Merk: Denne artikkelen, som opprinnelig ble publisert i 1998, ble oppdatert i 2006 for ebok-utgaven.
Oversikt
Kadmium er en overgang metall. Overgangen metaller er de elementene som finnes i Rader for 4 til 7 mellom Gruppene 2 og 13 i den periodiske tabell, et diagram som viser hvordan elementene er i slekt. Kadmium ble oppdaget av den tyske kjemikeren Friedrich Stromeyer (1776-1835) i 1817. Den finnes oftest i malm av sink.
Kadmium er et mykt metall som er enkelt kuttes med en kniv., Det ligner sink i mange av sine fysiske og kjemiske egenskaper. Det er imidlertid mye mindre rike på Jorden»s crust enn sink.
langt den viktigste bruken av kadmium i Usa er i produksjonen av nicad (nikkel -kadmium) eller oppladbare batterier. Det er også brukt i pigmenter, maling og plating, produksjon av plast-produkter og-legeringer. En legering er laget ved å smelte og blande to eller flere metaller. Blandingen har egenskaper som er forskjellige fra de av den enkelte metaller.
SYMBOLET
Cd
atomnummer
48
atommasse
112.,41
FAMILIE
Gruppe 12 (IIB)
Overgangen metall
UTTALE
CAD-mee-um
Forsiktighet må benyttes ved håndtering av kadmium og dets forbindelser, som de er giftige for mennesker og dyr. De utgjør en trussel mot miljøet på grunn av deres mange programmer.
Discovery og navn
I tillegg til å være professor ved Universitetet i Göttingen, Stromeyer var en embetsmann som er ansvarlig for å inspisere apotek i staten av Hannover, Tyskland., På en inspeksjon tur, fant han ut at mange apotek var en strømpe sammensatt av sink kalt sinkkarbonat (ZnCO3) i stedet for den vanlige sinkoksid (ZnO). Sinkoksid er fortsatt lett tilgjengelig i apotek i dag.
Stromeyer ble fortalt at leverandøren hadde problemer med å sink oksid sink fra karbonat og hadde tilbud om innbytte. Den normale prosessen var å varme sinkkarbonat å produsere sink oksid:
leverandør forklart at sinkkarbonat slått gul når den varmes opp. Vanligvis, en gul farge ment som strykejern var til stede som en urenhet., Leverandøren fant ingen jern i hans sinkkarbonat, men det var fortsatt gul. Apotek ville ikke kjøpe gul sink oksid, så leverandøren solgt hvit sinkkarbonat i stedet.
Stromeyer analysert odd gule sinkkarbonat. Det han oppdaget var et nytt element—kadmium. Kadmium forårsaket sinkkarbonat å gulne når den varmes opp. Navnet kommer fra det gamle uttrykket for sink oksid, cadmia. Sinkoksid er fortsatt tilgjengelig i apotek i dag. Det er solgt under navnet calamine lotion. Calamine lotion er et populært middel for å stoppe kløen av solbrenthet eller bug bites.,
Fysiske egenskaper
Kadmium er et skinnende metall med en blåaktig kastet (skygge) til det. Det er veldig myk og nesten kan være oppskrapet med en fingernegl. Dens smeltepunkt er 321°C (610°F) og dens kokepunkt er 765°C(1,410°F). Tettheten av kadmium er 8.65 gram per kubikk centimeter.
En interessant egenskap av kadmium er dens effekt i legeringer. I kombinasjon med visse metaller, det senker smeltepunktet. Noen vanlige lav-smelte-punkt-legeringer er Lichtenberg»s metall, Abel»s metall, Lipowitz» metall, Newton»s metall, og Tre»s metall.,
Kjemiske egenskaper
Kadmium reagerer sakte med oksygen i fuktig luft ved romtemperatur, forming kadmium oxide:
Kadmium ikke reagerer med vann, men reagerer med de fleste syrer.
Forekomst i naturen
overflod av kadmium i Jord»s crust er anslått til å være ca 0,1 til 0,2 deler per million. Det rekker i nedre 25 prosent av elementene i form av overflod på jorden.
bare viktig malm av kadmium er greenockite, eller kadmium sulfide (CdS). De fleste kadmium er innhentet som et biprodukt av sink raffinement.,
Den største produsenter av kadmium i 1996 var Canada, Japan, Belgia, Usa, Kina, Kasakhstan, og Tyskland.
Isotoper
Åtte naturlig forekommende isotoper av kadmium finnes. De er kadmium-106, kadmium-108, kadmium-110, – kadmium-111,kadmium-112, kadmium-113, kadmium-114, og kadmium-116. Isotoper er to eller flere former av et element. Isotoper skiller seg fra hverandre i forhold til deres nukleontall. Antall skriftlig til høyre for element»s navn er nukleontall., Massen tallet representerer antall protoner pluss nøytroner i kjernen av et atom av grunnstoffet. Antall protoner bestemmer element, men antall nøytroner i et atom av ett element kan variere. Hver variant er en isotop.
Om 20 radioaktive isotoper av kadmium er kjent også. En radioaktiv isotop er en som går i stykker og gir fra seg noen form for stråling. Radioaktive isotoper er produsert ved svært små partikler er avfyrt på atomer. Disse partiklene pinne i atomer og gjøre dem radioaktive.,
En isotop av kadmium kadmium-109, er noen ganger brukt til å analysere metall-legeringer. Det gir en måte å holde oversikt av legeringer i lager og sortering av ulike former av skrapmetall fra hverandre.
Utvinning
de Fleste kadmium er innhentet som et biprodukt fra sink raffinement. Kadmium og sink smelte ved forskjellige temperaturer, og gir en måte å skille de to metaller. Som en flytende blanding av sink og kadmium er avkjølt, sink blir en solid første. Det kan være fjernet fra blandingen, forlater væske kadmium bak.,
Kadmium og brann sprinkleranlegg
En felles lav-smelte-punkt kadmium legering er Tre»s metall. Denne legering smelter ved 70°C (158°F), og er brukt i brann sprinkleranlegg som en plug. Når temperaturen stiger over 70°C (158°F), plug smelter og faller ut. Dette åpner opp vann linje og sprinkler aktiverer. Ut spray vann!
i Dag, om lag 70 prosent av kadmium produsert over hele verden er brukt i nikkel-kadmium (nicad) batterier. Nicad-batterier er oppladbare.
Bruker
På en gang, den viktigste bruken av kadmium var i galvanisering av stål., Galvanisering er en prosess der et tynt lag av en metall er avsatt på overflaten av et annet metall. En elektrisk strøm sendes gjennom en løsning containingthe belegg metall. Metallet er elektrisk avsatt på den andre metall. Et tynt lag av kadmium beskytter stål mot korrosjon (rustdannelse).
I de siste 30 årene, bruken av kadmium for galvanisering har falt med om lag 70 prosent på grunn av miljøhensyn. Forkastet galvanisert stål setter kadmium i miljøet. Alternativ belegg metoder er vanligvis brukes nå.,
i Dag, om lag 70 prosent av kadmium produsert over hele verden er brukt i nikkel-kadmium (nicad) batterier. Nicad batterier som kan brukes om og om igjen. Når en nicad batteri har mistet noen eller alle av sin makt, det er satt inn en enhet som kobles til en stikkontakt. Strøm fra stikkontakten lader batteriet.
Nicad-batterier brukes i et stort utvalg av hvitevarer, inkludert compact disc-spillere, mobiltelefoner, pocket opptakere, håndholdte elektroverktøy, trådløse telefoner, Bærbare datamaskiner, kameraer, og scanner radioer., To franske bilprodusentene er å utforske muligheten for å bruke nicad batterier i elektriske biler.
Forbindelser
En populær bruk av kadmium forbindelser som fargestoffer. De to forbindelsene mest brukte er kadmium sulfide (CdS) og kadmium selenide (CdSe). Den sulfide er gule, oransje eller brun, mens selenide er rød. Disse forbindelsene er brukt til å farge maling og plast. Det er bekymring om mulige miljømessige virkninger av bruk av kadmium for dette formålet. Det er imidlertid ingen tilfredsstillende erstatter er funnet.,
helseeffekter
De viktigste kildene til kadmium i mennesker røyking, visse matvarer (for eksempel skalldyr, lever og nyre kjøtt), brenning av kull, og forurenset vann. De som er mest i faresonen for høyt inntak av kadmium er folk som jobber direkte med metall. Fabrikker hvor batterier som er laget for bruk kadmium som et fint pulver der det kan lett inhaleres. Arbeidstakere må være forsiktig ved håndtering kadmium.
Det er en økende bekymring om farene av kadmium i miljøet. Oppladbare batterier er laget med kadmium og nikkel., Kadmium kan flykte fra deponier (hvor søppel er begravet) og komme inn i og grunnvann. Fra der kan det bli en del av den mat og vann som mennesker og dyr spiser.
Lave nivåer av kadmium forårsake kvalme, oppkast og diaré. Inhalert, kadmium støv fører til tørrhet i halsen, choking, hodepine, og lungebetennelse-lignende symptomer.
fabrikker hvor batterier som er laget for bruk kadmium som et fint pulver der det kan lett inhaleres. Arbeidstakere må være forsiktig ved håndtering kadmium.,
effektene av omfattende kadmium eksponering er ikke kjent, men antas å omfatte hjerte-og nyresykdom, høyt blodtrykk og kreft. En kadmium forgiftning sykdom som kalles itai-itai, Japansk for «au-au,» forårsaker smerter og smerter i bein og ledd. I 1970-årene, en rekke tilfeller av itai-itai ble rapportert i Japan når avfall fra en sink-raffineriet kom inn i den offentlige vannforsyningen. De som avfall inneholdt kadmium forbindelser.