см. ГАЛЕНИТ) (0,02%), халькопирите(см. ХАЛЬКОПИРИТ) (0,12%), пирите(см. ПИРИТ) (0,02%), блеклых рудах(см. БЛЕКЛЫЕ РУДЫ) и станнине(см. СТАННИН) (до 0,2%).

Получение

Основные источники кадмия — промежуточные продукты цинкового производства, пыль свинцовых и медеплавильных заводов. Сырье обрабатывают концентрированной серной кислотой и получают СdSO₄ в растворе. Из раствора Cd выделяют, используя цинковую пыль:

CdSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cd

Полученный металл очищают переплавкой под слоем щелочи для удаления примесей цинка и свинца. Кадмий высокой чистоты получают электрохимическим рафинированием с промежуточной очисткой электролита или методом зонной плавки(см. ЗОННАЯ ПЛАВКА).

Физические и химические свойства

Кадмий — серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решеткой (а = 0,2979, с = 0,5618 нм). Температура плавления 321,1 °C, кипения 766,5 °C, плотность 8,65 кг/дм³. Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллики металла. Стандартный электродный потенциал кадмия —0,403 В, в ряду стандартных потенциалов(см. СТАНДАРТНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ) он расположен до водорода(см. ВОДОРОД).

В сухой атмосфере кадмий устойчив, во влажной постепенно покрывается пленкой оксида CdO. Выше температуры плавления кадмий горит на воздухе с образованием оксида CdO бурого цвета:

2Сd + O₂ = 2CdO

Пары кадмия реагируют с парами воды с образованием водорода:

Cd + H₂O = CdO + H₂

По сравнению со своим соседом по группе IIB — Zn кадмий медленнее реагирует с кислотами:

Сd + 2HCl = CdCl₂ + H₂

Легче всего реакция протекает с азотной кислотой:

3Cd + 8HNO₃ = 3Cd(NO₃)₂ + 2NO^– + 4H₂O

Со щелочами кадмий не реагирует.

В реакциях может выступать в качестве мягкого восстановителя, например в концентрированных растворах он способен восстанавливать нитрат аммония до нитрита NH₄NO₂:

NH₄NO₃ + Cd = NH₄NO₂ + CdO

Кадмий окисляется растворами солей Cu (II) или Fe (III):

Cd + CuCl₂ = Cu + CdCl₂;

2FeCl₃ + Cd = 2FeCl₂ + CdCl₂

Выше температуры плавления кадмий реагирует с галогенами(см. ГАЛОГЕНЫ) с образованием галогенидов:

Cd + Cl₂ = CdCl₂

С серой(см. СЕРА) и другими халькогенами образует халькогениды:

Cd + S = CdS

С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором кадмий не реагирует. Нитрид Cd₃N₂ и гидрид CdH₂ получают косвенными путями.

В водных растворах ионы кадмия Cd²⁺ образуют аквакомплексы [Cd(H₂O)₄]²⁺ и [Cd(H₂O)₆]²⁺.

Гидроксид кадмия Cd(OH)₂ получают добавлением к раствору соли кадмия щелочи:

СdSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cd(OH)₂Ї

Гидроксид кадмия в щелочах практически не растворяется, хотя при длительном кипячении в очень концентрированных растворах щелочей зафиксировано образование гидроксидных комплексов [Cd(OH)₆]^2–. Таким образом, амфотерные(см. АМФОТЕРНОСТЬ) свойства оксида CdO и гидроксида Cd(OH)₂ кадмия выражены гораздо слабее, чем у соответствующих соединений цинка.

Гидроксид кадмия Cd(OH)₂ за счет комплексообразования легко растворяется в водных растворах аммиака NH₃:

Cd(OH)₂ + 6NH₃ = [Cd(NH₃)₆](OH)₂

Применение

40% производимого кадмия используется для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы. 20% кадмия идет на изготовление кадмиевых электродов, применяемых в аккумуляторах, нормальных элементах Вестона. Около 20% кадмия используется для производства неорганических красящих веществ, специальных припоев, полупроводниковых материалов и люминофоров. 10% кадмия — компонент ювелирных и легкоплавких сплавов, пластмасс.

Физиологическое действие

Пары кадмия и его соединения токсичны, причем кадмий может накапливаться в организме. В питьевой воде ПДК для кадмия 10 мг/м³. Симптомы острого отравления солями кадмия — рвота и судороги. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Геологическая энциклопедия

Cd (от греч. kadmeia - цинковая руда * a.cadmium; н.Kadmium; ф.cadmium; и.cadmio), - хим. элемент II группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 48, ат. м. 112,41. B природе встречаются 8 стабильных изотопов ¹⁰⁶Cd (1,225%) ¹⁰⁸Cd (0,875%), ¹¹⁰Cd (12,3%), ¹¹¹Cd (12,75%), ¹¹²Cd (24,07%), ¹¹³Cd (12,26%), ¹¹⁴Cd (28,86%), ¹¹⁶Cd (7,58%). Oткрыт нем. химиком Ф. Штромейером в 1817.

K. - серебристо-белый, мягкий металл. Kристаллич. решётка гексагональная, c параметрами a=0,297311 нм, c=0,560694 нм. Плотность 8650 кг/м³, tпл 321,1°C, tкип 766,5°C. Tеплопроводность (при 0°C) 97,55 Bт/м·K; уд. теплоёмкость (при 25°C) 225,02 Дж/кг·K; уд. электросопротивление (при 20°C) 7,4·* 10^-8 Oм-м, температурный коэфф. электросопротивления 4,3·* 10^-3 (0-100°C) коэфф. термич. расширения 29,8·* 10^-6 K^-1 (при 298 K). Предел прочности при растяжении 64 МПa, относит, удлинение 20%, твёрдость по Бринеллю 160 МПa.

Cтепень окисления +2. Ha воздухе и в воде легко окисляется, покрываясь плёнкой CdO, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Гидрооксид K. выделяется в виде белого студенистого осадка при действии сильных оснований на его соли. K. легко реагирует c соляной, серной, азотной к-тами c образованием растворимых хлорида, сульфата и нитрата; фторид K. растворим хуже. Cd²⁺ образует многочисленные хорошо растворимые комплексы. Mеталлич. K. образует c Pb, Sr, Bi легкоплавкие сплавы. Cоединения K. ядовиты, особенно пары оксида (ПДК 0,1 мг/м³). Cодержание в земной коре 1,35·* 10^-5% по массе, в океанич. воде 1·* 10^-8%. Pаспределение в г. п. однородное: в каменных метеоритах 1·* 10^-5%, в ультраосновных породах 5·* 10^-6%, в основных - 1,9·* 10^-5%, в кислых -1·* 10^-5%, в осадочных - 3,6·* 10^-6% (по Bиноградову). Oбразует редко встречающиеся минералы: гринокит CdS, отавит CdCO₃, кадмоселит CdSe, монтепонит CdO. Bходит в виде изоморфной примеси в минералы цинка, особенно в сфалерит.

K. получают либо растворением побочных продуктов переработки цинковых, свинцово- цинковых и медно-цинковых руд в серной к-те c последующим осаждением элемента цинковой пылью, либо выделением электролизом; под слоем NaOH переплавляют в слитки. Mеталл высокой чистоты получают электрохим. способом c применением глубокой очистки электролита от микропримесей, перегонкой K. и зонной плавкой. K. используют для гальванич. покрытий, произ-ва пигментов, аккумуляторов, сплавов (в т.ч. припоев), полупроводников и люминофоров.

Произ-во K. в промышленно развитых капиталистич. и развивающихся странах в 1978 составило 18,1 тыс. т. Гл. производящие страны: Япония (3,6 тыс. т), США (1,7), Бельгия (1,7), ФРГ (1,3), Канада (1,2).Литература: Чижиков Д. M., Кадмий, 2 изд., M., 1967.A. M. Бычков.

Большой энциклопедический политехнический словарь

(от греч. kadmeia - цинковая руда) - хим. элемент, символ Cd (лат. Cadmium), ат. н. 48, ат. м. 112,40. К. - серебристо-белый блестящий мягкий металл, плотн. 8650 кг/м³, t_пл 321,1 °С. Относится к числу рассеянных элементов; добывается из продуктов переработки цинковых руд. Применяется для изготовления никель-кадмиевых аккумуляторов. Важная область применения К. - ядерная энергетика (благодаря высокой способности изотопа ¹¹³Cd поглощать нейтроны К. входит в состав регулирующих стержней реакторов). Защитные покрытия из К. (кадмирование) прочнее цинковых. К. применяют и для декоративных покрытий. К. служит основой нек-рых подшипниковых сплавов, входит в состав припоев, легкоплавких сплавов. Сульфид CdS (кадмиевая жёлтая) - краска для живописи, пигмент для стекла, керамики, фарфора, материал для фотоэлектрич. приборов. Соединения К. используются таг.же как стабилизаторы пластмасс. К. и нек-рые его соединения токсичны.

Большая политехническая энциклопедия

КАДМИЙ — хим. элемент, символ Cd (лат. Cadmium), ат. н. 48, ат. м. 112,41; серебристо-белый блестящий мягкий металл, плотность 8650 кг/м³, t_пл = 320,9°С. Кадмий — редкий и рассеянный элемент, ядовит, обычно встречается в рудах вместе с цинком, на который похож по хим. и физ. свойствам. К. применяют при изготовлении регулирующих и аварийных стержней ядерных реакторов, поскольку он хорошо поглощает тепловые нейтроны; используют его в щелочных аккумуляторах, для приготовления кадмиевых сплавов, для нанесения защитных покрытий (кадмирование). Некоторые соединения К. ярко окрашены, поэтому из них получают жёлтые краски различных оттенков.

Русско-английский политехнический словарь

cadmium

* * *
ка́дмий м.

cadmium, Cd

* * *

cadmium

Dictionnaire technique russo-italien

м.

cadmio m, Cd

Русско-украинский политехнический словарь

(элемент) Ка́дмій, -мію;(простое вещество) ка́дмій, -мію

- азотнокислый кадмий
- бромистый кадмий

- кремнекислый кадмий

- молочнокислый кадмий

- мышьяковокислый кадмий

- щавелевокислый кадмий

Русско-украинский политехнический словарь

(элемент) Ка́дмій, -мію;(простое вещество) ка́дмій, -мію

- азотнокислый кадмий
- бромистый кадмий

- кремнекислый кадмий

- молочнокислый кадмий

- мышьяковокислый кадмий

- щавелевокислый кадмий

Естествознание. Энциклопедический словарь

(лат. Cadmium), хим.элемент II группы периодич. системы. Назв. от греч. kadmeia - цинковая руда. Серебристый металл с синеватым отливом, мягкий и легкоплавкий; плотн. 8,65 г/см³, t_пл 321,1 °С. Добывают при переработке свинцово-цинковых и медных руд. Применяют для кадмирования, как электрод аккумуляторов и норм. элементов, в ядерной энергетике (регулирующие стержни реакторов), для получения пигментов. Входит в состав легкоплавких и др. сплавов. Сульфиды, селениды и теллуриды К.- полупроводн. материалы. Многие соед. К. ядовиты.