참고:이 문서에서는 원래 발표 1998 년에 업데이트되었 2006eBook edition.
개요
카드뮴은 전이 금속입니다. 전이 금속은 주기율표에서 그룹 2 와 13 사이의 행 4~7 에서 발견되는 원소로,원소가 어떻게 관련되어 있는지를 보여주는 차트입니다. 카드뮴은 1817 년 독일 화학자 Friedrich Stromeyer(1776-1835)에 의해 발견되었습니다. 그것은 아연의 광석에서 가장 일반적으로 발견됩니다.
카드뮴은 칼로 쉽게자를 수있는 부드러운 금속입니다., 그것은 많은 물리적 및 화학적 특성에서 아연과 유사합니다. 그러나,그것은 아연보다 지구의 지각에서 훨씬 덜 풍부합니다.
훨씬 가장 중요한 사용은 카드뮴 미국에서의 생산에서 nicad(니켈-카드뮴),또는 충전 배터리. 또한 안료,코팅 및 도금,플라스틱 제품 제조 및 합금에도 사용됩니다. 합금은 두 개 이상의 금속을 용융시키고 혼합하여 만들어집니다. 혼합물은 개별 금속의 것과 다른 특성을 가지고 있습니다.
기호
Cd
원자 번호
48
원자 질량
112.,41
가족
그룹 12(IIB)
전이금속
발음
CAD-mee-um
주의할 경우에는 반드시 사용해야 하는 처리 카드뮴 및 그 화합물,그들은 인간과 동물에 독성. 그들은 많은 응용 프로그램 때문에 환경에 위협을 제시합니다.
발견하고 이름
되는 것 외에도에서 교수로 괴팅엔 대학교,Stromeyer 었 정부 관계자에 대한 책임을 검사하는 약국의 상태에서 하노버,독일., 에 하나의 검사로 여행,그는 많은 약국 스타킹의 화합물을 아연이라는 아연 탄산염(ZnCO3)신의 일반적인 징크옥사이드(ZnO). 산화 아연은 오늘날 약국에서 여전히 쉽게 구할 수 있습니다.
Stromeyer 는 공급 업체에 문제가 있었기 아연 산화물 아연 탄산 및 제공 변경하십시오. 일반적인 프로세스를 열연 탄산을 생산하는 산화아연
공급자 설명 아연 탄산 노란색으로 변할 때 가열한다. 일반적으로 황색은 철분이 불순물로 존재 함을 의미했습니다., 공급 업체는 그의 탄산 아연에 철을 발견하지 못했지만 여전히 황색이었습니다. 약국은 황색 산화 아연을 사지 않을 것이므로 공급 업체는 흰색 탄산 아연을 대신 판매했습니다.
Stromeyer 는 홀수 황색 탄산 아연을 분석했다. 그가 발견 한 것은 새로운 원소 인 카드뮴이었습니다. 카드뮴으로 인해 탄산 아연이 가열되면 황색으로 변했습니다. 이름은 산화아연,cadmia 를 위한 고대 기간에서 온다. 산화 아연은 오늘날 약국에서 여전히 이용 가능합니다. 그것은 칼라 민 로션의 이름으로 판매됩니다. 칼라 민 로션은 햇볕이나 벌레 물린 가려움을 멈추게하는 인기있는 치료법입니다.,
물리적 특성
카드뮴은 푸르스름한 캐스트(그늘)가있는 반짝이는 금속입니다. 그것은 매우 부드럽고 손톱으로 거의 긁힐 수 있습니다. 녹는점은 321°C(610°f)이고 끓는점은 765°c(1,410°f)입니다. 카드뮴의 밀도는 입방 센티미터 당 8.65 그램입니다.
카드뮴의 흥미로운 특성은 합금에서의 효과입니다. 특정 금속과 함께 융점을 낮춘다. 일부 일반적인 저 융점 합금은 Lichtenberg”s metal,Abel”s metal,Lipowitz”metal,Newton”s metal 및 Wood”s metal 입니다.,
화학적 속성을
카드뮴 반응으로 천천히 산소에 습한공기온에서 형성,카드뮴 산화물:
카드뮴으로 반응 하지 않는 물,하지만 그와 반응하여 가장산입니다.
자연에서의 발생
지구의 지각에서 카드뮴의 풍부도는 백만 당 약 0.1~0.2 부로 추정됩니다. 그것은 지구에 있는 풍부의 점에서 성분의 더 낮은 25 퍼센트에서 평가한다.
카드뮴의 유일한 중요한 광석은 greenockite 또는 카드뮴 황화물(Cd)입니다. 대부분의 카드뮴은 아연 정제의 부산물로서 얻어진다.,
가장 큰 생산자의 카드뮴 1996 년에 있었 캐나다,일본,벨기에,미국,중국,카자흐스탄 및 독일입니다.
동위 원소
카드뮴의 자연 발생 동위 원소 8 개가 존재한다. 카드뮴은 카드뮴과 카드뮴으로 나뉘며,카드뮴은 카드뮴과 카드뮴으로 나뉩니다. 동위 원소는 원소의 두 가지 이상의 형태입니다. 동위 원소는 질량 수에 따라 서로 다릅니다. 요소의 이름 오른쪽에 쓰여진 번호는 질량 번호입니다., 질량 수는 원소의 원자의 핵에 중성자를 더한 양성자의 수를 나타냅니다. 양성자의 수는 원소를 결정하지만 어느 한 원소의 원자에있는 중성자의 수는 다를 수 있습니다. 각 변이는 동위 원소입니다.
카드뮴의 약 20 개의 방사성 동위 원소도 알려져 있다. 방사성 동위 원소는 어떤 형태의 방사선을 분열시키고 방출하는 것입니다. 방사성 동위 원소는 매우 작은 입자가 원자에서 발사 될 때 생성됩니다. 이 입자들은 원자에 붙어서 방사성으로 만듭니다.,
카드뮴의 동위 원소 중 하나 인 카드뮴-109 는 때때로 금속 합금을 분석하는 데 사용됩니다. 그것은 재고의 합금을 추적하고 서로 다른 형태의 고철을 정렬하는 방법을 제공합니다.
추출
대부분의 카드뮴은 아연 정제로부터 부산물로서 얻어진다. 카드뮴과 아연은 서로 다른 온도에서 녹아서 두 금속을 분리하는 한 가지 방법을 제공합니다. 아연과 카드뮴의 액체 혼합물이 냉각됨에 따라 아연은 먼저 고체가됩니다. 그것은 혼합물에서 제거 될 수 있으며,액체 카드뮴을 뒤에 남겨 둡니다.,
카드뮴 및 화재 스프링클러
일반적인 저 융점 카드뮴 합금은 목재 금속입니다. 이 합금은 70°C(158°F)에서 녹으며 화재 스프링클러 시스템에서 플러그로 사용됩니다. 온도가 70°C(158°F)이상으로 상승하면 플러그가 녹아서 빠져 나옵니다. 이렇게하면 물줄기가 열리고 스프링클러가 활성화됩니다. 밖으로 물 스프레이!
오늘날 전 세계적으로 생산되는 카드뮴의 약 70%가 니켈-카드뮴(nicad)배터리에 사용됩니다. Nicad 배터리는 충전식입니다.
용도
한 번에,카드뮴의 가장 중요한 사용은 강철의 전기 도금에 있었다., 전기 도금은 한 금속의 얇은 층이 두 번째 금속의 표면에 증착되는 과정입니다. 전류는 용액을 통해 전달됩니다.코팅 금속. 금속은 제 2 금속 상에 전기적으로 증착된다. 카드뮴의 얇은 층은 강철을 부식(부식)으로부터 보호합니다.
지난 30 년 동안 전기 도금을위한 카드뮴의 사용은 환경 문제로 인해 약 70%감소했습니다. 폐기 된 전기 도금 강철은 카드뮴을 환경에 넣습니다. 대체 코팅 방법이 일반적으로 사용됩니다.,
오늘날 전 세계적으로 생산되는 카드뮴의 약 70%가 니켈-카드뮴(nicad)배터리에 사용됩니다. Nicad 배터리는 계속해서 사용할 수 있습니다. Nicad 배터리가 전원의 일부 또는 전부를 잃어 버렸을 때 전기 콘센트에 꽂는 장치에 삽입됩니다. 콘센트의 전기는 배터리를 충전합니다.
Nicad 배터리에 사용되는 다양한 기기를 포함하여 컴팩트 디스크는 선수,셀룰러 전화기,소형 레코더 휴대형 전동 공구,무선 전화기,노트북 컴퓨터,캠코더,그리고 스캐너 라디오로 방송합니다., 두 명의 프랑스 자동차 제조업체는 전기 자동차에 nicad 배터리를 사용할 가능성을 모색하고 있습니다.
화합물
카드뮴 화합물의 대중적인 사용은 착색제로 입니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 화합물은 카드뮴 설파이드(Cd)와 카드뮴 셀레 나이드(CdSe)입니다. 황화물은 황색,주황색 또는 갈색이며 셀레 나이드는 적색입니다. 이 화합물은 페인트와 플라스틱을 착색하는 데 사용됩니다. 이 목적을 위해 카드뮴을 사용하는 가능한 환경 영향에 대한 우려가 있습니다. 그러나 만족스러운 대체물은 발견되지 않았습니다.,
건강 효과
주요 소스에서 카드뮴의 인간은 흡연,특정식품(예:조개,간,신장기),석탄 연소,그리고 오염 물. 카드뮴을 많이 섭취 할 위험이 가장 큰 사람들은 금속으로 직접 작업하는 사람들입니다. 배터리가 만들어지는 제조 공장은 쉽게 흡입 할 수있는 미세 분말로 카드뮴을 사용합니다. 근로자는 카드뮴 취급에주의해야합니다.
환경에서 카드뮴의 위험성에 대한 우려가 커지고 있습니다. 충전식 배터리는 카드뮴과 니켈로 만들어집니다., 카드뮴은 매립지(쓰레기가 묻어있는 곳)에서 빠져 나와 땅과 지하수로 들어갈 수 있습니다. 거기에서,그것은 인간과 동물이 섭취하는 음식과 물 일부가 될 수 있습니다.
낮은 수준의 카드뮴은 메스꺼움,구토 및 설사를 유발합니다. 흡입,카드뮴 먼지는 목구멍 건조,질식,두통 및 폐렴 유사 증상을 유발합니다.
배터리가 만들어지는 제조 공장은 쉽게 흡입 할 수있는 미세 분말로 카드뮴을 사용합니다. 근로자는 카드뮴 취급에주의해야합니다.,
의 효과 광범위한 카드뮴의 노출은 알려져 있지 않지만,그가 생각하는 포장 및 신장병,고혈압,암이다. 카드뮴중독 질병이라는 이 극심한,일본은”ouch-ouch,”원인 통증 및 통증에서 뼈와 관절된다. 1970 년대 일본에서 아연 정유소의 폐기물이 공공 물 공급에 들어갔을 때 많은 itai-itai 사례가보고되었습니다. 그 폐기물에는 카드뮴 화합물이 포함되어 있습니다.