Kadmium
|
|||||
| Yleistä | |||||
| Nimi | Kadmium | ||||
| Tunnus | Cd | ||||
| Järjestysluku | 48 | ||||
| Luokka | Metalli | ||||
| Lohko | d-lohko | ||||
| Ryhmä | 12, siirtymäalkuaine | ||||
| Jakso | 5 | ||||
| Tiheys | 8,65×103 kg/m3 | ||||
| Kovuus | 2,0 (Mohsin asteikko) | ||||
| Väri | Hopeanharmaa metallinen | ||||
| Löytövuosi, löytäjä | 1817, Friedrich Strohmeyer | ||||
| Atomiominaisuudet | |||||
| Atomipaino | 112,411[1] amu | ||||
| Atomisäde, mitattu (laskennallinen) | 161 pm | ||||
| Kovalenttisäde | 148 pm | ||||
| Van der Waalsin säde | 158 pm | ||||
| Orbitaalirakenne | [Kr] 4d10 5s2 | ||||
| Elektroneja elektronikuorilla | 2, 8, 18, 18, 2 | ||||
| Hapetusluvut | +II | ||||
| Kiderakenne | Heksagonaalinen | ||||
| Fysikaaliset ominaisuudet | |||||
| Olomuoto | Kiinteä | ||||
| Sulamispiste | 594,22 K (321,07 °C) | ||||
| Kiehumispiste | 1040 K (767 °C) | ||||
| Moolitilavuus | -×10−6 m3/mol | ||||
| Höyrystymislämpö | 99,87 kJ/mol | ||||
| Sulamislämpö | 6,21 kJ/mol | ||||
| Äänen nopeus | 2310 m/s 20 K:ssa | ||||
| Muuta | |||||
| Elektronegatiivisuus | 1,69 (Paulingin asteikko) | ||||
| Ominaislämpökapasiteetti | 0,232 kJ/kg K | ||||
| Lämmönjohtavuus | (300 K) 96,6 W/(m×K) | ||||
| Tiedot normaalipaineessa | |||||
Kadmium (lat. cadmium) on valkoinen ja pehmeä metalli. Luonnossa sitä esiintyy pääasiassa sinkkimalmeissa, mutta ihmisen toiminnan vaikutuksesta kadmiumia pääsee runsaasti myös ilmakehään ja viljelyskasveihin.[2]
Kadmiumin CAS-numero on 7440-43-9 ja itsesyttymislämpötila metallipölynä on 250 °C.[3]
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Käyttö
Kadmiumia on käytetty teräksen galvanointiin. Ohuenakin kerroksena se suojaa terästä meriveden aiheuttamaa korroosiota vastaan.[2]
Kadmiumsulfidi on keltainen väriaine, jota on käytetty maaleissa sekä kumien ja muovien värjäämiseen.[2]
Kadmiumia on käytetty myös akuissa. Nissan on suunnitellut nikkeli-kadmium-akkuja käytettäväksi sähköautoissa. Tällaisten akkujen lataus kestäisi vain 15 minuuttia, ja ne voitaisiin ladata uudetaan jopa tuhat kertaa.[2] Euroopan unionin haitallisia aineita rajoittavan direktiivin mukaan kadmiumia ei kuitenkaan saa käyttää sähkö- ja elektroniikkalaitteissa enää vuoden 2006 heinäkuun alun jälkeen.[4]
[muokkaa] Terveys- ja ympäristöhaitat
Kadmium luokitellaan sekä ympäristölle että terveydelle vaarallisiin raskasmetalleihin.[5]
Ihmisen elimistössä kadmiumin puoliintumisaika on noin 30 vuotta. Kadmiumista imeytyy 5-8 %, mutta matalat kalsiumin, raudan ja sinkin pitoisuudet edistävät sen imeytymistä. Kadmiumia kertyy maksaan ja ajan mittaan erityisesti munuaisiin, ja se voi vaurioittaa niiden toimintaa. Etenkin hengitystiealtistuksen yhteydessä voi syntyä krooninen keuhkoputkentulehdus ja enfyseema. Jos D-vitamiinin puute ja kadmiumin kertyminen ovat yhtäaikaisia, seurauksena voi olla sairaus, joka heikentää luita ja niveliä ja liikkuminen vaikeutuu.[2]
Kadmium voi aiheuttaa myös syöpää ja geenimutaatioita.[3]
Kadmium alkuaineena ei liukene veteen, mutta osa kadmiumyhdisteistä on vesiliukoisia ja ne mobilisoituvat kelatoitumalla orgaanisten hydroksihappojen yms. kanssa. Täten ne voivat helposti liikkua veden mukana paikasta toiseen. Muista raskasmetalleista poiketen kasvit ottavat varsin hyvin kadmiumia, minkä takia esim. kadmiumpitoisia jätevesilietteitä ei voida käyttää peltojen lannoitteena.[6] Samasta syystä suositaan fosfaattilannoitteita, joiden kadmiumpitoisuus on pieni.
Suurin osa luontoon pääsevästä kadmiumista tulee sivutuotteena sinkkimalmin jalostuksen yhteydessä. Yleisesti ottaen suuria kadmiumpäästöjen aiheuttajia ovatkin erinäiset metalliteollisuuden laitokset. Muita kadmiumia sisältäviä aineita ovat esimerkiksi jotkin fosforilannoitteet, vanhat Ni-Cd-akut ja jotkin maalien sekä keramiikan valmistusaineet.
[muokkaa] Merkittävimmät esiintymisalueet
[muokkaa] Kadmiumin yhdisteitä
- Kadmiumasetaatti (C4H6CdO4 / Cd(CH3CO2)2) CAS-numero 543-90-8
- Kadmiumkloridi (CdCl2) CAS-numero 10108-64-2
- Kadmiumoksidi (CdO) CAS-numero 1306-19-0
- Kadmiumsulfaatti (CdSO4) CAS-numero 10124-36-4
- Kadmiumsulfidi (CdS) CAS-numero 1306-23-6
[muokkaa] Viitteet
- ↑ Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC. Artikkelin verkkoversio Viitattu 16.4.2011. (englanniksi)
- ↑ a b c d e Marko Hamilo: Myrkyllinen kadmium matkii tarpeellista sinkkiä Helsingin Sanomat 29.8.2006. Viitattu 8.7.2010.
- ↑ a b Kadmiumin kansainvälinen kemikaalikortti ICSC.
- ↑ EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON DIREKTIIVI 2002/95/EY, annettu 27 päivänä tammikuuta 2003, tiettyjen vaarallisten aineiden käytön rajoittamisesta sähkö- ja elektroniikkalaitteissa, artikla 4a Tukes. Viitattu 8.7.2010.
- ↑ Komulainen H. Metallit ja metalloidit, ss. 1085-1098, kirjassa Koulu M, Tuomisto J. Farmakologia ja toksikologia, 7. p., Kustannus Oy Medicina, Kuopio 2007. Luettavissa myös verkossa http://www.medicina.fi.
- ↑ Tuomisto J. 100 kysymystä ympäristöstä ja terveydestä: arsenikista öljyyn, s.89, Kustannus Oy Duodecim 2005. ISBN 951-656-221-3, verkossa englanniksi http://en.opasnet.org/w/Are_heavy_metals_still_a_problem_today%3F
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Kadmiumin kansainvälinen kemikaalikortti
- The Isotopes Project Home Page: Luettelo kadmiumin isotoopeista (englanniksi)
- Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Cadmium (englanniksi)
