KADMİYUM
Kadmiyum (Cd) periyodik cetvelin II B grubunda yer alan, gümüş beyazı renkte metal element. Doğada daha çok kadmiyum sülfür (CdS) biçiminde ve çinko cevherleri arasında bulunur. Çinko üretiminde yan ürün olarak ele geçer. Kimyasal özellikleri çinkoyla cıva arasındadır. Birçok bileşiği, boyalarda sarı ve kırmızı pigment olarak kullanılır. Kadmiyum elektrotlu akümülatörler, kurşunlu akülerden daha uzun ömürlüdür. En çok çelik, demir, bakır ve çinko üzerine kaplanarak, korozyona karşı dayanıklılık sağlamakta kullanılır. "Rose metali" gibi ergime noktası düşük alaşımların bileşimine girer. Kadmiyum izotopları iyi bir nötron soğurucusu olduğundan, nükleer reaktörlerde yavaşlatıcı olarak kullanılır. Bileşikleri çoğunlukla zehirlidir.
Fiziksel Özellikleri
Bıçakla çizilebilecek kadar yumuşaktır. Spesifik ısısı 0.555 olup +2 değerli bir iyondur. Çok kolay tel ve levha haline getirilebilir ve kaynaklanabilir. Çinkoya göre daha yumuşak ve yoğundur. Elektrik arkında, su altındadağıtılırsa, sulu kolloidal bir çözeltisi elde edilir. Bunun koyu esmer renkteki hidrosolü havasız yerde oldukça sabittir. Buharı tek atomlu olup koyu sarı renktedir. Kuru havada bozulmadan kalabilmekte, nemli ortamla ise oksitlenmektedir.
Kimyasal özellikler
Havada kuvvetlice ısıtılırsa kırmızı bir alevle yanar ve koyu bir kadmiyum oksit dumanıyla kadmiyumperoksit (CdO) oluşur. Yanma ısısı 654.2 kalori/gr’dir. Halojenler sıcakta kadmiyum ile birleşirler, fakat benzer koşullarda kadmiyum hidrojen ve azotla birleşemez.
Elde Edilmesi
Yerkabuğunda ortalama olarak 0.2 gr/ton oranında bulunan kadmiyum, ekonomik olmayan bir ölçüdegrinokit gibi birkaç mineralde bulunmakta ve çinko cevherlerinden çinkonun distilasyonu sırasında yan ürün elde edilmektedir. Başka bir elde biçimi de, çinkonun elektrolitik olarak rafine edilmesi işleminde çin-kosülfat saflaştırılırken, kadmiyum da öteki artıklarla birlikte çökelir.
Bileşikleri
Kadmiyum sülfat Metalik kadmiyum ya da kadmiyum oksitin sülfürik asitle reaksiyonu sonucu elde edilir. Suda olukça fazla çözünür ve bu sıcaklıkla orantılı olarak artar. Öteki bazı sülfatlarla çifte tuzlar oluşturur. Özgülağırlığı 4.69 g/ml olup 1.000°C’ ta erir. 700°C’ta süblimleşir. Suda kolayca çözünmesine karşın alkollerde çözünemez.
Kadmiyum sülfit (CdS) Metalik kadmiyum uzun süre nemli ortamda duracak olursa yüzeyi sarı renkte ince bir sülfür tabakasıyla örtülür. Bu sülfürü elde etmek için kadmiyum tuzu çözeltilerinden HS gaz geçirir. Rengi parlak sandır ve kristalin yapıdadır. Boyada, sabunda, tekstil ve kâğıtta sarı rengi veren hemen hemen tek maddedir. Özgülağırlığı 4.82 gr/ml, erime derecesi 100 atmosfer basınçta 1750° C’tır.
Kullanım Alanları
Kolay eriyen alaşımla yapmak için ve çelik üretiminde yüzeyleri pasa karşı koruyucu olarak ve metalik parlaklık elde etmek için kullanılır. Sarı kadmiyum sülfit, kadmiyum sarısı olarak boyalarda; kadmiyum sülfit ile selenit karışımı, karışım oranının değişmesine göre, sarı ile kırmızı arasında renklerin elde edilmesinde kullanılır. Kadmiyum sülfattan ise, tıpta hafif antiseptik olarak yararlanılır. Kadmiyum bromür ile kadmiyum iyodür, fotoğrafçılıkta gümüş nitrat kollodyum plaklarına gümüş iyodürün oluşumu için gerekli iyodürüverir. Saf metal olarak da nükleer reaktörlerde kontrol çubukları yapımında gereklidir.
Kadmiyum Görünümü:
Kadmiyum Kristal Bar
Temel özellikleri |
|
Atom numarası |
48 |
Element serisi |
Geçiş metalleri |
Grup,periyot,blok |
2,4,d |
Görünüş |
Metalik gri |
Atom ağırlığı |
112,411(2) g/mol |
Elektron dizilimi |
Ar 5s1 3d10 |
Enerji seviyesi başına |
2, 8, 18, 18, 2 |
Fiziksel Özellikleri |
|
Maddenin hali |
Katı |
Yoğunluk |
7,86 g/cm³ |
Sıvı haldeki yoğunluğu |
6,98 g/cm³ |
Ergime noktası |
1811 °K |
Kaynama noktası |
3134 °K |
Ergime ısısı |
13,81 kJ/mol |
Buharlaşma ısısı |
340 kJ/mol |
Isı kapasitesi |
25,10 J/(mol·K) |
Atom özellikleri |
|
Kristal yapısı |
Hacim merkezli kübik |
Yükseltgenme seviyeleri |
2, 3, 4, 6 |
Elektronegatifliği |
1,83 Pauling ölçeği |
İyonlaşma enerjisi |
762,5 kJ/mol |
Atom yarıçapı |
140 pm |
Atom yarıçapı (hes.) |
156 pm |
Kovalent yarıçapı |
125 pm |
Diğer özellikleri |
|
Elektrik direnci |
96,1 nΩ·m (20°C'de) |
Isıl iletkenlik |
80,4 W/(m·K) |
Isıl genleşme |
11,8 µm/(m·K) (25°C'de) |
Ses hızı |
5120 m/s (20 °C'de) |
Mohs sertliği |
4,0 |
Vickers sertliği |
608 MPa |
Brinell sertliği |
490 MPa |