Kadmium

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Kadmium
Cd-TableImage.png
Tecken
Cd
Atomnr.
48
Grupp
12
Period
5
Block
d
Allmänt
Ämnesklass övergångsmetaller
Densitet 8650 kg/m3 (273 K)
Hårdhet 2
Utseende Silvrigt grå
Utseende
Atomens egenskaper
Atommassa 112,411 u
Atomradie (beräknad) 155 (161) pm
Kovalent radie 148 pm
van der Waalsradie 158 pm
Elektronkonfiguration [Kr]4d105s2
e per skal 2, 8, 18, 18, 2
Oxidationstillstånd (O) 2 (svag bas)
Kristallstruktur hexagonal
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillstånd fast
Smältpunkt 594,22 K (321,07 °C)
Kokpunkt 1040 K (767 °C)
Molvolym 13,00 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme 100 kJ/mol
Smältvärme 6,192 kJ/mol
Ångtryck 14,8 Pa vid 597 K
Ljudhastighet 2310 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet 1,69 (Paulingskalan)
Värmekapacitet 233 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga 13,8 × 106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga 96,8 W/(m·K)
1a jonisationspotential 867,8 kJ/mol
2a jonisationspotential 1631,4 kJ/mol
3e jonisationspotential 3616 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.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Kadmium upptäcktes av tysken Friedrich Stromeyer år 1817 som en förorening i zinkkarbonat, vilket vid upphettning gav en gulfärgad oxid till skillnad från ren zinkoxid som är vit efter avsvalning, samt oberoende av honom av den tyske kemisten Karl Samuel Leberecht Hermann. Namnet kommer från kadmeia, det antika namnet på zinkkarbonat. Stromeyer var även den förste att framställa metalliskt kadmium. [1]

Biologisk betydelse[redigera | redigera wikitext]

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[redigera | redigera wikitext]

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[redigera | redigera wikitext]

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[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011

Se även[redigera | redigera wikitext]