Кадмий-Cadmium (Cd). Индий-Indium (In)

Каждый, прочитавший хотя бы одну статью, рассказ или заметку о работе атомных реакторов, помнит, что всегда отмечается одна важная деталь их устройства: регулирование работы к аварийная защита атомных реакторов осуществляется с помощью кадмиевых стержней. Дело в том, что для управления ядерной реакцией необходимо регулировать поток нейтронов. Так как металлический кадмий способен поглощать нейтроны, то для регулирования их потока он является наиболее подходящим материалом. Для управления реакцией кадмий в виде стержней вводится внутрь атомного котла. Погружая или вынимая стержни из реактора, можно уменьшать или увеличивать поток нейтронов, а следовательно, и скорость "горения" ядерного "топлива", тем самым регулируя количество выделяемого тепла. Кадмий в атомном реакторе выполняет "обязанности истопника". Чтобы ввести котел в действие, надо медленно выдвигать из него кадмиевые стержни до тех пор, пока размещенные в различных местах реактора контрольные приборы, измеряющие поток нейтронов, не укажут начало реакции. Если она протекает слишком интенсивно, стержни погружают внутрь котла до необходимого замедления реакции. В случае, если приборы установят, что обычные стержни из кадмия плохо справляются со своими "обязанностями", немедленно вступает в действие массивный аварийный стержень из кадмия. Стоит его погрузить в реактор, и процесс "горения" ядерного "топлива" начнет затухать.

В штате Калифорния (США) из-за неисправности конструкции такой аварийный стержень не мог быть своевременно погружен в котел, и опытный атомный реактор в течение длительного времени "горел", как вулкан. На несколько километров вокруг станции, на всякий случай, эвакуировали население.

О другом применении кадмия говорит само название металла. "Кадмейа" - слово греческое, означающее в переводе "цинковая руда". Такое название металл кадмий получил потому, что он всегда сопровождает цинковые руды. Из этих руд кадмий получают в качестве "отхода" цинкового производства. По своим свойствам кадмий весьма похож на цинк, и в некоторых случаях он с успехом может заменить цинк. Вместо покрытия, металлов цинком для защиты от коррозии применяют кадмирование - покрытие кадмием. Есть такое образное выражение у специалистов электрического транспорта - "медный шорох". Этим термином обозначают истирание токонесущих проводов трамваев, троллейбусов, подземных и надземных электровозов токоснимающими устройствами. Тысячи тонн меди, истертой в порошок, опадают на землю. И... пропадают. Добавка кадмия к меди для троллейбусных проводов резко уменьшает их износ. Трамвайные провода служат без смены и ремонта многие годы даже на оживленных трамвайных магистралях.

Самая лучшая желтая краска представляет собой соединение кадмия с серой. Большие количества кадмия расходуются на изготовление этой краски.

Аккумулятор можно найти в автомобиле, в электрическом фонаре путевого обходчика, в аварийном освещении дежурного хирурга и т. д. Аккумулятор питает электрическим током прожектор-лампочку на каске шахтера и пожарника, двигает подводную лодку, питает лампочки на новогодней елке. Некоторые из аккумуляторов, особенно для целей освещения, так и называются АКН - аккумулятор кадмиево-никелевый. Их сконструировал советский ученый Б. А. Кособрюхов. Кадмий употребляется не только для изготовления аккумуляторов - источников электрического тока, он служит и для изготовления проводов.

В природе кадмия в 25 раз меньше, чем "редкого" германия, тем не менее кадмий чаще и больше применяют, и по цене он значительно дешевле, чем германий. Объяснение такому парадоксу находится простое: кадмий получают попутно в качестве "отхода", или ценного "приложения", при переработке цинковых руд.

Амальгаму кадмия (раствор кадмия в ртути) используют в зубоврачебной технике для изготовления зубных пломб.

Индий-Indium (In)

Известная многим несколько грубоватая пословица: "Нечего на зеркало пенять, коли рожа крива" для химического случая может перефразироваться так: "Нечего на зеркало пенять, коли оно не из индия". Смысл такой перефразировки станет понятен после краткого пояснения. Все зеркала отражают окрашенные световые лучи не в полной мере. Как говорят, зеркало неодинаково отражает различные цвета спектра. Вот почему, например, цветные одежды "в зеркале" имеют окраску несколько иную, чем на самом деле. Этот недостаток имеет и серебряное, и оловянное, и ртутно-висмутовое зеркало. Зеркало из полированной пластинки нержавеющей стали или иного металла также отражает цветные лучи не в полной мере. Металл индий отражает одинаково хорошо все части спектра, все цвета. Поэтому металлический индий является незаменимым материалом для изготовления высококачественных зеркал, что имеет большое значение при устройстве точных астрономических приборов. Прибавка индия к серебру усиливает зеркальный блеск и предупреждает потускнение его на воздухе. Поэтому чистый индий или его сплав с серебром используется для покрытия рефлекторов. Такие рефлекторы не тускнеют от времени и имеют постоянный коэффициент отражения.

Между прочим во время массированных налетов немецкой авиации на Лондон в годы второй мировой войны прожекторы английской противовоздушной обороны были хорошим средством помощи зенитной артиллерии. Способность прожекторов "пробивать" даже лондонский туман приписывали металлу индию, который использовался для изготовления прожекторных зеркал. В этом есть известная доля правды. Вторая сторона успеха состояла в добавке редкоземельных элементов - лантаноидов к электродам прожекторной дуги. К сожалению, у индия очень низкая температура плавления - всего 156°С, поэтому зеркало во время работы прожектора необходимо охлаждать.

На воздухе индий вполне устойчив и долго сохраняет серебристо-белый цвет в разрезе. Резать, кстати говоря, можно его ножом. Индий гораздо мягче свинца и на бумаге оставляет заметный след. Медь, мышьяк, свинец и многие другие металлы встречаются в природе в минералах. У индия таких минералов нет. Индий сопутствует цинку в его рудах, а также и другим сернистым соединениям металлов. С каждым годом индий применяют все чаще в различных сплавах. Один из сплавов индия со свинцом, висмутом и некоторыми другими металлами имеет температуру плавления всего 46,5°С. Чайная ложечка, сделанная из такого сплава, "растаяла" бы при первом же размешивании горячего чая. Сплавы для пломбирования зубов, содержащие индий, имеют значительную прочность. Прибавка небольших количеств индия к сплавам меди сильно повышает устойчивость их к действию морской воды. Индий - металл рассеянный и редкий. Мировая добыча индия составляет всего несколько тонн в год.

Индий был открыт с помощью спектрального анализа в 1863 г. немецкими химиками Т. Рейхом и Ф. Рихтером в цинковой руде Фрейберга (в Саксонии).

В спектре этого элемента есть линия цвета известного красителя индиго. Темно-синий краситель индиго и дал имя новому элементу. Свое название индий оправдывает и изменением окраски пламени. Пламя окрашивается в сине-фиолетовый цвет.

Место индия в периодической системе окончательно было определено Д. И. Менделеевым. До этого индий считали элементом второй группы.

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ КАДМИЙ-CADMIUM (CD). ИНДИЙ-INDIUM (IN)

Ключевые слова этой страницы: кадмий, cadmium, индий, indium.

Скачать zip-архив: Кадмий-Cadmium (Cd). Индий-Indium (In) - zip. Скачать mp3: Кадмий-Cadmium (Cd). Индий-Indium (In) - mp3.