โลหะวิทยาของสังกะสีและแคดเมียม วิธีการสกัดสังกะสีและแคดเมียมจากสารละลายน้ำของอิเล็กโทรไลต์ ส่วนผสมของเกลือของสังกะสีและแคดเมียม

• HAC พิเศษ RF05.17.02
• จำนวนหน้า 86

2. การทบทวนวรรณกรรม

2.1. คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของแคดเมียมและสังกะสี

2.2. วิธีการแยกสังกะสีและแคดเมียม

2.3. การสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์

2.4. ผลของไฮเดรชั่นขององค์ประกอบอินทรีย์เฟสต่อสมดุลการสกัด

2.5. ไตรบิวทิลฟอสเฟตเป็นสารสกัดสำหรับกรดและเกลือของโลหะ

2.6. การสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ด้วยไตร-n-บิวทิลฟอสเฟต

รายการวิทยานิพนธ์ที่แนะนำ

• เฟสและสมดุลการสกัดในระบบ น้ำ - ซินทาไมด์-5 - เกลือออกตัวแทน - น้ำ 2011 ผู้สมัครของวิทยาศาสตร์เคมี Golovkina, Anna Vladimirovna

• คำอธิบายทางอุณหพลศาสตร์ของการสกัดกรดไฮโดรคลอริกและไฮโดรโบรมิกและยูแรนิลคลอไรด์ด้วยไตร-เอ็น-บิวทิลฟอสเฟต 2000 PhD Bacaro Fernandez Eduardo

• การกู้คืนการสกัดและการแยกแลนทาไนด์ในการแปรรูปวัตถุดิบที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมที่ไม่ดี 2550 ผู้สมัครของวิทยาศาสตร์เทคนิค Starshinova, Veronika Stepanovna

• Dipyrazolonylmethanes เป็นรีเอเจนต์การสกัดขององค์ประกอบจากสารละลายแอมโมเนีย อัลคาไลน์ และกรด พ.ศ. 2527 ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์เคมี Khorkova, Margarita Aleksandrovna

• การสกัดและการกำหนดกรด α-amino อะโรมาติกและวิตามินที่ละลายในน้ำ - ความสม่ำเสมอและโซลูชันการวิเคราะห์แบบใหม่ 2550 แพทย์เคมี Mokshina, Nadezhda Yakovlevna

บทนำสู่วิทยานิพนธ์ (ส่วนหนึ่งของบทคัดย่อ) ในหัวข้อ "การสกัดแคดเมียมและสังกะสีคลอไรด์ด้วยไตร-n-บิวทิลฟอสเฟต"

ความเกี่ยวข้องของหัวข้อ

การสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ถูกนำมาใช้มากขึ้นในอุลตร้าเคมีวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้วิธีการสกัดในการแยกโลหะที่มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันเมื่อจำเป็นต้องจัดระเบียบกระบวนการหลายขั้นตอน ในอุตสาหกรรม กระบวนการสกัดใช้เพื่อแยกเซอร์โคเนียมและแฮฟเนียม ธาตุแรร์เอิร์ธ แพลทินอยด์ โคบอลต์ และนิกเกิล เป็นต้น ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ กระบวนการที่เรียกว่า "กระบวนการเพียวเร็กซ์" ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อแยกยูเรเนียม พลูโทเนียม และเนปทูเนียมออกจากฟิชชัน สินค้า.

สำหรับการประยุกต์ใช้การสกัดในวงกว้าง จำเป็นต้องก้าวหน้าในการพัฒนาทฤษฎีการสกัดและการสร้างบนพื้นฐานของวิธีการอธิบายสมดุลการสกัด ในระดับสูงสุด เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการสกัดโดยกลไกไฮเดรต-โซลเวต ซึ่งน้ำปริมาณมากผ่านเข้าสู่เฟสอินทรีย์ อันเป็นผลมาจากการที่คำอธิบายของสมดุลการสกัดเป็นปัญหาที่ยากมาก กลไกนี้สกัดกรดแก่และสารประกอบเชิงซ้อนของกรดโลหะจำนวนมาก รวมถึงสารเชิงซ้อนของเฮไลด์ และสารอินทรีย์ที่เป็นกลางถูกใช้เป็นสารสกัด ซึ่งรวมถึงไตร-เอ็น-บิวทิล ฟอสเฟต (TBP) ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

แคดเมียมครอบครองสถานที่สำคัญในหมู่โลหะที่ใช้ในงานวิศวกรรมพลังงานนิวเคลียร์ นอกจากโบรอนแล้ว แคดเมียมยังเป็นองค์ประกอบหลักในการดูดซับและการลงทะเบียนนิวตรอนความร้อน โดยธรรมชาติแล้ว แคดเมียมเกิดขึ้นในแร่ตะกั่ว-ซิงค์ และปัญหาหลักในการสกัดคือการแยกออกจากสังกะสี โปรดทราบว่าพิเศษ

การใช้สังกะสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในครัวเรือนจำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์จากแคดเมียมเนื่องจากมีความเป็นพิษสูง เพื่อจุดประสงค์นี้ มักใช้ความเสถียรที่แตกต่างกันของสารเชิงซ้อนเฮไลด์ของแคดเมียมและสังกะสี และการสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์สามารถใช้เพื่อแยกสารเชิงซ้อนได้ ดังนั้นการสกัดคลอไรด์เชิงซ้อนของแคดเมียมและสังกะสีด้วย TBP จึงได้รับการอธิบายซ้ำแล้วซ้ำเล่าในวรรณกรรม แต่ความพยายามที่จะอธิบายระบบนี้ในเชิงปริมาณ ซึ่งจำเป็นต่อการค้นหาสภาวะการแยกที่เหมาะสมที่สุด ไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ต้องการ

เป้าหมายของงานนี้คือเพื่อพัฒนา โดยใช้ตัวอย่างของระบบ HpC12-CdC12-H20-TBP-salting out วิธีการอธิบายสมดุลการสกัด โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ในระยะอินทรีย์และระยะที่เป็นน้ำและค่าคงที่ของความซับซ้อนที่บังคับใช้ เพื่อสกัดโดยกลไกไฮเดรต-โซลเวต และทำนายสภาวะการแยกสารที่เหมาะสมที่สุด

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องแก้ไขงานต่อไปนี้:

1. เพื่อศึกษาการสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์แยกจากกันด้วย TBP ต่อหน้าตัวแทนเกลือ และพัฒนาวิธีการอธิบายสมดุลในระบบเหล่านี้

2. เพื่อศึกษาการสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ร่วมกับ TBP

3. เพื่อพัฒนาวิธีการคำนวณสมดุลในการสกัดร่วมของโลหะคลอไรด์กับ TBP ตามข้อมูลของคลอไรด์แต่ละชนิด

ความแปลกใหม่ทางวิทยาศาสตร์

1. ข้อมูลการสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ด้วย TBP จากสารละลายในน้ำ 0.1 โมล/ลิตร (โดยแยกหรือทั้งหมด) ที่มีโซเดียมคลอไรด์เป็นเกลือออก

2. วิธีการคำนวณกิจกรรมของ TBP ในระยะอินทรีย์ในระหว่างการสกัดเกลือของโลหะ

3. แบบจำลองสำหรับการสกัดสังกะสีคลอไรด์ด้วย TBP ต่อหน้าโซเดียมคลอไรด์และชุดค่าคงที่ที่ทำให้สามารถอธิบายสมดุลการสกัดโดยคำนึงถึงการก่อตัวของกรดเชิงซ้อนในระยะเดียว

4. แบบจำลองสำหรับการสกัดแคดเมียมคลอไรด์ด้วย TBP ต่อหน้าโซเดียมคลอไรด์และชุดค่าคงที่ที่ทำให้สามารถอธิบายสมดุลการสกัดได้

5. การคำนวณสมดุลการสกัดในการสกัดร่วมของสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ร่วมกับ TBP โดยใช้ชุดค่าคงที่ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้และความเพียงพอของค่าสัมประสิทธิ์การแจกแจงที่คำนวณได้ต่อค่าทดลอง

ความสำคัญในทางปฏิบัติ

วิธีการที่พัฒนาขึ้นสำหรับการคำนวณดุลยภาพในการสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ด้วย TBP ในที่ที่มีสารทำให้เป็นเกลือมีลักษณะทั่วไปและสามารถใช้เพื่ออธิบายสมดุลในการสกัดเกลือของโลหะรวมทั้งคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกัน .

อนุมัติงาน. ผลงานถูกกล่าวถึงในการประชุม XI Russian Conference on Extraction (มอสโก, 1998), การประชุมนานาชาติ XI ของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ในเคมีและเทคโนโลยีเคมี "MKHT-97" (มอสโก, 1997), สัมมนามอสโกเกี่ยวกับการสกัด (1999 ).

2. การทบทวนวรรณกรรม

วิทยานิพนธ์ที่คล้ายกัน ใน "เทคโนโลยีของธาตุหายากกระจัดกระจายและมีกัมมันตภาพรังสี", 05.17.02 รหัส VAK

• ศึกษาความสม่ำเสมอของเฟสของเหลวและสมดุลการสกัดในระบบน้ำ - อนุพันธ์ของแอนติไพริน - กรดเบนโซอิก 2549 ผู้สมัครของวิทยาศาสตร์เคมี Poroshina, Natalya Vitalievna

• การสกัดโลหะด้วยเตตระอ็อกทิลอัลคิลีนไดเอมีนจากสารละลายซัลเฟตคลอไรด์ 1999 ผู้สมัครวิชาเคมี Zheleznov, Veniamin Viktorovich

• 2005 ผู้สมัครวิทยาศาสตร์เคมี Koroleva, Marina Valerievna

• ความสม่ำเสมอของการสกัดไอออนของโลหะโดยการละลายในระบบแยกสารไดแอนตีไพริลลาเคน - กรดเบนโซอิก - กรดอนินทรีย์ - แอมโมเนียมไทโอไซยาเนต - น้ำ 2552 ผู้สมัครของเคมีศาสตร์ Alikina, Ekaterina Nikolaevna

• การรับสารประกอบของ REM แต่ละตัวและผลพลอยได้ในการแปรรูปวัตถุดิบโลหะหายากคุณภาพต่ำ 2014, แพทยศาสตรดุษฎีบัณฑิต Litvinova, Tatyana Evgenievna

บทสรุปวิทยานิพนธ์ ในหัวข้อ "เทคโนโลยีของธาตุหายากกระจัดกระจายและมีกัมมันตภาพรังสี", Nekhaevsky, Sergey Yurievich

5. สรุปผลการวิจัย.

1. การสกัดสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์โดย TBP แยกจากกันและร่วมกัน จากสารละลายในน้ำที่มีคลอไรด์ของโลหะเหล่านี้ด้วยความเข้มข้นเริ่มต้นรวม 0.1 โมล/ลิตร และความเข้มข้นต่างๆ ของซิงค์คลอไรด์ในฐานะตัวแทนเกลือ รวมทั้ง การสกัดแคดเมียมคลอไรด์ในปริมาณเล็กน้อยโดย TBP จากสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ พบว่าค่าสัมประสิทธิ์การกระจายของสังกะสีผ่านค่าสูงสุดโดยเพิ่มความเข้มข้นของตัวทำปฏิกิริยาเกลือ ในขณะที่ไม่พบส่วนปลายสุดสำหรับแคดเมียม

2. มีการพัฒนาวิธีการในการคำนวณกิจกรรมของ TBP ในระยะอินทรีย์ในระหว่างการสกัดเกลือของโลหะ โดยพิจารณาจากการหาเศษส่วนโมลและการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ตามสมการเชิงประจักษ์ที่พบในระบบเลขฐานสอง TBP-H-O

3. ค่า (11.5) ของค่าคงที่การสกัดของซิงค์คลอไรด์ที่มี TBP ด้วยการก่อตัวของสารเชิงซ้อน rpCb*2TBP ที่ให้ความชุ่มชื้นด้วยโมเลกุลของน้ำสองโมเลกุล คำนวณโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ในระยะอินทรีย์และน้ำ* และการก่อตัวของสังกะสี กรดเชิงซ้อนในระยะที่เป็นน้ำ มีการเสนอวิธีการโดยคำนึงถึงการก่อตัวของกรดเชิงซ้อนของสังกะสี hpCl3~ ในระยะที่เป็นน้ำ โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การออกฤทธิ์ของส่วนประกอบ

4. คำนวณค่า (15.0) ของค่าคงที่การสกัดของแคดเมียมคลอไรด์ด้วย TBP เพื่อสร้างความซับซ้อนСс1С12 *2TBP ซึ่งให้ความชุ่มชื้นด้วยโมเลกุลของน้ำสองโมเลกุล โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมในระยะอินทรีย์และในน้ำ

5. ค่าคงที่การสกัดพบของสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ที่มี TBP และค่าคงที่การก่อตัวของกรดสังกะสีเชิงซ้อน 2nC13" ใช้ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การกระจายของสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์โดยการทำซ้ำระหว่างการสกัดร่วมกับ TBP โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมใน ระยะอินทรีย์และน้ำ ค่าสัมประสิทธิ์การแจกแจงที่คำนวณและทดลองมีความสอดคล้องกันระหว่างที่มีความแม่นยำประมาณ 10% ซึ่งสอดคล้องกับความถูกต้องของข้อมูลการทดลอง

6. การลดลงของค่าสัมประสิทธิ์การแยกตัวของสังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ที่อธิบายไว้ในเอกสารประกอบการที่เพิ่มความเข้มข้นของสารเกลือออกและการก่อตัวของสารเชิงซ้อนของกรดสังกะสีได้อธิบายไว้

2.7. บทสรุป.

เอกสารประกอบการพิจารณาแสดงให้เห็นว่าคำอธิบายของความสมดุลในการสกัดกรดและโลหะโดยกลไกไฮเดรต-โซลเวตนั้นเป็นงานที่ยาก ความพยายามครั้งก่อน

ODSY*S"DYA

44 UT! ■ "■ ■ ■ , ■ ■■. G" มีข้อบกพร่องบางประการ นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มว่าการคำนวณค่าคงที่การสกัดควรดำเนินการในระดับของเศษส่วนโมล เนื่องจากเป็นการยากที่จะคำนวณค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมในสเกลอื่น อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ จำเป็นต้องคำนึงถึงการกระจายของน้ำ ซึ่งตามที่แสดงในวรรณกรรมแทบไม่เกี่ยวข้องกับ TBP นอกจากนี้ยังควรคำนึงถึงผลกระทบของการให้น้ำต่อสมดุลการสกัดผ่านค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของส่วนประกอบไฮเดรตภายในแนวคิดเรื่องการให้ความชุ่มชื้นแบบไม่ใช้สโตอิชิโอเมตริก

3. เทคนิคการทดลองและการคำนวณ

3.1. รีเอเจนต์

เราใช้โซเดียมคลอไรด์ของเกรดเคมีบริสุทธิ์ สังกะสีและแคดเมียมคลอไรด์ โซเดียมคาร์บอเนต และกรดไฮโดรคลอริกของเกรดวิเคราะห์โดยไม่ต้องทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม

ความเข้มข้นของสารละลายตั้งต้นของโซเดียม แคดเมียม และซิงค์คลอไรด์ถูกกำหนดโดยวิธีแลกเปลี่ยนไอออน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คอลัมน์ถูกเตรียมด้วย KU-2 cationite ในรูปแบบ H ล้างด้วยสารละลาย 2 โมล/ลิตรของกรดไฮโดรคลอริก หลังจากนั้น คอลัมน์ถูกล้างด้วยน้ำกลั่นให้ pH=5.0 จากนั้น เติมสารละลายตั้งต้น 1 มล. ลงในคอลัมน์ และล้างด้วยน้ำกลั่นจนเป็น pH=5.0 น้ำล้างที่มีกรดที่ปล่อยออกมาระหว่างการแลกเปลี่ยนไอออนถูกรวบรวมและไทเทรตด้วยสารละลายอัลคาไลที่เตรียมจากฟิกซ์ทานัล

ไตร-เอ็น-บิวทิล ฟอสเฟต "เทค" ถูกทำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธีปกติ | ฉัน! 1 ฉัน 1 1 | |

สำหรับซิงค์-65 ผลผลิตโพซิตรอนมีเพียง 1.41% และกิจกรรมของมันถูกกำหนดโดยรังสีแกมมา (รวมถึงการแผ่รังสีทำลายล้างที่มีพลังงาน 511 keV) บนตัวนับการเรืองแสงวาบ MaLT1 โดยใช้ตัวอย่างของเหลว การหาค่ากิจกรรมของแคดเมียม-109 ถูกดำเนินการบนตัวนับส่วนปลาย SBT-7 เนื่องจากรังสีโฟตอนอ่อนของนิวไคลด์กัมมันตรังสีนี้ถูกดูดซับอย่างเห็นได้ชัดในชั้นเตรียมการ แคดเมียมจึงถูกแยกออกก่อนโดยการตกตะกอนของซัลไฟด์ ซึ่งขั้นตอนจะอธิบายไว้ด้านล่าง จากนั้นจึงเตรียมการเตรียมแคดเมียม-109 ความหนาของชั้นที่ อาจถูกละเลย

อัตราการนับของยา 1R คือความแตกต่างระหว่างอัตราการนับของยาที่มีพื้นหลัง 1P + F และพื้นหลัง 1f: 1p + f "Ch ^

ข้อผิดพลาดในการกำหนดอัตราการนับ 1 คำนวณโดยสูตร:

A1P \u003d [(1u + fAl + f) + (1fAf)] 0 "5. (3.2) โดยที่ C + f และ tf เป็นเวลาสำหรับการวัดอัตราการนับของยาที่มีพื้นหลังและพื้นหลัง เวลาสำหรับ เลือกการวัดยาและพื้นหลังเพื่อให้ข้อผิดพลาดในการกำหนดอัตราการนับ D1P ไม่เกิน 3% และคำนวณโดยใช้สูตร:

- (yuo / g) 2 * / [(1p + f- 1f) 2] (s.z)

C = (100/r)2 * /[(1p + f - 1f)2] (3.4) โดยที่ r คือข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ที่ระบุ เมื่อใช้สูตร (3.3) และ (3.4) ก่อนอื่นเราจะกำหนดอัตราการนับ 1p + f และ 1F เป็นเวลา 30 วินาที จากนั้นจึงคำนวณเวลาในการวัดที่ต้องการและปัดขึ้นเป็นทวีคูณของ 100 วินาที

3. 3. เทคนิคการสกัด

การสกัดสังกะสีและแคดเมียมดำเนินการในกรวยแยกที่อุณหภูมิห้องภายใน 296±2K วัฏภาคที่เป็นน้ำและอินทรีย์ถูกทำให้สมดุลโดยใช้เครื่องเขย่าเป็นเวลา 10 นาที การทดลองเบื้องต้นพบว่าถึงจุดสมดุลใน 3-5 นาที หลังจากเขย่าแล้ว ให้ตกตะกอนเป็นเวลา 30-40 นาที หลังจากนั้น เฟสอินทรีย์และในน้ำถูกแยกและหมุนเหวี่ยงเป็นเวลา 10 นาที บนเครื่องหมุนเหวี่ยงในห้องปฏิบัติการ LC-425

เมื่อสกัดสังกะสี-65 จากสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก TBP 5 มล. ถูกปรับสมดุลสองครั้งด้วยปริมาตรที่เท่ากันของสารละลายกรดสดของโมลาริตีที่กำหนด แต่ละครั้งหลังการปรับสมดุล เฟสที่เป็นน้ำจะถูกระบายออกให้หมดเท่าที่จะทำได้ ถัดไป เติมกรดไฮโดรคลอริก 5 มล. ที่มีความเข้มข้นเดียวกันที่มีเรดิโอนิวไคลด์ หลังจากการเขย่า เฟสถูกแยกออกและสารละลายที่เป็นผลลัพธ์ถูกหมุนเหวี่ยง ต่อมา ถ่าย 4 มล. ของแต่ละเฟส และการหาค่าทางรังสีของซิงค์-65 ถูกดำเนินการบนตัวนับการเรืองแสงวาบตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ข้อมูลการทดลอง เฉลี่ยมากกว่า 5 การทดลองขนานกัน แสดงในตาราง 3.1.

รายการอ้างอิงสำหรับการวิจัยวิทยานิพนธ์ ผู้สมัครของวิทยาศาสตร์เคมี Nekhaevsky, Sergey Yurievich, 2000

1. แผนภูมินิวไคลด์ (Karlsruher Nuklikarte), 6th Edition 1995, revised reprint 1998./G.Pfennig, H.Kleve-Nebenius, W.Seel-mann-Eggebert

2. Golubev B.P. Dosimetry และการป้องกันจากรังสีไอออไนซ์: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย / เอ็ด. เอล สโตลยาโรวา ฉบับที่ 4 แก้ไข และเพิ่มเติม - Energoatomizdat, 1986. - 464 p.; ป่วย.

3. บล็อก N.I. การวิเคราะห์ทางเคมีเชิงคุณภาพ M.: GNTI ของวรรณคดีเคมี. พ.ศ. 2495 657 น.

4. Lurie Yu.Yu. คู่มือเคมีวิเคราะห์ ฉบับที่ 5 ปรับปรุง และเพิ่มเติม ม.: เคมี. 2522. - 480 น. ป่วย

5. คู่มือนักเคมี ฉบับที่ ๒ ปรับปรุงแก้ไข และเพิ่มเติม M. - L. สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งวรรณคดีเคมี. 2505 1272 น.

6. Kreshkov A.P. พื้นฐานของเคมีวิเคราะห์ เล่มที่ 1 พื้นฐานทางทฤษฎี การวิเคราะห์เชิงคุณภาพ: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย.- ม.: Goshimiz-dat. พ.ศ. 2504 636 จ. ป่วย

7. Gillebrand V.F. , Lendel G.E. , Bright G.A. , Hoffman D.I. คู่มือปฏิบัติสำหรับการวิเคราะห์อนินทรีย์ เอ็ด. ยู ยู. ลูรี่. ฉบับที่ 3 โปรเฟสเซอร์ แก้ไขแล้ว ม.: เคมี. พ.ศ. 2509 1112 จ. ป่วย

8. สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. เอ็ด. โดย R.E. Kirk และ D.F.Othmer N.Y. Interscience Public. 2496 ว. 2. 916 น.

9. Tselishchev G.K. , Rusin L.I. การทำให้บริสุทธิ์ของกรดฟอสฟอริกจากแคดเมียม

10. การประชุม XI รัสเซียเรื่องการสกัด มอสโก 21-27 มิถุนายน 2541 บทคัดย่อ ม. 2541. ส. 245.

11. I. Fomin VV เคมีของกระบวนการสกัด ม.: รัฐ. สำนักพิมพ์วรรณกรรมในสาขาวิทยาศาสตร์ปรมาณูและเทคโนโลยี 1960. 166 จ. ป่วย

12. Yagodin G. A. et al.//พื้นฐานของการสกัดของเหลว เอ็ด. G.A. ยาโกดินา ม.เคมี. 2524. 400 น.

13. Frolov Yu.G. , Ochkin A.V. ว่าด้วยเรื่องของกลไกการสกัด เจ. อินท. เคมี, 1962, v. 7, p. 1486.

14. Harned G. , Owen B. เคมีเชิงฟิสิกส์ของสารละลายอิเล็กโทรไลต์.-L.: Izdatinlit 2495 น. 628 ป่วย

15. Robinson R. , Stoke R. โซลูชั่นของอิเล็กโทรไลต์.- M.: Izdatinlit. พ.ศ. 2506 646 จ. ป่วย

16. Voznesenskaya IE ตารางเพิ่มเติมของสัมประสิทธิ์กิจกรรมและค่าสัมประสิทธิ์ออสโมติกของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ในหนังสือ. ประเด็นทางฟิสิกส์เคมีของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เอ็ด. G.I.Mikulina.- L.: เคมี. 2511 420 น. ป่วย ส. 172.

17. Prokuev V. A. รูปแบบการสกัดสารเชิงซ้อนโลหะบางชนิดจากสารละลายคลอไรด์และโบรไมด์ด้วยไตรบิวทิลฟอสเฟต คุณหมอวิทยานิพนธ์ M. RHTU อิม ดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ 1995.

18. โรเซน น. เคมีเชิงฟิสิกส์ของสมดุลการสกัด ในหนังสือ. "สกัด ทฤษฎี ประยุกต์ อุปกรณ์". ปัญหา. 1.-M.: Atomizdat. พ.ศ. 2505" ส.6

19. Kuznetsov V.I. Advances in Chemistry, 1954, vol. 23, p. 654.

20. Healy T.V. , McKay H.A.C. ทรานส์ Faraday Soc., 1956, v. 52, น. 633.

21. Van Aartsen J.J. , Korvezee A.E. , อ้างแล้ว, 1964, v. 60, น. 510.

22. V. M. Vdovenko, M. P. Koval’skaya และ M. M. Gerbenevskaya, Trudy Rad สถาบัน, 8, น. 8 (1958).

23. Vdovenko V.M. , Kovaleva T.V. , Moskalkova E.A. อ้างแล้ว, 8, น. 17 (1958).

24. Fomin VV, Morgunov AF การสกัดเฟอริกคลอไรด์ด้วยไดบิวทิลอีเทอร์จากสารละลายกรดไฮโดรคลอริก เจ. อินท. เคมี, 1960, v. 5, p. 1385.

25 ลอเรน เอ.เอช. และคณะ เจ. ฟิส. อืม., พ.ศ. 2499, ว. 60, น. 901.

26. Diamond R.M. , So D.G. การสกัดสารประกอบอนินทรีย์.-M.: Gosatomizdat. 2505 88 น.

27. วิดเมอร์ NM เจ. ฟิส. อืม., 1970, ว. 74, น. 3251, 3618.

28. Zolotov Yu.A. , Iofa B. Z. , Chuchalin L.K. การสกัดสารเชิงซ้อนของโลหะเฮไลด์ ม.: วิทยาศาสตร์. 2516 379 น.

29. Sergievsky VV อิทธิพลของความชุ่มชื้นของส่วนประกอบอินทรีย์เฟสต่อสมดุลการสกัด เคมีอนินทรีย์ (Itogi Nauki i Tekhniki), 1976, v. 5, p. 5. ,

30. Ochkin A. V. , Sergievsky V. V. อุณหพลศาสตร์ของการสกัดด้วยสารละลายของเอมีนและเกลือของเบสแอมโมเนียมทดแทน Advances in Chemistry, 1989, vol. 58, N. 9, p. 1451.

31. Christian S.D. , Taha A.A. ควอร์ต รายได้, 1970, ว. 24 ฉบับที่ 1 น.

32. McKay G. TBF ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในหนังสือ. "Extraction Chemistry. Proceedings of the International Conference, Gothenburg, Sweden, 27.08-1.09.1966". นั่ง. บทความ ต่อ. จากอังกฤษ. เอ็ด. เอ.เอ. พุชโควา Atomizdat, 1971, 392 น. ส.123.

33. Apelblat A. ความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมกับการละลายของน้ำในแอลกอฮอล์อะลิฟาติกบางชนิด เบอร์ บุนเซง สรีรวิทยา เคมี., 1983, ว. 87 น. 2.

34. Apelblat A. การสกัดน้ำโดยออร์กาโนฟอสเฟตบางชนิด เจ เคม. พ.ศ. 2512 น. 175.

35. อ็อคกิน เอ.วี. ทฤษฎีทางสถิติของการแก้ปัญหาของเกลือเอมีนในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วที่มีน้ำ เจ. กายภาพ. เคมี, 1978, v. 52, p. 1321.

36. Ochkin A. V. , Sergievsky V. V. อิทธิพลของความชุ่มชื้นของส่วนประกอบเฟสอินทรีย์ต่อสมดุลการสกัด ในหนังสือ. " ประเด็นร่วมสมัยเทคโนโลยีเคมีและการสกัด - ม. 2542 ต. 1, หน้า 36.

37. Sergievsky V. V. Dokl AN SSSR, 1976, v. 228, p. 160.

38. Yagodin G.A. , Sergievsky V.V. , Fedyanina L.B. เจ. อินท. เคมี. 2522 กับ 24 น. 746.

39. Yagodin G.A. , Sergievsky V.V. , Fedyanina L.B. รายงาน AN SSSR, 1977, v. 236, p. 165.

40. Yagodin G.A. , Sergievsky V.V. อิซเวสติยา วูซอฟ เคมีและเคมี. technol., .1978, v. 21, p. 1128.

41. คู่มือการสกัด ใน 3 ฉบับ เอ็ด. น. โรเซ่น. ต. 1. 3. I. Nikolotova, N. A. Kartashova การสกัดด้วยเบสอินทรีย์ที่เป็นกลาง M.: Atomizdat, 1976. 600 p.

42. McKay H.A.S., Healy T.V. ในหนังสือ. ความก้าวหน้าด้านพลังงานนิวเคลียร์ เซอร์ สาม. กระบวนการเคมี. V. 1. Pergamon Press, 1956, หน้า. 147.

43. Alcock K. et al. ทรานส์ Faraday Soc., 1956, v. 52, น. 39.

44. ทัค ดี.จี. เจ เคม. ซ., 1958, น. 2783.

45. Mikhailov V.A. , Kharchenko S.K. , Nazin A.G. การตรวจสอบระบบเลขฐานสอง วอเตอร์ ไตร-เอ็น-บิวทิล ฟอสเฟต และ กรดได-เอ็น-บิวทิล ฟอสฟอริก Izvestiya ดังนั้น SSSR 2505 ฉบับที่ 7 น. ห้าสิบ

46. ​​​​Hardy C. J. , Fairhurst D. , McKay H. A. C. , Wilson A. M. ทรานส์ Faraday Soc., 1964, v. 60. No. 501. part 9. p.1625.

47. Roddy J.W. , Mrochek J. กิจกรรมและปฏิสัมพันธ์ในระบบน้ำไตร-n-บิวทิลฟอสเฟต เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1966, v. 28, น. 3019.

48. Kirgintsev A.H. , Lukyanov A.V. Radiochemistry, 1966, v. 8, p. 363.

49. Rosen A.M. , Khorhorina L.P. , Agashkina G.D. การสกัดน้ำด้วยสารละลาย TBP และ TBP ในตัวเจือจาง Radiochemistry, 1970, v. 12, 345.

50. Roddy J.W. ปฏิกิริยาในน้ำไตร-เอ็น-บิวทิลฟอสเฟต - ระบบเจือจาง เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1978, v. 40, น. 1787.

51. M. I. Shakhparonov ทฤษฎีโมเลกุลเบื้องต้นของการแก้ปัญหาเบื้องต้น ม.: GITTL. พ.ศ. 2499 507 น.

52. Hardy C.J. กิจกรรมของเทร-n-บิวทิลฟอสเฟตในสภาวะสมดุลกับกรดไฮโดรคลอริกในน้ำ เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1970, v. 32, น. 619.

53. Mitamura R. , Tokura I. , Nishimura S. และคณะ เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1968, v. 30 ฉบับที่ 4 น. 1019.

54. Kertes A.S. เจ. อินท. นิวเคลียร์, เคมี, -I960, v. 14, N 1/2, หน้า 104.

55. Kopach S. , Ezhovska-Trzebyatovska B. Zh. inorg. Chemistry, 1970, v. 15, p. 1059.

56. Golovanov V. I. คำอธิบายเชิงปริมาณของการสกัดกรดไฮโดรคลอริกด้วยไตรบิวทิลฟอสเฟตโดยกลไกไฮเดรต - โซลเวต เจ. อินท. เคมี, 1982, v. 27, p. 1514.

57. Ochkin A.V. , Yiguy Li การแบ่งตัวของน้ำและความสมดุลในระบบ TBP-HCl-HgO การประชุมวิชาการระดับนานาชาติเรื่องปรากฏการณ์การละลาย ครั้งที่ 5 มอสโก, 1992, p. 100.

58. Sinegribova 0.A. , Ochkin A.V. , Baquero E. การแบ่งน้ำและความสมดุลในระบบ TBP-HC1-H20 การเพิ่มมูลค่าด้วยการสกัดด้วยตัวทำละลาย การดำเนินการของ ISEC-96 เอ็ด. โดย DC Shallcross, R. Paimin, L.M. ป.ป.ช. เมลเบิร์น ออสเตรเลีย 2539 V. 1, p. 395.

59 มอร์ริส ดี.พี. C. สั้น E.L. ซิงค์คลอไรด์และซิงค์โบรไมด์คอมเพล็กซ์ ส่วนที่ 2 การศึกษาการสกัดด้วยตัวทำละลายด้วยซิงค์-65 เป็นตัวติดตาม เจ เคม. ซ., 2505, ก.ค., น. 2662.

60. Morris D.P.C. , Short E.L. , Slater D.N. เจ. อิเล็กโทรชิม. ซ., 1963, ว. 8 ฉบับที่ 5 น. 289.

61. Morris D.P.C. , Short E.L. , Slater D.N. เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1964, v. 26 ฉบับที่ 4 น. 627.

62. Forrest V.M.P. , Scargill D. , Spickernell D.R. การสกัดสังกะสีและแคดเมียมโดยไตร-เอ็น-บิวทิล ฟอสเฟต จากสารละลายคลอไรด์ในน้ำ เจ. อินท. เคมีนิวเคลียร์., 1969, v. 31 ฉบับที่ 1 น. 187.

63. Abdukayumov M. , Levin V.I. , Kozlova M.D. Radiochemistry, 1972, v. 14, N 1, p. 54.

64. Levin V.I. , Abdukayumov M. , Kozlova M.D. Radiochemistry, 1972, v. 14, N 1, p. 58.

65. E. A. Belousov, A. A. Aloveinikov, Zh. Khim., 1975, v. 20, N 10, p. 2686.

66. Leuze R. , Bay bar z R. , Weaver B. Nucl. วิทย์ อิงก์, 1963, ว. 17, น. 252.

67. Moiseev A.A. , Ivanov V.I. คู่มือการวัดปริมาณรังสีและสุขอนามัยการแผ่รังสี ฉบับที่ ๔ ปรับปรุง และเพิ่มเติม - M.: Energoatomizdat, 1990.-252 e.; ป่วย.

68. Kozlov V.F. คู่มือความปลอดภัยจากรังสี ฉบับที่ 3 ปรับปรุง และเพิ่มเติม - M.: Energoatomizdat, 1987. - 192 p., ill.

69. เนสเมยานอฟ อัน N. , Lapitsky A.V. , Rudenko N.P. ได้รับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี M.: วรรณกรรมเคมี GNTI, 1954. 194 e., ill.

70. คู่มือวิชาเคมีและฟิสิกส์. 50 เอ็ด เอ็ด. อาร์.ซี.เวสต์ คลีฟแลนด์. บจก. เคมิคอล รับเบอร์ 1970.

71. Zakharov-Narcissov O.I. , Mikhailov G.G. , Ochkin A.V. , Popov A.I. การประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับฟิสิกส์นิวเคลียร์ การวัดกิจกรรมสัมบูรณ์และสัมพัทธ์ กวดวิชา. มอสโก: MKhTI im. D.I. Mendeleeva, 1986. - 63 น.

72. G.I. Mikulin, “ในบางวิธีของการคำนวณหาความหนาแน่นและความจุความร้อนของสารละลายผสมของอิเล็กโทรไลต์” Zh. ในหนังสือ. ประเด็นทางฟิสิกส์เคมีของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เอ็ด. G.I.Mikulina.- L.: เคมี. พ.ศ. 2511 420 จ. ป่วย ส. 401.

73. มิกุลิน จี.ไอ. อุณหพลศาสตร์ของสารละลายผสมของอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น ในหนังสือ. ประเด็นทางฟิสิกส์เคมีของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เอ็ด. G.I. Mikulina.- L.: เคมี. 2511 420 น. ป่วย ส. 202.

74. Voznesenskaya I.E. , Mikulin G.I. ตารางกิจกรรมทางน้ำในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เข้มข้นที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ในหนังสือ ประเด็นทางฟิสิกส์เคมีของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เอ็ด. G.I.Mikulina.- L.: เคมี. พ.ศ. 2511 420 จ. ป่วย ส. 361.

75. Nekhaevskii S.Yu. , Ochkin AV การกำหนดกิจกรรมของไตร-n-บิวทิลฟอสเฟตในระบบการสกัดบางระบบ เจ. กายภาพ. Chemistry, 1998 v. 72, p. 2251.

โปรดทราบว่าข้อความทางวิทยาศาสตร์ที่นำเสนอข้างต้นนั้นถูกโพสต์เพื่อการตรวจสอบและได้รับผ่านการจดจำข้อความวิทยานิพนธ์ดั้งเดิม (OCR) ในเรื่องนี้ อาจมีข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับความไม่สมบูรณ์ของอัลกอริธึมการรู้จำ ไม่มีข้อผิดพลาดดังกล่าวในไฟล์ PDF ของวิทยานิพนธ์และบทคัดย่อที่เรานำเสนอ

แคดเมียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่สองซึ่งเป็นช่วงที่ห้าของระบบธาตุเคมีของ D. I. Mendeleev โดยมีเลขอะตอม 48 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Cd (lat. Cadmium) โลหะทรานซิชันสีเงิน-ขาว เหนียวนุ่ม ยืดหยุ่นได้

ประวัติการค้นพบแคดเมียม

แพทย์ประจำเขต Rolov โดดเด่นด้วยอารมณ์ที่เฉียบแหลม ดังนั้นในปี พ.ศ. 2360 เขาจึงสั่งให้ยกเลิกการเตรียมการทั้งหมดที่มีซิงค์ออกไซด์ที่ผลิตในโรงงาน Shenebek ของ Herman ออกจากการขาย โดย รูปร่างการเตรียมการเขาสงสัยว่ามีสารหนูในซิงค์ออกไซด์! (ยังคงใช้สังกะสีออกไซด์ใน โรคผิวหนัง; ขี้ผึ้ง, ผง, อิมัลชันทำจากมัน.)

เพื่อพิสูจน์กรณีของเขา ผู้ตรวจสอบที่เข้มงวดได้ละลายออกไซด์ที่น่าสงสัยในกรดและส่งผ่านไฮโดรเจนซัลไฟด์ผ่านสารละลายนี้: ตะกอนสีเหลืองหลุดออกมา สารหนูซัลไฟด์เป็นเพียงสีเหลือง!

เจ้าของโรงงานเริ่มท้าทายการตัดสินใจของ Rolov ตัวเขาเองเป็นนักเคมีและเมื่อวิเคราะห์ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เป็นการส่วนตัวแล้วไม่พบสารหนูในตัวอย่าง เขารายงานผลการวิเคราะห์ต่อ Rolov และในเวลาเดียวกันกับเจ้าหน้าที่ของดินแดนฮันโนเวอร์ เจ้าหน้าที่ได้ขอตัวอย่างเพื่อส่งไปวิเคราะห์ให้กับนักเคมีที่มีชื่อเสียงคนหนึ่ง มีการตัดสินใจว่าผู้พิพากษาในข้อพิพาทระหว่าง Rolov และ Herman ควรจะเป็นศาสตราจารย์ Friedrich Stromeyer ซึ่งตั้งแต่ปี 1802 เคยเป็นประธานสาขาเคมีที่ University of Göttingen และตำแหน่งผู้ตรวจทั่วไปของร้านขายยา Hanoverian ทั้งหมด

สโตรไมเยอร์ไม่เพียงแต่ส่งสังกะสีออกไซด์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเตรียมสังกะสีอื่นๆ จากโรงงานแฮร์มันน์ รวมถึง ZnCO 3 ซึ่งได้ออกไซด์นี้มา เมื่อเผาสังกะสีคาร์บอเนตแล้ว Strohmeyer ได้รับออกไซด์ แต่ไม่ใช่สีขาวอย่างที่ควรจะเป็น แต่มีสีเหลือง เจ้าของโรงงานอธิบายการระบายสีด้วยส่วนผสมของธาตุเหล็ก แต่ Stromeyer ไม่พอใจกับคำอธิบายนี้ หลังจากซื้อการเตรียมสังกะสีเพิ่มเติมแล้ว เขาก็ทำการวิเคราะห์โดยสมบูรณ์และไม่มี งานพิเศษเน้นองค์ประกอบที่ทำให้เกิดสีเหลือง การวิเคราะห์กล่าวว่าไม่ใช่สารหนู (ตามที่ Rolov อ้าง) แต่ไม่ใช่เหล็ก (ตามที่ Herman อ้าง)

มันเป็นโลหะใหม่ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน มีสารเคมีคล้ายกับสังกะสีมาก มีเพียงไฮดรอกไซด์เท่านั้น ซึ่งแตกต่างจาก Zn(OH) 2 ที่ไม่ใช่แอมโฟเทอริก แต่มีคุณสมบัติพื้นฐานที่เด่นชัด

ในรูปแบบอิสระ องค์ประกอบใหม่มันเป็นโลหะสีขาว อ่อนและไม่แข็งแรงมาก ปกคลุมด้วยฟิล์มสีน้ำตาลอมน้ำตาลอยู่ด้านบน สโตรไมเยอร์เรียกโลหะนี้ว่าแคดเมียม ซึ่งพาดพิงถึงที่มาของ "สังกะสี" อย่างชัดเจน: คำภาษากรีก καδμεια มีความหมายว่าแร่สังกะสีและซิงค์ออกไซด์

ในปี ค.ศ. 1818 Stromeyer ได้เผยแพร่ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีใหม่ และเกือบจะในทันทีที่ลำดับความสำคัญของธาตุนั้นเริ่มถูกบุกรุก คนแรกที่พูดคือ Rolov คนเดียวกันซึ่งก่อนหน้านี้เชื่อว่ามีสารหนูในการเตรียมการจากโรงงานในเยอรมัน ไม่นานหลังจาก Stromeyer นักเคมีชาวเยอรมันอีกคนหนึ่งชื่อ Kersten ได้ค้นพบธาตุใหม่ในแร่สังกะสีซิลีเซียนและตั้งชื่อมันว่า mellin (จากภาษาละติน mellinus "yellow like quince") เนื่องจากสีของตะกอนที่เกิดจากการกระทำของไฮโดรเจนซัลไฟด์ แต่เป็นแคดเมียมที่ค้นพบโดย Strohmeyer แล้ว ต่อมามีการเสนอชื่ออีกสองชื่อสำหรับองค์ประกอบนี้: klaprotium - เพื่อเป็นเกียรติแก่นักเคมีชื่อดัง Martin Klaproth และ Junonium - หลังจากที่ดาวเคราะห์น้อย Juno ค้นพบในปี 1804 แต่ชื่อที่ผู้ค้นพบกำหนดให้กับองค์ประกอบนั้นได้รับการจัดตั้งขึ้น จริงในวรรณคดีเคมีของรัสเซียในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 แคดเมียมมักถูกเรียกว่าแคดเมียม

แคดเมียมในสิ่งแวดล้อม

ปริมาณแคดเมียมเฉลี่ยในเปลือกโลกคือ 130 มก./ตัน แคดเมียมเป็นธาตุหายากชนิดหนึ่ง พบเป็นสารเจือปนแบบไอโซมอร์ฟิคในแร่ธาตุหลายชนิดและมักพบในแร่ธาตุสังกะสี รู้จักแร่ธาตุแคดเมียมเพียง 6 ชนิดเท่านั้น แร่ธาตุแคดเมียมที่หายากมาก ได้แก่ greenockite CdS (77.8% Cd), howliite (เหมือนกัน), otavite CdCO 3 , montemponite CdO (87.5% Cd), cadmoselite CdSe (47% Cd), xantochroite CdS (H 2 O) x (77.2% ซีดี). แคดเมียมส่วนใหญ่กระจายอยู่ในแร่ธาตุจำนวนมาก (มากกว่า 50 ชนิด) ส่วนใหญ่อยู่ในสังกะสี ตะกั่ว ทองแดง เหล็ก แมงกานีส และปรอทซัลไฟด์

แม้ว่าจะรู้จักแร่ธาตุอิสระของแคดเมียม - กรีน็อคไคต์(ซีดีเอส) otavite(CdCO 3), มอนเทโพไนท์(CdO) และ selenide(CdSe) พวกมันไม่ได้ก่อตัวเป็นการสะสมของตัวเอง แต่มีอยู่ในสิ่งเจือปนในแร่สังกะสี ตะกั่ว ทองแดง และพอลิเมทัลลิก ซึ่งเป็นแหล่งผลิตหลักของอุตสาหกรรมการผลิตแคดเมียม ความเข้มข้นสูงสุดระบุไว้ในแร่ธาตุสังกะสีและประการแรกคือใน sphalerite (มากถึง 5%) ในกรณีส่วนใหญ่เนื้อหาของแคดเมียมใน sphalerite ไม่เกิน 0.4 - 0.6% ในซัลไฟด์อื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ในเฟรม ปริมาณแคดเมียมคือ 0.003 - 0.2% ในกาเลนา 0.005 - 0.02% ใน chalcopyrite 0.006 - 0.12%; แคดเมียมมักจะไม่ได้รับการกู้คืนจากซัลไฟด์เหล่านี้
แคดเมียมมีอยู่ในปริมาณที่แน่นอนในอากาศ ตามข้อมูลต่างประเทศเนื้อหาของแคดเมียมในอากาศคือ 0.1-5.0 ng / m 3 ในพื้นที่ชนบท (1 ng หรือ 1 นาโนกรัม = 10 -9 กรัม), 2 - 15 ng / m 3 - ในเมืองและจาก 15 ถึง 150 ng / m 3 - ในเขตอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากถ่านหินจำนวนมากมีแคดเมียมเป็นสิ่งเจือปนและเมื่อเผาที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ในขณะเดียวกัน ส่วนสำคัญของมันก็ตกลงบนดิน นอกจากนี้การเพิ่มเนื้อหาของแคดเมียมในดินยังมีส่วนช่วยในการใช้ปุ๋ยแร่เพราะ เกือบทั้งหมดมีแคดเมียมเจือปนเล็กน้อย
แคดเมียมสามารถสะสมในพืช (ส่วนใหญ่อยู่ในเชื้อรา) และสิ่งมีชีวิต (โดยเฉพาะในสัตว์น้ำ) และสามารถ "จัดหา" ให้กับมนุษย์ได้ตามห่วงโซ่อาหาร แคดเมียมจำนวนมากในควันบุหรี่

ภายใต้สภาพธรรมชาติ แคดเมียมจะเข้าสู่น้ำใต้ดินอันเป็นผลมาจากการชะล้างแร่โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก รวมทั้งเป็นผลมาจากการสลายตัวของพืชน้ำและสิ่งมีชีวิตที่สามารถสะสมได้ ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา ปัจจัยมานุษยวิทยาของมลพิษแคดเมียมในน้ำธรรมชาติเป็นที่แพร่หลาย แคดเมียมมีอยู่ในน้ำในรูปแบบที่ละลายน้ำ (ซัลเฟต คลอไรด์ แคดเมียมไนเตรต) และอยู่ในรูปแบบแขวนลอยโดยเป็นส่วนหนึ่งของสารเชิงซ้อนจากแร่ออร์กาโน ปริมาณแคดเมียมในน้ำได้รับผลกระทบอย่างมากจากค่า pH ของตัวกลาง (ในตัวกลางที่เป็นด่าง แคดเมียมตกตะกอนในรูปของไฮดรอกไซด์) รวมถึงกระบวนการดูดซับ

รับแคดเมียม

แร่ธาตุชนิดเดียวที่น่าสนใจในการได้รับแคดเมียมคือกรีน็อคไคต์หรือที่เรียกว่า "แคดเมียมเบลนด์" มันถูกขุดร่วมกับ faerite ในการพัฒนาแร่สังกะสี ในระหว่างการแปรรูป แคดเมียมจะเข้มข้นในผลพลอยได้จากกระบวนการ จากนั้นจึงนำแคดเมียมกลับคืนมา ปัจจุบันมีการผลิตแคดเมียมมากกว่า 10³ ตันต่อปี

ในกระบวนการแปรรูปแร่โพลีเมทัลลิกนั้น เป็นอะนาล็อกของสังกะสี ซึ่งส่วนใหญ่มักจะอยู่ในสังกะสีเข้มข้น และแคดเมียมจะลดลงได้ง่ายกว่าสังกะสี และมีจุดเดือดต่ำกว่า (767 และ 906°C ตามลำดับ) ดังนั้นที่อุณหภูมิประมาณ 800 องศาเซลเซียส การแยกสังกะสีและแคดเมียมจึงไม่ใช่เรื่องยาก

คุณสมบัติทางกายภาพของแคดเมียม

โลหะเนื้ออ่อนสีขาวเงินพร้อมตาข่ายหกเหลี่ยม หากไม้แคดเมียมงอ จะได้ยินเสียงแตกเล็กน้อย - นี่คือไมโครคริสตัลโลหะที่ถูกันเอง (แท่งดีบุกก็แตกด้วย)

แคดเมียมมีลักษณะอ่อน อ่อน กลึงง่าย สิ่งนี้ยังอำนวยความสะดวกและเร่งเส้นทางสู่เทคโนโลยีปรมาณู แคดเมียมที่คัดเลือกได้สูง ความไวต่อนิวตรอนความร้อน ก็อยู่ในมือของนักฟิสิกส์เช่นกัน และตามลักษณะการทำงานหลัก - ภาพตัดขวางของนิวตรอนความร้อน - แคดเมียมเป็นหนึ่งในสถานที่แรกในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมดของระบบธาตุ - โรงนา 2400 (จำได้ว่าภาพตัดขวางของการจับคือความสามารถในการ "รับ" นิวตรอน ซึ่งวัดในหน่วยยุ้งฉางทั่วไป)

แคดเมียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปแปดตัว (มีมวล 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 และ 116) และส่วนตัดขวางของการจับเป็นลักษณะเฉพาะที่ไอโซโทปของธาตุหนึ่งจะมีความแตกต่างกันอย่างมาก ในส่วนผสมตามธรรมชาติของไอโซโทปแคดเมียม "กินนิวตรอน" หลักคือไอโซโทปที่มีจำนวนมวล 113 ภาพตัดขวางของการจับแต่ละตัวมีขนาดใหญ่มาก - 25,000 โรงนา!

ด้วยการติดนิวตรอน แคดเมียม-113 จะกลายเป็นไอโซโทปที่พบได้บ่อยที่สุด (28.86% ของส่วนผสมจากธรรมชาติ) ของธาตุหมายเลข 48 - แคดเมียม-114 ส่วนแบ่งของแคดเมียม-113 นั้นมีเพียง 12.26% น่าเสียดายที่การแยกไอโซโทปแปดไอโซโทปของแคดเมียมนั้นยากกว่าการแยกไอโซโทปสองไอโซโทปของโบรอน

โครงตาข่ายคริสตัลของแคดเมียมเป็นรูปหกเหลี่ยม a = 2.97311 Å, c = 5.60694 Å (ที่ 25 °C); รัศมีอะตอม 1.56 Å, รัศมีไอออนิก Cd 2+ 1.03 Å ความหนาแน่น 8.65 g / cm 3 (20 ° C), t pl 320.9 ° C, t kip 767 ° C, ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 29.8 10 -6 (ที่ 25 ° C); ค่าการนำความร้อน (ที่ 0°C) 97.55 W/(m K) หรือ 0.233 cal/(cm sec °C); ความจุความร้อนจำเพาะ (ที่ 25 °C) 225.02 J/(kg K) หรือ 0.055 cal/(g °C); ความต้านทานไฟฟ้า (ที่ 20 °C) 7.4 10 -8 ohm m (7.4 10 -6 ohm cm); ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทานไฟฟ้า 4.3 10 -3 (0-100 ° C) ความต้านแรงดึง 64 MN / m 2 (6.4 kgf / mm 2) การยืดตัว 20% ความแข็งของ Brinell 160 MN / m 2 (16 kgf / mm 2)

คุณสมบัติทางเคมีของแคดเมียม

แคดเมียมอยู่ในกลุ่มเดียวกันกับตารางธาตุที่มีสังกะสีและปรอท โดยอยู่ในตำแหน่งตรงกลางระหว่างกัน ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีบางอย่างของธาตุเหล่านี้จึงคล้ายกัน ดังนั้นซัลไฟด์และออกไซด์ของธาตุเหล่านี้จึงไม่ละลายในน้ำ แคดเมียมไม่ทำปฏิกิริยากับคาร์บอน ดังนั้นแคดเมียมจึงไม่เกิดคาร์ไบด์

ตามการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกของอะตอม 4d 10 5s 2 ความจุของแคดเมียมในสารประกอบคือ 2 แคดเมียมหมองในอากาศ ปกคลุมด้วยฟิล์มบางของ CdO ออกไซด์ ซึ่งปกป้องโลหะจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม เมื่อถูกความร้อนอย่างแรงในอากาศ แคดเมียมจะเผาไหม้เป็น CdO ออกไซด์ ซึ่งเป็นผงผลึกตั้งแต่สีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีน้ำตาลเข้ม ความหนาแน่น 8.15 g/cm 3 ; ที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส CdO จะระเหิดโดยไม่ละลาย แคดเมียมรวมโดยตรงกับฮาโลเจน สารประกอบเหล่านี้ไม่มีสี CdCl 2 , CdBr 2 และ CdI 2 ละลายได้ง่ายมากในน้ำ (เกลือแอนไฮดรัสประมาณ 1 ส่วนในน้ำ 1 ส่วนที่อุณหภูมิ 20 ° C) CdF 2 ละลายได้ยากกว่า (1 ส่วนใน 25 ส่วนของน้ำ) ด้วยกำมะถัน แคดเมียมจะสร้างซัลไฟด์ CdS สีเหลืองมะนาวถึงสีส้ม-แดง ซึ่งไม่ละลายในน้ำและกรดเจือจาง แคดเมียมละลายได้ง่ายในกรดไนตริกด้วยการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์และการก่อตัวของไนเตรตซึ่งให้ไฮเดรต Cd (NOa) 2 4H 2 O จากกรด - ไฮโดรคลอริกและกำมะถันเจือจาง แคดเมียมจะปล่อยไฮโดรเจนอย่างช้าๆ เมื่อสารละลายระเหย คลอไรด์ไฮเดรต 2CdCl 2 ตกผลึกจากพวกมัน 5H 2 O และซัลเฟต 3CdSO 4 8H 2 O สารละลายเกลือแคดเมียมมีสภาพเป็นกรดเนื่องจากการไฮโดรไลซิส ด่างโซดาไฟตกตะกอนสีขาวไฮดรอกไซด์ Cd (OH) 2 จากพวกเขาซึ่งไม่ละลายในส่วนเกินของรีเอเจนต์ อย่างไรก็ตามภายใต้การกระทำของสารละลายอัลคาไลเข้มข้นบน Cd (OH) 2 ได้ hydrooxocadmates เช่น Na 2 ไอออนบวกของ Cd 2+ สร้างไอออนเชิงซ้อนได้อย่างง่ายดายด้วยแอมโมเนีย 2+ และสีฟ้า 2- และ 4- เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเกลือแคดเมียมพื้นฐาน เกลือคู่ และเชิงซ้อนจำนวนมากเป็นที่รู้จัก สารประกอบแคดเมียมเป็นพิษ อันตรายอย่างยิ่งคือการสูดดมไอระเหยของออกไซด์

การประยุกต์ใช้แคดเมียม

แคดเมียมได้รับความนิยมในยุค 40 ของศตวรรษที่ 20 ในเวลานี้เองที่แคดเมียมกลายเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ - พวกเขาเริ่มทำการควบคุมและแท่งฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จากนั้น

แคดเมียมในตอนแรกกลายเป็นวัสดุ "แกนกลาง" หลัก เนื่องจากแคดเมียมดูดซับนิวตรอนความร้อนได้ดี เครื่องปฏิกรณ์ทุกเครื่องในช่วงเริ่มต้นของ "ยุคอะตอม" (และเครื่องแรกสร้างโดย Enrico Fermi ในปี 1942) ทำงานกับนิวตรอนความร้อน หลายปีต่อมาก็เห็นได้ชัดว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีแนวโน้มมากขึ้นทั้งในด้านพลังงานและการได้รับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ - พลูโทเนียม -239 และแคดเมียมไม่มีอำนาจต่อนิวตรอนเร็ว จึงไม่หน่วงเวลาไว้

อย่างไรก็ตาม บทบาทของแคดเมียมในการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ไม่ควรเกินจริง เนื่องจาก คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของโลหะนี้ (ความแข็งแรง ความแข็ง ทนความร้อน - จุดหลอมเหลวเพียง 321 ° C) ปล่อยให้เป็นที่ต้องการอย่างมาก แคดเมียมเป็นวัสดุหลักชนิดแรก จากนั้นโบรอนและสารประกอบของมันก็เริ่มมีบทบาทนำ แต่แคดเมียมหาได้ง่ายกว่าในปริมาณมาก

โลหะผสมแคดเมียม

การผลิตแคดเมียมประมาณหนึ่งในสิบของโลกใช้ไปในการผลิตโลหะผสม โลหะผสมแคดเมียมส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุป้องกันแรงเสียดทานและบัดกรี ส่วนประกอบโลหะผสมที่รู้จักกันดีของ 99% Cd และ 1% Ni ใช้สำหรับการผลิตตลับลูกปืนที่ทำงานในยานยนต์ เครื่องบิน และเครื่องยนต์ทางทะเลภายใต้สภาวะ อุณหภูมิสูง. เนื่องจากแคดเมียมมีความทนทานต่อกรดไม่เพียงพอ ซึ่งรวมถึงกรดอินทรีย์ที่มีอยู่ในสารหล่อลื่น บางครั้งโลหะผสมของตลับลูกปืนที่มีแคดเมียมเคลือบด้วยอินเดียม

การผสมทองแดงกับแคดเมียมเพิ่มเล็กน้อยทำให้สามารถสร้างสายไฟที่ทนทานต่อการสึกหรอได้มากขึ้นในสายการขนส่งไฟฟ้า ทองแดงที่เติมแคดเมียมแทบไม่มีความแตกต่างในการนำไฟฟ้าจากทองแดงบริสุทธิ์ แต่มีความแข็งแรงและความแข็งเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด

โลหะผสมของแคดเมียมกับทองมีสีเขียว นักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนได้โลหะผสมของแคดเมียมกับทังสเตน รีเนียม และยูเรเนียม 0.15% 235 - สีฟ้า

เคลือบป้องกันด้วยแคดเมียม

ทุกคนรู้จักสังกะสีเคลือบสังกะสี แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าไม่เพียงแต่การชุบสังกะสีเท่านั้น แต่ยังใช้การชุบแคดเมียมเพื่อป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อนอีกด้วย ปัจจุบันการเคลือบแคดเมียมใช้เฉพาะอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น ส่วนใหญ่มักจะอยู่ใน สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมใช้อ่างอาบน้ำไซยาไนด์ ก่อนหน้านี้ เหล็กและโลหะอื่นๆ ชุบแคดเมียมโดยการแช่ผลิตภัณฑ์ในแคดเมียมหลอมเหลว

แม้ว่าแคดเมียมและสังกะสีจะมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน แต่การเคลือบแคดเมียมก็มีข้อดีหลายประการ: ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า ง่ายต่อการทำให้เรียบและสม่ำเสมอ นอกจากนี้ แคดเมียมซึ่งแตกต่างจากสังกะสีจะมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง แคดเมียมมีใช้กันอย่างกว้างขวาง ไม่อนุญาตให้ใช้เฉพาะการผลิตภาชนะใส่อาหาร เนื่องจากแคดเมียมเป็นพิษ การเคลือบแคดเมียมมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกประการหนึ่ง: ในบรรยากาศของพื้นที่ชนบท สารเคลือบแคดเมียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่าในบรรยากาศของพื้นที่อุตสาหกรรม การเคลือบดังกล่าวล้มเหลวอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเนื้อหาของแอนไฮไดรด์ที่มีกำมะถันหรือกำมะถันเพิ่มขึ้นในอากาศ

แคดเมียมในการผลิตแหล่งกระแสเคมี

การประยุกต์ใช้แคดเมียมที่สำคัญที่สุดคือการผลิตแหล่งกระแสเคมี อิเล็กโทรดแคดเมียมใช้ในแบตเตอรี่และตัวสะสม แผ่นประจุลบของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมทำจากตาข่ายเหล็กที่มีฟองน้ำแคดเมียมเป็นสารออกฤทธิ์ แผ่นขั้วบวกเคลือบด้วยนิกเกิลไฮดรอกไซด์ อิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ บนพื้นฐานของแคดเมียมและนิกเกิลแบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดสำหรับขีปนาวุธนำวิถีก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกันในกรณีนี้ไม่ใช่เหล็ก แต่มีการติดตั้งกริดนิกเกิลเป็นพื้นฐาน

แบตเตอรี่อัลคาไลน์นิกเกิลแคดเมียมมีความน่าเชื่อถือมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่ว (กรด) แหล่งจ่ายกระแสเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่สูง การทำงานที่เสถียร และอายุการใช้งานที่ยาวนาน สามารถชาร์จได้ในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมง อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมไม่สามารถชาร์จใหม่ได้หากไม่ได้คายประจุจนหมดก่อน (ซึ่งด้อยกว่าแบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์ในแง่นี้)

แคดเมียมประมาณ 20% ใช้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดแคดเมียมที่ใช้ในแบตเตอรี่ (นิกเกิล-แคดเมียมและซิลเวอร์-แคดเมียม) เซลล์เวสตันปกติ ในแบตเตอรี่สำรอง (เซลล์ตะกั่ว-แคดเมียม เซลล์ปรอท-แคดเมียม ฯลฯ)

รงควัตถุ

แคดเมียมประมาณ 20% ใช้สำหรับการผลิตสีย้อมอนินทรีย์ (ซัลไฟด์และซีลีไนด์ เกลือผสม เช่น แคดเมียมซัลไฟด์ - มะนาวแคดเมียม)

การใช้แคดเมียมในการแพทย์

• แคดเมียมบางครั้งใช้ในยาทดลอง

แคดเมียมใช้ในยาชีวจิต

• ที่ ปีที่แล้วแคดเมียมเริ่มถูกนำมาใช้ในการสร้างยานาโนต้านเนื้องอกชนิดใหม่ ในรัสเซียในช่วงต้นทศวรรษ 1950 มีการทดลองที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนายาต้านเนื้องอกโดยใช้สารประกอบแคดเมียม

การใช้งานอื่นๆ ของแคดเมียม

• แคดเมียมซัลไฟด์ใช้สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มที่มีประสิทธิภาพประมาณ 10-16% และเป็นวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกที่ดีมาก

• มันถูกใช้เป็นส่วนประกอบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และสารเรืองแสง

• ค่าการนำความร้อนของโลหะที่อยู่ใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์มีค่าสูงสุดในบรรดาโลหะทั้งหมด ดังนั้นบางครั้งแคดเมียมจึงถูกนำมาใช้สำหรับเทคโนโลยีการแช่แข็ง

ผลของแคดเมียมต่อร่างกายมนุษย์

แคดเมียมเป็นโลหะหนักที่เป็นพิษมากที่สุดชนิดหนึ่ง ดังนั้นจึงจัดอยู่ในประเภทความเป็นอันตรายที่ 2 โดย Russian SanPiN

สารประกอบแคดเมียมเป็นพิษ กรณีที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งคือการสูดดมไอระเหยของออกไซด์ (CdO) แคดเมียมเป็นพิษสะสม (สามารถสะสมในร่างกายได้) ในน้ำดื่ม MPC สำหรับแคดเมียมคือ 0.001 mg/dm³

สารประกอบแคดเมียมที่ละลายน้ำได้หลังจากถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดจะส่งผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง ตับและไต และขัดขวางการเผาผลาญของฟอสฟอรัส-แคลเซียม พิษเรื้อรังนำไปสู่ภาวะโลหิตจางและการทำลายกระดูก

โดยปกติแคดเมียมจะมีอยู่ในร่างกายของคนที่มีสุขภาพดีในปริมาณเล็กน้อย แคดเมียมสะสมได้ง่ายในเซลล์ที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว (เช่น ในเซลล์เนื้องอกหรือเซลล์เพศ) มันจับกับวัสดุไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสของเซลล์และทำลายพวกมัน มันเปลี่ยนการทำงานของฮอร์โมนและเอนไซม์หลายชนิด ทั้งนี้เนื่องมาจากความสามารถในการจับกลุ่มซัลฟไฮดริล (-SH)

ในปี พ.ศ. 2511 มีบทความในนิตยสารชื่อดังชื่อ "แคดเมียมและหัวใจ" โดยกล่าวว่า ดร.แคร์โรลล์ เจ้าหน้าที่สาธารณสุขของสหรัฐฯ ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างระดับแคดเมียมในบรรยากาศกับอัตราการเสียชีวิตจากโรคหัวใจและหลอดเลือด หากว่าในเมือง A เนื้อหาของแคดเมียมในอากาศสูงกว่าในเมือง B แสดงว่าแกนกลางของเมือง A ตายเร็วกว่าถ้าอาศัยอยู่ในเมือง B แครอลได้ข้อสรุปนี้หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลสำหรับ 28 เมือง

จากข้อมูลของ USEPA, WHO และ Health Canada ปริมาณแคดเมียมที่ร่างกายได้รับในแต่ละวันจากทุกแหล่งคือ 10-50 ไมโครกรัม แหล่งที่มาหลักและ "เสถียร" ที่สุดคืออาหาร - แคดเมียมเฉลี่ย 10 ถึง 30-40 ไมโครกรัมต่อวัน ผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ ปลา มักมีแคดเมียม 10-20 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัว อย่างไรก็ตาม ไม่มีกฎเกณฑ์ใดที่ไม่มีข้อยกเว้น พืชธัญพืชที่ปลูกบนดินที่ปนเปื้อนด้วยแคดเมียมหรือรดน้ำด้วยน้ำที่มีแคดเมียมอาจมีปริมาณแคดเมียมเพิ่มขึ้น (มากกว่า 25 ไมโครกรัม/กิโลกรัม)

ผู้สูบบุหรี่ได้รับ "การเพิ่มขึ้น" ที่สำคัญของแคดเมียม บุหรี่หนึ่งมวนประกอบด้วยแคดเมียม 1 ไมโครกรัม (และบางครั้งก็มากถึง 2 ไมโครกรัม) ดังนั้น ให้พิจารณา - บุคคลที่สูบบุหรี่หนึ่งซองต่อวันจะทำให้ร่างกายได้รับผลกระทบเพิ่มเติมจากแคดเมียมอย่างน้อย 20 ไมโครกรัม ซึ่งสำหรับการอ้างอิงจะไม่ถูกกักเก็บไว้แม้ด้วยตัวกรองคาร์บอน
ควรสังเกตด้วยว่าแคดเมียมสามารถดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ง่ายกว่าผ่านทางปอด - มากถึง 10-20% เหล่านั้น. จากบุหรี่หนึ่งซองแคดเมียม 2-4 ไมโครกรัมจะถูกดูดซึม เมื่อถ่ายผ่านทางเดินอาหาร เปอร์เซ็นต์การย่อยได้เพียง 4-7% (แคดเมียม 0.2 - 5 ไมโครกรัมต่อวันในแง่สัมบูรณ์) ดังนั้นผู้สูบบุหรี่อย่างน้อย 1.5-2 เท่าจะเพิ่ม "ภาระ" ในร่างกายของเขาสำหรับแคดเมียมซึ่งเต็มไปด้วยผลกระทบด้านสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์

ตลาดแคดเมียมโลก

มีการผลิตแคดเมียมประมาณ 20,000 ตันต่อปี ปริมาณการผลิตส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับขนาดของการผลิตสังกะสี

แคดเมียมกลั่นประมาณ 82% ของโลกมาจากแหล่งจ่ายไฟนิกเกิลแคดเมียม แต่หลังจากข้อจำกัดในการผลิตในยุโรปแล้ว หนึ่งในสามของการบริโภคแคดเมียมจะได้รับผลกระทบ จากการเพิ่มขึ้นของการผลิตสังกะสีในยุโรปและการลดการใช้แคดเมียม อาจมีแคดเมียม "ปลอด" ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของขยะมูลฝอย แต่การผลิตแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีการเติบโตในเอเชีย มีการถ่ายโอนการผลิตไปยังเอเชียและเป็นผลให้ความต้องการแคดเมียมในภูมิภาคเอเชีย ในขณะนี้จะช่วยให้การบริโภคแคดเมียมของโลกอยู่ในระดับปัจจุบัน ในปี 2550 ราคาแคดเมียมเริ่มต้นที่ 4.18 ดอลลาร์/กก. เพิ่มขึ้นเป็น 13 ดอลลาร์/กก. แต่เมื่อถึงสิ้นปีราคากลับเพิ่มขึ้น $7/กก.

ในปี 2010 บริษัท Young Poong Corp. ของเกาหลีใต้ การผลิตแคดเมียมเพิ่มขึ้น 75% เป็น 1,400 ตันต่อปี และวางแผนที่จะเปิดโรงงานแห่งใหม่เร็วๆ นี้ เจ้าหน้าที่ของบริษัทกล่าว

ในปี พ.ศ. 2511 มีบทความในนิตยสารชื่อดังชื่อ "แคดเมียมและหัวใจ" โดยกล่าวว่า ดร.แคร์โรลล์ เจ้าหน้าที่สาธารณสุขของสหรัฐฯ ได้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างแคดเมียมในชั้นบรรยากาศกับการเสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดหัวใจ หากว่าในเมือง A เนื้อหาของแคดเมียมในอากาศสูงกว่าในเมือง B แสดงว่าแกนกลางของเมือง A ตายเร็วกว่าถ้าอาศัยอยู่ในเมือง B แครอลได้ข้อสรุปนี้หลังจากวิเคราะห์ข้อมูลสำหรับ 28 เมือง อย่างไรก็ตาม ในกลุ่ม A มีศูนย์ต่างๆ เช่น นิวยอร์ก ชิคาโก ฟิลาเดลเฟีย...
ดังนั้นอีกครั้งที่พวกเขาถูกตั้งข้อหาวางยาพิษองค์ประกอบที่เปิดอยู่ในขวดยา!

องค์ประกอบขวดยา

ไม่น่าเป็นไปได้ที่เภสัชกรของ Magdeburg คนใดจะพูดวลีที่มีชื่อเสียงของนายกเทศมนตรี: "ฉันเชิญคุณสุภาพบุรุษเพื่อบอกข่าวที่ไม่พึงประสงค์" แต่พวกเขามีลักษณะทั่วไปกับเขา: พวกเขากลัวผู้ตรวจสอบบัญชี
แพทย์ประจำเขต Rolov โดดเด่นด้วยอารมณ์ที่เฉียบแหลม ดังนั้นในปี ค.ศ. 1817 เขาสั่งให้เตรียมการทั้งหมดที่มีซิงค์ออกไซด์ที่ผลิตในโรงงาน Shenebek ของ Herman ออกจากการขาย จากการปรากฏตัวของการเตรียมการ เขาสงสัยว่ามีสารหนูในซิงค์ออกไซด์! (สังกะสีออกไซด์ยังคงใช้สำหรับโรคผิวหนัง ขี้ผึ้ง ผง อิมัลชันทำมาจากมัน)
เพื่อพิสูจน์กรณีของเขา ผู้ตรวจสอบที่เข้มงวดได้ละลายออกไซด์ที่น่าสงสัยในกรดและส่งผ่านไฮโดรเจนซัลไฟด์ผ่านสารละลายนี้: ตะกอนสีเหลืองหลุดออกมา สารหนูซัลไฟด์เป็นเพียงสีเหลือง!

เจ้าของโรงงานเริ่มท้าทายการตัดสินใจของ Rolov ตัวเขาเองเป็นนักเคมีและเมื่อวิเคราะห์ตัวอย่างผลิตภัณฑ์เป็นการส่วนตัวแล้ว เขาก็ไม่พบสารหนูในตัวอย่างเหล่านี้ เขารายงานผลการวิเคราะห์ต่อ Rolov และในเวลาเดียวกันกับเจ้าหน้าที่ของดินแดนฮันโนเวอร์ เจ้าหน้าที่ได้ขอตัวอย่างเพื่อส่งไปวิเคราะห์ให้กับนักเคมีที่มีชื่อเสียงคนหนึ่ง มีการตัดสินใจว่าผู้พิพากษาในข้อพิพาทระหว่าง Rolov และ Herman ควรจะเป็นศาสตราจารย์ Friedrich Stromeyer ซึ่งตั้งแต่ปี 1802 เคยเป็นประธานสาขาเคมีที่ University of Göttingen และตำแหน่งผู้ตรวจทั่วไปของร้านขายยา Hanoverian ทั้งหมด
สโตรไมเยอร์ไม่เพียงส่งสังกะสีออกไซด์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเตรียมสังกะสีอื่น ๆ จากโรงงานแฮร์มันน์ รวมถึง ZnC0 3 ซึ่งได้ออกไซด์นี้มา เมื่อเผาสังกะสีคาร์บอเนตแล้ว Strohmeyer ได้รับออกไซด์ แต่ไม่ใช่สีขาวอย่างที่ควรจะเป็น แต่มีสีเหลือง เจ้าของโรงงานอธิบายเรื่องสีด้วยเหล็กเจือปน แต่ Stromeyer ไม่พอใจกับคำอธิบายนี้ หลังจากซื้อการเตรียมสังกะสีเพิ่มเติม เขาได้ทำการวิเคราะห์อย่างสมบูรณ์และแยกองค์ประกอบที่ทำให้เกิดสีเหลืองได้โดยไม่ยาก การวิเคราะห์กล่าวว่าไม่ใช่สารหนู (ตามที่ Rolov อ้าง) แต่ไม่ใช่เหล็ก (ตามที่ Herman อ้าง)

ฟรีดริช สตรอมเยอร์ (1776-1835)

มันเป็นโลหะใหม่ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน มีสารเคมีคล้ายกับสังกะสีมาก มีเพียงไฮดรอกไซด์เท่านั้น ซึ่งแตกต่างจาก Zn(OH) 2 ที่ไม่ใช่แอมโฟเทอริก แต่มีคุณสมบัติพื้นฐานที่เด่นชัด
ในรูปแบบอิสระ องค์ประกอบใหม่เป็นโลหะสีขาว อ่อนและไม่แข็งแรงมาก ปกคลุมด้วยฟิล์มสีน้ำตาลอมน้ำตาลอยู่ด้านบน สโตรเมเยอร์เรียกโลหะนี้ว่าแคดเมียม ซึ่งพาดพิงถึงที่มาของ "สังกะสี" อย่างชัดเจน คำภาษากรีกมีความหมายว่าแร่สังกะสีและซิงค์ออกไซด์
ในปี ค.ศ. 1818 Stromeyer ได้เผยแพร่ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีใหม่ และเกือบจะในทันทีที่ลำดับความสำคัญของธาตุนั้นเริ่มถูกบุกรุก คนแรกที่พูดคือ Rolov คนเดียวกันซึ่งก่อนหน้านี้เชื่อว่ามีสารหนูในการเตรียมการจากโรงงานในเยอรมัน ไม่นานหลังจาก Stromeyer นักเคมีชาวเยอรมันอีกคนหนึ่งชื่อ Kersten ได้ค้นพบธาตุใหม่ในแร่สังกะสีซิลีเซียนและตั้งชื่อมันว่า mellin (จากภาษาละติน mellinus "yellow like quince") เนื่องจากสีของตะกอนที่เกิดจากการกระทำของไฮโดรเจนซัลไฟด์ แต่มันถูกค้นพบโดย Strohmeyer แคดเมียม. ต่อมามีการเสนอชื่ออีกสองชื่อสำหรับองค์ประกอบนี้: klaprotium - เพื่อเป็นเกียรติแก่นักเคมีชื่อดัง Martin Klaproth และ Junonium - หลังจากที่ดาวเคราะห์น้อย Juno ค้นพบในปี 1804 แต่ชื่อที่ผู้ค้นพบกำหนดให้กับองค์ประกอบนั้นได้รับการจัดตั้งขึ้น จริงในวรรณคดีเคมีของรัสเซียในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 แคดเมียมมักถูกเรียกว่าแคดเมียม

เจ็ดสีรุ้ง

แคดเมียมซัลไฟด์ CdS น่าจะเป็นสารประกอบแรกของธาตุ #48 ที่อุตสาหกรรมให้ความสนใจ CdS เป็นผลึกลูกบาศก์หรือหกเหลี่ยมที่มีความหนาแน่น 4.8 g/cm3 สีของพวกเขามาจากสีเหลืองอ่อนถึงสีส้มแดง (ขึ้นอยู่กับวิธีการเตรียม) ซัลไฟด์นี้แทบจะไม่ละลายในน้ำและยังทนต่อการกระทำของสารละลายอัลคาไลและกรดส่วนใหญ่ และการได้รับ CdS นั้นค่อนข้างง่าย: ไฮโดรเจนซัลไฟด์ผ่านสารละลายที่เป็นกรดซึ่งมีไอออน Cd 2+ เหมือนกับที่ Stromeyer และ Rolov ทำก็เพียงพอที่จะผ่านได้ นอกจากนี้ยังสามารถรับได้ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างเกลือแคดเมียมที่ละลายน้ำได้ เช่น CdSO 4 และซัลไฟด์ที่ละลายได้ใดๆ
CdS เป็นสีย้อมแร่ที่สำคัญ เคยถูกเรียกว่าแคดเมียมเหลือง นี่คือสิ่งที่พวกเขาเขียนเกี่ยวกับแคดเมียมสีเหลืองใน "สารานุกรมทางเทคนิค" ฉบับแรกของรัสเซียซึ่งตีพิมพ์เมื่อต้นศตวรรษที่ 20
“โทนสีเหลืองอ่อน เริ่มจากสีเหลืองมะนาว ได้มาจากสารละลายแคดเมียมซัลเฟตที่เป็นกรดและเป็นกลางบริสุทธิ์ และเมื่อแคดเมียมซัลไฟด์ตกตะกอนด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ จะได้โทนสีเหลืองเข้มขึ้น บทบาทสำคัญในการผลิตแคดเมียมเหลืองเกิดจากการมีโลหะเจือปนอื่นๆ ในสารละลาย เช่น สังกะสี หากหลังมีอยู่พร้อมกับแคดเมียมในสารละลายในระหว่างการตกตะกอนจะได้สีเหลืองขุ่นที่มีโทนสีขาว ... ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งสามารถหาสีเหลืองแคดเมียมได้หกเฉดสีตั้งแต่สีเหลืองมะนาวถึงสีส้ม .. . สีนี้ในรูปแบบสำเร็จรูปมีเงาที่สวยงามมาก สีเหลือง. มันค่อนข้างคงที่ต่อด่างและกรดที่อ่อนแอ และไม่ไวต่อไฮโดรเจนซัลไฟด์อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงแห้งผสมกับอุลตรามารีนและผลิตสีย้อมสีเขียวละเอียดซึ่งเรียกว่าสีเขียวแคดเมียมในการค้าขาย
เมื่อผสมกับน้ำมันแห้งแล้วจะมีลักษณะเหมือนสีน้ำมันในการทาสี ทึบแสงมาก แต่เนื่องจากราคาตลาดสูงจึงใช้เป็นหลักในการวาดภาพเป็นสีน้ำมันหรือสีน้ำ แต่ยังสำหรับการพิมพ์ เนื่องจากมีความทนทานต่อไฟสูง จึงใช้สำหรับการทาสีบนเครื่องเคลือบดินเผา
เหลือเพียงการเพิ่มว่าต่อมาแคดเมียมสีเหลืองก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น "ในธุรกิจจิตรกรรม" โดยเฉพาะอย่างยิ่งรถยนต์นั่งส่วนบุคคลถูกทาสีด้วยเพราะในข้อดีอื่น ๆ สีนี้ต่อต้านควันรถจักรได้ดี ในฐานะที่เป็นสีย้อม แคดเมียมซัลไฟด์ยังถูกใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและสบู่

แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมใช้แคดเมียมซัลไฟด์บริสุทธิ์น้อยลงเรื่อยๆ ซึ่งยังคงมีราคาแพงอยู่ มันถูกแทนที่ด้วยสารที่ถูกกว่า - แคดโมปอนและสังกะสีแคดเมียมลิโธโพน
ปฏิกิริยาในการได้รับแคดโมโปนเป็นตัวอย่างคลาสสิกของการก่อตัวของตะกอนสองชนิดในเวลาเดียวกัน เมื่อแทบไม่เหลือสิ่งใดในสารละลายเลย ยกเว้นน้ำ:
CdSO 4 4- BaS (เกลือทั้งสองละลายในน้ำ) _ * CdS J + BaS04 J.
กาดโมพลเป็นส่วนผสมของแคดเมียมซัลไฟด์และแบเรียมซัลเฟต องค์ประกอบเชิงปริมาณของส่วนผสมนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย ง่ายต่อการเปลี่ยนองค์ประกอบและสีของสีย้อม
แคดเมียมสังกะสี lithopone ยังมีสังกะสีซัลไฟด์ ในการผลิตสีย้อมนี้ เกลือสามชนิดตกตะกอนพร้อมกัน สีของลิโธพอนเป็นสีครีมหรือสีงาช้าง
ดังที่เราได้เห็นแล้ว สิ่งที่จับต้องได้สามารถระบายสีด้วยแคดเมียมซัลไฟด์ในสามสี ได้แก่ สีส้ม สีเขียว (สีเขียวแคดเมียม) และสีเหลืองทุกเฉด แต่แคดเมียมซัลไฟด์ทำให้เปลวไฟมีสีต่างกัน - สีฟ้า คุณสมบัตินี้ใช้ในดอกไม้ไฟ
ดังนั้น ด้วยองค์ประกอบ 48 เพียงชุดเดียว คุณจะได้สีรุ้งสี่สีจากเจ็ดสี เหลือเพียงสีแดง สีน้ำเงิน และสีม่วง สีฟ้าหรือสีม่วงของเปลวไฟสามารถทำได้โดยการเสริมการเรืองแสงของแคดเมียมซัลไฟด์ด้วยสารเติมแต่งดอกไม้ไฟบางชนิด ซึ่งจะไม่ยากสำหรับช่างทำดอกไม้ไฟที่มีประสบการณ์
และสามารถรับสีแดงได้โดยใช้สารประกอบอื่นขององค์ประกอบหมายเลข 48 - ซีลีไนด์ของมัน CdSe ถูกใช้เป็นสีศิลปะโดยมีค่ามาก แก้วทับทิมย้อมด้วยแคดเมียมซีลีไนด์ และไม่ใช่โครเมียมออกไซด์เช่นเดียวกับทับทิม แต่แคดเมียมซีลีไนด์ทำให้ดาวของมอสโกเครมลินทับทิมสีแดง
อย่างไรก็ตาม คุณค่าของเกลือแคดเมียมนั้นน้อยกว่ามูลค่าของโลหะเองมาก

การพูดเกินจริงทำลายชื่อเสียง

หากคุณสร้างแผนภูมิที่มีวันที่บนแกนนอนและความต้องการแคดเมียมบนแกนตั้ง คุณจะได้เส้นโค้งจากน้อยไปมาก การผลิตองค์ประกอบนี้เติบโตขึ้นและ "กระโดด" ที่คมชัดที่สุดในยุค 40 ของศตวรรษของเรา ในเวลานี้เองที่แคดเมียมกลายเป็นวัสดุเชิงกลยุทธ์ - พวกเขาเริ่มทำการควบคุมและแท่งฉุกเฉินของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จากนั้น

ในวรรณคดียอดนิยม เราสามารถพบคำกล่าวอ้างว่าถ้าไม่ใช่เพราะแท่งเหล่านี้ที่ดูดซับนิวตรอนส่วนเกิน จากนั้นเครื่องปฏิกรณ์ก็จะ "เร่ขาย" และกลายเป็นระเบิดปรมาณู นี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด เพื่อให้เกิดการระเบิดปรมาณู จะต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ (ที่นี่ไม่ใช่ที่ที่จะพูดถึงรายละเอียดเหล่านี้ แต่คุณไม่สามารถอธิบาย ET0 แบบย่อได้) เครื่องปฏิกรณ์ที่ปฏิกิริยาลูกโซ่กลายเป็นสิ่งที่ควบคุมไม่ได้ไม่จำเป็นต้องระเบิด แต่ในกรณีใด ๆ จะเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงซึ่งเต็มไปด้วยต้นทุนวัสดุจำนวนมาก และบางครั้งไม่ใช่แค่เนื้อหา ... ดังนั้นบทบาทของการควบคุมและ;
ข้อความนี้ไม่ถูกต้องเท่ากัน (ดูตัวอย่างหนังสือที่รู้จักกันดี II. R. Taube และ E. I. Rudenko "จากไฮโดรเจนถึง ... ". M. , 1970) ว่าแคดเมียมเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุด หากมีคำว่า "ความร้อน" ก่อนคำว่า "นิวตรอน" ด้วย ประโยคนี้จะแม่นยำมาก
นิวตรอนดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าอาจมีพลังงานแตกต่างกันอย่างมาก มีนิวตรอนพลังงานต่ำ - พลังงานไม่เกิน 10 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ (keV) มีนิวตรอนเร็ว - มีพลังงานมากกว่า 100 keV และในทางกลับกันก็มีนิวตรอนพลังงานต่ำ - ความร้อนและ "เย็น" พลังงานของอดีตนั้นวัดได้ในหนึ่งในร้อยของอิเล็กตรอนโวลต์ สำหรับอย่างหลังจะน้อยกว่า 0.005 eV
แคดเมียมในตอนแรกกลายเป็นวัสดุ "แกนกลาง" หลัก เนื่องจากแคดเมียมดูดซับนิวตรอนความร้อนได้ดี เครื่องปฏิกรณ์ทุกเครื่องในช่วงเริ่มต้นของ "ยุคอะตอม" (และเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นโดย Enrnco Fermi ในปี 1942) ทำงานกับนิวตรอนความร้อน หลายปีต่อมาก็เห็นได้ชัดว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็วมีแนวโน้มมากขึ้นทั้งในด้านพลังงานและการได้รับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ - พลูโทเนียม -239 และแคดเมียมไม่มีอำนาจต่อนิวตรอนเร็ว จึงไม่หน่วงเวลาไว้
ดังนั้นบทบาทของแคดเมียมในการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ไม่ควรเกินจริง และเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของโลหะนี้ (ความแข็งแรง ความแข็ง ทนความร้อน - จุดหลอมเหลวเพียง 321 ° C) ปล่อยให้เป็นที่ต้องการอย่างมาก และเพราะว่าบทบาทของแคดเมียมและกำลังเล่นอยู่ในเทคโนโลยีนิวเคลียร์โดยปราศจากการพูดเกินจริงนั้นค่อนข้างมีนัยสำคัญ
แคดเมียมเป็นวัสดุหลักชนิดแรก จากนั้นโบรอนและสารประกอบของมันก็เริ่มมีบทบาทนำ แต่แคดเมียมจะได้รับในปริมาณมากได้ง่ายกว่าโบรอน: แคดเมียมได้รับมาและเป็นผลพลอยได้จากการผลิตสังกะสีและตะกั่ว ในกระบวนการแปรรูปแร่โพลีเมทัลลิกนั้น เป็นอะนาล็อกของสังกะสี ซึ่งส่วนใหญ่มักจะอยู่ในสังกะสีเข้มข้น และแคดเมียมจะลดลงได้ง่ายกว่าสังกะสี และมีจุดเดือดต่ำกว่า (767 และ 906°C ตามลำดับ) ดังนั้นที่อุณหภูมิประมาณ 800 ° C จึงไม่ยากที่จะแยกสังกะสีและแคดเมียม

แคดเมียมมีลักษณะอ่อน อ่อน กลึงง่าย สิ่งนี้ยังอำนวยความสะดวกและเร่งเส้นทางสู่เทคโนโลยีปรมาณู หัวกะทิสูงของ kad-)1IA ซึ่งเป็นความไวต่อนิวตรอนความร้อนโดยเฉพาะ ก็อยู่ในมือของนักฟิสิกส์เช่นกัน และตามลักษณะการทำงานหลัก - ภาพตัดขวางของนิวตรอนความร้อน - แคดเมียมเป็นหนึ่งในสถานที่แรกในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมดของระบบธาตุ - โรงนา 2400 (จำได้ว่าภาพตัดขวางของการจับคือความสามารถในการ "รับ" นิวตรอน ซึ่งวัดในหน่วยยุ้งฉางทั่วไป)
แคดเมียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปแปดตัว (มีมวล 106, 108, 110, 111, 112, IS, 114 และ 116) และส่วนตัดขวางของการจับเป็นลักษณะเฉพาะซึ่งไอโซโทปของธาตุหนึ่งจะมีความแตกต่างกันอย่างมาก ในส่วนผสมตามธรรมชาติของไอโซโทปแคดเมียม "กินนิวตรอน" หลักคือไอโซโทปที่มีเลขมวลของ IZ ภาพตัดขวางแต่ละส่วนมีขนาดใหญ่มาก - 25,000 โรงนา!
ด้วยการติดนิวตรอน แคดเมียม-113 จะกลายเป็นไอโซโทปที่พบได้บ่อยที่สุด (28.86% ของส่วนผสมจากธรรมชาติ) ของธาตุหมายเลข 48 - แคดเมียม-114 ส่วนแบ่งของแคดเมียม-113 นั้นมีเพียง 12.26%
แท่งควบคุมของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

น่าเสียดายที่การแยกไอโซโทปแปดไอโซโทปของแคดเมียมนั้นยากกว่าการแยกไอโซโทปสองไอโซโทปของโบรอน
แท่งควบคุมและแท่งฉุกเฉินไม่ได้เป็นเพียง "บริการปรมาณู" ขององค์ประกอบหมายเลข 48 ความสามารถในการดูดซับนิวตรอนของพลังงานที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดช่วยในการศึกษาสเปกตรัมพลังงานของคานนิวตรอนที่เกิดขึ้น ด้วยความช่วยเหลือของแผ่นแคดเมียมซึ่งวางอยู่บนเส้นทางของลำแสงนิวตรอน จะกำหนดว่าลำแสงนี้เป็นเนื้อเดียวกันได้อย่างไร (ในแง่ของค่าพลังงาน) สัดส่วนของนิวตรอนความร้อนในนั้นเป็นอย่างไร ฯลฯ
มีไม่มากแต่มี
และสุดท้าย - เกี่ยวกับทรัพยากรของแคดเมียม แร่ธาตุของเขาอย่างที่พวกเขาพูดหนึ่งหรือสองและคำนวณผิด มีเพียงหนึ่งในนั้นเท่านั้นที่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ - CdS greenockite ที่หายากซึ่งไม่ก่อตัวเป็นกระจุก แร่ธาตุอีกสองชนิดจากธาตุ 48 - otavite CdCO 3 และ monteponite CdO - หายากมาก แต่แคดเมียมไม่ได้ "มีชีวิต" ด้วยแร่ธาตุในตัวเอง แร่ธาตุสังกะสีและแร่โพลีเมทัลลิกเป็นวัตถุดิบที่เชื่อถือได้ในการผลิต

ชุบแคดเมียม

ทุกคนรู้จักดีบุกสังกะสี แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าไม่เพียงแต่การชุบสังกะสีเท่านั้น แต่การชุบแคดเมียมยังใช้เพื่อป้องกันยาเกเลซจากการกัดกร่อนอีกด้วย ปัจจุบันการเคลือบแคดเมียมใช้เฉพาะอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น ส่วนใหญ่มักใช้ในสภาพอุตสาหกรรมที่ใช้อ่างไซยาไนด์ ก่อนหน้านี้ เหล็กและโลหะอื่นๆ ชุบแคดเมียมโดยการแช่ผลิตภัณฑ์ในแคดเมียมหลอมเหลว

แม้ว่าแคดเมียมและสังกะสีจะมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน แต่การเคลือบแคดเมียมก็มีข้อดีหลายประการ: ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า ง่ายต่อการทำให้เรียบและสม่ำเสมอ นอกจากนี้ แคดเมียมซึ่งแตกต่างจากสังกะสีจะมีความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง แคดเมียมมีใช้กันอย่างกว้างขวาง ไม่อนุญาตให้ใช้เฉพาะการผลิตภาชนะใส่อาหาร เนื่องจากแคดเมียมเป็นพิษ การเคลือบแคดเมียมมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกประการหนึ่ง: ในบรรยากาศของพื้นที่ชนบท สารเคลือบแคดเมียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่าในบรรยากาศของพื้นที่อุตสาหกรรม การเคลือบดังกล่าวล้มเหลวอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเนื้อหาของแอนไฮไดรด์ที่มีกำมะถันหรือกำมะถันเพิ่มขึ้นในอากาศ

แคดเมียมในโลหะผสม

การผลิตแคดเมียมประมาณหนึ่งในสิบของโลกใช้ไปในการผลิตโลหะผสม โลหะผสมแคดเมียมส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุป้องกันแรงเสียดทานและบัดกรี ส่วนประกอบโลหะผสมที่รู้จักกันดีคือ 99% Cd และ 1% No ใช้สำหรับการผลิตตลับลูกปืนที่ทำงานในรถยนต์ เครื่องบิน และเครื่องยนต์ทางทะเลที่อุณหภูมิสูง เพราะว่า แคดเมียมไม่ทนต่อกรดเพียงพอซึ่งรวมถึงกรดอินทรีย์ที่มีอยู่ในสารหล่อลื่น บางครั้งโลหะผสมที่มีแคดเมียมเคลือบด้วยแคดเมียมจะเคลือบด้วยอินเดียม
บัดกรีที่มีองค์ประกอบหมายเลข 48 ค่อนข้างทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิ
การผสมทองแดงกับแคดเมียมเพิ่มเล็กน้อยทำให้สามารถสร้างสายไฟที่ทนทานต่อการสึกหรอได้มากขึ้นในสายการขนส่งไฟฟ้า ทองแดงที่เติมแคดเมียมแทบไม่มีความแตกต่างในการนำไฟฟ้าจากทองแดงบริสุทธิ์ แต่มีความแข็งแรงและความแข็งเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด

แอคคิวมูเลเตอร์ AKN และองค์ประกอบเวสตันปกติ

ในบรรดาแหล่งกระแสเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรม มีสถานที่สำคัญคือแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NAC) แผ่นลบของแบตเตอรี่ดังกล่าวทำจากตาข่ายเหล็กที่มีฟองน้ำแคดเมียมเป็นสารออกฤทธิ์ แผ่นขั้วบวกเคลือบด้วยนิกเกิลออกไซด์ อิเล็กโทรไลต์เป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ แบตเตอรี่อัลคาไลน์นิกเกิลแคดเมียมแตกต่างจากแบตเตอรี่ตะกั่ว (กรด) ที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่า จากสิ่งนี้ ทั้งคู่จึงผลิตแบตเตอรี่ขนาดเล็กมากสำหรับขีปนาวุธนำวิถี เฉพาะในกรณีนี้ไม่ใช่เหล็ก แต่มีการติดตั้งกริดนิกเกิลเป็นพื้นฐาน

องค์ประกอบหมายเลข 48 และสารประกอบของมันถูกใช้ในแหล่งกระแสเคมีอีกแหล่งหนึ่ง ในการสร้างองค์ประกอบ Weston ปกติทั้งแคดเมียมอะมัลกัมและผลึกแคดเมียมซัลเฟตและสารละลายเกลือนี้

ความเป็นพิษของแคดเมียม

ข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นพิษของแคดเมียมค่อนข้างขัดแย้ง ความจริงที่ว่าแคดเมียมเป็นพิษนั้นไม่อาจปฏิเสธได้: นักวิทยาศาสตร์โต้แย้งเกี่ยวกับระดับอันตรายของแคดเมียม เป็นที่ทราบกันดีว่ากรณีของการเป็นพิษร้ายแรงถึงชีวิตด้วยไอระเหยของโลหะนี้และสารประกอบของโลหะนั้น - ดังนั้นไอระเหยดังกล่าวจึงเป็นอันตรายร้ายแรง ถ้ามันเข้าสู่กระเพาะอาหาร แคดเมียมก็เป็นอันตรายเช่นกัน แต่กรณีของพิษร้ายแรงด้วยสารประกอบแคดเมียมที่เข้าสู่ร่างกายด้วยอาหารนั้นไม่เป็นที่รู้จักสำหรับวิทยาศาสตร์ เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพราะการกำจัดพิษออกจากกระเพาะอาหารโดยทันทีโดยร่างกายเอง ] อย่างไรก็ตาม ในหลายประเทศ กฎหมายห้ามใช้สารเคลือบแคดเมียมในการผลิตภาชนะบรรจุอาหาร

โปรแกรม

ตำแหน่งในระบบคาบ เปรียบเทียบกับโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท พันธะเคมีในสารประกอบ

สารอย่างง่าย กิจกรรมทางเคมีไฟฟ้า คุณสมบัติ การใช้งาน อมัลกัม ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยเมื่อทำงานกับปรอทและสารประกอบของปรอท

การแปรรูปแร่ การแยก การแยก และการทำให้บริสุทธิ์ของโลหะ

ซิงค์ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ คุณสมบัติของกรด-เบส เกลือสังกะสี ไฮโดรไลซิส ซินเคท สารประกอบเชิงซ้อนของสังกะสี โครงสร้าง คุณสมบัติ

แคดเมียมออกไซด์และไฮดรอกไซด์ คุณสมบัติของกรด-เบส เปรียบเทียบกับสารประกอบสังกะสี สารประกอบเชิงซ้อนของแคดเมียม โครงสร้าง เปรียบเทียบกับสารประกอบสังกะสี การก่อตัวอัตโนมัติ

สถานะของสารปรอท การเปลี่ยนแปลงร่วมกันระหว่างกัน ลักษณะโครงสร้าง ธรรมชาติของพันธะเคมี

ปรอทออกไซด์ เกลือของปรอท (I) และ (II) คุณสมบัติ สารกัดกร่อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน คาโลเมล. คุณสมบัติและการใช้งาน

สารประกอบปรอทเชิงซ้อน ตัวเลขโคออร์ดิเนต เปรียบเทียบกับสารประกอบสังกะสีและแคดเมียม

อนุพันธ์เอไมด์ของปรอท มูลนิธิมิลลอน ปฏิกิริยาของเนสเลอร์

การเปลี่ยนแปลงของโลหะคาลโคเจไนด์ คุณสมบัติ การใช้งาน บทบาทของซัลไฟด์ในการวิเคราะห์ทางเคมี

การเปรียบเทียบคุณสมบัติของกรด-เบสและรีดอกซ์ของสารประกอบไดวาเลนท์โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง และสังกะสี

สังกะสี แคดเมียม และปรอทเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่ม II ของระบบธาตุของ D.I. Mendeleev อะตอมของธาตุเหล่านี้มีอิเล็กตรอน 2 ตัวอยู่ด้านนอกและ 18 ตัวในระดับอิเล็กทรอนิกส์สุดท้าย (การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ (n-1)ง 10 น 2 ). ที่ ปฏิกริยาเคมีอะตอมของโลหะในกลุ่มย่อยของสังกะสีจะสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ตัว ทำให้เกิดสารประกอบซึ่งธาตุเหล่านี้มีลักษณะเป็นไดวาเลนต์ ไอออนของโลหะในกลุ่มย่อยของสังกะสีไม่มีการกำหนดค่าก๊าซเฉื่อยที่เสถียร ซึ่งแตกต่างจากไอออนของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทอื่น ๆ ไอออนของโลหะในกลุ่มย่อยของสังกะสีได้เสร็จสิ้นสมบูรณ์แล้ว 3d- (สำหรับ Zn 2+) 4 วัน- (สำหรับ Cd 2+) และ 5 วัน- (สำหรับปรอท 2+) ออร์บิทัล ความแตกต่างในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติของสังกะสี แคดเมียม และปรอท และองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลัก ดังนั้น องค์ประกอบของกลุ่มย่อยของสังกะสีจึงมีปฏิกิริยาน้อยกว่า ออกซิไดซ์ได้ยากกว่า และแสดงคุณสมบัติของโลหะที่แสดงออกอย่างอ่อนกว่า ในการเปลี่ยนจากสังกะสีเป็นแคดเมียมและปรอท กิจกรรมทางเคมีของธาตุจะลดลง: สังกะสีและแคดเมียมมีฤทธิ์ทางเคมีมากกว่าปรอท ซึ่งอยู่ในอนุกรมแรงดันต่อจากไฮโดรเจน

เมื่อเปลี่ยนจากสังกะสีเป็นปรอท ผลโพลาไรซ์และความสามารถในการโพลาไรซ์ของไอออนบวกที่มีประจุสองเท่าของธาตุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้น เป็นผลให้ธรรมชาติไอออนิกของพันธะอ่อนตัวลงและธรรมชาติโควาเลนต์ของพันธะในสารประกอบจะทวีความรุนแรงมากขึ้นในการเปลี่ยนจากสังกะสีเป็นปรอท ปรอทมีแนวโน้มสูงสุดในการสร้างพันธะโควาเลนต์ ลักษณะสำคัญของพันธะโควาเลนต์ในสารประกอบสังกะสี แคดเมียม และปรอททำให้ความสามารถในการละลายของสารประกอบของพวกมันลดลงและความสามารถในการไฮโดรไลซ์ของพวกมันเพิ่มขึ้น

ออกไซด์ของสังกะสี แคดเมียม และปรอทไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นไฮดรอกไซด์ของธาตุเหล่านี้สามารถรับได้ทางอ้อมเท่านั้น - โดยการกระทำของด่างในสารละลายของเกลือ เมื่อย้ายจากสังกะสีเป็นปรอทความแรงของไฮดรอกไซด์จะลดลงและไฮดรอกไซด์ของปรอทจะสลายตัวในขณะที่ก่อตัว:

Hg (NO 3) 2 + 2KOH  HgO + H 2 O + 2KNO 3

ไฮดรอกไซด์ของสังกะสี แคดเมียม และปรอท ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ ซิงค์ (II) ไฮดรอกไซด์ Zn(OH) 2 เป็นเบสแอมโฟเทอริกทั่วไป เริ่มตกตะกอนจากสารละลายของเกลือสังกะสีที่ pH> 6.4 ในรูปของตะกอนเจลาตินสีขาว Zn(OH) 2 ละลายได้ง่ายในกรดและสารละลายด่างเข้มข้น และยังละลายได้ดีในสารละลายแอมโมเนีย คุณสมบัติของสังกะสีโลหะที่เกี่ยวข้องกับลักษณะแอมโฟเทอริกของไฮดรอกไซด์คือความสามารถในการละลายในสารละลายอัลคาไล

Zn + 2NaOH + 4H 2 O  นา 2 + H 2

amphotericity ของแคดเมียมไฮดรอกไซด์มีความเด่นชัดน้อยกว่ามาก ไฮดรอกไซด์นี้ละลายในสารละลายอัลคาไลเข้มข้นเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น:

ซีดี(OH) 2 + 2NaOH  นา 2

ปรอทออกไซด์ไม่ใช่แอมโฟเทอริก

คุณสมบัติที่โดดเด่นของสังกะสี แคดเมียม และปรอทคือแนวโน้มที่จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อน ในสารละลายที่เป็นน้ำของ Zn 2+ จะมี aquacomplex 2+ ที่มีรูปทรงของรูปแปดด้านที่ไม่บิดเบี้ยว ความไม่มีสีของการแก้ปัญหาของคอมเพล็กซ์นี้เกิดจากการที่ 3d 10 - การกำหนดค่าของ Zn 2+ cation ช่วยลดความเป็นไปได้ d-dการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอน และการดูดกลืนแสงควอนตัม การเข้าพัก 3d- ระดับย่อยหมายความว่าความซับซ้อนของ Zn 2+ cation ไม่ได้มาพร้อมกับผลกระทบของการทำให้เสถียรโดยสนามลิแกนด์ สารเชิงซ้อนของสังกะสีที่มีลิแกนด์ผู้ให้ N- และ O- จึงมีความเสถียรน้อยกว่าในสารละลายที่เป็นน้ำมากกว่าสารเชิงซ้อน Ni 2+ และ Cu 2+ ไอออนบวกของ Zn 2+ จะสร้างสารเชิงซ้อนที่เสถียรเฉพาะกับลิแกนด์โพลีเดนเทต N- และ O- เท่านั้น ตัวอย่างเช่น กับเอทิลีนไดเอมีนและเอทิลีนไดอามีนเตตระอะซีเตตซึ่งรู้สึกถึงผลของคีเลชั่น ในคอมเพล็กซ์ดังกล่าวจำนวนการประสานงานมักจะเป็นหก ผลของคีเลชั่นส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเกิดสารเชิงซ้อนที่มีคาร์บอกซิลิกและแอนไอออนของกรดอะมิโน ซึ่งสังกะสีจำนวนมากยังก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่มีความคงตัวต่อน้ำ ไอออน Zn 2+ และ Cd 2+ ก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของอะมิโนได้ง่าย

ZnCl 2 + 4NH 3  Cl 2

การก่อตัวของอะมิโนเชิงซ้อนของปรอท (II) เป็นไปได้เฉพาะในสารละลายเข้มข้นของเกลือแอมโมเนียม ภายใต้การกระทำของแอมโมเนียในน้ำกับเกลือปรอทหรือออกไซด์ของมัน สารประกอบเอไมด์จะก่อตัวขึ้นที่มีพันธะHgN:

HgCl 2 + 2NH 3  Cl + NH 4 Cl

กับลิแกนด์ที่มีออร์บิทัลว่างที่สามารถทับซ้อนกับมันได้ 3d-ออร์บิทัล ไอออนบวกของ Zn 2+ ก่อตัวเป็นทรงกลมประสานงานแบบเตตราเฮดรัล ตัวอย่างเช่น สารเชิงซ้อนจัตุรมุข 2- และ 2- มีความคงตัวในสารละลายที่เป็นน้ำ

ด้วยจำนวนอะตอมที่เพิ่มขึ้น แนวโน้มที่จะก่อให้เกิดการสลับซับซ้อนในตัวเองก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น แคดเมียมคลอไรด์ โบรไมด์ ไอโอไดด์ และแคดเมียมซัลเฟตในสารละลายที่เป็นน้ำในรูปแบบ Cd, Cd, Cd 2 , Cd และ Cd autocomplexes

ซึ่งแตกต่างจากสังกะสีและแคดเมียม ปรอทก่อให้เกิดสารประกอบสกปรกที่มีไอออนบวก (Hg-Hg) 2+ หรือ Hg 2 2+ ซึ่งอะตอมของปรอทเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ การมีอยู่ของไอออนบวก (Hg-Hg) 2+ ได้รับการพิสูจน์โดยวิธีทางเคมีกายภาพแบบต่างๆ ในสารประกอบสกปรกจำนวนมากในสถานะของแข็ง ก๊าซ และละลาย (ในน้ำ) สารประกอบสกปรกสามารถหาได้จากปรอทโลหะหรือสารประกอบของมัน:

Hg 2+ + Hg = (Hg-Hg) 2+

ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไอออนบวก (Hg-Hg) 2+ จะเสถียรที่ pH < 2,5 и в присутствии металлической ртути. Диртутные соединения имеют склонность к полимеризации и комплексообразованию, а также к образованию соединений, плохо растворимых в воде, и окрашенных соединений.

จากมุมมองทางสรีรวิทยา สารประกอบของสังกะสี แคดเมียม และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปรอท เป็นพิษมาก คุณต้องระวังให้มากกับพวกเขา เมื่อคำนึงถึงความเป็นพิษสูงของไอปรอทซึ่งเกิดขึ้นแม้ที่อุณหภูมิห้อง จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังทั้งหมดเมื่อทำงานกับโลหะนี้ ล้างมือให้สะอาดด้วยสบู่และน้ำหลังเลิกงาน

คำอธิบายของการประดิษฐ์ Union of Soviet Socialist Republics (23) Priority USSR State Committee for Inventions and Discoveries (72) นักประดิษฐ์ A.I. Kholkin, G.L. Pashkov, N.I. Antipov, G.M. Grishin, N, K Kalish, L, Ya, Savkina และ V, N สถาบันวิจัยและออกแบบแห่งรัฐ Andrievsky ของ Hydrometallurgy of Nonferrous Metals fGidrotsvetmet และ Institute of Organic Chemistry สาขาไซบีเรียของ USSR Academy of Sciences (54) วิธีการแยก ZINC และ CADMIUM คือการสกัดแคดเมียมจากสารละลายสังกะสีซัลเฟตและสามารถ ใช้ในการแยกสังกะสีและแคดเมียม 5 ตัว เพื่อทำให้ซัลเฟตสังกะสีบริสุทธิ์ สารละลาย ตลอดจนเพื่อให้ได้สังกะสีและเกลือแคดเมียมที่มีความบริสุทธิ์สูง วิธีการนี้เป็นที่รู้จักสำหรับการแยกสังกะสีและแคดเมียมออกจากสารละลายซัลเฟต 10 โดยการสกัดแบบหลายขั้นตอนด้วยสารละลายของเกลือฮาโลเจนของเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียม H 4 IH โดยที่ X คือ เฮไลด์ ไอออน ในตัวทำละลายอินทรีย์ การสกัดแคดเมียมอีกครั้งจากเฟสอินทรีย์ที่ 15 จะดำเนินการกับสารละลายแอมโมเนียมคาร์เนทในน้ำมากเกินไปด้วยการก่อตัวของตะกอนที่เป็นของแข็งของแคดเมียมคาร์บอเนตส่วนเกินสำหรับการสกัดแคดเมียมและเฟสอินทรีย์อีกครั้ง -0.8 M สารละลายของไดอัลคิลไดไธโอฟอสฟอริก เกลือของเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียม สาระสำคัญของวิธีการมีดังนี้ จากสารละลายสังกะสีซัลเฟต แคดเมียมถูกสกัดแบบคัดเลือกด้วยสารละลายของเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีของกรดไดอัลคิลไดไธโอฟอสฟอริก (H 4 KA) ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น nzole, xylene, น้ำมันก๊าด, 2-ethylhexanol, tetrachlorethylene ฯลฯ ในฐานะที่เป็นสารสกัดจะใช้เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีของกรดไดอัลคิลไดไธโอฟอสฟอริกเช่น tetraoctylammonium-di- (2-ethylhexyl)dithiophosphate (TOAF), trialkylbeneylamunium "di-( 2-เอทิลเฮกซิล) ไดไทโอฟอสเฟต ( TABAF) และอื่น ๆ สารสกัดหาได้ง่ายโดยผสมกรดไดอัลคิลไดไธโอฟอสฟอริก - HA (เช่น กรดไดไทโอฟอสฟอริกได-(2 เอทิลเฮกซิล)) กับเกลือเตตระอัลคิล (เอริล) แอมโมเนียมของกรดแร่ (เช่น เตตระอคทิแลมโมเนียม โบรไมด์ - ใน IVg อัลคิลเบนซิลลาโมเนียมคลอไรด์ 3 ตัว - ใน IP 1 เมทิล ทดลองคิลแลมโมเนียมซัลเฟต - (I) BO 4) ในอัตราส่วนปริมาณสารสัมพันธ์ในตัวทำละลายอินทรีย์ กรดแร่ที่ได้จะถูกชะออกจากเฟสอินทรีย์ด้วยน้ำ หลังจากล้าง เฟสอินทรีย์คือสารละลายของ B IA ในตัวทำละลายอินทรีย์ (โดยที่ A เป็นไอออนอินทรีย์ที่เหมาะสมสำหรับการสกัดแคดเมียม) ในระหว่างการสกัดแคดเมียมจากสารละลายซัลเฟต การก่อตัวของแคดเมียมไดอัลคิลไดไธโอฟอสเฟตและควอเทอร์นารีซัลเฟตจะเกิดขึ้น ฐานแอมโมเนียมกระจายอยู่ในระยะอินทรีย์ (ca) (eo e, + 2 (k 4 YA (u 50 (cdA 1, (1) 4 3 โดยที่ (c) และ (o) - ดัชนีแสดงถึงน้ำและอินทรีย์ ขั้นตอนตามลำดับแคดเมียมถูกสกัดออกมาในรูปของแคดเมียมไดอัลคิลไดไธโอฟอสเฟต สังกะสียังคงอยู่ในระยะน้ำ ซัลเฟตไอออนที่มีความเข้มข้นสูงในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งสร้างโดยซิงค์ซัลเฟต มีส่วนทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของแคดเมียมสูง (ดู 1) B วิธีนี้ การสกัดแคดเมียมจากเฟสอินทรีย์สามารถทำได้ด้วยน้ำ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากความเข้มข้นต่ำของซัลเฟตไอออนในระบบ ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายของแคดเมียมจึงน้อยมาก (ซม. 1) ดังนั้นจึงเป็น สามารถสกัดแคดเมียมจากสารละลายซิงค์ซัลเฟตได้โดยไม่ต้องใช้รีเอเจนต์อนินทรีย์ นอกจากนี้ การสกัดแคดเมียมจากเฟสอินทรีย์อีกครั้งสามารถทำได้ด้วยสารละลายอัลคาไล (ในกรณีนี้ แคดเมียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอน) หรือด้วยสารละลายแอมโมเนีย (ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะได้สารละลายเข้มข้นที่มีแอมโมเนียเชิงซ้อนของแคดเมียม ) A และกลับสู่ขั้นตอนการสกัด ในระหว่างการสกัดแคดเมียมจากสารละลายสังกะสีด้วยความช่วยเหลือของ B, IA จะมีสิ่งเจือปนที่เป็นประจุบวกจำนวนหนึ่ง (ทองแดง ตะกั่ว พลวง สารหนู ฯลฯ) และสิ่งสกปรกที่มีประจุลบ (คลอไรด์ ฟลูออไรด์) ไนเตรตไอออน) ถูกสกัดพร้อมกันซึ่งต้องแยกออกก่อนที่สารละลายสังกะสีจะถูกป้อนเข้าสู่อิเล็กโทรลิซิส ตัวอย่างที่ 1, Cd ถูกสกัดจากสารละลายซัลเฟตที่มี 4.45 g/l Cd, 54 g/l En, 0.5 M ของสารละลายได- (2 -เอทิลเฮกซิล) เตตระออกซีแลมโมเนียม ฟอสเฟต ในเบนซีน, อัตราส่วนปริมาตรเฟส 1:1, เวลาในการกวน 30 นาที, พบ: ในเฟสอินทรีย์ 2.52 ก./ล.ซ. 1; 0.0028 g/l En ในระยะที่เป็นน้ำ 1.93 g/l Sb; 53.6 g / l En, D a \u003d 1.301 D - 52 10 f ca (x -25 f 10 f-5P ตัวอย่างที่ 2 แคดเมียมถูกสกัดจากสารละลายซัลเฟตที่มี 4.97 g / l Cs 1, 64 g/l En, เมื่อมี HBO 4 O 20 g/l, สารละลาย TOAF 35 M ในน้ำมันเบนซิน พบ: ในเฟสอินทรีย์ 3.83 g/l Cd; 0.0355 g/l En) ในระยะที่เป็นน้ำ 1.14 g/lCy; 63.6 ก./ล. En; Dsa=3, Zb; D - - 0.56 x4 O1 (Ca (1 p - b, 0 f 10 Z, ตัวอย่างที่ 3 แคดเมียมสกัดจากสารละลายซัลเฟตที่มี 4.75 g / l Sd, 59 g / l En, 20 g/l HBO 4, 0.5 สารละลาย M ของ TOAF2 ในน้ำมันเบนซิน พบในระยะอินทรีย์ 4.63 g/l Cd, 0.015 g/l 2 n; ในระยะที่เป็นน้ำ 0.119 g/l Cd, 59.0 g / lEp; D a \u003d 390 D 2 \u003d 2 ก. 5 101 PCa (y \u003d \u003d 1.6 105; การสกัด Cd สำหรับ 1 ขั้นตอนคือ 97.5 ตัวอย่างที่ 4 แคดเมียมสกัดจากสารละลายซัลเฟตที่มี 4.75 g/l Cc 1, 55 g/l En, 20 g /l25 NBO ต่อหน้าคลอไรด์ไอออน (4.5 g/l) ด้วยสารละลาย TOAF 0.5 M ในน้ำมันเบนซิน พบ: ในระยะอินทรีย์ 4.75 g / l Cd, 1.16 g / l En; 3.42 g / l C 1; ใน เฟสที่เป็นน้ำ 53.5 g / l3 0 En, "1.06 g / l C 1, ไม่พบแคดเมียม ((0001 g /l); Dsa)5 10D \u003d 2.2 10; (Ca (7 p) 2 10, การสกัดของ แคดเมียมใน 1 ขั้นตอน) 99.98 การสกัดคลอรีน 76 ตัวอย่างที่ 5 ภายใต้สภาวะที่คล้ายกับตัวอย่างที่ 4 ให้ทำการสกัดแคดเมียมจากสารละลายที่มีไนเตรตไอออนเพิ่มเติม (6 กรัม/ลิตร) พบ; ในระยะอินทรีย์ 4.75 g/lC; 2.62 ก./ล. En; ในระยะที่เป็นน้ำ 4053.0 g/l En ไม่พบแคดเมียม Dsa)5 10; D = 4.9 101 ca(n) 110 การสกัดแคดเมียมใน 1 ขั้นตอน 99.98 วิธีนี้ช่วยลดการใช้น้ำยารีเอเจนต์ได้45 รายการ (โดยหลักการแล้ว กระบวนการปอกสามารถไม่ต้องใช้รีเอเจนต์) การรวมการดำเนินการของการปอกแคดเมียมและการสร้างสารสกัดขึ้นใหม่ Rsdo ได้ค่า 110 และสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการสกัดด้วยไอโอไดด์ของ quaternary immonium bases ca (n ถึง 1 10), การสกัด 5 แคดเมียม () 99.98) ในขั้นตอนหนึ่งของการสกัดเพิ่มขึ้น กระบวนการสามารถทำได้ในหนึ่งเดียว เวทีแทนที่จะเป็นหลายขั้นตอน นอกจากนี้ ความลึกของการทำให้บริสุทธิ์ของสารละลายสังกะสีเพิ่มขึ้น การแยกสังกะสีและแคดเมียมออกจากสารละลายซัลเฟตโดยการสกัด 730851 เรียบเรียงโดย L. Sitnova Editor O. Kolesnikova Tekhred N., Baburka Proofreader G. Nazarova Order 1462/14 ฉบับ 694 การสมัครสมาชิก TsNIIPI ของคณะกรรมการแห่งรัฐสหภาพโซเวียตเพื่อการประดิษฐ์และการค้นพบ d, 4/5 สาขา PPP Patent, Uzhgorod, Projectnaya st., 4 salts และเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียมในสารเจือจางอินทรีย์ ข้อมูล o.t.l. ที่นำมาพิจารณาในการตรวจสอบ 1, สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 3258307, cl. 23-61,1966.

ขอ

2534718, 19.10.1977

การวิจัยและการออกแบบของรัฐสถาบันไฮโดรเมทัลลิกของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก "GIDROTSVETMET" สถาบันเคมีอนินทรีย์ SB ในฐานะสหภาพโซเวียต

Anatoly Ivanovich Kholkin, Gennady Leonidovich Pashkov, Nikolai Ivanovich Antipov, Gennady Mikhailovich Grishin, Nadezhda Konstantinovna Kalish, Ludmila Yakovlevna Savkina, Vyacheslav Nikolayevich Andrievskiy

IPC / แท็ก

รหัสลิงค์

วิธีการแยกสังกะสีและแคดเมียม

สิทธิบัตรที่เกี่ยวข้อง

ที่จะขาดน้ำ นอกจากนี้ วิธีการจ่ายสารละลายผ่านหัวฉีดที่อยู่เหนือชั้นเดือดและดำเนินการกระบวนการคายน้ำของสารละลายนั้นดำเนินการในขั้นตอนเดียวโดยไม่ส่งคืนผลิตภัณฑ์ที่ดำเนินการโดยก๊าซไปยังชั้น สิ่งนี้ทำให้กระบวนการเข้มข้นขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูง (80 ประมาณ 7,) เนื่องจากการลดต้นทุนด้านพลังงานทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ในรูปแบบเม็ดที่มีคุณภาพเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีการตกผลึกของน้ำที่ต่ำกว่า ภาพวาดแสดงอุปกรณ์ KS (มุมมองทั่วไป) สำหรับสารละลายซิงค์ซัลเฟตที่ขจัดน้ำออก . โดยให้อาหารพวกมันในฟลูอิไดซ์เบดซึ่งแตกต่างจากความจริงที่ว่าเพื่อจุดประสงค์ ...

การบริโภครีเอเจนต์ราคาแพงเพื่อให้ได้คุณภาพที่ต้องการของการทำให้สารละลายบริสุทธิ์ตามที่ต้องการ วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือเพื่อปรับปรุงคุณภาพของการทำให้สารละลายบริสุทธิ์และลดการใช้รีเอเจนต์ ซึ่งทำได้โดยการใช้แอนติโมนีเข้มข้นเป็นสารเติมแต่งที่กระตุ้น เช่น ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของการกลั่นตะกั่วที่เป็นด่างของตะกั่วดิบ ฉัน r. ใช้สารละลายซิงค์ซัลเฟตเริ่มต้น 130 g/l สังกะสี 1.0 g/l 0.15 g/l โคบอลต์ 0.12 g/l แอนติโมนีเข้มข้น แอนติโมนีไตรออกไซด์ เกลือชลิปเปฟ 0.2 15.8 3.9 28.7 8.7 ส่วนผสมทางกลของแอนติโมนีออกไซด์ ตะกั่ว สารหนู และดีบุกที่คล้ายกัน ในองค์ประกอบเพื่อพลวงเข้มข้น 5.4 0.6 เรียบเรียงโดย V. Gutin Editor S. Surkova TekhredM Kelemesh Proofreader S, Patrusheva Order 3610/18 Circulation 726 ลงนาม TsNIIPI...

ในฐานะที่เป็นโพแทสเซียม ส่วนผสมแห้งจะถูกผสมอย่างทั่วถึงและถ่ายโอนจากถ้วยพอร์ซเลนไปยังหลอดทดลองควอทซ์ หลอดที่ผสมนี้ถูกทำให้ร้อนบนเตาแก๊สที่อุณหภูมิ 500 - 550 C เป็นเวลา 10 - 15 นาที ส่วนผสมที่เผาแล้วละลายในน้ำกลั่นที่ทำให้เป็นกรดด้วย HC 1 ไม่กี่หยด 10% และกรองผ่านตัวกรองที่มีความหนาแน่นสูงลงในขวดปริมาตร 250 มล. ล้างสารตกค้างของตัวกรองซ้ำๆ ด้วยน้ำกลั่นจนกว่าจะถึงปริมาณของตัวกรองที่ระบุ ส่วนหนึ่งของตัวกรอง (ประมาณ 50 มล.) ถูกส่งผ่านเรซินแลกเปลี่ยนไอออนบวกแลกเปลี่ยนไอออนแนะนำให้ใช้เกรด Ku - 2 หรือ Ku - 2 - 8 อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนไอออน จากตัวกรองนี้ปราศจากไพเพอร์ใช้ 5 หรือ 10 มล. ใส่ในแก้วเพิ่ม ...