Cadmiatura.
Metall.
- Processo galvanico di rivestimento di una superficie metallica o metallizzata con uno strato di cadmio. È fatta generalmente per migliorare la resistenza alla corrosione del pezzo cadmiato o anche per il suo aspetto, che è reso simile a quello dell'argento, ma non annerisce nel tempo. La c. è entrata nell'uso da non molti anni soprattutto in sostituzione della zincatura in molte applicazioni (meccanica di precisione, industria aerospaziale e militare, ecc.) dove il costo è un fattore secondario: il costo del cadmio è infatti circa 20 volte superiore a quello dello zinco.
- C. sotto vuoto: il cadmio viene vaporizzato riscaldandolo in un ambiente a pressione ridotta nel quale si trova il pezzo da cadmiare, mantenuto a una temperatura un po' inferiore a quella dell'ambiente. Il metallo condensa quindi sul pezzo, formando uno strato di spessore abbastanza omogeneo. Questa operazione è abbastanza facile vista la relativamente alta tensione di vapore del cadmio (che bolle a 765 °C a un'atmosfera di pressione). Questo metodo non è però molto diffuso, dato che i depositi che produce sono relativamente porosi ed è alto il costo delle apparecchiature necessarie.
- C. a immersione: si ottengono con questo metodo dei sottili strati di cadmio per reazioni di scambio (o cementazione) da parte degli atomi del metallo base del pezzo. I bagni possono essere a base di cianuro di cadmio, di cianuro di sodio o di soda caustica a cui possono venire aggiunti additivi minerali o organici per rendere più brillante e durevole il rivestimento. Riportiamo due formule di bagni per questo tipo di c. Sul rame e sue leghe si può usare il seguente bagno:
Ossido di cadmio 4 g/l
Cianuro sodico 60÷100 g/l
Temperatura ambiente
Sugli acciai va invece bene la seguente ricetta:
Ossido di cadmio 3,5÷6 g/l
Soda caustica 550÷600 g/l
Temperatura ambiente
Le applicazioni della c. per immersione sono molto limitate, visto il basso spessore dei depositi che si ottengono. ║ C. galvanica: i depositi di cadmio ottenuti per elettrodeposizione sono i più diffusi in quanto con essi si ottengono i migliori risultati. L'elettrodeposizione del cadmio non presenta particolari difficoltà, se non che i bagni devono essere preparati da prodotti molto puri e devono essere continuamente controllati in quanto l'inquinamento da ioni rame, piombo, tallio, ecc. modifica notevolmente le caratteristiche del deposito. La c. galvanica presenta sulla zincatura galvanica un notevole vantaggio, e precisamente un minor infragilimento del pezzo base, soprattutto per quanto riguarda una rottura per fatica. È stato osservato che il carico limite di rottura per fatica in molti materiali metallici (ad esempio acciai) è molto diminuito dall'elettrodeposizione di zinco che si fa sui pezzi, dato che l'idrogeno che si libera durante il processo galvanico viene assorbito in parte dal metallo base del pezzo. Questa riduzione può far scendere il carico limite a fatica, anche al 30% del valore originario, con grande pericolo di rottura. A questo inconveniente si può rimediare in gran parte ricuocendo in forno per un tempo sufficiente il pezzo dopo l'elettrodeposizione dello zinco; questa operazione è però dispendiosa. La c. invece riduce di poco la resistenza a rottura a fatica del metallo base, onde l'operazione di ricottura può essere evitata. Inoltre i bagni di c. presentano sempre un ottimo potere penetrante, onde sono preferibili a quelli di zincatura su pezzi di forma irregolare quali ad esempio profilati di sezione un po' complessa. I bagni di c. sono di due tipi: bagni basici (al cianuro) e bagni acidi. I bagni basici sono i più diffusi in quanto hanno un miglior potere penetrante e sono di impiego più generale. Contengono quasi tutti un cianuro (di sodio o potassio). Un bagno molto diffuso è il seguente:
Ossido di cadmio 32 g/l
Cianuro sodico 75 g/l
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In questo bagno - come in quelli analoghi - si forma del carbonato di sodio (per azione dell'anidride carbonica dell'atmosfera) il cui tenore deve essere periodicamente controllato e mantenuto inferiore ai 40 g/l. Si opera a temperatura ambiente (15÷25 °C) con densità di corrente da 1 a 5 A/dm2 e anodi di cadmio molto puro di superficie circa metà di quella catodica. Il rendimento di corrente dal lato catodico si aggira sull'85÷95%; dal lato anodico è praticamente del 100% onde il bagno si andrebbe arricchendo in cadmio. Ad evitare questo si possono usare anche un certo numero di anodi insolubili in parallelo a quelli di cadmio. I depositi che si ottengono da questi bagni sono opachi e a grana grossa; essi possono esser resi a grana fine addizionando al bagno un colloide (colla, olio emulsionato, ecc.) e operando a una densità di corrente abbastanza alta. Nello stesso modo si possono ottenere dei depositi di cadmio direttamente lucidi aggiungendo al bagno delle opportune sostanze brillantanti, quali gelatina, cumarina, destrini, furfurolo, acidi solfonici o aldeidi aromatiche, composti organici di nichel, cobalto, molibdeno o selenio, ecc. I bagni acidi di c. sono meno usati, ma trovano applicazioni in casi particolari. Un bagno che permette una densità di corrente molto alta, e che è quindi impiegato per la c. di fili e lamiere, oltre che di pezzi in ghisa, è quello al fluoborato la cui formula è la seguente:
Fluoborato di cadmio 250 g/l
Cadmio metallico pari a circa 100 g/l
Fluoborato di ammonio 60 g/l
Acido borico 25 g/l
Liquerizia 1 g/l
Le condizioni operative di questo bagno si possono così riassumere:
Temperatura 20÷40 °C
Densità di corrente (catodica) 3÷6 A/dm2
Tensione 4÷6 V
pH (colorimetrico) 3÷3,5
Superficie anodica/sup. catodica 2÷1
Il rendimento di corrente di questo bagno è prossimo al 100% come per quasi tutti i bagni di c. acidi. Un altro bagno di questo tipo è il seguente, al solfato:
Solfato di cadmio anidro 104 g/l
Cloruro sodico 6 g/l
Acido borico 30 g/l
Esso lavora a 18÷20 °C con una densità di corrente di 3÷4,5 A/dm2. In questo bagno il cloruro sodico è aggiunto per migliorare la conducibilità del bagno, mentre l'acido borico funziona da tampone per il pH, permettendo di ottenere una grana più fine. Anche certe leghe di cadmio hanno ottenuto un'applicazione industriale degna di nota: fra queste ricorderemo solo le principali. a) Lega cadmio-rame. È un bronzo al cadmio, contenente una limitata percentuale di cadmio. Si può ottenere dal seguente bagno:
Cianuro rameoso 23 g/l
Ossido di cadmio 2 g/l
Cianuro di sodio 34 g/l
Carbonato di sodio 15 g/l
che lavora a 25 °C circa a pH 10÷13 e con densità di corrente di 0,2÷0,4 A/dm2. b) Lega cadmio-argento. È usata per scopi pratici in sostituzione del rivestimento di argento in quanto ne possiede i pregi estetici, ma è più dura e non imbrunisce facilmente (e quando è imbrunita è facilmente pulibile). Può essere depositata dal seguente bagno:
Argento (come metallo) 10÷25 g/l
Cadmio (come metallo) 80÷90 g/l
Cianuro sodico 15÷20 g/l
In esso i due metalli sono addizionati come cianocomplessi. Si lavora a 20÷30 °C e con densità di corrente relativamente basse (0,3÷0,5 A/dm2). c) Lega cadmio-zinco. È molto facile da ottenere: basta praticamente addizionare una parte di zinco a un comune bagno alcalino di c. Questa lega si deposita da sola allorché il bagno di deposizione del cadmio è inquinato da zinco: ciò può essere notato da un occhio esperto per un leggero cambiamento di colore del deposito. Alcuni galvanotecnici poco coscienziosi usano depositare una lega cadmio-zinco al posto del solo cadmio per ridurre il costo del deposito; naturalmente questa contraffazione può essere facilmente riconosciuta mediante un'analisi chimica del deposito. I depositi di cadmio infine - come anche tutti quelli ricchi in cadmio - possono essere assoggettati a un trattamento di passivazione che ha lo scopo di creare alla superficie del rivestimento uno strato di passivazione (pressoché invisibile) che lo protegge dall'imbrunimento e ne migliora la resistenza alla corrosione. Questo trattamento è molto semplice, e può consistere in una immersione del pezzo cadmiato in un agente ossidante, quale ad esempio acido nitrico molto diluito. Più indicata è la seguente soluzione:
Acido cromico 100 g/l
Acido solforico 2÷5 g/l
usata a temperatura ambiente con tempi di immersione inferiore a 10 secondi. A questa operazione deve seguire un accurato lavaggio. Sul cadmio possono anche essere fatti altri trattamenti, quale ad esempio quello di cromatazione usando opportuni preparati già disponibili in commercio.
Elemento chimico di numero atomico 48, peso atomico 112,40 e simbolo Cd.
Nella tavola periodica degli elementi si trova nel II gruppo, sottogruppo B,
insieme con lo zinco e il mercurio dei quali è omologo rispettivamente superiore
e inferiore. Fu scoperto nel 1817 da F. Stromeyer in un campione di minerale di
zinco, precisamente di smithsonite. Non trovò comunque molte applicazioni fino
all'inizio di questo secolo, allorché lo si cominciò a utilizzare per la
fabbricazione di leghe bassofondenti e per il rivestimento galvanico di
materiali metallici a scopo decorativo o anticorrosivo. ║ Stato naturale:
il c., data la sua scarsa nobiltà, non esiste libero in natura. È
comunque un elemento assai raro nella crosta terrestre, della quale costituisce
solo 1 · 10-5% circa. Esso non è molto abbondante nemmeno
nell'universo: si stima che ne esistano circa 0,9 atomi per ogni milione di
atomi di silicio. I suoi minerali sono estremamente rari; l'unico che abbia una
certa diffusione è la greenokite CdS, cosiddetto dalla località scozzese
Greenok presso la quale fu ritrovato per la prima volta; è presente in piccole
quantità negli Stati Uniti e in Scozia, comunemente associato a solfuro di zinco
(blenda), più raramente a solfuri di rame o di piombo. Per l'estrazione questi
minerali non hanno in pratica interesse, in quanto pressoché tutto il c.
prodotto nel mondo (poco più di 10.000 t/anno) viene ottenuto come sottoprodotto
della lavorazione dello zinco mediante metodi di recupero che sono sempre
eseguiti quando il tenore è sufficiente, in quanto il costo del c. è pari
a 10÷12 volte quello dello zinco. I minerali di zinco ricchi in
c. ne contengono lo 0,1÷0,3%, nei casi più favorevoli si giunge allo
0,5%. Essi abbondano soprattutto negli USA, nell'Africa centrale e in Australia;
in Italia si hanno minerali di questo tipo in Sardegna, ma troppo poveri per
permettere uno sfruttamento economico. Il c. presenta ben 8 isotopi
stabili e precisamente (tra parentesi le abbondanze relative):
106Cd (1,21%), 108Cd (0,88%), 110Cd (12,39%),
111Cd (12,75%); 112Cd (24,07%), 113Cd (12,26%),
114Cd (28,86%), 116Cd (7,58%). Oltre a questi sono stati
preparati tutti gli altri isotopi dal 104Cd al 118Cd che
sono però instabili. ║ Proprietà fisiche: il
c. si presenta come un metallo di colore bianco-argenteo, dotato di
caratteristiche intermedie fra quelle dello zinco e dello stagno. Ha una durezza
intermedia fra quelle di zinco e stagno, è un poco più tenero dello zinco ma un
poco più duro dello stagno e può essere trafilato, laminato, estruso, ecc., in
quanto è molto duttile. Piegato a freddo crepita come lo stagno; all'aria è
stabile ma si ricopre di una pellicola di ossido come lo zinco. Fonde a 320 °C e
bolle a 778 °C, mentre stagno e zinco fondono rispettivamente a 231,9 °C e 419,5
°C e bollono a 2.270 °C e 906 °C. Cristallizza nel sistema esagonale compatto
come lo zinco ma ha un raggio atomico superiore a questo (1,54 Å contro 1,38 Å
dello zinco) per cui i solfuri di zinco che contengono del
c. sostituito nelle posizioni dello zinco tendono a segregarlo, con
formazione di greenokite. Il c. presenta per l'uomo una tossicità
abbastanza elevata, molto superiore a quella dello stagno e dello zinco, potendo
provocare dei fenomeni di avvelenamento simili a quelli da piombo. Per questo
motivo non ne è ammessa la presenza a contatto con prodotti alimentari. Il c.
ha peso specifico 8,65 a 20 °C (zinco 7,14; stagno 7,30); il suo calore
specifico è 0,055 cal/g; la sua conducibilità termica è 0,22 cal/(cm · sec ·
°C). La sua resistività elettrica a 0 °C è 6,83 micro-ohm per cm; a 0,6 °K o
meno è superconduttore. Ha un equivalente elettrochimico di 0,5824 mg/Coulomb e
si deposita con un potenziale normale di idrogeno di -0,40 Volt (lo zinco invece
-0,76 Volt); esso è quindi più nobile dello zinco che pertanto lo sposta dalle
soluzioni dei suoi sali. Un'interessante caratteristica del c. è
l'elevatissima sezione di cattura di neutroni termici (2.500 barn) per cui viene
impiegato per la fabbricazione di barre moderatrici di reattori nucleari e, in
forma di composti, come additivo per occhiali di sicurezza contro neutroni. Per
la sua tossicità il c. deve essere fuso con precauzione, in ambienti ben
ventilati: la massima concentrazione dei suoi vapori ammessi dalle norme è 1 mg
di metallo ogni 10 mc di aria. La fusione viene spesso condotta sotto un letto
di soda caustica che ha il duplice effetto di limitare la quantità di vapori
emessi e di impedire l'ossidazione del metallo ad opera dell'aria atmosferica. -
Proprietà chimiche: chimicamente il c. assomiglia alquanto allo
zinco, se non che non ha alcuna tendenza a un comportamento anfotero; esso è
sempre bivalente, salvo il caso di formazione di autocomplessi
nei quali ha valenza formale diversa ma valenza effettiva sempre +2. Esso viene
attaccato praticamente da tutti gli acidi forti, anche se meno velocemente dello
zinco; in presenza di umidità anche atmosferica viene aggredito da ammoniaca e
da anidride solforosa. Le soluzioni concentrate di nitrato ammonico lo sciolgono
abbastanza facilmente; non è invece attaccato dagli idrati alcalini anche se
concentrati. Tutti i suoi sali sono incolori, salvo il solfuro CdS che presenta
un bellissimo colore giallo-arancio e il seleniuro CdSe che è rosso vivo (tanto
è vero che viene detto rosso c.). Entrambi questi sali colorati sono
impiegati come sostanze coloranti. Il
c. presenta una forte tendenza alla formazione di ioni complessi; ad
esempio con ammoniaca forma il
, con lo ione cianuro forma il
con lo ione ioduro forma il
e così via.
Particolarmente interessante è quest'ultimo caso. Lo ioduro di c. CdI2
cristallizza in un curioso reticolo a strati e in soluzione ha un comportamento
elettrolitico anomalo; inoltre è solubile in alcool, in etere e in soluzione
acquosa di ammoniaca. Questo comportamento anomalo si spiega con la formazione
del complesso sopra visto ovvero di uno ione
per cui tre molecole di ioduro di c. possono associarsi per dare
un autocomplesso del genere:
3CdI2
Cd(CdI3)2
nel quale il c. è presente sia come catione che come anione. Questo composto esiste effettivamente in soluzione, come è stato provato da misure di diverso tipo. - Composti: come si è detto, il c. manifesta nei suoi composti un numero di ossidazione +2; pertanto il complesso delle reazioni del c., formazione di complessi a parte, è abbastanza semplice. Ci limitiamo qui a citare fra i suoi composti solo i principali. L'ossido CdO è una polvere bruna, che esiste sia allo stato cristallino, nel sistema cubico, sia allo stato amorfo. Si forma per combustione del metallo in polvere o per riscaldamento prolungato dello stesso in aria. È insolubile in acqua sia calda che fredda, come pure negli alcali; si scioglie invece con facilità negli acidi e nei sali di ammonio. In ambiente riducente di idrogeno o di carbone viene ridotto a metallo più facilmente dello zinco, cosa che facilita il recupero del c. ll solfuro CdS precipita dalle soluzioni di c. anche debolmente acide per passaggio di idrogeno solforato H2S. Questa reazione viene sfruttata in chimica analitica qualitativa: il c. viene precipitato con i cationi del II gruppo analitico riducendo l'acidità della soluzione e passando di nuovo H2S. Il solfuro è riconoscibile dal bel colore giallo tendente all'arancio, ma può essere inquinato da solfuro di arsenico e solfuro di stagno; a differenza di questi però CdS non è solubile negli acidi minerali diluiti a freddo: è invece solubile negli acidi forti. In natura esiste come greenokite. Il solfato di c. CdSO4 precipita normalmente idrato 8/3 di molecole di acqua cioè come 3CdSO4 · 8H2O, cristallizzato nel sistema monoclino. È ben solubile in acqua calda e fredda, insolubile negli alcali. È l'elettrolita utilizzato nella pila campione di Weston che fornisce a 18 °C una tensione a circuito aperto pari a 1,0183 Volt. Questa pila è costituita da due scomparti separati fra loro da un setto poroso: nel primo è posta una soluzione satura di 3CdSO4 · 8H2O nella quale si trova un elettrodo costituito da amalgama di c. in mercurio; nel secondo è posta una soluzione satura sempre dello stesso solfato di c. e in più della pasta di Hg2SO4 e del mercurio libero, metallico, che costituisce anche l'elettrodo di questa semicella. Il solfato di c. può cristallizzare anche con 1,4 o 7 molecole di acqua; la comune forma in commercio è quella sopra detta. Il cloruro di c. può cristallizzare anidro o idrato, rispettivamente CdCl2 o CdCl2 · 2½H2O; in entrambi i casi è ben solubile in acqua e un po' solubile in alcool etilico. Esso, come anche il bromuro CdBr2 o CdBr2 · 4H2O trova qualche impiego nella preparazione delle emulsioni sensibili per fotografia. L'idrossido di c. Cd(OH)2, bianco, cristallizzato nel trigonale, si decompone per riscaldamento a circa 300 °C; è pochissimo solubile in acqua e negli alcali, mentre è ben solubile negli acidi e nei sali di ammonio. Un comportamento simile quanto a solubilità è presentato anche dal sottossido Cd2O, l'unico composto stabile in cui il c. presenti stato di ossidazione +1 anziché +2; si presenta come un solido verde, amorfo, che si decompone a 900÷1.000 °C. - Metallurgia estrattiva: come si è già detto si tratta essenzialmente di un recupero effettuato durante la produzione di zinco, sia per via termica che elettrolitica. Durante questo processo si hanno due punti di separazione del c.: 1) durante l'arrostimento dei minerali solforati di zinco (tipicamente blenda) per trasformarli in ossidi; 2) durante la purificazione delle soluzioni di zinco per la produzione di zinco elettrolitico. Consideriamo separatamente i due casi. Nell'arrostimento delle blende o la sinterizzazione degli arrostiti si hanno perdite di fumi che vengono recuperati mediante precipitatori elettrostatici in forma di polvere sottile che contiene c., zinco, stagno, piombo, arsenico e altri elementi in tenori minori. Queste polveri vengono sottoposte a una lisciviazione con acido solforico che scioglie tutti i metalli presenti, eccezione fatta per il piombo che resta sul fondo come PbSO4 insolubile. Per trattamento della soluzione con zinco metallico in polvere o graniglia si precipita il c., che, essendo più nobile dello zinco, viene da questo spostato quasi completamente dalla soluzione. Si ottiene in questo modo una spugna metallica di c. che contiene ancora zinco e quantità minori di altre impurezze (arsenico, stagno, tallio, ecc.). Essa viene sottoposta a fusione per renderla compatta; l'operazione viene condotta in presenza di soda caustica che ha l'effetto di eliminare la maggior parte delle impurezze, particolarmente lo zinco. Il prodotto ottenuto ha titolo attorno al 99,95% e può essere ulteriormente purificato per distillazione. Se nello stesso impianto si opera una distillazione dello zinco per purificarlo, il c. si accumula nelle frazioni basso bollenti che possono essere quindi separate e mandate al recupero del c. col metodo elettrolitico oppure unite alla spugna durante la fusione. Le soluzioni solforiche di zinco da inviare alla produzione elettrochimica di questo metallo provengono dalla lisciviazione dei minerali arrostiti e quindi contengono quasi tutte le impurezze di questi, eccezione fatta per il piombo che, in ambiente solforico, ha una solubilità assai bassa. Essendo il c. più nobile dello zinco, nell'elettrolisi passerebbe tutto al catodo, inquinando il prodotto. La sua separazione quindi è necessaria anche in assenza di convenienza al recupero. Si usa quindi trattare le soluzioni da elettrolizzare con dello zinco in polvere in leggero eccesso (operazione detta cementazione) col che si produce una polvere metallica, detta cemento, che contiene essenzialmente c., zinco e rame, con quantità minori di piombo, ferro, manganese, tallio, nichel, cobalto e arsenico. Questo cemento costituisce la materia prima per l'estrazione del c. per via elettrolitica; occorre naturalmente effettuarne una depurazione. Si inizia con un arrostimento ossidante per portare il prodotto in una forma facilmente solubile; indi si opera una lisciviazione con una soluzione solforica (80÷100 g/l di H2SO4) contenente anche c. e zinco, che non è altro che la soluzione esausta prelevata dalle celle di elettrolisi del c. La soluzione ottenuta con la lisciviazione non può essere ritornata direttamente alle celle perché contiene impurezze che depositerebbero al catodo. Si operano quindi delle depurazioni. Inizialmente si precipita il rame con una cementazione mediante aggiunta di piccole quantità di cemento fresco, non arrostito; questo metallo precipita come cemento di rame che viene inviato a un recupero. Si opera quindi l'eliminazione dell'arsenico che viene effettuata aggiungendo alla soluzione del solfato ferroso, ossidando questo a solfato ferrico con MnO2 neutralizzando poi con calce: si forma un precipitato di idrato ferrico che, oltre a contenere il ferro, trascina con sé anche l'arsenico. Si opera quindi una nuova precipitazione del cemento di c. aggiungendo di nuovo dello zinco metallico: la soluzione, ricca di zinco, viene inviata al recupero di questo metallo unendola a quella delle celle di zinco. Il cemento ora, ben più ricco di quello di partenza, viene sottoposto a un nuovo ciclo analogo a quello già visto. Si opera quindi una nuova ossidazione seguita da lisciviazione e depurazione, ottenendo finalmente una soluzione abbastanza pura da poter essere inviata all'elettrolisi del c. Questa viene condotta con tensioni sui 2,5÷3 Volt e densità di corrente sui 100÷200 A/m2 con anodi insolubili in piombo all' 1% di argento e catodi di alluminio che vengono estratti ogni 24 ore per asportare da essi il c. depositato. Le celle sono di tipo comune, simili a quelle usate per l'elettrolisi di altri metalli (nichel, rame, zinco, ecc.) se non che, per la tendenza del c. a dare depositi dendritici (cioè in forma di barbe o filamenti che si accrescono perpendicolarmente alla superficie catodica) occorre adottare un sistema per mantenere in movimento i catodi oppure mantenere nelle celle una circolazione di soluzione con velocità elevata. Dato che s'impiegano anodi insolubili si lavora a esaurimento della soluzione: questa a inizio elettrolisi contiene circa 100÷120 g/l di c. e 5÷10 g/l di zinco (che non si deposita perché meno nobile del Cd) mentre a fine elettrolisi, quando è esausta, contiene 30÷35 g/l di c. e 15÷20 g/l di zinco. Questa soluzione esausta viene inviata alla prima lisciviazione del cemento di c. arrostito, come detto sopra. In questo modo si effettua un recupero dello zinco e dell'acido solforico contenuto nella soluzione stessa. Di conseguenza però l'impianto di produzione del c. è strettamente associato a quello dello zinco; questo non è un inconveniente perché questa associazione esiste già nei minerali. Il consumo di energia per l'elettrolisi si aggira sugli 1,5÷1,75 kWh per kg di c. prodotto, con una incidenza relativamente bassa sul costo del prodotto finito. Il metallo elettrolitico ha una purezza che va dal 99,90 al 99,95%; esso viene sottoposto a una o due rifusioni in presenza di soda per essere poi colato in pani che rappresentano la comune forma commerciale; in tal modo la sua purezza raggiunge il 99,95÷99,99%. È da notare che, dato il costo del c. sul mercato mondiale, dovuto alla richiesta in aumento e all'impossibilità di produrlo indipendentemente dallo zinco, il recupero di questo metallo, un tempo d'importanza secondaria, è diventato assai importante per tutti i produttori di zinco. Sovente s'incontrano degli impianti di lavorazione di minerali di zinco che lavorano alla pari sullo zinco e che hanno nel recupero del c. la vera fonte di utili. - Applicazioni: il c. metallico massiccio non ha praticamente alcuna applicazione importante, eccezione fatta per il caso citato delle barre moderatrici di reattori nucleari. Il suo impiego principale si ha sotto forma di anodi o di sali per la cadmiatura (V.), cioè il rivestimento galvanico a scopo protettivo o decorativo di superfici di altri materiali, generalmente ferrosi. Il c. viene generalmente adottato come rivestimento in sostituzione dello zinco, rispetto al quale presenta forti analogie ma anche alcune differenze significative. Come lo zinco esso ha comportamento anodico in confronto al ferro, nel senso che è un rivestimento secrifiziale (V. CORROSIONE) e quindi, in presenza di pori, rigature, ecc., protegge comunque il metallo sottostante, sia pure sciogliendosi lentamente. Rispetto allo zinco però il suo potenziale normale di idrogeno è tale per cui minimizza la corrosione galvanica anche in presenza di giunzioni fra materiali dissimili e presenta in misura minore l'infragilimento del materiale base ad opera dell'idrogeno svolto durante la deposizione. La protezione di un sottostrato ferroso è circa identica a quella dello zinco in ambienti rurale o marino non inquinato; in ambiente industriale e in molte zone marine è invece alquanto superiore. Il c. inoltre produce meno prodotti di corrosione rispetto allo zinco: questo consente una miglior conservazione dell'aspetto nel tempo e anche un miglior comportamento funzionale nei casi (ad esempio parti di precisione, parti elettriche, ecc.) in cui i prodotti di corrosione possono compromettere il funzionamento delle attrezzature. Migliore è inoltre la durezza e il comportamento all'abrasione. Povera è la resistenza agli agenti chimici, eccezione fatta per gli alcali: per questo motivo il c. non viene mai impiegato come rivestimento anticorrosivo contro agenti non atmosferici. Inoltre la sua tossicità ne impedisce l'impiego per i contenitori di alimentari e per le stesse attrezzature destinate alla lavorazione di prodotti alimentari. Nonostante questo il c., come rivestimento, trova numerosissimi campi di applicazione, sia suoi propri, sia in sostituzione dello zinco. Il maggior ostacolo alla sua diffusione è dato dal suo costo elevato (a parità di spessore una cadmiatura costa 13÷15 volte di più di una zincatura, ma di solito un po' meno di una nichelatura) e dal fatto che, pur esistendo dei bagni a base di fluoborato, comunemente si impiegano per la sua deposizione dei bagni contenenti cianuro sodico, che è altamente tossico. Il c. trova però anche altri impieghi, soprattutto come elemento di alligazione. Numerose leghe bassofondenti, usate per brasature, contengono c., come pure leghe antifrizione, leghe per fusibili e così via. Queste leghe contengono di solito bismuto, stagno, piombo e c., con l'eventuale assenza di qualcuno di questi e presenza di altri metalli quali indio, antimonio, argento e zinco. Il loro campo di temperatura di fusione va dai 47 °C (lega al 44,7% di Bi, 22,6% di Pb, 19,1% di In, 8,3% di Sn e 5,3% di Cd) ai 236 °C (lega al 79,7% di Pb, 17,7% di Cd e 2,6% di Sb). Molto impiegata è la cosiddetta lega di Wood (al 50% di Bi, 26,7% di Pb, 13,3% di Sn e 10,0% di Cd) che fonde a 70 °C ed è usata per saldature, polvere per molatura di lenti, anime fusibili di stampi o matrici, modellismo, copie di pezzi e così via. Fra le altre leghe di c. ricordiamo il rame al c. il quale presenta una conducibilità prossima a quella del rame puro accoppiata a una molto maggiore durezza e resistenza all'abrasione: viene usato per fili telefonici e per i fili aerei di linee tramviarie e ferroviarie. Come additivo per leghe leggere, particolarmente di alluminio, il c. ha l'effetto di ritardare l'invecchiamento naturale che fa seguito al trattamento termico di tempra di soluzione. Nelle fusioni dell'argento o di sue leghe il c. metallico viene impiegato come disossidante. Infine ricordiamo che il c. metallico viene anche impiegato nella costruzione degli accumulatori alcalini, detti comunemente al nichel-c. che rispetto a quelli al piombo presentano un maggior costo ma maggior potenza specifica e non richiedono manutenzione. Alcuni composti di c. trovano vari impieghi: come coloranti (solfuro e seleniuro), in medicina (solfato), in galvanica (solfato, cloruro e ossido), in fotografia (alogenuri), in agricoltura (solfato).
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