Bemærk: Denne artikel, der oprindeligt blev offentliggjort i 1998, blev opdateret i 2006 for e-bog-udgaven.
oversigt
Cadmium er et overgangsmetal. Overgangsmetallerne er de elementer, der findes i række 4 til 7 mellem gruppe 2 og 13 i det periodiske system, et diagram, der viser, hvordan elementer er relateret. Cadmium blev opdaget af den tyske kemiker Friedrich Stromeyer (1776-1835) i 1817. Det findes oftest i malm af .ink.
Cadmium er et blødt metal, der let skæres med en kniv., Det ligner manyink i mange af dets fysiske og kemiske egenskaber. Men det er langt mindre rigelige i Jordens skorpe end .ink.
langt den vigtigste anvendelse af cadmium i USA er i produktionen af nicad (nikkel-cadmium) eller genopladelige batterier. Det bruges også i pigmenter, belægninger og plating, fremstilling af plastprodukter og legeringer. En legering fremstilles ved at smelte og blande to eller flere metaller. Blandingen har egenskaber, der er forskellige fra de enkelte metaller.
SYMBOL
Cd
ATOMNUMMER
48
atommasse
112.,41
FAMILIE
Gruppe 12 (IIB)
overgangsmetalforbindelser
UDTALE
CAD-mee-um
Forsigtighed skal anvendes ved håndtering af cadmium og dets forbindelser, således som de er giftige for mennesker og dyr. De udgør en trussel mod miljøet på grund af deres mange applikationer.
Discovery og navngivning
ud over at være professor ved Göttingen Universitet, Stromeyer var en embedsmand, der er ansvarlig for tilsyn med apoteker i staten Hannover, Tyskland., På en inspektionsrejse fandt han, at mange apoteker lagrede en forbindelse af .ink kaldet .inkcarbonat (.nco3) i stedet for det sædvanlige .inko .id (.no). Zinko .id er stadig let tilgængeligt på apoteker i dag.
Stromeyer fik at vide, at leverandøren havde problemer med at fremstille supplierinko .id af zinkcarbonat og havde tilbudt substitutionen. Den normale proces var at opvarme zinkcarbonat for at producere .inko .id:
leverandøren forklarede, at .inkcarbonat blev gul ved opvarmning. Normalt betød en gul farve, at jern var til stede som en urenhed., Leverandøren fandt intet jern i sitininkcarbonat, men det var stadig gult. Apoteker ville ikke købe gul Zinko .id, så leverandøren solgte hvid carbonateinkcarbonat i stedet.
Stromeyer analyserede det ulige gule carbonateinkcarbonat. Hvad han opdagede var et nyt element-cadmium. Cadmium fik cadmiuminkcarbonatet til at blive gul, når det opvarmes. Navnet kommer fra det gamle udtryk for .inko .id, cadmia. Zinko .id er stadig tilgængeligt på apoteker i dag. Det sælges under navnet calamine lotion. Calamine lotion er et populært middel til at stoppe kløen af solskoldning eller bugbid.,
fysiske egenskaber
Cadmium er et skinnende metal med en blålig støbning (skygge) til det. Det er meget blødt og kan næsten ridses med en negle. Dens smeltepunkt er 321.C(610 F F) og dens kogepunkt er 765. C (1,410. f). Tætheden af cadmium er 8, 65 gram pr.
en interessant egenskab af cadmium er dens virkning i legeringer. I kombination med visse metaller sænker det smeltepunktet. Nogle fælles lav-smeltepunkt legeringer er Lichtenberg “s metal, Abel”s metal, Lipo .it.” metal, ne .ton”s metal, og Træ”s metal.,
Kemiske egenskaber
Cadmium reagerer langsomt med ilt i fugtig luft i rummet temperaturer, der danner cadmiumoxid:
Cadmium ikke reagerer med vand, selv om det reagerer med de fleste syrer.
forekomst i naturen
mængden af cadmium i Jordens skorpe anslås at være omkring 0,1 til 0,2 dele pr.million. Det ligger i de lavere 25 procent af elementerne med hensyn til overflod i jorden.
den eneste vigtige malm af cadmium er greenockite eller cadmiumsulfid (CdS). Det meste cadmium opnås som et biprodukt af refininkforfining.,
de største producenter af cadmium i 1996 var Canada, Japan, Belgien, USA, Kina, Kasakhstan og Tyskland.
isotoper
Der findes otte naturligt forekommende isotoper af cadmium. De er cadmium-106 -, cadmium-108 -, cadmium-110, cadmium-111 -, cadmium-112 -, cadmium-113 -, cadmium-114, – og cadmium-116. Isotoper er to eller flere former for et element. Isotoper adskiller sig fra hinanden i henhold til deres massetal. Nummeret skrevet til højre for elementet ” s navn er massenummeret., Massenummeret repræsenterer antallet af protoner plus neutroner i kernen i et atom af elementet. Antallet af protoner bestemmer elementet, men antallet af neutroner i atomet af et hvilket som helst element kan variere. Hver variation er en isotop.20 radioaktive isotoper af cadmium er også kendt. En radioaktiv isotop er en, der bryder fra hinanden og afgiver en form for stråling. Radioaktive isotoper produceres, når meget små partikler fyres ved atomer. Disse partikler klæber i atomerne og gør dem radioaktive.,
en isotop af cadmium, cadmium-109, bruges undertiden til at analysere metallegeringer. Det giver en måde at holde styr på legeringerne på lager og sortere forskellige former for skrot fra hinanden.
ekstraktion
det meste cadmium opnås som et biprodukt ved refininkforfining. Cadmium og .ink smelter ved forskellige temperaturer, hvilket giver en måde at adskille de to metaller på. Som en flydende blanding af Coolink og cadmium afkøles, bliver firstink et fast stof først. Det kan fjernes fra blandingen og efterlader flydende cadmium bagved.,
Cadmium og brand sprinklere
en fælles lav-smeltepunkt cadmium legering er Træ”s metal. Denne legering smelter ved 70 C C (158.F) og bruges i brandsprinklersystemer som stik. Når temperaturen stiger over 70.C (158. F), smelter stikket og falder ud. Dette åbner vandlinjen og aktiverer sprinkleren. Ud sprøjter vandet!70 procent af cadmium produceret over hele verden i nikkel-cadmium (nicad) batterier. Nicad-batterier er genopladelige.
anvendelse
på et tidspunkt var den vigtigste anvendelse af cadmium ved galvanisering af stål., Galvanisering er en proces, hvorved et tyndt lag af et metal aflejres på overfladen af et andet metal. En elektrisk strøm ledes gennem en opløsning indeholdendecoating metal. Metallet er elektrisk aflejret på det andet metal. Et tyndt lag cadmium beskytter stål mod korrosion (rustning).
i de sidste 30 år er brugen af cadmium til galvanisering faldet med omkring 70 procent på grund af miljøhensyn. Kasseret Galvaniseret stål sætter cadmium i miljøet. Alternative belægningsmetoder bruges normalt nu.,70 procent af cadmium produceret over hele verden i nikkel-cadmium (nicad) batterier. Nicad batterier kan bruges igen og igen. Når et nicad-batteri har mistet noget eller al sin strøm, indsættes det i en enhed, der tilsluttes en stikkontakt. Elektricitet fra stikkontakten genoplader batteriet.Nicad-batterier bruges i en lang række apparater, herunder compact disc-afspillere, mobiltelefoner, lommeoptagere, håndholdt elværktøj, trådløse telefoner, bærbare computere, videokameraer og scannerradioer., To franske bilproducenter undersøger muligheden for at bruge nicad-batterier i elbiler.
forbindelser
en populær anvendelse af cadmiumforbindelser er som farvestoffer. De to forbindelser, der oftest anvendes, er cadmiumsulfid (CdS) og cadmiumselenid (CdSe). Sulfidet er gult, orange eller brunt, mens selenidet er rødt. Disse forbindelser bruges til at farve maling og plast. Der er bekymring over mulige miljøvirkninger ved at bruge cadmium til dette formål. Der er dog ikke fundet tilfredsstillende erstatninger.,
sundhedseffekter
de vigtigste kilder til cadmium hos mennesker er cigaretrygning, visse fødevarer (såsom skaldyr, lever-og nyrekød), kulforbrænding og forurenet vand. De, der er mest udsat for højt indtag af cadmium, er mennesker, der arbejder direkte med metallet. Produktionsanlæg, hvor batterier er lavet, bruger cadmium som et fint pulver, hvor det let kan indåndes. Arbejdstagere skal være forsigtige med at håndtere cadmium.
Der er stigende bekymring over farerne ved cadmium i miljøet. Genopladelige batterier er lavet med cadmium og nikkel., Cadmium kan slippe ud af lossepladser (hvor affaldet er begravet) og komme ned i jorden og grundvandet. Derfra kan det blive en del af den mad og vand, som mennesker og dyr indtager.
lave niveauer af cadmium forårsager kvalme, opkastning og diarr.. Inhaleret forårsager cadmiumstøv tørhed i halsen, kvælning, hovedpine og lungebetændelseslignende symptomer.
produktionsanlæg, hvor batterier fremstilles, bruger cadmium som et fint pulver, hvor det let kan indåndes. Arbejdstagere skal være forsigtige med at håndtere cadmium.,
virkningerne af omfattende cadmiumeksponering er ikke kendt, men menes at omfatte hjerte-og nyresygdom, højt blodtryk og kræft. En cadmiumforgiftningssygdom kaldet itai-itai, japansk for “ouch-ouch”, forårsager ømhed og smerter i knogler og led. I 1970 ‘ erne blev der rapporteret en række tilfælde af Itai-itai i Japan, da affald fra et refineryinkraffinaderi kom ind i den offentlige vandforsyning. Dette affald indeholdt cadmiumforbindelser.