विनिर्देश
कैडमियम सामग्री एक घनी, मुलायम, संक्षारण प्रतिरोधी धातु है जिसमें प्लेटिंग, पिगमेंट और बैटरी के लिए ऐतिहासिक रूप से मूल्यवान गुण हैं। हालाँकि, इसकी गंभीर और संचयी विषाक्तता के कारण सभी उद्योगों में इसके उपयोग में भारी कमी आई है। आज, इसका अनुप्रयोग मुख्य रूप से एयरोस्पेस (प्लेटिंग) और नवीकरणीय ऊर्जा (सीडीटीई सौर पैनल) जैसे विशिष्ट, उच्च विश्वसनीयता वाले क्षेत्रों तक सीमित है, जहां कोई समकक्ष विकल्प मौजूद नहीं है, और इसका उपयोग सख्त रोकथाम और रीसाइक्लिंग प्रोटोकॉल के तहत प्रबंधित किया जाता है।
रासायनिक संरचना
मौलिक रचना
कैडमियम एक शुद्ध धातु है जिसका परमाणु क्रमांक 48 है।
कैडमियम (सीडी)
विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए 99.99% या उच्चतर शुद्धता।
मिश्रित रूप
कभी-कभी विशेष उपयोग के लिए जस्ता, तांबा, या अन्य धातुओं के साथ मिलाया जाता है (उदाहरण के लिए, कैडमियम -जिंक मिश्र धातु)।
भौतिक गुण
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भौतिक गुण |
डेटा |
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घनत्व |
8.65 ग्राम/सेमी³ (ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर)। |
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गलनांक |
321.07 डिग्री (610 डिग्री फारेनहाइट) |
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क्वथनांक |
765 डिग्री (1409 डिग्री एफ) |
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रंग |
नीले रंग की छटा के साथ चांदी जैसी सफेद धातु |
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कठोरता |
नरम, अपेक्षाकृत लचीली धातु |
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इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी |
3.2 x 10⁶ एस/एम (प्रति मीटर सीमेंस के संदर्भ में चालकता)। |
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ऊष्मीय चालकता |
96 W/m·K (वाट प्रति मीटर केल्विन)। |
यांत्रिक विशेषताएं
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यांत्रिक विशेषताएं |
डेटा |
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तन्यता ताकत |
35 - 100 एमपीए (मिश्र धातु के रूप के आधार पर भिन्न होता है) |
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नम्य होने की क्षमता |
लगभग 20 - 50 एमपीए। |
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बढ़ाव |
3% - 15% (रूप और मिश्र धातु के आधार पर)। |
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यंग मापांक |
लगभग 47 GPa (गीगापास्कल)। |
संक्षारण प्रतिरोध
कैडमियम अत्यधिक संक्षारण प्रतिरोधी है, विशेषकर क्षारीय और अम्लीय वातावरण में।
निष्क्रियता: हवा के संपर्क में आने पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनाता है, जो जंग के खिलाफ कुछ सुरक्षा प्रदान करता है।
विद्युत और तापीय चालकता
इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी
कैडमियम मध्यम विद्युत चालकता प्रदर्शित करता है, आमतौर पर विशिष्ट बैटरी और कोटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
ऊष्मीय चालकता
मध्यम, लेकिन विशिष्ट ताप अपव्यय गुणों (जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स) की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
मिश्रधातु और अनुप्रयोग-विशिष्ट विविधताएँ
● कैडमियम चढ़ाना: कैडमियम का उपयोग आमतौर पर इसके संक्षारण प्रतिरोधी गुणों के लिए प्लेटिंग में किया जाता है। आमतौर पर, कैडमियम चढ़ाना की मोटाई 5 माइक्रोन से 50 माइक्रोन तक हो सकती है।
● मिश्र धातु प्रपत्र: कैडमियम का उपयोग एयरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स और समुद्री उद्योगों में अनुप्रयोगों के लिए जस्ता और तांबे जैसी धातुओं के साथ मिश्रधातु में किया जाता है।
विषाक्तता और सुरक्षा
● विषाक्तता: कैडमियम अत्यधिक विषैला और कैंसरकारी होता है, खासकर जब धूल या धुएं के रूप में साँस के साथ अंदर जाता है। रख-रखाव के दौरान विशेष सावधानी बरतनी चाहिए, विशेषकर औद्योगिक या प्रयोगशाला सेटिंग में।
● सुरक्षा मानक: कैडमियम और इसके यौगिकों को उनकी खतरनाक प्रकृति के कारण OSHA, EPA और EU सहित कई एजेंसियों द्वारा विनियमित किया जाता है।
● रख-रखाव एवं भंडारण: सीधे धूप और असंगत सामग्रियों से दूर, अच्छी तरह हवादार क्षेत्रों में संग्रहित किया जाना चाहिए।
कैडमियम सामग्री के अनुप्रयोग
● बैटरियां: विशेष रूप से Ni-Cd (निकेल-कैडमियम) रिचार्जेबल बैटरियों में, जिनका उपयोग बिजली उपकरण, कैमरे और चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है।
● चढ़ाना और कोटिंग्स: ऑटोमोटिव, सैन्य, एयरोस्पेस और विद्युत घटकों में संक्षारण प्रतिरोध के लिए उपयोग किया जाता है।
● सौर सेल: सीडीटीई (कैडमियम टेलुराइड) पतली -फिल्म सौर कोशिकाओं में उपयोग किया जाता है।
● रंगद्रव्य: सिरेमिक, प्लास्टिक और पेंट के लिए कैडमियम आधारित पिगमेंट में उपयोग किया जाता है।
● मिश्रधातु: पीतल और सोल्डर जैसी मिश्रधातुओं की मशीनीकरण क्षमता में सुधार के लिए उनमें कैडमियम मिलाया जाता है।
मानक और विशिष्टताएँ
पवित्रता
कैडमियम सामग्री की शुद्धता अलग-अलग हो सकती है, लेकिन आमतौर पर उपयोग के आधार पर 99.9% से 99.99% तक होती है।
एएसटीएम मानक
एएसटीएम बी766 (कैडमियम और कैडमियम मिश्र) चढ़ाना और कोटिंग में प्रयुक्त कैडमियम की संरचना और गुणवत्ता निर्दिष्ट करता है।
आईएसओ
ISO 7442 कैडमियम और कैडमियम मिश्र धातु उत्पादों की गुणवत्ता विशिष्टताओं को रेखांकित करता है।
पर्यावरणीय चिंता
● अपशिष्ट निपटान: कैडमियम और इसके यौगिकों का निपटान स्थानीय पर्यावरण नियमों के अनुसार किया जाना चाहिए।
● पुनर्चक्रण: कैडमियम को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, विशेष रूप से प्रयुक्त बैटरी और इलेक्ट्रॉनिक्स से।
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