Cadmium


Eigenschappen, voorkomen en gebruik

Zilverwit en in staat om een hoge glans te verdragen, cadmium is bijna net zo zacht als tin en zoals tin, geeft een krakend geluid wanneer het wordt gebogen; het kan worden uitgerold tot vellen. Cadmium smelt en kookt bij relatief lage temperaturen; de damp is diepgeel en mono-atomair. Het metaal is permanent in droge lucht, wordt bedekt met het oxide in vochtige lucht, verbrandt bij verhitting tot roodheid en is gemakkelijk oplosbaar in minerale zuren. Vergiftiging is het gevolg van het inademen van damp of stof van cadmium. Friedrich Stromeyer, een Duitse chemicus, ontdekte het element (1817) in een monster zinkcarbonaat, en in hetzelfde jaar ontdekte K.S.L. Hermann en J.C.H. Roloff vond cadmium in een exemplaar van zinkoxide. Beide zinkverbindingen werden onderzocht omdat hun zuiverheid als farmaceutisch verdacht werd.

Een zeldzaam element (ongeveer 0,2 gram per ton in de aardkorst), cadmium komt voor in enkele mineralen en in kleine hoeveelheden in andere ertsen, vooral zinkertsen, waaruit het als bijproduct wordt geproduceerd. Het belangrijkste zinkerts, zinkblende of sfaleriet, bestaat voornamelijk uit zinksulfide, dat 0,1 tot 0,3 procent cadmium bevat. Alle methoden van zinkproductie beginnen met de omzetting van het sulfide in zinkoxide door roosteren: het cadmium wordt geconcentreerd in de dampen, die in verschillende stappen worden behandeld totdat een product wordt verkregen dat meer dan 99,9 procent cadmium bevat. Sommige loodertsen bevatten ook kleine hoeveelheden cadmium, en als het in voldoende hoeveelheid aanwezig is, wordt het teruggewonnen door een cyclus van bewerkingen die vergelijkbaar is met die van zinksmelters. Zinkproducenten die het elektrolytische proces gebruiken, winnen cadmium op een ietwat andere manier terug, maar nogmaals, het principe is hetzelfde, te beginnen met het roosteren van zinksulfide, gevolgd door de behandeling van het rookgas. Het meeste cadmium wordt teruggewonnen in een van deze drie processen. China, Zuid-Korea, Canada, Japan en Kazakhastan waren aan het begin van de 21e eeuw toonaangevend op het gebied van cadmiumverfijning.

Het meeste geproduceerde cadmium wordt gegalvaniseerd op staal, ijzer, koper, messing en andere legeringen om ze te beschermen van corrosie. Cadmiumplating is bijzonder goed bestand tegen aantasting door alkali. Cadmium lijkt fysiek op zink, maar is dichter en zachter. Het geplateerde cadmium heeft een kleinere korrelgrootte dan elektro-zinkcoatings, en afzettingen hebben de neiging meer uniform en glad te zijn. Dientengevolge wordt een goede bescherming geboden door dunne coatings van cadmium, en daarom wordt het, ondanks de hoge prijs, vaak gebruikt voor de bescherming van precisieonderdelen. Zijn weerstand tegen maritieme atmosferen is ook superieur aan die van zink.

Neem een Britannica Premium-abonnement en krijg toegang tot exclusieve inhoud. Schrijf u nu in

Een belangrijke toepassing van cadmium is het gebruik ervan als anode met ofwel nikkel of zilveroxide als kathode en een bijtende kaliumelektrolyt in oplaadbare elektrische accus voor toepassingen met een lager gewicht, een langere levensduur en stabiliteit bij opslag in ontladen toestand zijn wenselijk zoals in vliegtuigen.

Cadmium combineert met veel zware metalen om legeringen te geven; de belangrijkste zijn lagerlegeringen en laagsmeltende legeringen die worden gebruikt voor hardsolderen. De kleine hoeveelheden cadmium die aan de zware metalen worden toegevoegd, versterken deze. Een procent toegevoegd aan koper verhoogt de sterkte en hardheid met slechts een kleine vermindering van de elektrische geleidbaarheid. Gelegeerd met zink, vormt cadmium soldeer met een goede afschuifsterkte. Omdat het op efficiënte wijze thermische neutronen absorbeert, wordt het gebruikt in regelstaven voor sommige kernreactoren.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *