Получение. Физические свойства. Химические свойства. Применение. Медицина. Физиологическое действие

Получение

Единственный минерал, который представляет интерес в получении кадмия — гринокит, так называемая «кадмиевая обманка». Его добывают вместе с фаеритом при разработке цинковых руд. В ходе переработки кадмий концентрируется в побочных продуктах процесса, откуда его потом извлекают. В настоящее время производится свыше 10³ тонн кадмия в год.

Физические свойства

Кадмий — серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решёткой. Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллы металла (так же трещит и пруток олова).

Химические свойства

Кадмий расположен в одной группе периодической системы с цинком и ртутью, занимая промежуточное место между ними, поэтому некоторые химические свойства этих элементов сходны. Так, сульфиды и оксиды этих элементов практически нерастворимы в воде. С углеродом кадмий не взаимодействует и карбидов не образует^[2].

Применение

Медицина

§ Иногда кадмий применяется в экспериментальной медицине. ^{[источник не указан 73 дня]}

Кадмий используется в гомеопатической медицине.

§ В последние годы кадмий стал применяться при создании новых противоопухолевых нано-медикаментов. ^{[источник не указан 73 дня]} В СССР в начале 1950-х годов были проведены первые успешные эксперименты, связанные с разработкой противоопухолевых медикаментов на основе соединений кадмия. ^{[источник не указан 73 дня]}

Физиологическое действие

Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (CdO)^[5]. Вдыхание в течение 1 минуты воздуха с содержанием 2, 5 г/м³ окиси кадмия, или 30 секунд при концентрации 5 г/м³ является смертельным. ^[6] Кадмий является канцерогеном^[7].

В качестве первой помощи при остром кадмиевом отравлении рекомендуется свежий воздух, полный покой, предотвращение охлаждения. При раздражении дыхательных путей — теплое молоко с содой, ингаляции 2 %-ным раствором NaHCO₃. При упорном кашле — кодеин, дионин, горчичники на грудную клетку, необходима врачебная помощь. Противоядием при отравлении, вызванном приемом во внутрь кадмиевых солей, служит альбумин с карбонатом натрия. ^[6]

Изотопы

Из восьми природных изотопов кадмия шесть стабильны, для двух изотопов обнаружена слабая радиоактивность. Это ¹¹³Cd (изотопная распространённость 12, 22 %, бета-распад с периодом полураспада 7, 7× 10¹⁵ лет) и ¹¹⁶Cd (изотопная распространённость 7, 49 %, двойной бета-распад с периодом полураспада 3, 0× 10¹⁹ лет).

Стандартный электродный потенциал кадмия —0, 403 В, в ряду стандартных потенциалов он расположен до водорода.

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 — цинком 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 с образованием галогенидов:

Cd + Cl2 = CdCl2.

С серой и другими халькогенами образует халькогениды:

Cd + S = CdS.

С H2, N, C, Si и B 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)2.

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 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.

⇐ Предыдущая 12