Кадмий Cd

Открытие

В 1817 году Фридрих Штромейер, профессор Гёттингенского университета, одновременно инспектировавший аптеки, заметил странность. Карбонат цинка при нагревании должен превращаться в белый оксид цинка, но некоторые образцы желтели, хотя железа в них не было.

Выясняя причину окраски, он выделил новый металл. Другие немецкие химики примерно в то же время нашли тот же элемент в соединениях цинка, но открытие обычно приписывают Штромейеру.

В XX веке применение кадмия сильно расширилось — в гальванических покрытиях, пигментах и никель-кадмиевых аккумуляторах. С 1960-х годов, когда стало ясно его влияние на здоровье, многие страны начали его ограничивать.

Происхождение названия

Название происходит от латинского cadmia — обозначения цинковой руды каламина, — от греческого kadmeia. Слово часто связывают с Кадмом, легендарным основателем Фив. Символ — Cd.

Основные применения

• Аккумуляторы: никель-кадмиевые аккумуляторы когда-то были стандартом в беспроводных инструментах и бытовых приборах, но их в значительной мере вытеснили никель-металлогидридные и литий-ионные.
• Пигменты: сульфид и селенид кадмия дают яркие светостойкие жёлтые, оранжевые и красные цвета, которые до сих пор используются в художественных красках.
• Солнечная энергетика: тонкоплёночные панели на теллуриде кадмия устанавливают на крупных солнечных электростанциях.
• Управление реакторами: кадмий очень сильно поглощает тепловые нейтроны и используется в регулирующих стержнях и защите.
• Покрытия: он защищает от коррозии некоторые стальные детали, например в авиакосмической технике.

Изотопы

У природного кадмия восемь изотопов — кадмий-106, -108, -110, -111, -112, -113, -114 и -116, самый распространённый — кадмий-114. Кадмий-113 и кадмий-116 радиоактивны, но их периоды полураспада — квадриллионы лет и больше, так что фактически они стабильны. Кадмий-113 чрезвычайно жадно поглощает тепловые нейтроны — поэтому кадмий и работает как поглотитель нейтронов. Кадмий-109 с периодом полураспада около 1,3 года служит источником в портативных рентгенофлуоресцентных анализаторах.

В повседневной жизни

Попав в организм, кадмий накапливается главным образом в почках и остаётся там десятилетиями. Длительное воздействие может нарушить работу почек и ослабить кости.

С 1910-х годов кадмий с расположенного выше по течению рудника загрязнял рисовые поля вдоль реки Дзинцу в префектуре Тояма (Япония). Жители страдали от хрупкости костей и сильнейших болей, и эта болезнь, названная итай-итай («больно-больно»), была официально признана японским правительством болезнью от загрязнения в 1968 году.

Сегодня табачный дым — главный источник поступления кадмия у курильщиков. Такие нормы, как директива ЕС RoHS, ограничивают кадмий в электронике, а отработавшие никель-кадмиевые аккумуляторы следует всегда сдавать на отдельную переработку.