Кадмій (Cadmium), Cd, хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 48, атомна маса 112,40; білий, блискучий, важкий, м'який, тягучий метал. Елемент складається з суміші 8 стабільних ізотопів з масовими числами: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12,26%), 114 (28,86%), 116 (7,58%).
Історична довідка. У 1817 йому.(німецький) хімік Ф. Штромейер при ревізії одній з аптек, виявив, що карбонат цинку, що був там, містить домішка невідомого металу, який осідає у вигляді жовтого сульфіду сірководнем з кислого розчину. Штромейер назвав відкритий ним метал кадмієм (від греч.(грецький) kadméia — нечистий окисел цинку, також цинкова руда). Незалежно від нього йому.(німецький) учені До. Герман, К. Карстен і В. Мейснер в 1818 відкрили До. у силезських цинкових рудах.
Поширення в природі. До. — рідкий і розсіяний елемент з кларком літосфери 1,3×10 -5 % по масі. Для До. характерні міграція в гарячих підземних водах разом з цинком і ін. халькофільнимі елементами і концентрація в гидротермальних родовищах. Мінерал сфелеріт ZNS місцями містить до 0,5—1% Cd, максимально до 5%. Рідше зустрічається гринокіт CDS. Концентрується кадмій в морських осадових породах — сланцях (Мансфельд, ГДР(Німецька Демократична Республіка)), в піщаниках, в яких він також пов'язаний з цинком і ін. халькофільнимі елементами. У біосфері відомі 3 дуже рідких самостійних мінералу До. — карбонат Cdco 3 (отавіт), окисел CDO (монтепоніт) і селенід Cdse.
Фізичні і хімічні властивості. Кристалічна решітка До. гексагональна, а = 2,97311, з = 5,60694 (при 25 °С); атомний радіус 1,56, іонний радіус Cd 2+ 1,03 . Щільність 8,65 г/см 3 (20 °С), t пл 320,9° З, t кіп 767 °С, коефіцієнт термічного розширення 29,8×10 -6 (при 25 °С); теплопровідність (при 0 °C) 97,55 вт/(м×К) або 0.233 кал/ (см×сек°С); питома теплоємність (при 25 °С) 225,02 дж/ ( кг × До ) або 0,055 кал/(г ×°С) ; питомий електроопір (при 20°c) 7,4×10 -8 ом × м-код (7,4×10 -6 ом × см ) ; температурний коефіцієнт електроопоу 4,3×10 -3 (0—100 °С). Межа міцності при розтягуванні 64 Мн /м 2 (6,4 кгс/мм 2 ) , відносне подовження 20%, твердість по Брінеллю 160 Мн/м 2 (16 кгс/мм 2 ) .
Відповідно до зовнішньої електронної конфігурації атома 4d 10 5s 2 валентність До. у з'єднаннях рівна 2 (втім, є вказівки на освіту іонів Cd 2 2+ при розчиненні До. у розплавленому Cdcl 2 ). На повітрі До. блякне, покриваючись тонкою плівкою окислу CDO, який захищає метал від подальшого окислення. При сильному нагріванні на повітрі До. згорає в окисел CDO — кристалічний порошок від світло-коричневого до темно-бурого кольору, щільність 8,15 г/см 3 ; при 700 °С CDO переганяється, не плавлячись. До. безпосередньо з'єднується з галогенами; ці з'єднання безбарвні; Cdcl 2 , Cdbr 2 і Cdl2 дуже легко растворіми у воді (близько 1 ч. безводій солі в 1 ч. води при 20 °С), Cdf 2 розчинимо важче (1 ч. у 25 ч. води). З сіркою До. утворює сульфід CDS від лимонно-жовтого до оранжево-червоного кольору, нерозчинний у воді і розбавлених кислотах. До. легко розчиняється в азотній кислоті з виділенням оксидів азоту і утворенням нітрату, який дає гідрат Cd (No3) 2 ×4H 2 O. З кислот — соляною і розбавленою сарною До. повільно виділяє водень, при випаровуванні розчинів з них кристалізуються гідрати хлориду 2cdcl 2 ×5H 2 O і сульфату 3cdso 4 ×8H 2 O. Розчини солей До. мають кислую реакцію унаслідок гідролізу ; їдкі луги облягають з них білий гідроокис Cd (ВІН) 2 , нерозчинну в надлишку реактиву; втім, при дії концентріров. розчинів лугу на Cd (ВІН) 2 були отримані гидрооксокадміати, наприклад Na 2 [Cd (ВІН)]. Катіон Cd 2+ легко утворює комплексні іони з аміаком [Cd (Nh 3 ) 4 ] 2+ і з ціаном [Cd (CN) 4 ] 2- і [Cd (CN) 6 ] 4- . Відомі багаточисельні основні, подвійні і комплексні солі К. Соєдіненія До. отруйні; особливо небезпечне вдихання пари його окислу.
Здобуття і вживання. До. отримують з побічних продуктів переробки цинкових, свинцево-цинкових і мідно-цинкових руд. Ці продукти (що містять 0,2—7% До.) обробляють розбавленою сірчаною кислотою, яка розчиняє окисли До. і цинку. З розчину облягають До. цинковим пилом; губчастий залишок (суміш До. і цинку) розчиняють в розбавленій сірчаній кислоті і виділяють До. електролізом цього розчину. Електролітичний До. переплавляють під шаром їдкого натра і відливають в палички; чистота металу — не менше 99,98%.
Металевий До. застосовують в ядерних реакторах, для антикорозійних і декоративних покриттів (див. Кадміювання ) , в акумуляторах . До. служить основою деяких підшипникових сплавів, входить до складу легкоплавких сплавів (див., наприклад, Вуда сплав ). Легкоплавкі сплави застосовують для спайки стекла з металом, в автоматичних вогнегасниках, для тонких і складних відливань в гіпсових формах і ін. Сульфід До. (кадмієва жовта) — фарба для живопису. Сульфат і амальгама До. використовуються в нормальному елементі Вестону.
До. у організмі. Вміст До. у рослинах складає 10 -4 % (на суху речовину); у деяких тварин (губок, кишечнополостних, черв'яків, голкошкірих і покривників) — 4×10 -5 —3×10 -3 % сухої речовини. Виявлений у всіх хребетних тварин. Найбільш багата До. печінка. Фізіологічне значення До. вивчено недостатньо, але відомо, що До. впливає на вуглеводний обмін, на синтез в печінці гиппурової кислоти, на активність деяких ферментів.
Літ.: Погодін С. А., Кадмій, в кн.: Коротка хімічна енциклопедія, т. 2, М., 1963; Ремі Г., Курс неорганічної хімії, [пер. з йому.(німецький)], т. 2, М., 1966, з, 476—486.
