Sulfate de cadmium

Le sulfate de cadmium est un composé chimique minéral, corps ionique anhydre, composé de cations cadmium divalents et d'anions sulfates, de formule CdSO₄.

Propriétés physiques et chimiques

Le sulfate neutre de cadmium CdSO₄ est une poudre cristalline de maille orthorhombique, blanche, constituée de cristaux incolores, très solubles dans l'eau.

Le chauffage au rouge du sulfate de cadmium donne un mélange basique d'oxyde de cadmium et de sulfate de cadmium, puis au rouge blanc, il ne reste plus que l'oxyde de cadmium :

2 CdSO₄ _{soumis à chauffage prolongé} → 2 CdO 2 SO₂ _{gaz sulfureux} O₂ _gaz

Mis dans l'eau puis asséché sur une planchette où l'eau s'égoutte superficiellement, il cristallise avec l'équivalent de quatre molécules d'eau, en de beaux prismes droits à base rectangle. Si l'opérateur chauffe le corps chimique défini CdSO₄. 4 H₂O de maille monoclinique, les cristaux perdent leurs eaux de structure sans fondre.

Il existe une série d'autres sulfates de cadmium hydratés du type CdSO₄·xH₂O, par exemple le monohydrate plus commun CdSO₄. H₂O, l'heptahydrate CdSO₄. 7 H₂O et 3 CdSO₄. 8 H₂O monocliniques. Même si ces sels ou corps salins sont tous incolores et très solubles dans l'eau, ils ne doivent rigoureusement pas ni être confondus avec le sulfate de cadmium (anhydre) ni être assimilés entre eux.

Le sulfate de cadmium mis en solution avec le sulfate de potassium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de magnésium forme facilement des sels doubles.

Occurrences naturelles

Le sulfate de cadmium est un minéral très rare dans la nature, le sulfate de cadmium tétrahydraté est mieux connu sous le nom du minéral drobecite (CdSO₄·4H₂O). Il peut d'ailleurs former un sel basique avec l'hydroxyde de cuivre comme dans le minéral niedermayrite (Cu₄Cd(SO₄)₂(OH)₆·4H₂O).

Préparation

L'attaque à chaud du corps simple cadmium par l'acide sulfurique, en présence de d'acide nitrique, peut donner le sulfate si l'ensemble de l'eau est éliminé par évaporation.

Cd _{métal solide} H₂SO₄ _{acide sulfurique concentré ou dilué avec trace de nitrate (à chaud et à évaporation)} → H₂ _gaz CdSO₄ _{poudre blanche, reprise par dilution, et ensuite asséchée}

Toutefois, pour éviter les opérations de chauffage longue et drastique, la préparation la plus simple part de la simple réaction, menée par ajout d'acide sulfurique étendu ou dilué sur l'oxyde de cadmium ou du carbonate de cadmium, voire de l'hydroxyde de cadmium

CdO _solide 2 H₂SO₄ _{aq acide dilué} → CdSO₄ _{précipité blanc (corps hydraté à sécher)} SO₃ _{gaz anhydride sulfurique, redonnant l'acide sulfurique en solution aqueuse} H₂O _eau

Une préparation simple et directe du corps anhydre utilise le persulfate de sodium, suivant la réaction

Cd _{métal solide} Na₂S₂O₈ → CdSO₄ Na₂SO₄

Applications et utilisations

Le sulfate de cadmium peut jouer le rôle de pigment dans les écrans fluorescents. Il est surtout un précurseur du pigment jaune ou sulfure de cadmium artificiel amorphe dans les procédés d'obtention industrielle. Il est aussi largement utilisé en électro-galvanisation du cadmium dans les circuits électroniques.

Ce corps toxique est utilisé comme électrolyte dans la pile standard de Weston et certaines batteries alcalines.

À la Belle Époque, le sulfate de cadmium était employé en médecine, notamment pour les maladies de yeux avant 1880. Il avait peu ou prou les mêmes utilisations thérapeutiques que le sulfate de zinc.