CADMIU ( Cd )

CADMIU ( Cd )

Scurt istoric : Cuvantul kadmeia apare pentru prima data in scrierile lui Discoride si Pliniu , pentru a denumi primele minerale de zinc ce se gaseau pe coastele Marii Negre si din care , prin topire impreuna cu cupru , rezulta alama . Pliniu folosea denumirea cadmia pentru toti oxizii de zinc impuri . Cadmiul a fost descoperit in anul 1817 de cercetatorul german Strohmeyer si la scurt timp de Herman . Primul dintre ei , in timp ce prelucra unele minereuri de zinc pentru a obtine carbonatul de zinc farmaceutic , a observat ca in loc sa rezulte solutii incolore , cade obicei , solutiile respective aveau culoarea galbena . La inceput , a crezut ca acestea sunt impurificate cu fer sau arsen , dar dupa verificarile de rigoare a constatat ca se afla in fata unui element nou , pe care l-a denumit cadmiu .

Obtinere : Cadmiul se obtine prin incalzirea amestecului de minereu cu NaCl si cocs la 960C , cand distila CdCl, care apoi este tratata cu acid sulfuric diluat . Solutia de CdSOse trateaza cu zinc sau se supune electrolizei . O alta metoda consta in prajirea sulfurii si reducerea oxidului rezultat cu carbune . Cadmiul se poate rafina prin electroliza , separandu-se usor de zinc datorita potentialului de descarcare diferit . Cadmiul de inalta puritate ( 99,998% ) se obtine prin sublimarea in vid sau in curent de hidrogen a cadmiului electrolitic .

Utilizari : In aerul atmosferic , la temperatura ambianta , suprafata cadmiului devine mata , deoarece se acopera cu un strat subtire si protector de oxid de cadmiu . Pe baza acestei proprietati , cantitati mari de cadmiu se utilizeaza la protejarea anticoroziva a ferului si otelului , operatia purtand denumirea de cadmiere .

Cadmiul este component al multor aliaje cu variate aplicatii in tehnica . Un adaos de 0,9 - 1,2% Cd in aliajele de cupru favorizeaza cresterea rezistentei de rupere la tractiune fara a diminua mult conductivitatea electrica . Din acest motiv , aliajele de cupru care contin si cadmiu sunt folosite la fabricarea cablurilor electrice pentru tramvaie , troleibuze , legaturi telefonice , etc .

In electrotehnica , cadmiul serveste la producerea acumulatorilor cu plumb . Acumulatorii alcalini folosesc ca electrolit o solutie de hidroxid de potasiu si sunt prevazuti cu electrozi confectionati din pulberi metalice presate : anodul - pulbere de nichel si carbon, iar catodul - pulbere de cadmiu si fer . Avand o durata mai mare de functionare decat acumulatorii cu plumb , sunt utilizati in special la telefonie, telegrafie , etc .

De asemenea mai pot fi amintite aliajele cadmiu-argint cu continutul de argint variabil pana la 20% . Aceste aliaje sunt folosite la executarea bijuteriilor . Amalgamul de cadmiu se foloseste in tehnica dentara , iar compusi ai cadmiului se folosesc ca pigmenti pentru vopsele .

COBALT ( Co )

Scurt istoric : Compusi ai cobaltului se foloseau in vechiul Egipt la colorarea sticlei in albastru si apoi la prepararea smaltului . Bucati mici de sticla albastra cu continut de cobalt au fost gasite in mormantul faraonului Tutankhamon , datand din jurul anului 1400 i.Hr . O bucata de sticla de culoare albastra numita Minunata piatra a Babilonului a fost trimisa in dar regelui egiptean Tutmes I din partea orasului Assur .

In Evul Mediu , in unele mine au fost descoperite minereuri din care nu se putea extrage nici un fel de metal prin metodele cunoscute la acea vreme . Minerii superstitiosi blestemau aceste minereuri si ajunsesera sa creada ca acestea ar contine un spiridus raufacator , pe care il numeau Kobalt . Acest nume apare in scrierile atribuite lui Basilius Valentinius , lui Paracelsius si in lucrarea lui Agricola " De re metalica " . Minereurile respective contineau in afara de cobalt si mici cantitati de stibiu , bismut , nichel , cupru , arsen si sulf , si de aceea prelucrarea era asa de complicata .

Mai tarziu , minerii au dat numele de cobalt unui minereu din Saxonia avand proprietatea de a colora sticla in albastru , dar care era otravitor . Analizand o proba dintr-un astfel de minereu , in anul 1735 , chimistul suedez G . Brandt a gasit ca acesta contine un metal care are proprietatea de a da un smalt albastru , si caruia i-a dat denumirea de cobalt , dupa minereul din care l-a obtinut . Chimistul comunica in acelasi an Academiei de Stiinta din Uppsala descoperirea noului element , mentionand ca e diferit de bismut .

Cobaltul a fost izolat insa abia cu sapte ani mai tarziu , iar dupa 1780 Bergman , Liebig si Wöhler i-au studiat proprietatile .

Obtinere : Cobaltul se extrage din minereuri de nichel , cupru sau fer printr-un proces complex , avand in vedere ca se gaseste in concentratii mici. Dupa concentrarea minereurilor prin separare magnetica sau flotatie , concentratele se prelucreaza prin procedee piro- si hidrometalurgice . Rafinarea cobaltului se poate face electrolitic , in celulele cu diafragma pentru separarea spatiului anodic de cel catodic . Pe catod , care este confectionat din otel inoxidabil , se depune cobalt de puritate 99,76% .

Utilizari : In stare metalica , cobaltul are relativ putine utilizari . Dintre acestea : anticatod pentru tuburi de raze X , electrozi in tuburile electronice , in termoelemente , acoperirea electrolitica a unor piese metalice .

Cantitatea cea mai mare de cobalt este folosita pentru obtinerea diferitelor aliaje , ca de exemplu oteluri de taiere rapida pentru diverse materiale , dar mai ales aliaje dure turnate de tipul stelitilor ( datorita prezentei carburilor de crom si wolfram ) si aliaje Co-W intrebuintate la confectionarea sculelor aschietoare .

De o deosebita importanta sunt aliajele metalo-ceramice obtinute prin sterilizare , care contin carburi ale metalelor greu fuzibile ( W , Ti , Mo, Ta , V , Nb ) , cimentate cu cobalt ( 3-15% ) pentru a capata rezistenta dorita. Acestea au proprietati aschietoare deosebite si rezistenta la uzura , ceea ce permite prelucrarea oricaror tipuri de oteluri . Cobaltul intra in compozitia unor aliaje cu proprietati magnetice deosebite , folosite la fabricarea magnetilor permanenti ( aliajele Al-Ni-Co-Fe si Co-Cu-Ni ) , precum si in compozitia unor catalizatori pentru hidrogenarea si desulfurarea uleiurilor .

Oxidul de cobalt si unii compusi ( albastrul lui Thénard , cobalt ultramarin si altii ) sunt folositi pentru colorare in industria sticlei , a emailurilor si portelanurilor . Oxidul CoO , ca adaos la email , mareste aderenta acestuia pe otel . Asa-numita sticla de cobalt , de culoare albastra , este utilizata ca sticla de protectie impotriva radiatiilor luminoase de mare intensitate .

Izotopul Co este folosit ca sursa de radiatii γ in tratarea tumorilor canceroase , precum si in industria textila pentru controlarea si supraveghe-rea automata a procesului de colorare . Vitamina B( ciancobaltamina ) este utilizata in tratarea anemiei pernicioase .

Prezenta cobaltului in terenurile arabile favorizeaza acumularea clorofilei in frunze si a vitaminei B in bulbi si semunte . De aceea , ingrasamintele minerale contin cantitati mici de saruri de cobalt .