CADMIUM

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Le cadmium est un métal blanc argent, légèrement bleuté. Il est très malléable et ductile. Son abondance dans la lithosphère est estimée à 0,15 g/t, c'est donc un métal relativement rare. Il n'existe pas de minerais de cadmium en quantités métallurgiquement exploitables ; le plus connu est la greenokite (sulfure de cadmium à 77,8 p. 100 de métal) ; il révèle sa présence dans les minerais de zinc par des taches jaunâtres. Le cadmium est principalement extrait des minerais de sulfure de zinc (blendes), mais, comme ceux-ci sont associés généralement au plomb et souvent au cuivre, le cadmium provient également de quelques usines métallurgiques où la production du plomb et quelquefois du cuivre l'emporte sur celle du zinc. De toute façon, la métallurgie du cadmium est dérivée directement de celle du zinc.

Le cadmium est probablement le premier métal qui n'a pas été découvert directement à partir d'un minerai, mais bien dans un composé d'un autre métal. C'est en Allemagne, vers 1817, que le cadmium fut isolé par quatre chimistes, Strohmeyer, Hermann, Karsten et Meissner, opérant d'ailleurs séparément.

Frederic Strohmeyer (1778-1835) occupait la chaire de chimie analytique à l'université de Göttingen et il était, en plus, inspecteur principal des pharmacies de Hanovre. Lors de ses inspections, il remarqua que certains carbonates de zinc étaient plus ou moins jaunâtres, lui faisant craindre qu'il ne s'agît d'une contamination par l'arsenic. Il en fit l'analyse et isola un métal dont les propriétés étaient assez voisines de celles du zinc et auquel il fit adopter le nom de cadmium, dérivé du mot à la fois grec et latin de cadmia. Celui-ci désignait, d'une part, le minerai de zinc oxydé donnant naissance au nom « calamine » et, d'autre part, sous la forme cadmia fornacum, les dépôts de poussières et d'oxydes métalliques (les cadmies) formés sur les parois des fours métallurgiques.

Malgré cela le doute sur la présence d'arsenic ne fut pas levé car le sulfure d'arsenic est également jaune.

Le chimiste K. S. L. Hermann, fabricant d'oxydes de zinc pour les pharmacies, touché par la mesure d'interdiction visant l'arsenic, reprit les travaux de Strohmeyer et put confirmer la découverte du métal identifié sous le nom de cadmium.

La production industrielle du cadmium commença en Haute-Silésie, en 1852, mais elle ne prit réellement son essor dans les autres pays producteurs de zinc, et notamment aux États-Unis, qu'à partir de 1907. Jusque vers les années 1920, le métal provenait uniquement de la réduction, suivie de distillations, des poussières zincifères et cadmifères (les cadmies) recueillies dans les allonges des creusets horizontaux des fours à zinc.

Les principaux domaines d'utilisation du cadmium sont la galvanoplastie, les accumulateurs alcalins, les alliages, l'industrie nucléaire, avec également une utilisation nouvelle en énergie solaire. Certains composés chimiques ont eux-mêmes leurs applications industrielles : pigments pour peintures et matières plastiques, et sels pour la constitution des bains de galvanoplastie.

Propriétés

Les propriétés physiques sont données dans le tableau 1.

Par ses propriétés chimiques et celles de ses composés, le cadmium a beaucoup de similitude avec le zinc. Ce dernier le déplace de ses sels :

Cette propriété est exploitée dans les procédés d'élaboration du cadmium. Le cadmium a une bonne résistance à la corrosion dans les diverses atmosphères et, plus particulièrement, en milieu marin. Ses propriétés réductrices sont moins prononcées que celles du zinc. Il ne décompose l'eau ni à froid ni à la température d'ébullition ; la réaction ne se fait qu'au rouge. Il est facilement oxydé à l'état II, en donnant l'ion incolore Cd[...]

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Écrit par

Alexandre TRICOT : ingénieur des arts et métiers en retraite au centre technique du zinc

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Pour citer cet article

Alexandre TRICOT, « CADMIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

« CADMIUM ». Dans Encyclopædia Universalis [en ligne]. Consulté le sur

Encyclopædia Universalis, s.v. « CADMIUM », Consulté le ,

Médias

Cadmium : production

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Pyrométallurgie du zinc et extraction du cadmium

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La figure présente le cas du système cadmium (Cd) - plomb (Pb). Ici encore, les deux métaux ont très peu tendance à s'unir : le cadmium reste quasi pur et le plomb accepte au mieux 5,9 atomes de cadmium pour 100, à 248 ⁰C, température du palier eutectique qui sépare le domaine solide[...]
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Les dérivés sodés se préparent généralement par action du sodium sur les organomercuriques :
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