Геологическая энциклопедия - кадмий

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 321,1В°C, tкип 766,5В°C. Tеплопроводность (при 0В°C) 97,55 Bт/мВ·K; уд. теплоёмкость (при 25В°C) 225,02 Дж/кгВ·K; уд. электросопротивление (при 20В°C) 7,4В·* 10^-8 Oм-м, температурный коэфф. электросопротивления 4,3В·* 10^-3 (0-100В°C) коэфф. термич. расширения 29,8В·* 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 1,35В·* 10^-5% по массе, в океанич. воде 1В·* 10^-8%. Pаспределение в г. п. однородное: в каменных метеоритах 1В·* 10^-5%, в ультраосновных породах 5В·* 10^-6%, в основных 1,9В·* 10^-5%, в кислых -1В·* 10^-5%, в осадочных 3,6В·* 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, свинцовоцинковых 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.