Kadm
48 Cd Układ okresowy pierwiastków
Kadm Kadm
Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.	Kadm, Cd, 48
Grupa, okres, blok	12 (IIB) , 5, d
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości atomowe Masa atomowa 112,411 u Promień atomowy 155 (obl. 161) pm Promień walencyjny 148 pm Promień van der Waalsa 158 pm Konfiguracja elektronowa [Kr]5s24d10 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 18, 2 Elektroujemność 1,69 ( Pauling ) 1,46 ( Allred ) Stopień utlenienia 2 Właściwości kwasowe tlenków średnio zasadowe
Właściwości fizyczne Stan skupienia stały Gęstość 8650 kg/m3 Twardość 2 Kolor niebieskawobiały Temperatura topnienia 594,22 K 321,07 °C Temperatura wrzenia 1040 K 766,85 °C Objętość molowa 13,00×10-6 m3/ mol Ciepło parowania 100 kJ/mol Ciepło topnienia 6,192 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 14,8 Pa (597 K) Prędkość dźwięku 2310 m/s (293,15 K)
Pozostałe dane Ciepło właściwe 233 J/(kg*K) Konduktywność 1,38×107 S /m Przewodność cieplna 96,8 W/(m*K) Potencjały jonizacyjne I. 867,8 kJ/mol II. 1631,4 kJ/mol III. 3616 kJ/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 106Cd 1,25% >9,5×1017 lat 2×w.e. 106 Pd 108Cd 0,89% >6,7×1017 lat 2×w.e. 108 Pd 109Cd {syn.} 462,6 dni w.e. 0,214 109 Ag 110Cd 12,49% stabilny izotop z 62 neutronami 111Cd 12,8% stabilny izotop z 63 neutronami 112Cd 24,13% stabilny izotop z 64 neutronami 113Cd 12,22% 7,7×1015 lat β- 0,316 113 In 113mCd {syn.} 14,1 lat w.e. i.t. 0,580 0,264 113 In 113 Cd 114Cd 28,73% >9,3×1017 lat β-β- 114 Sn 116Cd 7,49% 2,9×1019 lat β-β- 116 Sn
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Kadm (Cd, łac. cadmium) - pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych układu okresowego . Nazwa pochodzi od słowa kadmeia, będącego grecką nazwą rudy cynku, kalaminu , w której kadm został wykryty^[1].

Minerałem tego pierwiastka, bez znaczenia przemysłowego, jest np. grenokit (CdS) i monteponit (CdO), ale jest zwykle uzyskiwany jako produkt uboczny przy produkcji cynku . Stanowi 0,00005% masy skorupy ziemskiej .

Kadm odkrył w 1817 niemiecki chemik Friedrich Strohmeyer .

Występowanie

Znaczne ilości kadmu zawierają rudy cynku i paliwa kopalne (np. węgiel kamienny ). W wyniku ich wydobywania i przetwarzania jego znaczne ilości uwalniają się do atmosfery , hydrosfery i gleb .

Znaczenie biologiczne

Kadm jest pierwiastkiem niezwykle toksycznym (wielokrotnie bardziej niż arsen ). Uszkadza nerki - niszczy kłębuszki i kanaliki nerkowe, powoduje anemię , choroby kostne ( osteoporozę ), zaburzenia powonienia, białkomocz . Zmniejsza wydzielanie insuliny, zwiększa utlenianie lipidów (co prowadzi do zwiększonego wytwarzania wolnych rodników ). Oddziałuje też niekorzystnie na układ krążenia . Kadm odkłada się również w łożysku matek palących w czasie ciąży lub w inny sposób narażonych na wyższe stężenia tego metalu. Może on zmieniać funkcję i strukturę łożyska zaburzając rozwój płodu. Podawanie związków kadmu ciężarnym samicom szczurów powodowało ciężkie wady u potomstwa, takie jak brak oczu, wodogłowie, przepuklinę mózgową, brak kości śródstopia. Stwierdzono również u szczurów rakotwórcze działanie kadmu.

Działanie toksyczne wykazują wolne jony kadmu. Wiążą się one z atomami siarki , tlenu i wodoru obecnymi w tkankach, zmieniając strukturę niektórych elementów komórek. Kadm może również zaburzać obieg niezbędnych mikroelementów, takich jak żelazo , miedź , magnez , wapń , selen , cynk . W ten sposób kadm może upośledzać różne procesy zachodzące w organizmie, np.: fosforylację oksydacyjną , aktywny transport jonów sodowych i potasowych, metabolizm węglowodanów. W organizmie, kadm jest wiązany przez tioninę - białko wiążące toksyczne metale - tworząc nietoksyczną metalotioninę.

Ostre, śmiertelne zatrucia kadmem występują gdy jego stężenie w powietrzu jest większe niż 40 mg/m³, po godzinie, lub po spożyciu od 350 do 3500 mg kadmu.

Kadm kumuluje się zazwyczaj w nerkach i wątrobie, u mężczyzn może też znajdować się w jądrach. Czas połowicznej eliminacji kadmu z nerek wynosi 15 lat. Oznacza to, że po 15 latach od zaprzestania podawania kadmu jego stężenie w nerkach zmniejszy się o połowę.

Zastosowanie

Kadm, głównie metaliczny, stosuje się w:

• metalurgii
  • w stopach łożyskowych
  • jako powłoki ochronne innych metali
• medycynie (plomby zębów)
• energetyce
  • w akumulatorach niklowo-kadmowych
  • w reaktorach jądrowych , np. do wyrobu prętów kontrolujących przebieg reakcji łańcuchowej
• sztuce (do otrzymywania barwnika , żółcieni kadmowej)
• fizyce jądrowej
  • jako filtr pochłaniający neutrony termiczne o energii poniżej 0,04 eV (tzw. obcięcie kadmowe)

Przypisy