Kadmium

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
HopeaKadmiumIndium
Zn

Cd

Hg  
 
 
Cd-TableImage.png
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 normaalilämpötilassa ja -paineessa

Kadmium on valkoinen ja pehmeä metalli. Sen kemiallinen merkki on Cd (lat. cadmium) ja järjestysluku 48. 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]

Pala kadmiumia kolikon rinnalla
Kadmium

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 uudestaan 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]

Terveys- ja ympäristöhaitat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.

Merkittävimmät esiintymisalueet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kadmiumin yhdisteitä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. 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)
  2. a b c d e Marko Hamilo: Myrkyllinen kadmium matkii tarpeellista sinkkiä Helsingin Sanomat 29.8.2006. Viitattu 8.7.2010.
  3. a b Kadmiumin kansainvälinen kemikaalikortti ICSC.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kadmium.