Kadmium

KADMIUM-SAYA; m.[lat. kadmium dari bahasa Yunani. kadmeia - bijih seng]

1. Unsur kimia (Cd), logam lunak, lunak berwarna putih keperakan yang ditemukan dalam bijih seng (bagian dari banyak paduan yang dapat melebur, digunakan dalam industri nuklir).

2. Cat kuning buatan dalam berbagai warna.

◁ Kadmium, th, th. paduan K. K-th kuning(pewarna).

kadmium

(lat. Kadmium), unsur kimia golongan II dari sistem periodik. Namanya berasal dari bahasa Yunani kadméia, bijih seng. Logam keperakan dengan warna kebiruan, lunak dan melebur; kepadatan 8,65 g / cm 3, t pl 321.1ºC. Itu ditambang selama pemrosesan bijih timah-seng dan tembaga. Digunakan untuk pelapisan kadmium, dalam baterai yang kuat, tenaga nuklir (batang kendali reaktor), untuk mendapatkan pigmen. Termasuk dalam paduan rendah leleh dan lainnya. Kadmium sulfida, selenida dan tellurida adalah bahan semikonduktor. Banyak senyawa kadmium beracun.

KADMIUM

CADMIUM (lat. Cadmium), Cd (baca "cadmium"), suatu unsur kimia dengan nomor atom 48, massa atom 112,41.
Kadmium alami terdiri dari delapan isotop stabil: 106 Cd (1,22%), 108 Cd (0,88%), 110 Cd (12,39%), 111 Cd (12,75%), 112 Cd (24,07 %), 113 Cd (12,26%), 114 Cd (28,85%) dan 116 Cd (12,75%). Itu terletak di periode ke-5 di golongan IIB dari sistem periodik unsur. Konfigurasi dua lapisan elektron terluar 4 s 2 p 6 d 10 5s 2 . Bilangan oksidasinya adalah +2 (valensi II).
Jari-jari atom adalah 0,154 nm, jari-jari ion Cd 2+ adalah 0,099 nm. Energi ionisasi berurutan - 8,99, 16,90, 37,48 eV. Keelektronegatifan menurut Pauling (cm. PAULING Linus) 1,69.
Sejarah penemuan
Ditemukan oleh profesor Jerman F. Stromeyer (cm. STROMEYER Friedrich) pada tahun 1817. Apoteker Magdeburg dalam studi seng oksida (cm. ZINC (unsur kimia)) ZnO diduga mengandung arsenik (cm. ARSENIK). F. Stromeyer mengisolasi oksida coklat-coklat dari ZnO, mereduksinya dengan hidrogen (cm. HIDROGEN) dan menerima logam putih keperakan, yang disebut kadmium (dari kadmeia Yunani - bijih seng).
Berada di alam
Kandungan di kerak bumi 1,35 10 -5% massa, di air laut dan samudera 0,00011 mg/l. Beberapa mineral yang sangat langka diketahui, misalnya, greenockite GdS, otavite CdCO 3 , CdO monteponite. Kadmium terakumulasi dalam bijih polimetalik: sphalerite (cm. sphalerit)(0,01-5%), galena (cm. GALENA)(0,02%), kalkopirit (cm. kalkopirit)(0,12%), pirit (cm. pirit)(0,02%), fahlore (cm. BIJIH GAGAL) dan tempat tidur (cm. STANNIN)(hingga 0,2%).
Resi
Sumber utama kadmium adalah produk antara produksi seng, debu dari peleburan timah dan tembaga. Bahan baku diperlakukan dengan asam sulfat pekat dan CdSO4 diperoleh dalam larutan. Cd diisolasi dari larutan menggunakan debu seng:
CdSO4 + Zn = ZnSO4 + Cd
Logam yang dihasilkan dimurnikan dengan melebur kembali di bawah lapisan alkali untuk menghilangkan kotoran seng dan timbal. Kadmium dengan kemurnian tinggi diperoleh dengan pemurnian elektrokimia dengan pemurnian elektrolit antara atau dengan peleburan zona (cm. PENCELURAN ZONA).
Sifat fisik dan kimia
Kadmium adalah logam lunak berwarna putih keperakan dengan kisi heksagonal ( sebuah = 0,2979, dengan= 0,5618nm). Titik lebur 321,1°C, titik didih 766,5°C, massa jenis 8,65 kg/dm 3. Jika tongkat kadmium ditekuk, maka retakan samar dapat terdengar - ini adalah mikrokristal logam yang saling bergesekan. Potensial elektroda standar kadmium adalah -0,403 V, dalam rangkaian potensial standar (cm. KAPASITAS STANDAR) itu terletak sebelum hidrogen (cm. HIDROGEN).
Dalam suasana kering, kadmium stabil; dalam suasana lembab, secara bertahap menjadi ditutupi dengan film oksida CdO. Di atas titik leleh, kadmium terbakar di udara untuk membentuk oksida coklat CdO:
2Cd + O 2 \u003d 2CdO
Uap kadmium bereaksi dengan uap air membentuk hidrogen:
Cd + H 2 O \u003d CdO + H 2
Dibandingkan dengan tetangga kelompok IIB-nya, Zn, kadmium bereaksi lebih lambat dengan asam:
d + 2HCl \u003d CdCl 2 + H 2
Reaksi berlangsung paling mudah dengan asam nitrat:
3Cd + 8HNO 3 \u003d 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
Kadmium tidak bereaksi dengan basa.
Dalam reaksi, ia dapat bertindak sebagai zat pereduksi ringan, misalnya, dalam larutan pekat, ia dapat mereduksi amonium nitrat menjadi NH 4 NO 2 nitrit:
NH 4 NO 3 + Cd \u003d NH 4 NO 2 + CdO
Kadmium dioksidasi dengan larutan garam Cu (II) atau Fe (III):
Cd + CuCl 2 \u003d Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd \u003d 2FeCl 2 + CdCl 2
Di atas titik lelehnya, kadmium bereaksi dengan halogen (cm. HALOGEN) dengan pembentukan halida:
Cd + Cl 2 \u003d CdCl 2
Dengan belerang (cm. SULFUR) dan kalkogen lainnya membentuk kalkogenida:
Cd+S=CdS
Kadmium tidak bereaksi dengan hidrogen, nitrogen, karbon, silikon dan boron. Cd 3 N 2 nitrida dan CdH 2 hidrida diperoleh secara tidak langsung.
Dalam larutan berair, ion kadmium Cd 2+ membentuk kompleks aqua 2+ dan 2+ .
Kadmium hidroksida Cd (OH) 2 diperoleh dengan menambahkan alkali ke dalam larutan garam kadmium:
dSO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2
Kadmium hidroksida praktis tidak larut dalam alkali, meskipun pembentukan kompleks hidroksida 2- tercatat selama perebusan yang lama dalam larutan alkali yang sangat pekat. Jadi, amfoter (cm. AMFOTERISITAS) sifat kadmium oksida CdO dan hidroksida Cd(OH) 2 jauh lebih lemah daripada sifat senyawa seng yang sesuai.
Kadmium hidroksida Cd (OH) 2 karena kompleksasi mudah larut dalam larutan amonia NH 3:
Cd (OH) 2 + 6NH 3 \u003d (OH) 2
Aplikasi
40% dari kadmium yang dihasilkan digunakan untuk pelapis anti korosi pada logam. 20% kadmium digunakan untuk membuat elektroda kadmium yang digunakan dalam baterai, sel Weston normal. Sekitar 20% kadmium digunakan untuk produksi pewarna anorganik, solder khusus, bahan semikonduktor dan fosfor. 10% kadmium - komponen perhiasan dan paduan melebur, plastik.
Tindakan fisiologis
Uap kadmium dan senyawanya bersifat racun, dan kadmium dapat terakumulasi di dalam tubuh. Dalam air minum MPC untuk kadmium adalah 10 mg/m 3 . Gejala keracunan akut dengan garam kadmium adalah muntah dan kejang. Senyawa kadmium yang larut, setelah diserap ke dalam darah, mempengaruhi sistem saraf pusat, hati dan ginjal, serta mengganggu metabolisme fosfor-kalsium. Keracunan kronis menyebabkan anemia dan kerusakan tulang.

kamus ensiklopedis. 2009 .

Sinonim:

Lihat apa itu "kadmium" di kamus lain:

- (lat. kadmium). Sebuah logam lunak, mirip dengan warna timah. Kamus kata-kata asing termasuk dalam bahasa Rusia. Chudinov A.N., 1910. Kadmium lat. kadmium, dari kadmeia gea, kadmium bumi. Logam yang mirip dengan timah. Penjelasan 25.000 asing ... ... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

KADMIUM- KADMIUM, Kadmium, kimia. elemen, karakter. Cd, berat atom 112.41, nomor seri 48. Ini terkandung dalam jumlah kecil di sebagian besar bijih seng dan diperoleh sebagai produk sampingan selama penambangan seng; juga dapat diperoleh ... ... Ensiklopedia Medis Besar

KADMIUM- lihat CADMIUM (Cd). Itu terkandung di perairan cabang banyak perusahaan industri, terutama pabrik timbal-seng dan pengerjaan logam menggunakan pelapisan listrik. Ini hadir dalam pupuk fosfat. Asam sulfat larut dalam air, ... ... Penyakit Ikan: Buku Pegangan

Kadmium- (Cd) logam putih keperakan. Ini digunakan dalam rekayasa tenaga nuklir dan elektroplating, merupakan bagian dari paduan, digunakan untuk persiapan pelat cetak, solder, elektroda las, dalam produksi semikonduktor; merupakan komponen... Ensiklopedia Rusia tentang perlindungan tenaga kerja

- (Kadmium), Cd, unsur kimia golongan II sistem periodik, nomor atom 48, massa atom 112,41; logam, mp 321.1 shC. Kadmium digunakan untuk menerapkan lapisan anti korosi pada logam, membuat elektroda, memperoleh pigmen, ... ... Ensiklopedia Modern

- (simbol Cd), logam putih keperakan dari golongan kedua tabel periodik. Pertama kali diisolasi pada tahun 1817. Mengandung greenockite (dalam bentuk sulfida), tetapi terutama diperoleh sebagai produk sampingan dari ekstraksi seng dan timbal. Mudah dipalsukan… Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

Cd (dari bahasa Yunani kadmeia bijih seng * a. cadmium; n. Kadmium; f. cadmium; i. cadmio), chem. unsur II golongan periodik. sistem Mendeleev, at.s. 48, di. m.112.41. Di alam terdapat 8 isotop stabil 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%), ... ... Ensiklopedia Geologi

Suami. logam (salah satu prinsip kimia atau elemen yang tidak dapat terurai) yang ditemukan dalam bijih seng. Kadmium, berkaitan dengan kadmium. K admisty, mengandung kadmium. Kamus Penjelasan Dahl. DI DAN. Dal. 1863 1866 ... Kamus Penjelasan Dahl

Kadmium- (Kadmium), Cd, unsur kimia golongan II sistem periodik, nomor atom 48, massa atom 112,41; logam, mp 321.1°C. Kadmium digunakan untuk menerapkan lapisan anti korosi pada logam, membuat elektroda, memperoleh pigmen, ... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

KADMIUM- kimia. elemen, simbol Cd (lat. Kadmium), di. n. 48, di. m.112.41; logam lunak mengkilap putih keperakan, massa jenis 8650 kg/m3, tmeleleh = 320,9°C. Kadmium adalah elemen langka dan jejak, beracun, biasanya ditemukan dalam bijih bersama dengan seng, yang ... ... Ensiklopedia Politeknik Hebat

- (lat. Kadmium) Cd, unsur kimia golongan II dari sistem periodik, nomor atom 48, massa atom 112,41. Namanya berasal dari bijih seng kadmeia Yunani. Logam keperakan dengan warna kebiruan, lunak dan melebur; kepadatan 8,65 g/cm³,… … Kamus Ensiklopedis Besar

Dari mana kadmium berasal? Kadmium selalu ditemukan dalam bijih dari mana seng, timbal ditambang, dan kadang-kadang dalam bijih tembaga. Oleh karena itu, mau tidak mau berakhir pada produk limbah dari produksi logam-logam ini. Tapi mereka tidak dibuang, tetapi mereka mencoba untuk mendaur ulang, karena ada banyak elemen lain yang dibutuhkan seseorang. Proporsi kadmium sangat tinggi - 0,3–0,5% berat konsentrat seng, dan 95% dipilih dari sana. Sebenarnya, kadmium ditemukan dalam studi senyawa seng. Mereka menceritakan kisah seperti itu (lihat "Kimia dan Kehidupan", 1970, No. 9). Pada tahun 1817, konflik muncul di Magdeburg: dokter distrik Rolov memerintahkan semua persiapan dengan seng oksida ditarik dari penjualan, mencurigai ada arsenik di dalamnya. Apoteker bersumpah bahwa tidak ada arsenik dalam sediaan, kecuali mungkin oksida besi, yang memberi salep warna kekuningan. Arbiternya adalah Profesor Friedrich Stromeyer dari Universitas Göttingen, yang saat itu menjabat sebagai Kepala Inspektur Farmasi. Dia benar-benar berhasil mengisolasi senyawa kekuningan dari persiapan. Namun, itu tidak ada hubungannya dengan arsenik atau besi, tetapi ternyata merupakan oksida dari unsur baru. Pada musim gugur 1817, dalam percakapan dengan rekan-rekannya, Strohmeyer menyebutnya kadmium, yang diberikan penjelasan berikut. Pangeran Fenisia yang legendaris, Cadmus, yang datang ke Boeotia untuk mencari saudara perempuannya Eropa, dicuri oleh Zeus, membangun benteng Cadmeus di sana. Kemudian Thebes Yunani kuno tumbuh di sekitarnya. Pada zaman kuno, campuran khusus senyawa seng ditemukan di dekat kota ini, yang disebut "tanah Cadmean" atau cadmea. Stromeyer menggunakan nama ini.

Rolov juga segera menjadi yakin bahwa pengotor yang mencurigakan bukanlah arsenik, tetapi senyawa logam baru. Tapi artikelnya dikirim ke “ Jurnal fur der praktischen Heilkunde”, Ditunda dan keluar pada April 1818, ketika di antara ahli kimia mereka sudah tahu tentang penemuan Stromeyer.

Bagaimana warna kuning senyawa mempengaruhi minat kadmium? Dalam cara yang paling langsung: tak lama setelah penemuan Stromeyer, Carsten tertentu, penasihat senior untuk metalurgi di pabrik di Breslau (sekarang Wroclaw), menemukan dalam bijih seng Silesia sebuah elemen yang memberikan endapan kuning ketika melewati larutan hidrogen sulfida, dan menyebutnya "melinium" dari kata Latin " mellis", yang artinya sayang. Itu masih kadmium yang sama, dan sulfidanya menjadi pigmen kuning yang sangat baik, pertama untuk seniman, dan kemudian, ketika harga turun, dalam bisnis cat. Mendapatkan kadmium sulfida dengan cara yang berbeda, Anda dapat membuat cat yang indah dengan berbagai warna - dari lemon hingga oranye. Karena tahan terhadap asam, alkali dan panas yang kuat, kuning kadmium juga cocok untuk mengecat keramik. Selain itu, jika kadmium sulfida dicampur dengan ultramarine, pewarna hijau yang sangat baik terbentuk - hijau kadmium. Saat dibakar, kadmium memberikan warna biru, sehingga juga digunakan dalam kembang api. Jadi, pada tahun 90-an abad XX, 17% kadmium digunakan untuk persiapan cat untuk berbagai keperluan.

Apa aplikasi utama kadmium? Baterai nikel-kadmium: salah satu elektroda di dalamnya terbuat dari kadmium atau hidroksidanya, produksinya mengkonsumsi lebih dari 60% dari semua kadmium yang ditambang. Baterai ini sangat tahan lama: baterai ini dapat menyediakan siklus pengisian daya beberapa kali lebih banyak daripada pesaing terdekatnya - baterai timbal, namun harganya sepuluh kali lipat lebih mahal. Dan dalam hal rasio penyimpanan listrik terhadap berat, Ni-Cd dua kali lebih unggul dari Pb, yang membuatnya menjanjikan untuk kendaraan listrik. Kehidupan baterai nikel-kadmium modern lebih dari 30 tahun. Mereka mengisi daya dengan cepat dan melepaskan energi dengan cepat, dan karena resistansi internalnya yang rendah, mereka dapat memberikan kepadatan arus yang tinggi tanpa pemanasan. Oleh karena itu, mereka digunakan di mana pun kepadatan arus tinggi diperlukan - di mobil listrik, bus listrik, trem, kereta listrik, obeng, serta peralatan radio dan peralatan rumah tangga. Sampai saat ini, mereka juga memasok daya ke komputer dan ponsel, tetapi sekarang baterai lithium-ion menggantikannya. Baterai nikel-kadmium juga diharapkan dapat digunakan dalam sistem energi alternatif, di mana dari waktu ke waktu perlu memompa kelebihan energi di suatu tempat, yang kemudian mengkompensasi kurangnya produksi karena cuaca buruk: baterai tersebut dapat menyediakan penyimpanan yang andal hingga untuk 6,5 MWh listrik, yang menempatkan mereka setara dengan timbal dan natrium sulfida.

Di antara kelemahan baterai nikel-kadmium adalah self-discharge dan efek memori yang besar: jika Anda mengisi baterai yang tidak benar-benar habis, itu akan mengumpulkan lebih sedikit energi setiap kali. Diyakini bahwa efek ini dapat dilawan jika baterai seperti itu habis dengan sangat kuat dari waktu ke waktu. Tetapi kelemahan utama mereka adalah toksisitas kadmium; karena itu, penggunaan baterai nikel-kadmium, serta pigmen kadmium untuk cat, stabilisator untuk polimer (10% dari produksi logam), pelapis untuk logam (5%), terus menurun.

Aplikasi kadmium apa yang sedang meningkat? Produksi panel surya. Kadmium telluride mengubah sinar matahari menjadi listrik dengan cukup baik, meskipun lebih rendah daripada baterai silikon: efisiensi modul yang tersedia di pasar masing-masing adalah 8–9% dan 13–16%. Namun, telluride kadmium disimpan sebagai film tipis pada kaca konduktif, yang membutuhkan energi dan bahan jauh lebih sedikit daripada produksi baterai silikon. Hasil dari (" ”, 2012, 16, 5245–5259; doi:10.1016/j.rser.2012.04.034) biaya energi untuk produksi baterai terbayar dengan menghasilkan energi dalam setahun, yaitu dua hingga tiga kali (serta emisi karbon dioksida per kilowatt listrik yang dihasilkannya dalam Eropa) kurang dari baterai silikon. Dengan kata lain, baterai yang menggunakan senyawa kadmium sangat ramah lingkungan. Dengan pertumbuhan efisiensi, perbedaan ini akan semakin meningkat, dan ada prospek di sini, karena rekor nilai efisiensi untuk telluride kadmium adalah 15,6 dan 13,8% pada tahun 2011 ketika menerapkan film tipis ke kaca dan polimida fleksibel, masing-masing. Baterai berbasis polimer beratnya ratusan kali lebih ringan dari baterai kaca dan mudah dipasang pada permukaan melengkung, yang menarik perhatian para peneliti.

Film tipis bukanlah segalanya. Elemen berdasarkan titik kuantum dari chalcogenides - kadmium sulfida, telluride, dan selenide - adalah perwakilan yang menjanjikan dari sel surya generasi ketiga, yang, menurut para ahli, akhirnya dapat memastikan swasembada untuk sumber energi ini. Titik-titik menarik perhatian para peneliti, karena karena ketergantungan sifat-sifatnya pada ukuran, dimungkinkan untuk mencapai penyerapan dan konversi menjadi listrik dari seluruh spektrum matahari. Selain itu, dalam beberapa percobaan, titik kuantum chalcogenide telah menunjukkan kemampuan untuk memperoleh beberapa elektron dari satu foton - efek dari beberapa generasi eksiton. Jelas, dengan penggunaan yang tepat, ini akan sangat meningkatkan efisiensi konversi cahaya, dan ini memungkinkan kita untuk mengandalkan konvergensi biaya listrik dari Matahari dan pembakaran batu bara.

Namun sejauh ini, potensi titik kuantum belum sepenuhnya diungkapkan - rekor efisiensi 5,42% pada awal tahun 2013 ditunjukkan oleh elemen berdasarkan titik kuantum dari kadmium sulfida dan selenida dengan aditif mangan (“ Ulasan Energi Terbarukan dan Berkelanjutan”, 2013, 22, 148–167; doi:10.1016/j.rser.2013.01.030). Diyakini bahwa titik-titik itu sendiri tidak dapat disalahkan untuk ini - bahan optimal dari elektroda belum dipilih, yang memastikan penghapusan lengkap pembawa muatan dari mereka yang dihasilkan dari fotoreaksi. Ada kemungkinan bahwa kadmium juga akan berguna dalam pembuatan elektroda - percobaan dengan elektroda dari kadmium stannate CdSnO 3 untuk sel surya menunjukkan hasil yang baik (“ Bahan Energi Surya & Sel Surya”, 2013, 117, 300–305; doi:10.1016/j.solmat.2013.06.009).

Nanopartikel apa lagi yang terbuat dari senyawa kadmium? Yang paling beragam: nanorod, nanotube, dan bahkan struktur yang mirip dengan bulu babi. Ada kemungkinan bahwa beberapa dari mereka akan menemukan aplikasi dalam teknologi masa depan.

Apakah ada kadmium di prajurit timah? Mungkin ada, karena sedikit tambahan kadmium sangat mengurangi titik leleh logam lain dan, karenanya, memberikan pengisian cetakan yang lebih baik dengan paduan tuang. Tidak mengherankan bahwa itu adalah bagian dari paduan Kayu yang terkenal dan varietasnya. Paduan semacam itu banyak digunakan dalam metalografi (mereka dituangkan ke dalam bagian tipis, sampel untuk pemeriksaan mikroskopis), dalam pengecoran presisi, mereka berfungsi sebagai batang investasi dalam pembuatan figur berongga, serta sekering yang dapat melebur. Rupanya, insinyur Inggris Barnaba Wood-lah yang pertama kali menemukan kemampuan kadmium untuk menurunkan titik leleh logam lain, karena unsur-unsur yang membentuk paduan namanya - tujuh hingga delapan bagian bismut, empat timah dan dua masing-masing timah dan kadmium - memiliki titik leleh 271, masing-masing, 327, 231 dan 742°C. Dan semuanya meleleh bersama pada 69°C! Hasil ini pada tahun 1860 sangat tidak terduga sehingga dewan redaksi majalah " Jurnal Sains dan Seni Amerika” menambahkan catatan tambahan ini ke artikel Wood: “Kami memiliki waktu untuk mengulangi hanya beberapa eksperimen menarik dari Dr. Wood yang berkaitan dengan efek luar biasa yang dimiliki kadmium dalam menurunkan titik leleh berbagai paduan.” Sekarang kemampuan kadmium untuk mengurangi titik leleh logam digunakan dengan menambahkannya ke solder - ini adalah 2% dari produksi logam dunia. Apalagi di solder, tidak hanya industri, tetapi juga buatan sendiri. Di sini, misalnya, di forum perhiasan, pengrajin memberikan rekomendasi berikut: “Tambahkan sedikit kadmium ke emas, titik lelehnya akan lebih rendah daripada logam produk, dan bagian yang diperlukan dapat disolder . Karena kadmium cenderung menguap selama penyolderan, sampel produk mungkin tidak berubah. Hanya Anda yang perlu menyolder di bawah draft, agar tidak keracunan.

Bagaimana jalur kadmium ke dalam tubuh?"Kadmium dalam mainan anak-anak tidak mungkin, itu beracun," kata pembaca. Dan dia akan benar, tetapi hanya sebagian, karena kecil kemungkinan kadmium dari prajurit timah (patung apa pun yang terbuat dari logam berat keperakan yang dicetak di bengkel kecil) atau dari pola kuning pada mangkuk salad entah bagaimana bisa masuk ke tubuh manusia . Dia memiliki jalan yang sama sekali berbeda. Ada tiga dari mereka. Pertama, dengan asap rokok: kadmium terakumulasi sempurna di daun tembakau. Kedua, dari udara, terutama udara perkotaan: banyak mengandung debu jalan akibat abrasi ban dan kampas rem (dan termasuk kadmium); semakin banyak Anda menghirup debu ini, semakin tinggi kandungan kadmium dalam tubuh. Jadi, untuk pengatur lalu lintas satu setengah kali lebih banyak daripada pekerja jalan dari daerah pedesaan (“ kemosfer”, 2013, 90, 7, 2077–2084). Kadmium juga hadir dalam asap stasiun termal, jika mereka menggunakan batu bara, dan dalam asap dari kayu bakar yang terbakar, karena pohon mengekstraknya dari tanah. Sumber ketiga adalah makanan, terutama akar, daun dan biji-bijian tanaman: di sinilah kadmium terakumulasi. Studi yang dilakukan oleh para ilmuwan dari Seattle menunjukkan bahwa pada wanita muda yang tinggal di tempat yang tidak tercemar kadmium, merokok adalah sumber utama kadmium, itu meningkatkan kandungan logam ini satu setengah kali. Tetapi di antara produk makanan, tahu ternyata menjadi sumber kadmium yang signifikan - satu porsi per minggu meningkatkan kandungan kadmium dalam tubuh sebesar 22% (“ Ilmu Lingkungan Total”, 2011, 409, 9, 1632-1637). Kadmium banyak ditemukan pada moluska dan krustasea yang memakan plankton. Ahli biologi Selandia Baru telah menemukan bahwa kadmium dalam air laut (konsentrasinya di dalamnya adalah 0,11 g / l) kemungkinan besar berakhir di sana karena kesalahan manusia. Kadmium terkandung dalam pupuk fosfat, dari mana, omong-omong, ia terutama memasuki tanaman yang dapat dimakan. Hujan menghanyutkan pupuk ke sungai, lalu ke laut. Kadmium bergerak di permukaan mikropartikel. Begitu berada di air asin, ia dilepaskan dan berakhir di fitoplankton, dan bersamanya di tiram. Akibatnya, moluska yang tumbuh lebih tinggi di muara sungai, di mana kadmium belum dibersihkan dari mikropartikel, relatif murni, dan yang lebih rendah mengandung banyak logam ini (“ Ilmu Lingkungan Total”, 1996, 181, 1, 31–44). Kandungan kadmium tiram adalah 13-26 mikrogram per gram berat kering. Sebagai perbandingan: dalam biji bunga matahari, yang juga dianggap sebagai sumber penting kadmium, - 0,2–2,5 g per gram biji-bijian, dalam daun tembakau - 0,5-1 g per gram berat kering. Karena plankton tidak hanya untuk tiram, kadmium juga berakhir pada ikan yang ditangkap di laut kotor. Dan yang paling kotor adalah Laut Baltik, di mana banyak sungai mengalir dari kawasan industri dan daerah dengan pertanian intensif.

Bagaimana kadmium antropogenik masuk ke lingkungan? Selain pupuk fosfat, debu jalan dan pembakaran bahan bakar, ada dua cara lain. Yang pertama adalah metalurgi non-besi: dengan semua upaya yang ditujukan untuk membersihkan emisi, sejumlah tertentu pasti melewati semua filter. Yang kedua adalah tempat pembuangan sampah dan tempat daur ulang, misalnya, ketika plastik terbakar di sana. Namun, di tempat pembuangan sampah, bahkan tanpa pemanasan, kadmium larut dan masuk ke tanah dengan air. Secara umum, metalurgi non-ferrous menghasilkan 5 ribu ton emisi kadmium per tahun, pembakaran limbah - 1,5, dan produksi pupuk fosfor dan pembakaran kayu - masing-masing 0,2 ribu ton dari lebih dari tujuh ribu ton yang dibuang seseorang ke lingkungan kira-kira sejak 30-an abad XX. Kemungkinan alam sendiri lebih sederhana: 0,52 ribu ton diproduksi oleh gunung berapi dan 0,2 ribu ton - oleh ekskresi tanaman, total 0,83 ribu ton (lihat "Kimia dan Kehidupan", 1979, No. 12). Dengan kata lain, tidak lebih dari dua pertiga kadmium yang diekstraksi dari interior bumi dapat diubah menjadi logam (dan output dunia telah berfluktuasi antara 17-20 ribu ton per tahun selama beberapa dekade), sehingga prospek pemanfaatan di sini adalah sangat luas. Namun, tidak ada insentif, yang akan dibahas lebih lanjut.

Bagaimana bahan baru yang mengandung kadmium berperilaku di tempat pembuangan sampah? Berbeda. Analisis terperinci dilakukan oleh Vasily Ftenakos dari Brookhaven National Laboratory (AS), yang menjelaskan secara rinci siklus hidup baterai cadmium telluride (“ Ulasan Energi Terbarukan dan Berkelanjutan”, 2004, 8, 303–334; doi:10.1016/j.rser.2003.12.001). Dia berbicara seperti ini. Dalam sel surya, senyawa kadmium terjepit di antara lapisan kaca atau plastik. Oleh karena itu, partikel yang mengandung kadmium hanya dapat muncul di lingkungan ketika unsur tersebut dihancurkan, baik di daerah yang sangat berdebu maupun saat pecah. Tetapi meskipun demikian, seperti yang diperlihatkan percobaan, tidak ada hujan yang mampu membersihkan sejumlah kadmium yang nyata dari unsur tersebut. Suhu penguapan CdTe melebihi 1000 °C, dan CdS, yang juga ada di sel ini, adalah 1700 °C, sehingga tidak akan ada penguapan selama operasi.

Tetapi bagaimana jika elemen tersebut berada di atap rumah pribadi yang di dalamnya terjadi kebakaran? Di udara, telluride kadmium tetap stabil hingga suhu 1050 °C, yang lebih sedikit pemanasan selama api konvensional. Eksperimen langsung telah menunjukkan bahwa jika baterai dibuat di atas substrat kaca, hampir semua kadmium akan tetap berada di gelas cair - hanya 0,6% dari jumlah yang sudah kecil (setelah semua, ini adalah film tipis) yang dapat dilepaskan. Beberapa elemen, ketika dipecah di tempat pembuangan sampah, memang rusak, melepaskan kadmium, sementara yang lain, lebih modern, tidak. Regulasi legislatif dapat memastikan bahwa hanya elemen yang tidak berbahaya yang dibuang. Dan akan lebih baik untuk tidak membuangnya sama sekali, karena mengandung telurium yang berharga.

Sayangnya, Fthenakos tidak mengatakan apa-apa tentang elemen berbasis polimer, yang kemungkinan besar akan terbakar, dan tidak akan terjadi peleburan kadmium ke dalam kaca. Tapi dia mencatat bahwa larangan penggunaan kadmium dapat menyebabkan konsekuensi yang jauh lebih buruk: kehilangan pasar penjualan, produsen seng, timbal dan tembaga akan berhenti mengekstrak kadmium dari limbah dan mereka akan mencemari segala sesuatu di sekitar mereka lebih dari tempat pembuangan sampah (ingat a sepertiga kadmium terbang ke dalam pipa). Oleh karena itu, penggunaan kadmium harus diperluas dengan pengetatan tindakan pembuangan produk.

Secara terpisah, ada masalah perangkat berbasis nanodot: ketika dihancurkan, bahan-bahan ini pasti akan menyebarkan nanopartikel yang dapat bergerak di sepanjang rantai makanan. Ada data (“ Jurnal Bahan Berbahaya”, 2011, 192, 15, 192–199; doi:10.1016/j.jhazmat.2011.05.003) bahwa mereka tidak akan tetap tidak berubah: peningkatan kadmium bebas tercatat di hati dan ginjal tikus yang disuntik dengan kadmium selenide nanodots ke dalam rongga perut. Efeknya paling terasa jika nanopartikel disinari dengan sinar ultraviolet sebelum digunakan (tampaknya, ini akan terjadi dengan nanodust dalam kondisi alami). Jelas, persyaratan untuk pembuangan sel surya dan perangkat lain berdasarkan nanopartikel tersebut harus lebih ketat daripada saat menggunakan produk monolitik.

Mengapa kadmium berbahaya? Pertanyaannya jauh lebih rumit daripada yang terlihat, karena kadmium memasuki tubuh dalam jumlah mikroskopis dan tidak bertindak secara instan. Peneliti dari University of North Dakota, yang dipimpin oleh Soisunwan Satarug, menulis tentang ini secara rinci (“ ”, 2010, 118, 182–190; doi:10.1289/ehp.0901234). Mari kita tinjau ulasan ini.

Dapat dianggap terbukti bahwa orang yang tinggal di daerah di mana tanahnya mengandung sejumlah besar kadmium dan makanan terus-menerus terkontaminasi, ada peningkatan kerapuhan tulang. Orang Jepang menyebut penyakit ini itai-itai: penyakit ini muncul pada tahun 1940-an di Prefektur Toyama, di mana para petani menggunakan air dari tambang seng untuk mengairi ladang mereka. Kandungan kadmium dalam beras sangat tinggi sehingga asupan hariannya adalah 600 mikrogram per hari, atau 4.200 mikrogram per minggu, atau hingga 2 gram per orang seumur hidup. Tidak sulit untuk mengidentifikasi hubungan sebab akibat di sini, yang tidak dapat dikatakan tentang konsumsi kronis kadmium dalam dosis kecil. Semuanya bermuara pada persentase risiko terkena penyakit tertentu. Masih belum sepenuhnya diketahui berapa dosis kadmium yang dapat dianggap tidak berbahaya. Organisasi Kesehatan Dunia pada tahun 1989 menyebut asupan maksimum kadmium yang diizinkan per minggu sebagai 400–500 mikrogram, berdasarkan fakta bahwa 2 g dalam seumur hidup adalah banyak, mengarah ke itai-itai. Pada tahun 1992, norma itu dihitung ulang, sebesar 7 mikrogram per hari per kilogram berat. Sangat mudah untuk melihat bahwa dosis mingguan untuk seseorang dengan berat 70 kg adalah sama - 490 mcg. Saat menghitung, diasumsikan bahwa tubuh menyerap 5% dari kadmium yang masuk, dan 0,005% dari jumlah logam yang sudah ada di dalamnya dikeluarkan melalui urin. Namun, beberapa dokter mempertanyakan model ini, menunjukkan bahwa mereka telah melihat kasus ketika tubuh menyerap bahkan 40% dari kadmium yang masuk. Selain itu, pengukuran telah menunjukkan bahwa konsumsi serendah 1 mikrogram per kg per hari menyebabkan 2 mikrogram kadmium per gram kreatinin dalam urin, dan efek yang tidak menyenangkan muncul bahkan pada tingkat yang jauh lebih rendah. (Kandungan kadmium dan logam berbahaya lainnya dalam urin, yang konsentrasinya rendah, biasanya dinyatakan dalam mikrogram per gram kreatinin - zat ini terbentuk selama kerja otot dan terus-menerus diekskresikan dalam urin. Hasilnya disajikan dalam unit tersebut tidak tergantung pada pengenceran sampel. Selanjutnya, kata " kreatinin" akan dihilangkan. Jelas bahwa mengukur kadmium dalam urin jauh lebih mudah daripada asupannya dari berbagai sumber)

Apa efek-efek ini? Membaca ulasan, orang mendapat kesan bahwa kadmium menyebabkan gejala usia tua. Pertama-tama, terakumulasi di ginjal, mempercepat degradasi tubulus ginjal. Menurut beberapa data, jika 2-4 g kadmium diekskresikan dalam urin per hari, kemungkinan degradasi ginjal adalah 10%; menurut orang lain, bila tidak diukur ekskresi hariannya, tetapi konsentrasi dalam sampel uji, kandungan kadmium dalam urin sebesar 0,67 g / g sudah berbahaya. (Jika kita berasumsi bahwa 1-2 gram kreatinin diekskresikan dalam urin per hari, maka ternyata dosis harian yang berbahaya dari ekskresi kadmium adalah sekitar 1 mcg.) Sebagai akibat dari degradasi tubulus, kemampuan ginjal untuk mengembalikan vitamin, mineral dan zat bermanfaat lainnya ke tubuh melemah, misalnya terkait dengan metallothionein seng dan tembaga, kalsium, fosfat, glukosa, asam amino. Peningkatan dua kali lipat tingkat kadmium dalam urin meningkatkan kandungan kalsium di dalamnya sebesar 2 mg per hari. Tidak sulit untuk menebak bahwa kehilangan kalsium meningkatkan risiko osteoporosis. Memang, dalam kelompok wanita di atas 50 tahun dengan lebih dari 1 g/g kadmium dalam urin, risiko osteoporosis adalah 43% lebih tinggi dibandingkan mereka yang memiliki kurang dari 0,5 g/g. Dengan kandungan kadmium antara 1 dan 2 g/g, risiko peningkatan glukosa dan perkembangan diabetes tipe 2 masing-masing adalah 1,48 dan 1,24, dibandingkan dengan mereka yang kurang dari 1 g/g. Sebuah survei terhadap orang Korea, seperempat di antaranya menderita tekanan darah tinggi, menunjukkan bahwa risiko penyakit ini pada orang dengan kandungan kadmium tinggi adalah satu setengah kali lebih tinggi daripada yang rendah. Risiko serangan jantung pada wanita dengan lebih dari 0,88 mcg/g kadmium dalam urin adalah 1,8 kali lebih tinggi dibandingkan dengan mereka yang kurang dari 0,43 mcg/g. Probabilitas kematian akibat kanker pada pria dengan kurang dari 0,22 dan lebih dari 0,48 g/g kadmium dalam urin berbeda 4,3 kali. Ada kecurigaan bahwa kadmium mengurangi kesuburan pada pria.

Secara umum, dari data karya Dr. Sataruga dan rekan-rekannya, dapat disimpulkan bahwa pencemaran lingkungan dengan kadmium yang harus disalahkan atas fakta bahwa penyakit yang berkaitan dengan usia telah menjadi jauh "lebih muda" selama abad ke-20. .

Ada juga data yang aneh. Dengan demikian, hubungan yang kuat telah diamati antara kandungan kadmium dalam urin dan risiko terkena tekanan darah tinggi pada orang Amerika yang tidak merokok, sementara hubungan seperti itu belum terlihat pada perokok. Sementara itu, konsumsi kadmium di kalangan pecinta rokok jelas lebih tinggi, dan selain itu, kandungan kadmium dalam urin orang Amerika umumnya tiga kali lebih sedikit daripada orang Korea yang disebutkan di atas. Perokok dengan degradasi retina senilis memiliki kadar kadmium urin 1,18 g/g, hampir dua kali lebih tinggi dari perokok tanpa penyakit dan bukan perokok sehat. Namun, bahkan mereka yang bukan perokok yang mengidap penyakit ini memiliki kadmium yang sama sedikitnya dengan orang sehat - yang berarti ini bukan hanya tentang dirinya. Data yang saling bertentangan seperti itu membuat orang bertanya: mungkin peningkatan kandungan kadmium dalam urin tidak mencerminkan penyebabnya, tetapi konsekuensi dari beberapa proses sistemik dalam tubuh? Bagaimanapun, konsumsi kadmium tidak diukur di sebagian besar studi yang disebutkan dalam ulasan, hanya outputnya.

Bagaimana cara mengatasi kadmium dalam tubuh? Ada beberapa studi ilmiah tentang topik ini, dan prinsipnya ditunjukkan dalam karya yang sama dari para peneliti dari North Dakota. Kadmium bukan salah satu elemen vital, jadi tidak ada mekanisme khusus untuk penyerapannya dalam tubuh - kadmium menggunakan yang disediakan untuk logam berat yang serupa dengannya, yang membentuk ion divalen: seng, besi, mangan, dan kalsium. Kurangnya salah satu elemen ini segera menyebabkan peningkatan penyerapan kadmium. Misalnya, kekurangan zat besi meningkatkan kadar kadmium pada wanita Thailand tiga hingga empat kali lipat. Hal yang sama ditemukan dalam penelitian terhadap wanita Bangladesh, tetapi seng juga berperan. Dari sini dapat disimpulkan betapa pentingnya menjaga keseimbangan unsur mikro yang benar dalam tubuh.

Ada juga ide lain. Misalnya, orang Brasil menunjukkan bahwa kafein secara signifikan, lebih dari dua kali, mengurangi kandungan kadmium baik dalam darah maupun dalam jaringan, termasuk organ genital, pada tikus percobaan (“ Toksikologi Reproduksi”, 2013, 35, 137–143; doi:10.1016/j.reprotox.2012.10.009). Menurut peneliti, kafein membentuk kompleks dengan kadmium, mencegah penyerapannya. Kesimpulannya sendiri: kebiasaan minum kopi atau teh dengan makan, yang juga mengandung kafein, adalah benar.

Terkadang ada paradoks: makanan dengan kandungan kadmium yang tinggi tidak mempengaruhi tubuh. Sebagai contoh, sebuah studi tahun 1986 tentang peminum tiram muncul dengan kejutan: pada asupan maksimum 72 tiram per minggu, mereka makan 1.750 mikrogram kadmium, tetapi ini tidak muncul dalam urin atau rambut. Ke mana semua kadmium ini pergi tetap menjadi misteri. Ada anggapan bahwa selenium, yang kandungan dalam tiram itu tinggi, entah bagaimana mengganggu penyerapan kadmium, dan ia tampaknya keluar dengan zat-zat lain yang tidak dapat dimakan melalui usus. Namun, pada tahun 2008, kepatuhan terhadap garis umum dipulihkan: di antara pekerja peternakan tiram yang makan 18 tiram setiap minggu selama lebih dari 12 tahun, kandungan kadmium dalam urin meningkat 2,5 kali lipat dibandingkan rata-rata di Amerika Serikat - hingga 0 , 76 mcg/g.

Atau mungkin lebih baik berurusan dengan kadmium sebelum masuk ke dalam tubuh, misalnya memastikan tidak masuk ke tanah dan udara? Hampir tidak mungkin untuk membebaskan pupuk fosfat dari kadmium, lama dan mahal untuk membiakkan tanaman dengan daya cerna kadmium yang berkurang, meskipun upaya sedang dilakukan sehubungan dengan tembakau, tetapi dimungkinkan untuk membersihkan tanah dengan tanaman hiperakumulator - dalam kasus kadmium, ini nightshade hitam Solanum nigrum, ia adalah buah beri yang dapat dimakan dari corong, varietas Prancis dari tas gembala atau mustard dari yarutka kebiruan atau alpine ( thlaspi caerulescens) dan stonecrop Cina Sedum alfredi. Benar, tidak jelas apa yang harus dilakukan dengan bagian-bagian tanaman ini yang diperkaya dengan kadmium - mereka jelas tidak cocok untuk kompos dan abu yang diperoleh di kebun. Dengan pembakaran industri dari apa yang disebut biofuel padat - jerami, semak belukar, dll. - ada peluang untuk menghilangkan logam berbahaya: perlu untuk memisahkan fraksi asap suhu tinggi yang mengandungnya dari yang bersuhu rendah - lalu abu yang dihasilkan dapat dengan aman dibawa kembali ke ladang, memulihkan kesuburannya.

Namun hal utama yang harus dibersihkan adalah udara. Metode paling radikal dipilih oleh Amerika, dan sekarang otoritas Uni Eropa - perjuangan tanpa kompromi melawan merokok tembakau (“ Perspektif Kesehatan Lingkungan”, 2012, 120, 2, 204–209; doi:10.1289/ehp.1104020). Hasilnya jelas: kandungan kadmium rata-rata dalam urin orang Amerika telah menurun dari 0,36 mcg/g pada tahun 1988 menjadi 0,26 mcg/g pada tahun 2008. Karena bahkan untuk perokok berat (20 bungkus atau lebih setahun menurut standar Amerika) turun dari 0,71 menjadi 0,49, dan untuk non-perokok dari 0,26 menjadi 0,19, harus diasumsikan bahwa larangan merokok di tempat umum secara signifikan mengurangi efek perokok pasif. . Mengingat data di atas tentang bahaya dosis mikro kadmium, larangan semacam itu tampaknya paling mudah diterapkan dan kontribusinya sangat signifikan bagi kesehatan masyarakat. Juga akan bermanfaat untuk memperketat persyaratan emisi dari pabrik metalurgi non-ferrous, rumah boiler dan mobil, dan pada saat yang sama memastikan bahwa debu yang kurang berbahaya terbang dari bawah roda "bersepatu" dengan karet.

Kadmium- elemen dari subkelompok samping dari kelompok kedua, periode kelima dari sistem periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 48. Dilambangkan dengan simbol Cd (lat. Kadmium). Logam transisi perak-putih yang lunak dan dapat ditempa.

Dokter distrik Rolov dibedakan oleh temperamen yang tajam. Jadi, pada tahun 1817, ia memerintahkan agar semua sediaan dengan seng oksida yang diproduksi di pabrik Shenebek milik Herman ditarik dari penjualan. Dari penampilan preparatnya, dia curiga ada arsenik dalam seng oksida! (Zinc oxide masih digunakan untuk penyakit kulit; salep, bubuk, emulsi dibuat darinya.)
Untuk membuktikan kasusnya, auditor yang ketat melarutkan oksida yang dicurigai dalam asam dan melewatkan hidrogen sulfida melalui larutan ini: endapan kuning keluar. Sulfida arsenik hanya berwarna kuning!
Pemilik pabrik mulai menantang keputusan Rolov. Dia sendiri adalah seorang ahli kimia dan, setelah menganalisis sampel produk secara pribadi, tidak menemukan arsenik di dalamnya. Dia melaporkan hasil analisis ke Rolov, dan pada saat yang sama kepada otoritas tanah Hanover. Pihak berwenang, tentu saja, meminta sampel untuk dikirim untuk dianalisis ke salah satu ahli kimia terkemuka. Diputuskan bahwa hakim dalam perselisihan antara Rolov dan Herman harus Profesor Friedrich Stromeyer, yang sejak 1802 telah menjadi ketua kimia di Universitas Göttingen dan posisi inspektur jenderal semua apotek Hanoverian.
Stromeyer dikirim tidak hanya oksida, tetapi juga persiapan seng lainnya dari pabrik Herman, termasuk ZnCO3, dari mana oksida ini diperoleh. Setelah seng karbonat yang dikalsinasi, Strohmeyer memperoleh oksida, tetapi tidak putih, seperti seharusnya, tetapi kekuningan. Pemilik pabrik menjelaskan pewarnaan dengan campuran besi, tetapi Stromeyer tidak puas dengan penjelasan ini. Setelah membeli lebih banyak sediaan seng, ia membuat analisis lengkapnya dan tanpa banyak kesulitan mengisolasi unsur yang menyebabkan menguning. Analisis mengatakan bahwa itu bukan arsenik (seperti yang diklaim Rolov), tetapi bukan besi (seperti yang diklaim Herman).

Itu adalah logam baru yang sebelumnya tidak dikenal, secara kimiawi sangat mirip dengan seng. Hanya hidroksidanya, tidak seperti Zn(OH)2, yang tidak amfoter, tetapi memiliki sifat basa yang jelas.

48 unsur tabel periodik Dalam bentuk bebasnya, unsur baru itu adalah logam putih, lunak dan tidak terlalu kuat, ditutupi dengan lapisan oksida kecoklatan di atasnya. Stromeyer menyebut logam ini kadmium, dengan jelas mengacu pada asal "seng"-nya: kata Yunani telah lama menunjukkan bijih seng dan seng oksida.

Pada tahun 1818, Stromeyer menerbitkan informasi rinci tentang unsur kimia baru, dan segera prioritasnya mulai dilanggar. Yang pertama berbicara adalah Rolov yang sama, yang sebelumnya percaya bahwa ada arsenik dalam persiapan dari pabrik Jerman. Tak lama setelah Stromeyer, ahli kimia Jerman lainnya, Kersten, menemukan unsur baru dalam bijih seng Silesia dan menamakannya melin (dari bahasa Latin mellinus, "kuning seperti quince") karena warna endapan yang dibentuk oleh aksi hidrogen sulfida. Tapi itu kadmium sudah ditemukan oleh Strohmeyer. Kemudian, dua nama lagi diusulkan untuk elemen ini: klaprotium - untuk menghormati ahli kimia terkenal Martin Klaproth dan junonium - setelah asteroid Juno ditemukan pada tahun 1804. Namun nama yang diberikan kepada unsur tersebut oleh penemunya tetap ditetapkan. Benar, dalam literatur kimia Rusia pada paruh pertama abad ke-19. kadmium sering disebut kadmium.

48 ← Kadmium→ Indonesia
sifat atom
Nama, simbol, nomor	Kadmium / Kadmium (Cd), 48
Massa atom (masa molar)	112.411(8) a. e.m. (g/mol)
Konfigurasi elektronik
jari-jari atom
Sifat kimia
jari-jari kovalen
jari-jari ion
Keelektronegatifan	1,69 (skala Pauling)
Potensial elektroda
Keadaan oksidasi
Energi ionisasi (elektron pertama)	867.2 (8,99) kJ/mol (eV)
Sifat termodinamika zat sederhana
Kepadatan (pada n.a.)
Suhu leleh
Suhu didih
Oud. panas fusi	6.11 kJ/mol
Oud. panas penguapan	59,1 kJ/mol
Kapasitas panas molar	26.0 J/(Kmol)
Volume molar	13,1 cm³/mol
Kisi kristal dari zat sederhana
Struktur kisi	heksagonal
Parameter kisi	a=2.979 c=5.618
rasio c/a
Debye suhu
Karakteristik lain
Konduktivitas termal	(300 K) 96,9 W/(m K)

Kadmium adalah logam yang lunak, dapat ditempa, tetapi berat dengan warna abu-abu-perak, elemen sederhana dari tabel periodik Mendeleev. Kandungannya di kerak bumi tidak bisa disebut tinggi, tetapi kadmium adalah elemen jejak: ditemukan di tanah, air laut dan bahkan di udara (terutama di kota). , sebagai aturan, menyertai mineral seng, meskipun mineral kadmium juga ada. Namun, kebanyakan dari mereka tidak memiliki nilai industri. Kadmium tidak membentuk endapan terpisah dan dilepaskan dari bijih limbah setelah seng, timah, atau tembaga dilebur darinya.

Sifat kadmium

Kadmium diproses dengan baik, digulung dan dipoles. Di udara kering, kadmium bereaksi dengan oksigen (terbakar) hanya pada suhu tinggi. Bereaksi dengan asam anorganik membentuk garam. Tidak bereaksi dengan larutan alkali. Dalam keadaan cair, ia bereaksi dengan halogen, belerang, telurium, selenium, dan oksigen.
- Terlepas dari kenyataan bahwa kadmium hadir dalam jumlah kecil di semua organisme hidup dan berpartisipasi dalam metabolisme mereka, uap dan uap senyawanya sangat beracun. Misalnya konsentrasi 2,5 g/cu. m oksida kadmium di udara membunuh setelah 1 menit. Sangat berbahaya menghirup udara yang mengandung debu atau asap yang mengandung kadmium,
- Kadmium memiliki kemampuan terakumulasi dalam tubuh manusia, pada tumbuhan, jamur. Selain itu, senyawa kadmium bersifat karsinogen.
- Kadmium dianggap sebagai salah satu logam berat yang paling berbahaya, diklasifikasikan sebagai zat berbahaya kelas 2, seperti merkuri dan arsenik. Ini berdampak negatif pada sistem enzimatik, hormonal, peredaran darah dan saraf pusat, mengganggu metabolisme kalsium-fosfor (menghancurkan tulang), jadi ketika bekerja dengannya, Anda harus menggunakan perlindungan kimia. Keracunan kadmium membutuhkan perhatian medis yang mendesak.

Aplikasi

Sebagian besar kadmium yang ditambang digunakan untuk produksi pelapis anti-korosi. Lapisan kadmium menciptakan adhesi yang lebih kuat dan lebih ulet pada bagian daripada yang lain, sehingga pelapisan kadmium digunakan untuk melindungi terhadap korosi dalam kondisi yang sangat sulit, misalnya, dalam kontak dengan air laut, untuk melindungi kontak listrik.
- Sangat diminati dalam pembuatan baterai dan akumulator.
- Digunakan sebagai reagen untuk penelitian laboratorium.
- Hampir seperlima dari zat yang dihasilkan digunakan untuk pembuatan pigmen - garam kadmium.
- Digunakan untuk memberikan paduan sifat yang diinginkan. Paduan dengan kadmium dapat melebur (dengan timah, timah, bismut), ulet, dan tahan api (dengan nikel, tembaga, zirkonium), tahan aus. Paduan digunakan untuk memproduksi kabel untuk saluran listrik, solder keras untuk aluminium, bantalan untuk mesin besar dan kuat (kapal, pesawat). Paduan dengan titik leleh rendah digunakan untuk pembuatan coran gipsum, penyolderan kaca dan logam, dan pada beberapa alat pemadam kebakaran.
- Area aplikasi yang sangat penting adalah industri nuklir. Kadmium digunakan untuk menghasilkan batang untuk mengontrol laju reaksi atom dalam reaktor, serta layar pelindung dari radiasi neutron.
- Termasuk dalam semikonduktor, sel surya film, fosfor, stabilisator untuk PVC, tambalan gigi.
- Paduan dengan emas digunakan dalam perhiasan. Dengan memvariasikan rasio emas dan kadmium, paduan warna yang berbeda dapat diperoleh, dari kuning hingga kehijauan.
- Kadang-kadang digunakan dalam cryotechnics karena konduktivitas termal yang tinggi pada suhu yang sangat rendah.
- Kadmium dapat terakumulasi dalam sel kanker, oleh karena itu digunakan dalam beberapa metode terapi antikanker.

Toko PrimeChemicalsGroup menjual produk perlindungan bahan kimia, reagen kimia untuk penelitian laboratorium, barang pecah belah dan instrumen untuk peralatan dan penelitian laboratorium. Pembeli akan menghargai harga terjangkau, pengiriman di Moskow dan wilayah, layanan terbaik.

Sebagian besar kadmium yang diproduksi di dunia digunakan untuk pelapisan listrik dan untuk pembuatan paduan. Kadmium sebagai lapisan pelindung memiliki keunggulan signifikan dibandingkan seng dan nikel, karena lebih tahan korosi pada lapisan tipis; kadmium terikat erat pada permukaan produk logam dan tidak tertinggal ketika rusak.

Sampai saat ini, pelapis kadmium memiliki "penyakit" yang membuat dirinya terasa dari waktu ke waktu. Faktanya adalah bahwa selama deposisi elektrolitik kadmium pada bagian baja, hidrogen yang terkandung dalam elektrolit dapat menembus ke dalam logam. Tamu yang sangat tidak diinginkan ini menyebabkan "penyakit" berbahaya pada baja berkekuatan tinggi - penggetasan hidrogen, yang menyebabkan kerusakan tak terduga pada logam di bawah beban. Ternyata, di satu sisi, pelapisan kadmium secara andal melindungi bagian dari korosi, dan di sisi lain, itu menciptakan ancaman kegagalan prematur bagian tersebut. Itulah sebabnya desainer sering terpaksa menolak "layanan" kadmium.

Para ilmuwan dari Institut Kimia Fisik dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet berhasil menghilangkan "penyakit" lapisan kadmium ini. Titanium adalah obatnya. Ternyata jika hanya ada satu atom titanium per seribu atom kadmium di lapisan kadmium, bagian baja diasuransikan terhadap terjadinya penggetasan hidrogen, karena titanium menarik semua hidrogen keluar dari baja selama proses pelapisan.

Kadmium juga digunakan oleh kriminolog Inggris: dengan bantuan lapisan tertipis dari logam ini, disemprotkan ke permukaan yang diperiksa, adalah mungkin untuk dengan cepat mengidentifikasi sidik jari yang jelas.

Kadmium juga digunakan dalam pembuatan baterai kadmium-nikel. Peran elektroda negatif di dalamnya dilakukan oleh kisi-kisi besi dengan kadmium sepon, dan pelat positif dilapisi dengan nikel oksida; elektrolitnya adalah larutan kalium kaustik. Sumber arus seperti itu dibedakan oleh karakteristik listrik yang tinggi, keandalan yang tinggi, masa pakai yang lama, dan pengisian ulangnya hanya membutuhkan waktu 15 menit.

Sifat kadmium untuk menyerap neutron telah mengarah ke area lain penerapan kadmium - dalam energi nuklir.

Sama seperti mobil tidak dapat berfungsi tanpa rem, reaktor tidak dapat beroperasi tanpa batang kendali untuk menambah atau mengurangi fluks neutron.

Setiap reaktor juga memiliki batang darurat besar yang bekerja jika batang kendali karena alasan tertentu tidak memenuhi tugas yang diberikan kepadanya.

Sebuah kasus instruktif muncul di pembangkit listrik tenaga nuklir di California. Karena beberapa masalah struktural, batang darurat tidak dapat masuk ke boiler tepat waktu - reaksi berantai menjadi tidak terkendali, kecelakaan serius terjadi. Reaktor dengan neutron yang mengamuk menimbulkan bahaya besar bagi penduduk di sekitarnya. Saya harus segera mengevakuasi orang dari zona bahaya sampai "api" nuklir padam. Untungnya, tidak ada korban, tetapi kerugiannya sangat tinggi, dan reaktor rusak untuk beberapa waktu.

Persyaratan utama untuk bahan batang kendali dan darurat adalah kemampuan menyerap neutron, dan kadmium adalah salah satu "spesialis terbesar" di bidang ini. Dengan hanya satu peringatan: jika kita berbicara tentang neutron termal, energinya sangat kecil (diukur dalam seperseratus elektron volt). Pada tahun-tahun awal era atom, reaktor nuklir beroperasi tepat pada neutron termal, dan kadmium telah lama dianggap sebagai "biola pertama" di antara bahan batangan. Namun, kemudian, ia harus menyerahkan peran utama pada boron dan senyawanya. Tetapi untuk kadmium, fisikawan atom menemukan semakin banyak area aktivitas baru: misalnya, menggunakan pelat kadmium yang dipasang di jalur berkas neutron, mereka mempelajari spektrum energinya, menentukan seberapa homogennya, berapa proporsi neutron termal di dalamnya.

Yang menarik bagi para ilmuwan adalah pertumbuhan kristal CMT tanpa bobot, yang merupakan larutan padat tellurides kadmium dan merkuri. Bahan semikonduktor ini sangat diperlukan untuk pembuatan perangkat pencitraan termal - perangkat inframerah paling akurat yang digunakan dalam kedokteran, geologi, astronomi, elektronik, teknik radio, dan banyak bidang sains dan teknologi penting lainnya. Sangat sulit untuk mendapatkan senyawa ini dalam kondisi terestrial: karena perbedaan kepadatan yang besar, komponennya berperilaku seperti pahlawan dari dongeng terkenal oleh I. A. Krylov - angsa, kanker dan tombak, dan sebagai hasilnya, bukannya homogen paduan, diperoleh "pai" kepulan. Demi kristal MCT kecil, seseorang harus menumbuhkan kristal besar dan memotong pelat tertipis dari lapisan batas darinya, dan yang lainnya menjadi sia-sia. Tidak mungkin sebaliknya: bagaimanapun, kemurnian dan homogenitas kristal MCT diperkirakan dalam sepersejuta persen. Tidak heran bahwa di pasar dunia satu gram kristal ini harganya "hanya" delapan ribu dolar.

Cat kuning terbaik adalah kombinasi kadmium dan belerang. Sejumlah besar kadmium dikonsumsi dalam pembuatan cat ini.

KESIMPULAN

Dalam aktivitas beragam kadmium, ada juga aspek negatifnya. Beberapa tahun yang lalu, salah satu pejabat kesehatan AS menemukan bahwa ada hubungan langsung antara kematian akibat penyakit kardiovaskular dan. kandungan kadmium di atmosfer. Kesimpulan ini dibuat setelah survei menyeluruh terhadap penduduk 28 kota di Amerika. Di empat dari mereka - Chicago, New York, Philadelphia dan Indianapolis - kandungan kadmium di udara secara signifikan lebih tinggi daripada di kota-kota lain; proporsi kematian akibat penyakit jantung juga lebih tinggi.

Sementara dokter dan ahli biologi menentukan apakah kadmium berbahaya dan mencari cara untuk mengurangi kandungannya di lingkungan, perwakilan teknologi mengambil setiap tindakan untuk meningkatkan produksinya. Jika selama paruh kedua abad terakhir hanya 160 ton kadmium yang ditambang, maka pada akhir 20-an abad kita produksi tahunannya di negara-negara kapitalis sudah sekitar 700 ton, dan pada 50-an mencapai 7000 ton ( lagi pula, selama ini kadmium memperoleh status sebagai bahan strategis yang ditujukan untuk pembuatan batang reaktor nuklir). Dan di abad ke-21, penggunaan kadmium hanya akan meningkat, berkat sifatnya yang tak tergantikan.

REFERENSI

1) Dzliev I.I. Metalurgi kadmium. Moskow: Metallurgizdat, 1962.

2) Krestovnikov A.N. Kadmium. Moskow: Tsvetmetizdat, 1956.

3) Krestovnikov A.N. Karetnikova V.P. Logam langka. Moskow: Tsvetmetizdat, 1966.

4) Lebedev B.N. Kuznetsova V.A. Logam nonferrous. Moskow: Nauka, 1976.

5) Lyubchenko V.A. Logam nonferrous. Moskow: Nauka, 1963.

6) Maksimova G.V. Kadmium // Jurnal Kimia Anorganik, No. 3, 1959, P-98.

7) Plaksin I.N. Yukhtanov D.M. Hidrometalurgi. Moskow: Metallurgizdat, 1949.

8) Peisakhov I.L. Logam nonferrous. Moskow: Nauka, 1950.

9) Glider V.I. Kadmium sebagai pencegah korosi. Moskow: Tsvetmetizdat, 1952.