جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید : 09121504568

لوله درز جوش

کادمیوم یک عنصر شیمیایی با نماد Cd و عدد اتمی 48 است. این فلز نرم و سفید نقره‌ای از نظر شیمیایی شبیه به دو فلز دیگر در گروه 12، روی و جیوه است. مانند روی، حالت اکسیداسیون +2 را در بیشتر ترکیبات خود نشان می دهد و مانند جیوه، نقطه ذوب پایین تری نسبت به فلزات واسطه در گروه های 3 تا 11 دارد. کادمیوم و همنوع های آن در گروه 12 اغلب فلزات واسطه در نظر گرفته نمی شوند.

که در حالت اکسیداسیون عنصری یا معمولی، پوسته های الکترونی d یا f تا حدی پر ندارند. میانگین غلظت کادمیوم در پوسته زمین بین 0.1 تا 0.5 قسمت در میلیون (ppm) است. در سال 1817 به طور همزمان توسط استرومایر و هرمان، هر دو در آلمان، به عنوان ناخالصی در کربنات روی کشف شد.

کادمیوم به عنوان یک جزء جزئی در بیشتر سنگ معدن روی وجود دارد و محصول جانبی تولید روی است. کادمیوم برای مدت طولانی به عنوان یک آبکاری مقاوم در برابر خوردگی روی فولاد استفاده می شد و ترکیبات کادمیوم به عنوان رنگدانه های قرمز، نارنجی و زرد، برای رنگ آمیزی شیشه و تثبیت پلاستیک استفاده می شد.

استفاده از کادمیوم به طور کلی کاهش می یابد زیرا سمی است (به طور خاص در دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک اروپا ذکر شده است) و باتری های نیکل-کادمیم با باتری های نیکل-فلز هیدرید و باتری های لیتیوم-یون جایگزین شده اند. یکی از معدود کاربردهای جدید آن در پنل های خورشیدی تلورید کادمیوم است.

اگرچه کادمیوم هیچ عملکرد بیولوژیکی شناخته شده ای در موجودات بالاتر ندارد، یک کربنیک انیدراز وابسته به کادمیوم در دیاتومه های دریایی یافت شده است.

مشخصات
مشخصات فیزیکی
کادمیوم یک فلز نرم، چکش خوار، انعطاف پذیر و دو ظرفیتی به رنگ سفید مایل به نقره ای است. از بسیاری جهات شبیه روی است اما ترکیبات پیچیده ای را تشکیل می دهد. برخلاف اکثر فلزات دیگر، کادمیوم در برابر خوردگی مقاوم است و به عنوان صفحه محافظ روی فلزات دیگر استفاده می شود. کادمیوم به عنوان یک فلز حجیم در آب نامحلول است و قابل اشتعال نیست. با این حال، به شکل پودری خود ممکن است بسوزد و بخارات سمی آزاد کند

خواص شیمیایی
اگرچه کادمیوم معمولاً حالت اکسیداسیون 2+ دارد، اما در حالت 1+ نیز وجود دارد. کادمیوم و همزادهای آن همیشه فلزات واسطه در نظر گرفته نمی‌شوند، زیرا در حالت‌های اکسیداسیون عنصری یا معمولی، لایه‌های الکترونی d یا f تا حدی پر ندارند.

شکل کریستالی این ترکیب قرمز تیره است که با حرارت دادن تغییر رنگ می دهد، شبیه به اکسید روی. اسید کلریدریک، اسید سولفوریک و اسید نیتریک، کادمیوم را با تشکیل کلرید کادمیوم (CdCl2)، سولفات کادمیوم (CdSO4) یا نیترات کادمیوم (Cd(NO3)2) حل می کنند. حالت اکسیداسیون 1+ را می توان با حل کردن کادمیوم در مخلوطی از کلرید کادمیوم و کلرید آلومینیوم تولید کرد و کاتیون Cd22+ را تشکیل داد که مشابه کاتیون Hg22+ در کلرید جیوه (I) است.

Cd + CdCl2 + 2 AlCl3 → Cd2(AlCl4)2
ساختار بسیاری از کمپلکس های کادمیوم با نوکلئوبازها، اسیدهای آمینه و ویتامین ها مشخص شده است.


ایزوتوپ ها
کادمیوم طبیعی از هشت ایزوتوپ تشکیل شده است. دو مورد از آنها رادیواکتیو هستند و سه مورد انتظار می رود که تجزیه شوند اما در شرایط آزمایشگاهی این کار را انجام نداده اند. دو ایزوتوپ رادیواکتیو طبیعی 113Cd (واپاشی بتا، نیمه عمر 7.7×1015 y) و 116Cd (واپاشی دو نوترینویی بتا، نیمه عمر 2.9×1019 y است). سه مورد دیگر 106Cd، 108Cd (هر دو جذب الکترون دوگانه)، و 114Cd (واپاشی بتا مضاعف) هستند. فقط محدودیت های پایین تر در این نیمه عمر تعیین شده است. حداقل سه ایزوتوپ - 110Cd، 111Cd و 112Cd - پایدار هستند.

در میان ایزوتوپ هایی که به طور طبیعی وجود ندارند، طولانی ترین ایزوتوپ ها 109Cd با نیمه عمر 462.6 روز و 115Cd با نیمه عمر 53.46 ساعت هستند. تمام ایزوتوپ های رادیواکتیو باقی مانده نیمه عمر کمتر از 2.5 ساعت دارند و اکثریت آنها نیمه عمر کمتر از 5 دقیقه دارند. کادمیوم دارای 8 حالت متا شناخته شده است که پایدارترین آنها 113mCd (t1⁄2 = 14.1 سال)، 115mCd (t1⁄2 = 44.6 روز) و 117mCd (t1⁄2 = 3.36 ساعت) است.

ایزوتوپ های شناخته شده کادمیوم دارای جرم اتمی از 94.950 u (95Cd) تا 131.946 u (132Cd) هستند. برای ایزوتوپ های سبک تر از 112 u، حالت واپاشی اولیه جذب الکترون است و محصول واپاشی غالب عنصر 47 (نقره) است. ایزوتوپ‌های سنگین‌تر عمدتاً از طریق عنصر 49 (ایندیوم) تولیدکننده گسیل بتا تجزیه می‌شوند.

یکی از ایزوتوپ‌های کادمیوم، 113Cd، نوترون‌ها را با گزینش پذیری بالا جذب می‌کند: با احتمال بسیار بالا، نوترون‌هایی با انرژی کمتر از بریدگی کادمیوم جذب می‌شوند. آنهایی که بالاتر از بریدگی هستند منتقل خواهند شد. برش کادمیوم حدود 0.5 eV است و نوترون های زیر آن سطح، نوترون های آهسته در نظر گرفته می شوند که از نوترون های متوسط ​​و سریع متمایز هستند.

کادمیوم طی هزاران سال از طریق فرآیند s در ستارگان کم جرم تا متوسط ​​با جرم 0.6 تا 10 خورشیدی ایجاد می شود. در این فرآیند، یک اتم نقره یک نوترون را می گیرد و سپس دچار واپاشی بتا می شود.

تاریخ

فردریش استرومایر
کادمیوم (لاتین cadmia، یونانی καδμεία به معنی "کالامین"، مخلوط کادمیوم دار از مواد معدنی که به نام شخصیت اساطیری یونانی Κάδμος، کادموس، بنیانگذار تبس نامگذاری شده است) در ترکیبات روی آلوده که در داروخانه ها در آلمان در سال 1817 فروخته می شد کشف شد.

فردریش استرومایر. کارل ساموئل لبرشت هرمان به طور همزمان تغییر رنگ در اکسید روی را بررسی کرد و ناخالصی را پیدا کرد که در ابتدا مشکوک به آرسنیک بود، به دلیل رسوب زرد با سولفید هیدروژن. علاوه بر این استرومایر کشف کرد که یکی از تامین کنندگان کربنات روی را به جای اکسید روی فروخته است.

استرومایر عنصر جدید را به عنوان ناخالصی در کربنات روی (کالامین) یافت و به مدت 100 سال، آلمان تنها تولیدکننده مهم این فلز باقی ماند. نام این فلز از کلمه لاتین کالامین گرفته شده است، زیرا در این سنگ معدن روی یافت می شود. استرومیر خاطرنشان کرد که برخی از نمونه‌های ناخالص کالامین با حرارت دادن تغییر رنگ دادند، اما کالامین خالص تغییر رنگ داد.

او در مطالعه این نتایج پیگیر بود و در نهایت فلز کادمیوم را با بو دادن و کاهش سولفید جدا کرد. پتانسیل زرد کادمیوم به عنوان رنگدانه در دهه 1840 شناخته شد، اما کمبود کادمیوم این کاربرد را محدود کرد.

اگرچه کادمیوم و ترکیبات آن در اشکال و غلظت‌های خاصی سمی هستند، کدکس دارویی بریتانیا از سال 1907 بیان می‌کند که یدید کادمیوم به عنوان دارویی برای درمان «مفاصل بزرگ، غدد اسکروفولوس و چل‌بلین» استفاده می‌شود.

در سال 1907، اتحادیه بین المللی نجوم، ångström بین المللی را بر اساس یک خط طیفی قرمز کادمیوم (1 طول موج = 6438.46963 Å) تعریف کرد. این مورد توسط هفتمین کنفرانس عمومی اوزان و اندازه‌ها در سال 1927 به تصویب رسید. در سال 1960، تعاریف متر و ångström برای استفاده از کریپتون تغییر یافت.

پس از شروع تولید در مقیاس صنعتی کادمیوم در دهه 1930 و 1940، کاربرد عمده کادمیوم پوشش آهن و فولاد برای جلوگیری از خوردگی بود. در سال 1944، 62٪ و در سال 1956، 59٪ از کادمیوم در ایالات متحده برای آبکاری استفاده شد. در سال 1956، 24٪ از کادمیوم در ایالات متحده برای کاربرد دوم در رنگدانه های قرمز، نارنجی و زرد از سولفیدها استفاده شد. و سلنیدهای کادمیوم

اثر تثبیت کننده مواد شیمیایی کادمیوم مانند کربوکسیلات های کادمیوم لورات و استئارات کادمیوم بر روی PVC منجر به افزایش استفاده از این ترکیبات در دهه های 1970 و 1980 شد. تقاضا برای کادمیوم در رنگدانه ها، پوشش ها، تثبیت کننده ها و آلیاژها در نتیجه مقررات زیست محیطی و بهداشتی در دهه های 1980 و 1990 کاهش یافت.

در سال 2006، تنها 7 درصد از کل مصرف کادمیوم برای آبکاری و تنها 10 درصد برای رنگدانه ها استفاده شد. در عین حال، این کاهش مصرف با تقاضای فزاینده برای کادمیوم برای باتری‌های نیکل-کادمیم جبران شد که 81 درصد از مصرف کادمیوم در ایالات متحده در سال 2006 را تشکیل می‌داد.

نظرات ثبت شده

نظری درباره این مطلب ثبت نشده است ، شما نفر اول باشید

نظر خود را به اشتراک بگزارید ایمیل شما در سایت نمایش داده نخواهد شد

جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید
09121504568