Первый древнегреческий герой, ради какого полупроводника в 2022 году создали консорциум вузов, чем писал свои шедевры Винсент Ван Гог и зачем нужны легкоплавкие сплавы.
Название и свойства
Кадмий (Cd) – мягкий (можно резать ножом), пластичный, ковкий, электропроводный и очень токсичный металл голубовато-белого цвета.
Температура плавления невысокая и составляет всего 321°C. В то же время металл очень устойчив к коррозии.
Элемент был обнаружен в 1817 году в Германии и назван в честь мифического Кадма, одного из первых древнегреческих героев (предшественника Геракла), брата Европы, победителя фантастических чудовищ и основателя греческих Фив (не путать с египетскими).
Применение
Сульфид и селенид кадмия в XIX веке использовались в ярких и устойчивых жёлтых, оранжевых и красных красках. Одним из самых больших ценителей этих цветов был Винсент Ван Гог. На его картинах их часто можно обнаружить, в том числе в знаменитом шедевре «Подсолнухи», который в 2022 году пострадал от вандализма эко-активистов.
Эти пигменты пользуются спросом и до настоящего времени.
В первой половине XX века одним из главных направлений использования кадмия была гальванизация стали с целью защиты от коррозии. Эта сталь, в частности, шла на изготовление обшивки морских судов. Сейчас в этом качестве Cd (в силу своей токсичности) используется много меньше.
На сегодняшний день более 80% кадмия выкупают производители всем известных никель-кадмиевых аккумуляторов.
Полупроводник теллурид кадмия используется фотоэлементах солнечных батарей, а теллурид ртути-кадмия – в датчиках инфракрасного излучения.
Солнечная энергетика считается одним из самых перспективных направлений использования Cd, что побудило, например, Министерство энергетики США в 2022 году создать консорциум из академических институтов для повышения эффективности фотоэлектрических технологий на основе теллурида кадмия.
Кадмий является хорошим поглотителем нейтронов, что находит своё применение в стержнях управления ядерными реакторами.
Производство
Кадмий – достаточно редкий элемент. По распространённости в земной коре занимает 66 место, между сурьмой и ртутью.
Как правило залегает в тех же месторождениях, что и цинк, а потому их выделение осуществляется параллельно на одних и тех же предприятиях.
Всего в мире производится 24 тыс. тонн кадмия. Крупнейшим регионом по выпуску Cd является Юго-Восточная Азия. На Китай, Южную Корею и Японию приходится 2/3 мирового производства.
Кроме указанных на диаграмме стран заметные объёмы Cd выпускают: Германия (420 тонн), Австралия (400 тонн), Норвегия (350 тонн), Болгария (310 тонн), Узбекистан (300 тонн), Перу (300 тонн) и США (250 тонн).
Если NiCd-аккумуляторы попадают на предприятия вторичной переработки, то кадмий эффективно извлекается и используется повторно. В противном случае они становятся причиной существенных экологических проблем.
Например, накопление кадмия растениями риса стало причиной массовых проблем со здоровьем в Японии.
Цена
В 2022 году средняя цена кадмия составляла $3,3 за 1 кг (+29%) к цене 2021 года.
На декабрь 2023 года цена Cd поднялась ещё на 35% до $4,48 за 1 кг.
Основным фактором роста цен является повышение спроса со стороны Индии, в которой нет своего производства.
Легкоплавкие сплавы
Сплавляя кадмий и другие металлы с температурой плавления около 300°C можно добиваться очень низкой температуры плавления. Гораздо более низкой, чем каждый металл в отдельности.
Например, сплав Церробенд (70°C), сплав Вуда (68,5°C), сплав Липовица (67°C) и другие.
Эти сплавы имеют множество практических применений: гибка труб, предохранители, припои для крепления микросхем к печатным платам, произведения искусства и многое другое.
Возможно, вам также будет интересно:
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Если есть что добавить, пишите комментарий. Подпишитесь на канал, и мы обещаем ещё много интересного.
