Kadmium

Från GuldWiki
Hoppa till: navigering, sök
Kadmium
Cd-TableImage.png
Tecken
Cd
Atomnr.
48
Grupp
12
Period
5
Block
d
Allmänt
Ämnesklassövergångsmetaller
Densitet8650 kg/m3 (273 K)
Hårdhet2
UtseendeSilvrigt grå
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa112,411 u
Atomradie (beräknad)155 (161) pm
Kovalent radie148 pm
van der Waalsradie158 pm
Elektronkonfiguration[Kr]4d105s2
e per skal2, 8, 18, 18, 2
Oxidationstillstånd (O)2 (svag bas)
Kristallstrukturhexagonal
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillståndfast
Smältpunkt594,22 K (321,07 °C)
Kokpunkt1040 K (767 °C)
Molvolym13,00 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme100 kJ/mol
Smältvärme6,192 kJ/mol
Ångtryck14,8 Pa vid 597 K
Ljudhastighet2310 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet1,69 (Paulingskalan)
Värmekapacitet233 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga13,8 × 106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga96,8 W/(m·K)
1a jonisationspotential867,8 kJ/mol
2a jonisationspotential1631,4 kJ/mol
3e jonisationspotential3616 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod.
108Cd 0,89 % 108Cd, stabil isotop med 60 neutroner
110Cd 12,49 % 110Cd, stabil isotop med 62 neutroner
111Cd 12,8 % 111Cd, stabil isotop med 63 neutroner
112Cd 24,13 % 112Cd, stabil isotop med 64 neutroner
113Cd syntetisk 7,7 × 1015 år β- 0,316 113In
113Cd syntetisk 14,1 år β-
IT
0,580
0,264
113In
 
114Cd 28,73 % 114Cd, stabil isotop med 66 neutroner
116Cd 7,49 % 116Cd, stabil isotop med 68 neutroner
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Kadmium, (latinskt namn: Cadmium) Cd, är ett relativt ovanligt metalliskt grundämne som räknas som en tungmetall. I periodiska systemet tillhör kadmium grupp tolv, samma grupp som zink och kvicksilver. I jordskorpan är grundämnet tämligen ovanligt, och förekommer då främst tillsammans med zink.

Biologisk betydelse

Kadmium har ingen livsnödvändig funktion och i höga halter är metallen giftig för alla former av liv. Det är toxiskt genom att kadmium binder till svavelföreningar och därigenom hämmar funktionen på vissa enzymer. Den vanligaste upptagningsvägen är genom födan; i Sverige är det genomsnittliga intaget cirka 0,07 mg per vecka och person. Världshälsoorganisationen (WHO) har som riktvärde att kadmium i föda hos vuxna inte bör överskrida 0,5 mg/vecka. I den mänskliga kroppen lagras det mesta kadmiumet i lever och njure där det oskadliggörs av ett speciellt protein (metallotionein). Kroppen utsöndrar kadmium mycket sakta genom urinen och halveringstiden är cirka 10 år. Det är när tillförseln av kadmium är större än vad kroppen kan binda som det börjar bli problem som bland annat kan leda till njurskador och skelettdeformationer. Gränsen för när skadorna börjar uppstå ligger på omkring 200 µg kadmium per gram njure, vilket kan jämföras med 30–40 µg som är den genomsnittliga mängden hos den svenska befolkningen. Rökare har i regel högre halter av kadmium i kroppen. Kadmium överförs inte från moder till foster.

Studier har visat att absorptionen av kadmium är dålig från tarmen och att det mesta avgår med avföringen. Dock kan kadmiumabsorptionen bero på järndepåerna. Studier av Berglund et al, 1994 och Åkesson, 2000, har visat att små till tomma järndepåer (serum ferritin mindre än 30 mikrogram/L) ökar upptaget av kadmium. Kadmium har hög affinitet till DMT1 (transportprotein för bland annat järn, från tarmen till blodbanan), då detta transportprotein blir uppreglerat vid järnbrist. Även har man sett könsskillnader i kadmiumupptaget då kvinnor innan menopausen har en högre absorptionsgrad på grund av menstruationen.

Framställning

Kadmium framställs huvudsakligen som en biprodukt vid zinkframställningen. Kadmium förekommer främst i mineralet zinkblände där koncentrationen ligger mellan 0,05 % och 0,8 %. Egentliga kadmiummineral såsom greenockit (CdS) och otavit (CdCO3) är sällsynta. Världsproduktionen av kadmium ökade kraftigt från 1940-talet fram till slutet av 1970-talet, då mängden stagnerade. Mellan 1993–97 var den genomsnittliga konsumtionen 17 800 ton/år, varav Sverige svarade för 1,6 %.

Användningsområden

Kadmium har haft många användningsområden, bland annat har det använts till färgpigment till exempel gulare färger, ytbehandling, stabilisator i plaster och till nickel-kadmiumackumulatorer ("uppladdningsbara batterier"). I Sverige förbjöds användningen av kadmium i stabilisatorer för plaster år 1982, vilket i praktiken kom att inbegripa olika färgämnen och ytbehandlingsmedel. Kadmiumutsläppen har minskat kontinuerligt sedan förbudet; exempelvis släpptes 25 ton ut i form av luftföroreningar från svenska källor år 1970, att jämföra med 1988 då utsläppen var nere i 2,5 ton. Till vatten var utsläppet 1985 2,5 ton. Detta utsläpp har främst sitt ursprung i gruvor och metallverk.

Källor

  • Nationalencyklopedin10. Bra Böcker. 1989. Sid. 326. ISBN 91-7024-621-1 
  • Sherwood, Martin (1990). Kemin, Grundämnen & föreningar. Bonniers. Sid. 32. ISBN 91-34-50893-7 

Se även