kadm
nieruchomości | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ogólnie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwa , symbol , liczba atomowa | Kadm, CD, 48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kategoria elementu | Metale przejściowe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa , kropka , blok | 12 , 5 , d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd zewnętrzny | srebrzystoszary metalik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer WE | 231-152-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Karta informacyjna ECHA | 100.028.320 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kod ATC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ułamek masowy powłoki Ziemi | 0,3 ppm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomowy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | 112 414 (4) i in | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień atomowy (obliczony) | 155 (161) po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień kowalencyjny | 144 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień Van der Waalsa | 158 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Konfiguracja elektronów | [ Kr ] 4 d 10 5 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Energia jonizacji | ósmy.993 820 (16) eV ≈ 867.77 kJ / mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Energia jonizacji | 16.908 313 (12) eV ≈ 1 631.4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Energia jonizacji | 37.468 (6) eV ≈ 3 615.1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Energia jonizacji | 51.0 (1,7 eV) ≈ 4 921 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Energia jonizacji | 67.9 (1,9) eV ≈ 6 551 kJ / mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fizycznie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan fizyczny | naprawiony | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktura krystaliczna | sześciokątny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
gęstość | 8,65 g/cm³ (25 °C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Twardość Mohsa | 2,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
magnetyzm | diamagnetyczny ( Χ m = -1,9 10 -5 ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura topnienia | 594,22 K (321,07 ° C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
temperatura wrzenia | 1038 K (765 ° C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objętość molowa | 13,00 10 -6 m 3 mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ciepło parowania | 100 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ciepło stapiania | 6,2 kJ mol- 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prędkość dźwięku | 2310 m s- 1 przy 293,15 K. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Funkcja pracy | 4,2 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność elektryczna | 14,3 · 10 6 A · V −1 · m −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność cieplna | 97 W m -1 K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemicznie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stany utleniania | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Potencjał normalny | -0,403 V (Cd 2+ + 2 e - → Cd) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroujemność | 1,69 ( skala Paulinga ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dla innych izotopów zobacz listę izotopów | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości NMR | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
instrukcje bezpieczeństwa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proces zatwierdzania w ramach REACH | bardzo wysoki poziom wzbudzający niepokój : rakotwórczy ( CMR ), poważny wpływ na zdrowie człowieka jest uważany za prawdopodobny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dane toksykologiczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
W miarę możliwości i zwyczajowo stosowane są jednostki SI . O ile nie zaznaczono inaczej, podane dane dotyczą warunków standardowych . |
Kadm (rzadko także kadmu , z starożytnego greckiego καδμία kadmía , aci cadmia i Kadmea „ kalamin ”) jest pierwiastkiem o symbolu elementu Cd i liczbie atomowej 48. przeważnie metale przejściowe liczone chociaż nie jest wypełniony w powłoce d ma, a więc przypomina raczej pierwiastki z grupy głównej, zwłaszcza metale ziem alkalicznych . W układzie okresowym znajduje się w V okresie i II podgrupie (grupa 12) lub grupie cynkowej .
fabuła
W 1817 roku Friedrich Stromeyer i Carl Samuel Hermann niezależnie odkryli kadm w zanieczyszczonym węglanie cynku . Stromeyer zauważył, że zanieczyszczony węglan cynku odbarwił się po podgrzaniu - zachowania, którego nie wykazywał czysty węglan cynku.
Pliniusz Starszy relacjonuje w swojej historii naturalnej, Naturalis history, o znaleziskach calmei w Germanii, napisanej około 77 roku : „ cadmea […] ferunt nuper etiam in Germania provincia repertum ” (niem.: „Galmei niedawno odnaleziono w prowincji Germanii”). Termin kadm był używany już w średniowieczu , prawdopodobnie w odniesieniu do cynku lub jego rudy węglanu. Jak wynika z dokumentu wydanego przez cesarza Fryderyka II w Rawennie w kwietniu 1226 r., przyznaje to benedyktyńskiemu klasztorowi św. Pawła w Lavanttal prawo „ ut Cadmiae tam argentj quam plumbi et ferri, que in territorio ipsius monasteri de cetero inveniri contigerint , ad opus suum ”(niemiecki:„ że do jego celów wykorzystuje się cynk, a także srebro, a także ołów i żelazo, które znajduje się na terenie klasztoru ”).
Pomimo toksyczności kadmu i jego związków, brytyjski Kodeks Farmaceutyczny 1907 zarejestrował jodek kadmu jako środek do leczenia obrzękniętych stawów ( powiększone stawy ), skrofuli ( gruczoły skrofuliczne ) i odmrożeń (odmrożenia ).
W 1907 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna zdefiniowane jak angstremów jako 1 / 6438,4696 krotnej długości czerwonej linii widmowej kadmu w suchym powietrzu o zawartości dwutlenku węgla, 0,03% w temperaturze 15 ° C i pod ciśnieniem 1 atm . Generalna Konferencja Miar i Wag w 1960 przyjęła 1,553164,13-krotność długości fali czerwonej linii widmowej kadmu jako drugorzędną definicję metra .
W 1942 roku Enrico Fermi zastosował arkusze kadmu w pierwszym na świecie reaktorze jądrowym . Blachy można było wsuwać i wysuwać z reaktora w celu kontrolowania reakcji łańcuchowej. Kadm może wychwytywać umiarkowane neutrony rozszczepienia iw ten sposób wpływać na krytyczność reaktora.
Występowanie
Kadm jest bardzo rzadkim pierwiastkiem. Jego udział w skorupie ziemskiej wynosi tylko około 3 · 10 −5 %. Kadm jest niezwykle rzadki w swojej naturalnej postaci, czyli w postaci elementarnej. Do tej pory znanych jest tylko pięć stanowisk w trzech krajach: rzeka Channa w dorzeczu Wiluja , Jana koło -Flussbecken Wierchojańsk i wtargnięcie Billeekh w Rosyjskiej Republice Sacha (Jakucja, Syberia Wschodnia); doły Goldstrike pobliżu Lynn w Eureka County , Nevada, i masywu Burabaiskii w obszarze Akmoła Kazachstanu.
Najpopularniejszymi rudami zawierającymi kadm są kadm blende greenockite (CdS) o zawartości do 77,81 % Cd oraz kadm spar otavite (CdCO 3 ) o zawartości do 65,20% Cd, które jednak są zbyt rzadkie dla komercyjnego górnictwa. Oba są prawie zawsze z różnych rud cynku, takich jak sfaleryt (ZnS) i smithsonit (stopu ZnCo 3 ) związany .
W sumie do tej pory znanych jest nieco ponad 20 minerałów kadmu (stan na 2018 r.). Największą zawartość Cd, dochodzącą do 87,54%, ma bardzo rzadki monteponit z tlenkiem kadmu . Inne minerały to hawleyit ( 77,81 % Cd), kadmoselit (58,74% Cd) i drobecyt (IMA 2002-034, 40,07% Cd).
Kadm jako minerał
Naturalnie występujący kadm w postaci pierwiastkowej został po raz pierwszy opisany w 1979 r. przez BV Oleinikov, AV Okrugin i NV Leskova i uznany przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA) jako niezależny typ minerału ( wewnętrzny numer wpisu IMA : 1980-086a ).
Według systematyki minerałów według Strunza (wydanie IX) kadm zaliczany jest do systemu nr. 1.AB.05 (pierwiastki - metale i związki międzymetaliczne - rodzina cynk-mosiądz - grupa cynkowa). Jednak w nieaktualnej 8. edycji klasyfikacji minerałów Strunza kadm nie jest jeszcze wymieniony. Minerał otrzymał tylko system i minerał nr. I / A.04-40 . Systematyka minerałów według Dany , stosowana głównie w krajach anglojęzycznych , wymienia pierwiastek mineralny w systemie nr. 01.01.2012.05.02 .
Ekstrakcja i prezentacja
Kadm pozyskiwany jest wyłącznie jako produkt uboczny w hutnictwie cynku, aw niewielkim stopniu także w hutnictwie ołowiu i miedzi . Mniejsze ilości powstają również przy recyklingu żelaza i stali .
Ekstrakcja kadmu zależy od metody ekstrakcji cynku. W przypadku suchej ekstrakcji cynku kadm jest najpierw redukowany cynkiem. Ponieważ kadm ma niższą temperaturę wrzenia niż cynk, łatwiej odparowuje. W rezultacie mieszanina kadmu i cynku odparowuje z naczynia redukcyjnego i reaguje w innym miejscu z tlenem, tworząc tlenek kadmu i cynku . Mieszanina ta jest następnie mieszana z koksem w naczyniu destylacyjnym i kadm jest oddestylowywany z cynku. Przez destylację frakcyjną można osiągnąć wyższą czystość kadmu.
W ekstrakcji cynku na mokro rozpuszczone jony kadmu są redukowane pyłem cynkowym i wytrącane. Powstały kadm jest utleniany do tlenku kadmu tlenem i rozpuszczany w kwasie siarkowym. Z otrzymanego w ten sposób roztworu siarczanu kadmu wytwarza się przez elektrolizę z anodami aluminiowymi i katodą ołowiową odzyskany szczególnie czysty elektrolit kadmowy.
nieruchomości
Właściwości fizyczne
Kadm to błyszczący srebrny metal o gęstości 8,65 g/cm³. Jest miękki ( twardość Mohsa 2), plastycznie odkształcalny i można go ciąć nożem, a także wciągać w druty i wybijać w liście.
Kadm krzepnie wyłącznie w heksagonalnym układzie kryształów w grupie przestrzennej P 6 3 / mmc (grupa przestrzenna nr 194) . W kratowe parametry czystego kadmu = 0,2979 nm (odpowiada 2,98 nm ) i c = 0,5617 nm (odpowiada 5,62 nm) z 2 jednostek wzoru na jednostkową komórkę . Podobnie jak w przypadku cyny , typowe odgłosy pojawiają się podczas zginania kadmu o średniej czystości ( tzw. cyna krzycząca za cyną ). Polerowany kadm po kilku dniach na powietrzu traci połysk, nawet jeśli jest bardziej odporny na korozję niż cynk. W gazowanym powietrzu tworzy szaro-białą powłokę zawierającą dwutlenek węgla . Po podgrzaniu do wysokiej temperatury pali się płomieniem od czerwonawego do żółtego, tworząc brązowawy, parujący tlenek kadmu CdO.
Ze względu na wysoką toksyczność, CdO był badany przez USA jako chemiczny środek bojowy podczas II wojny światowej .
Właściwości chemiczne
W związkach chemicznych jest zwykle dwuwartościowy. Chemicznie jest podobny do cynku , ale ma tendencję do tworzenia złożonych związków o koordynacyjnej liczbie 4. W powietrzu kadm powoduje ciemnienie powierzchni poprzez utlenianie . W środowisku alkalicznym powierzchnia jest nierozpuszczalna w kwasie siarkowym i kwasie solnym trudno rozpuszczalna w kwasie azotowym .
posługiwać się
Ze względu na wysoką toksyczność kadmu zmniejsza się jego znaczenie. Od grudnia 2011 jest zabroniony w jubilerstwie, stopach do lutowania oraz w PVC w Unii Europejskiej . Kadm jest lub był używany:
- jako ochrona antykorozyjna materiałów żelaznych (kadmowanie i anody o dużych stratach w przemyśle stoczniowym)
- jako powłoka powierzchniowa materiałów aluminiowych w technice obronnej (np. do wyrzutni rakiet )
- do akumulatorów niklowo-kadmowych
- dla pigmentów barwiących od żółtego do głębokiego czerwonego wykonanych z siarczku kadmu i selenku kadmu do farb i tworzyw sztucznych (mające tymczasem niewielkie znaczenie praktyczne ze względu na możliwe zagrożenia dla zdrowia, zwłaszcza przy spalaniu odpowiednich artykułów)
- jako metal stopowy w stopach niskotopliwych , na przykład materiały łożyskowe lub metal Wood's
- wcześniej niż smar w hamulcach tarczowych
- jako składnik materiałów lutowniczych ( lut cynowy ), również do lutów twardych
- do produkcji półprzewodników
- Tlenek kadmu jako luminescencyjnej substancji w czarnych i białych telewizyjnych rur , jak również jako dodatek w niebieskiego i zielonego koloru fosforu w probówkach
- Tlenek kadmu jako domieszka do srebra w stykach przełączników
- jako materiał ekranujący przed neutronami termicznymi oraz do prętów sterujących w technice jądrowej ze względu na szczególnie wysoki efektywny przekrój izotopu 113 do wychwytywania neutronów
- jako źródło wysokoenergetycznego promieniowania gamma (około 7 MeV ) z neutronów termicznych dla późniejszej generacji pozytonów przez generowanie par
- Siarczek kadmu w światłomierzach , którego czułość spektralna jest zbliżona do ludzkiego oka
- Tellurek kadmu jako czujnik wrażliwy na podczerwień do kamer ( matryce płaszczyzny ogniskowej )
- w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych, takich jak tellur kadmu lub siarczek kadmu do wytwarzania energii elektrycznej
- Stearynian Cd jako stabilizator w tworzywach sztucznych, np. w PVC (niewrażliwy na światło, ale obecnie ma niewielkie znaczenie praktyczne ze względu na możliwe zagrożenia dla zdrowia)
- dawniej w standardzie Weston elementy do określania jednostki miary napięcia elektrycznego , 1 wolt
- Stopy kadmu z bizmutem do bezpieczników
- Srebro- stopy kadmu jako odtleniacz w produkcji srebra próby 925
- do biżuterii: złoto-zielone złoto- stopy kadmu
- Lampa kadmowa
- Laser helowo-kadmowy
- Jony kadmu do blokowania kanałów wapniowych aktywowanych napięciem w elektrofizjologii
- do barwienia szkła na żółto, pomarańczowo i czerwono przez dodanie siarczku kadmu , selenku i tellurku lub ich mieszanin.
Kadm tlenowców siarczek kadmu (żółty), selenek kadmu (czerwony) i tellurku kadmu (czarny) są ważnymi II-VI półprzewodników . Są one na przykład produkowane w postaci nanocząstek w postaci kropek kwantowych (ang. Quantum dots ) i u.A. stosowany w biochemii in vitro .
dowód
Tak zwany test lampy jarzeniowej może służyć jako wstępny test na kadm. W tym celu część pierwotnej substancji jest podgrzewana w wysokotopliwej rurze żarowej, a powstała mieszanina siarczku i tlenku jest redukowana do metali za pomocą szczawianu sodu . Jako wysoce lotny składnik kadm odparowuje i osadza się w postaci metalowego lustra w górnej części rury.
Późniejsze dodanie siarki i ponowne żarzenie powoduje powstanie siarczku kadmu z poziomu metalu i pary siarki, która jest czerwona po podgrzaniu i żółta w temperaturze pokojowej. Tę zmianę koloru można powtórzyć kilka razy.
Reakcji wykrywania dla kationów kadmu jest wytrącanie siarczku roztworu lub siarkowodoru wody jako żółtego kadmu siarczku . Inne jony metali ciężkich zakłócają to wykrywanie, dlatego należy wcześniej przeprowadzić proces separacji kationów .
Polarografia jest idealna do ilościowego oznaczania śladów kadmu . Jony kadmu (II) dają 1 M KCl krok przy -0,64 V (w stosunku do SCE ). W zakresie ultraśladowym woltamperometrię odwrotną można stosować na elektrodach rtęciowych. Piec grafitowy AAS z kadmu jest również bardzo czuły . Tutaj nadal można wykryć 0,003 µg/l . Stosunkowo lotny pierwiastek nie toleruje wysokich temperatur pirolizy . Matrycy modyfikatora , takiego jak pallad - azotan magnezu poniżej.
instrukcje bezpieczeństwa
Kadm jest klasyfikowany jako bardzo toksyczny, a jego związki od szkodliwych (takich jak tellurek kadmu) przez toksyczne (np. siarczek kadmu) do bardzo toksyczne (jak w przypadku tlenku kadmu); istnieje również uzasadnione podejrzenie działania rakotwórczego u ludzi. Wdychany pył zawierający kadm prowadzi do uszkodzenia płuc, wątroby i nerek.
W miejscach pracy, w których stosowane są podgrzewane związki kadmu (stacje lutownicze i kąpiele kadmowe), należy zapewnić dobrą wentylację lub odciąg.
W Unii Europejskiej od 10 grudnia 2011 r. kadm został zabroniony w stosowaniu i wprowadzaniu do obrotu w wielu tworzywach sztucznych, farbach, stabilizatorach, stopach lutowniczych i niektórych produktach metalowych, w szczególności w towarach konsumpcyjnych, takich jak biżuteria. Wcześniej lut twardy srebrny zawierał zwykle od 10% do 25% kadmu, biżuteria dla dzieci do 30%, a PVC 0,2% kadmu. Przy wprowadzaniu do obrotu często ustala się wartość graniczną 0,01 procenta masy (100 mg/kg), ponieważ zakłada się, że zawartość poniżej tej wartości jest niezamierzonym, tj. nieuniknionym zanieczyszczeniem. Rozporządzeniem (UE) 2016/217 z dnia 16 lutego 2016 r. zakaz został rozszerzony na wprowadzanie do obrotu kadmu w niektórych farbach i lakierach – w tym o podwyższonej zawartości cynku – oraz w produktach powlekanych takimi środkami. Wciąż istnieją wyjątki, na przykład dla niektórych materiałów budowlanych, takich jak ogrodzenia wykonane z twardego PVC pochodzącego z recyklingu, pod warunkiem, że zawartość kadmu w tworzywie sztucznym nie przekracza 0,1% masy, a produkt jest oznaczony jako PVC z recyklingu, do zastosowań specjalnych, takich jak lotnictwo lub wojskowych lub ze względu na wysoką gęstość mocy akumulatorów Ni-Cd w bezprzewodowych urządzeniach elektronicznych.
toksykologia
W przemyśle chemicznym kadm jest nieuniknionym produktem ubocznym ekstrakcji cynku , ołowiu i miedzi . Kadm można również znaleźć w nawozach i pestycydach .
Wstęp i niebezpieczeństwa
Światowa Organizacja Zdrowia dostosowała swoje oświadczenie w sprawie dopuszczalnego spożycia kadmu do dołu kilka razy w ciągu ostatnich lat, ostatnio w 2013 roku do dopuszczalnego miesięcznego spożycia (TMI) z 25 ug na kilogram wagi ciała. W 2009 roku Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności wydał znacznie niższą wartość 2,5 µg na kilogram tolerowanego tygodniowego spożycia (TWI).
Kadm jest spożywany przez ludzi głównie z pożywieniem. Pokarmy bogate w kadm to: wątroba , grzyby , małże i inne skorupiaki , kakao w proszku i suszone wodorosty . Dodatkowo siemię lniane zawiera dużo kadmu, dlatego nie zaleca się spożywania więcej niż 20 g siemienia lnianego dziennie. Ponadto od czasu wprowadzenia nawozów sztucznych na gruntach rolnych, a tym samym prawie we wszystkich produktach spożywczych, nagromadził się kadm. Te zasoby fosforanów są ograniczone, a większość z nich jest zanieczyszczona kadmem lub radioaktywnych metali ciężkich . Zawartość kadmu w osadach fosforanowych jest bardzo różna. Wiele krajów uprzemysłowionych wprowadziło już wartość graniczną dla kadmu w nawozach. Na przykład przy wprowadzaniu do obrotu nawozów w Niemczech obowiązuje wartość graniczna 1,5 mg/kg, a nawozy zawierające więcej niż 5% fosforanów 50 mg/kg, podczas gdy te wartości graniczne w Austrii wynoszą 3 mg/kg i 75 mg / kg P 2 O 5 kłamstwo. Również dym tytoniowy transportował stosunkowo duże ilości kadmu do płuc, skąd rozprowadzany jest wraz z krwią w organizmie.
Osoby pracujące w fabrykach o wysokim poziomie kadmu są szczególnie narażone na zwiększone ryzyko. Niebezpieczeństwa stwarzają też dzikie wysypiska śmieci , metaloplastyka czy pożary. Wdychanie kadmu może spowodować poważne uszkodzenie płuc, a nawet śmierć. Udokumentowane konsekwencje po wypadkach w przemyśle – jak w chińskiej prowincji Guangdong – lub po dziesięcioleciach emisji – jak w przypadku choroby Itai-Itai (u ludzi) i choroby Gressenicha (u wypasu bydła) – jasno pokazują realne niebezpieczeństwa.
Uszkodzenia u ludzi
Ze względu na czynniki przemysłowe lub środowiskowe kadm może stopniowo gromadzić się w organizmie i powodować trudne do wykrycia przewlekłe zatrucia .
Około 5% kadmu jest wchłaniane z pokarmu w jelicie. W przypadku braku żelaza i wapnia szybkość wchłaniania wzrasta, co sugeruje, że wszystkie trzy metale korzystają z tej samej drogi transportu. Kadm najpierw stymuluje syntezę metalotionein w wątrobie , z którą tworzy kompleks i jest transportowany przez krwioobieg do kłębuszków nerkowych, gdzie jest filtrowany, a następnie ponownie pobierany z kanalików nerkowych. Kompleks metalotioneina-kadm jest metabolizowany w komórkach kanalików i uwalniany jest kadm. Z kolei Cd aktywuje wzmożoną syntezę tionu metalu, który wiąże jeszcze więcej kadmu. Nagromadzenie w nerkach powoduje uszkodzenie tego narządu, powodując białkomocz . Ze względu na to wiązanie z białkami kadm jest wydalany bardzo powoli, a okres półtrwania w organizmie wynosi do 30 lat. Zawartość kadmu wzrasta więc od urodzenia i spada ponownie dopiero w wieku 50-60 lat.
Kadm uszkadza również kości, ponieważ ostatecznie prowadzi do mobilizacji wapnia. W jelicie Cd konkuruje z wapniem o miejsca wiązania na białku wiążącym Ca w błonie śluzowej jelita. Ponadto Cd blokuje nową syntezę 1,25-dihydroksycholekalcyferolu ( kalcytriolu ) w komórkach kanalików nerkowych. 1,25-dihydroksycholekalcyferol jest niezbędny do aktywacji syntezy białka wiążącego wapń w komórce śluzówki jelita. Podsumowując, kadm powoduje zmniejszoną reabsorpcję wapnia w jelicie i nerkach oraz zwiększone wydalanie z moczem, czego konsekwencją jest uwalnianie wapnia z kości, a tym samym jego rozpad.
W ostrym zatruciu kadmem wydalanie z żółcią można wspomóc podając penicylaminę lub dimerkaprol . Poza tym nie jest znana skuteczna terapia ostrego zatrucia kadmem.
Objawy
- Biegunka , ból brzucha i gwałtowne wymioty
- Uszkodzenie nerek
- Połamane kości
- Uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego
- Uszkodzenie układu odpornościowego
- Zaburzenia rozrodu, a być może nawet bezpłodność
- Zaburzenia psychiczne
- Możliwe uszkodzenie DNA i rozwój raka
- Utrata zapachu
spinki do mankietów
Tlenki i wodorotlenki
- Tlenek kadmu CdO
- Wodorotlenek kadmu Cd(OH) 2
Halogenki
- Fluorek kadmu CdF 2
- Chlorek kadmu CdCl 2
- Bromek kadmu CdBr 2
- Jodek kadmu CdI 2
Chalkogenki
- Siarczek kadmu CdS
- Selenek kadmu CdSe
- Tellurku kadmu CdTe
Inne połączenia
- Siarczan kadmu CdSO 4
- Azotan Kadmu Cd (NO 3 ) 2
- Cyjanek kadmu Cd (CN) 2
- Stearynian kadmu Cd (C 17 H 35 COO) 2
literatura
- AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Podręcznik chemii nieorganicznej . Wydanie 102. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 .
- Hans Breuer: dtv-Atlas Chemie 1. Chemia ogólna i nieorganiczna. Wydanie 10. Dtv, Monachium 2006, ISBN 3-423-03217-0 .
linki internetowe
- Czysty kadm 99,999% jako obraz w kolekcji Heinricha Pnioka
- Kadm w żywności Federalny Instytut Oceny Ryzyka , 2009
Indywidualne dowody
- ↑ Harry H. Binder: Leksykon pierwiastków chemicznych. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
- ↑ Wartości właściwości atomowych i fizycznych (pole informacyjne) są pobierane z www.webelements.com (kadm) (chyba że zaznaczono inaczej) .
- ↑ CIAAW, Standardowe Wagi Atomowe Zaktualizowane 2013 .
- ^ IUPAC, Standardowe Wagi Atomowe Zmienione v2 ( pamiątka z 3 marca 2016 r. w Internet Archive ).
- ↑ a b c d e Wpis na temat kadmu w Kramidzie, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. i NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (wersja 5.7.1) . Wyd.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Źródło 11 czerwca 2020 r.
- ↑ a b c d e Wpis dotyczący kadmu w WebElements, https://www.webelements.com , dostęp 11 czerwca 2020 r.
- ^ NN Greenwood, A. Earnshaw: Chemia pierwiastków. Wydanie I. 1988, ISBN 3-527-26169-9 , s. 1545.
- ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . Wydanie 90. (Wersja internetowa: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Właściwości pierwiastków i związków nieorganicznych, s. 4-142-4-147. Podane tam wartości oparte są na gramach/mol i podawane są w jednostkach cgs. Podana tutaj wartość to obliczona z niej wartość SI, bez jednostki miary.
- ↑ a b Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Poprawione wartości punktów wrzenia i entalpii parowania pierwiastków w podręcznikach. W: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021/je1011086 .
- ↑ K.-H. Schulte-Schrepping, M. Piscator: Kadm i związki kadmu. W: Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, doi : 10.1002 / 14356007.a04_499 .
- ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Podręcznik fizyki doświadczalnej , tom 6: Solid. Wydanie II. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5 , s. 361.
- ↑ b c d e f g wejście na kadmu (piroforycznych) na bazie substancji o GESTIS w IFA , do których dostęp 9 sierpnia 2016 r. (wymagany JavaScript)
- ↑ Wpis na kadm w wykazie klasyfikacji i oznakowania w Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA), dostępne w dniu 1 sierpnia 2016. Producenci i dystrybutorzy mogą rozwinąć się zharmonizowanej klasyfikacji i oznakowania .
- ↑ Wpis w wykazie SVHC w tym Europejskiej Agencji Chemikaliów , dostępne w dniu 25 września 2014 r.
- ↑ Cytat za: Ludwig H. Hildebrandt: Zanieczyszczenie metalami ciężkimi z historycznego górnictwa w rejonie Wiesloch. (PDF 9,1 MB), Państwowy Instytut Ochrony Środowiska Badenia-Wirtembergia, Stuttgart 1996.
- ^ Beda Schroll, w: Fontes Rerum Austriacarum . Tom XXXIX, Wiedeń 1876, świadectwo nr 50, s. 117–118.
- ↑ DTV-Atlas Chemie. Tom 1, dtv-Verlag, 2000.
- ↑ Znajdź listę lokalizacji dla rodzimego kadmu w Mineralienatlas i Mindat (w języku angielskim).
- ↑ a b Webmineral - Gatunki mineralne posortowane według pierwiastka Cd (kadm)
- ↑ Michael Fleischer, Louis J. Cabri, George Y. Chao, Adolf Pabst: Nowe nazwy minerałów . W: American Mineralologist, Tom, s . . taśma 65 , nie. 9-10 , 1980, s. 1065-1070 ( minsocam.org [PDF; 703 kB ; udostępniono 14 stycznia 2019 r.]).
- ↑ Lista nazw minerałów IMA / CNMNC; Lipiec 2019 (PDF 1,7 MB; kadm patrz s. 30).
- ↑ Lista nazw minerałów IMA / CNMNC 2009 (Angielski, PDF 1,8 MB, Kadm str. 42)
- ↑ Stefan Weiß: Duży katalog minerałów Lapis. Wszystkie minerały od A do Z i ich właściwości. Stan 03/2018 . Wydanie siódme, całkowicie zmienione i uzupełnione. Weise, Monachium 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
- ^ David Barthelmy: Minerały ułożone według klasyfikacji New Dana. 01.01.2005. W: webmineral.com. Źródło 14 stycznia 2019 .
- ↑ a b wpis w kadm. W: Rompp Online . Georg Thieme Verlag, dostęp 12 marca 2018 r.
- ^ Ralph WG Wyckoff: Struktury krystaliczne . Wydanie II. taśma 1 . John Wiley & Sons, Nowy Jork, Londyn, Sydney 1963, s. 5 ( Załącznik [PDF]).
- ^ Hugo Strunz , Ernest H. Nikiel : Strunz Tabele mineralogiczne. System klasyfikacji minerałów chemiczno-strukturalnych . Wydanie IX. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele i Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X , s. 37 .
- ↑ REACH: UE zakazuje kadmu w biżuterii, stopach do lutowania oraz w PCV. Źródło 17 listopada 2011 .
- ↑ Rozporządzenie Komisji (UE) nr 494/2011 z dnia 20 maja 2011 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) w wersji skonsolidowanej z dnia 10 czerwca 2011 r. w odniesieniu do załącznika XVII (kadm)
- ↑ George Holt Fester: kadmowane elementy systemów uzbrojenia Bundeswehry. W: Substancje niebezpieczne - czystość. Powietrze . 77, nr 10, 2017, s. 429-432.
- ↑ Eberhard Gerdes: Jakościowa analiza nieorganiczna. Wydanie II. Springer, Berlin / Heidelberg 2001, s. 64–65.
- ↑ J. Heyrovský , P. Zuman: Wprowadzenie do polarografii praktycznej. VEB Verlag Technik, Berlin 1959, s. 179.
- ^ R. Neeb: Odwrócona polarografia i woltamperometria. Akademie-Verlag, Berlin 1969, s. 192.
- ↑ G. Schwedt: Chemia analityczna. Thieme Verlag, Stuttgart 1995, s. 197.
- ↑ Artykuł 67 rozporządzenia REACH , załącznik XVII, wpis 23. W Niemczech naruszenie stanowi przestępstwo zgodnie z sekcją 3 ust. 1 rozporządzenia w sprawie zakazu chemikaliów i sekcją 27 ustawy o chemikaliach
- ↑ Europejskie zmiany prawne . W: Magazyn Środowisko . Wydanie 7/8 2011, s. 52
- ↑ Komisja Europejska: Społeczno-ekonomiczny wpływ potencjalnej aktualizacji ograniczeń dotyczących marketingu i stosowania kadmu ( pamiątka z 27 maja 2012 r. w archiwum internetowym ) (PDF; 2,7 MB), kwiecień 2010 r.
- ↑ Patrz motyw nr 5 do Rozporządzenia Komisji (UE) 2016/217 z dnia 16 lutego 2016 r.
- ↑ Rozporządzenie Komisji (UE) 2016/217 z dnia 16 lutego 2016 r. , dostęp 18 lutego 2016 r.
- ^ Oceny Wspólnego Komitetu Ekspertów FAO / WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA). Kadm. JECFA, 2013, dostęp 4 maja 2016 .
- ↑ Komunikat prasowy – EFSA ustala niższą wartość tolerowanego poziomu spożycia kadmu zawartego w żywności. EFSA, 20 marca 2009, dostęp 4 maja 2016 .
- ↑ Strona już niedostępna , szukaj w archiwach internetowych: IGBCE - Oświadczenie IG Bergbau, Chemie, Energie w sprawie projektu ogólnounijnego rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie kadmu w nawozach .
- ↑ Załącznik 2 nr 1.4.3 Rozporządzenia Nawozowego . W przypadku nawozów do stosowania na glebach, które nie są wykorzystywane do produkcji żywności, obowiązuje wartość graniczna 2,5 mg/kg sm
- ↑ Rozporządzenie w sprawie nawozów z 2004 r.; BGBl.II nr 100/2004 Załącznik 2 do Działu 2, poz. II.1 ; do podłoży uprawowych obowiązuje limit 1 mg/kg.
- ↑ Der Spiegel: Chińska rzeka ponownie zanieczyszczona , 8 stycznia 2006 r.
- ^ RP Online: Władze Znajdź Ryż Zanieczyszczony Kadmem , 21 maja 2013 r.
- ↑ HH Zhang, JJ Chen, L. Zhu, FB Li, ZF Wu: Wzory przestrzenne i zmienność kadmu w glebie w prowincji Guangdong w Chinach . W: Journal of Geochemical Exploration (= Mapowanie pedogeochemiczne potencjalnie toksycznych pierwiastków ). taśma 109 , nie. 1 , 1 kwietnia 2011, s. 86-91 , doi : 10.1016 / j.gexplo.2010.10.014 .
- ↑ G. Eisenbrand, M. Metzler: Toksykologia dla chemików. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1994, ISBN 3-13-127001-2 , s. 66.
- ↑ Hans Konrad Biesalski m.in.: Medycyna żywieniowa. Wydanie IV. Thieme Verlag, 2010, ISBN 978-3-13-100294-5 , s. 203.