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

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.