Sinivalkoinen metalli, joka tunnetaan kadmiumina, on taipuisa, sitkeää ja se voidaan helposti leikata veitsellä. Kadmiumia käytetään erinomaisesti sähkönjohtimena, ja sitä käytetään usein galvanoinnissa ja paristoissa. Kadmium ja sen yhdisteiden liuokset ovat myös myrkyllisiä, ja niitä on käsiteltävä varovasti.

Vain tosiasiat

Historia

Saksalainen kemisti Friedrich Strohmeyer hyvitetään kadmiumin löytäminen vuonna 1817 Dartmouthin yliopiston mukaan, vaikka KSL Hermann ja J.C.H. Saksalaiset tutkijat Roloff löysivät elementin itsenäisesti samana vuonna. Molemmissa tapauksissa kadmiumia löydettiin sinkkioksidista, jota käytettiin tyypillisesti ajankohtaisena lääkkeenä tuolloin.

Strohmeyer oli Chemicoolin mukaan tarkastamassa apteekkeja Saksassa. Hän havaitsi, että useat apteekit Hildesheimissa, Saksassa, käyttivät sinkkikarbonaattia sinkkioksidin sijasta ajankohtaisissa lääkkeissään. Hän otti useita näytteitä sinkkikarbonaatista lämmittämään ja muuntamaan sinkkioksidiksi ja huomasi, että useat näytteet loivat keltaisena. Näytteistä testattiin rauta- tai lyijykontaminaatio, koska ne olivat tyypillisiä syyllisiä, jotka aiheuttivat kyseisen värimuutoksen. Kummastakaan näistä elementeistä ei löytynyt jälkiä, ja lisätutkimusten jälkeen Strohmeyer havaitsi tuntemattoman elementin jälkiä. Hän eristää uuden metallin ja ehdotti uudelle elementille nimen ”kadmia” kalamiinin (sinkkikarboniitti) latinankielisen nimen jälkeen.

Strohmeyer löysi kadmiumia myös monista muista sinkkiyhdisteistä, mukaan lukien useita näytteitä, jotka olivat oletettavasti puhdasta sinkkiä, Chemicoolin mukaan. Hän arvioi, että kadmium muodosti 0,1 – 1 prosenttia puhdasta sinkkiä ja sinkkiyhdisteissä.

Kadmium ei ollut myrkyllistä ennen teollista vallankumousta 1800-luvun puolivälissä, Dartmouthin yliopiston mukaan, jolloin kadmiumin ja muiden metallien kaivostoiminta ja tuotanto lisääntyivät. Noin samaan aikaan kadmiumia käytettiin joissakin lääkkeissä, ja monet, jotka käyttivät näitä lääkkeitä, päätyivät myrkytykseen, mikä on osa syytä muun muassa Stromeyerin lähettämiseen apteekkeihin.

Vuonna 1945 tarkempia kadmiumin tutkimuksia ja säännöksiä syntyi sen jälkeen, kun Japanissa tapahtuneet tapaukset johtivat Toyaman maakunnan asukkaiden sairastumiseen ja kipuun luissaan ja nivelissään. Todettiin, että kasteluun käytettyyn veteen oli lisätty kadmiumin määrää. läheisten sinkkikaivosten satot. Kun viljelykasvit, erityisesti riisi, siirtyivät väestölle lisääntyneen kadmiumpitoisuuden läpi, metalli aiheutti kalsiumäärän luissa ja luiden tiheyden laskevan riittävästi, joskus on jopa yksinkertainen le-liikkeet aiheuttivat luiden murtumisen.

Kadmiumin lähteet

Kadmiumia ei esiinny runsaasti luontaisesti. Greenockite on ainoa mineraali kaikista seurauksista, jossa on kadmiumia. Sitä esiintyy useimmiten pieninä määrinä sinkkimalmeissa, kuten sfaleriitissa (ZnS).

Kadmiummineraaliesiintymiä on Coloradossa, Illinoisissa, Missourissa, Washingtonissa ja Utahissa sekä Boliviassa, Guatemalassa, Unkarissa ja Kazakstanissa. Lähes kaikki käytössä oleva kadmium on kuitenkin sivutuote sinkin, kuparin ja lyijymalmien käsittelyssä. Minerals Education Coalitionin mukaan kadmiumia tuotetaan tyypillisesti paikoissa, joissa sinkkiä jalostetaan eikä louhita. Suurimpia kadmiumin tuottajia ovat Kiina, Japani, Korea, Meksiko, Yhdysvallat, Alankomaat, Intia, Iso-Britannia, Peru ja Saksa.

Kadmiumin käyttö

Vuonna 1927 Kansainvälinen paino- ja mittakonferenssi määritteli mittarin uudelleen punaisen kadmiumin spektriviivan aallonpituuden suhteen. Tätä määritelmää on sittemmin muutettu.

Kadmiumia käytetään ladattavissa nikkeli-kadmiumakkuissa, ja sitä löytyy monista laitteista, kuten matkapuhelimista, langattomista sähkötyökaluista, kameroista, tietokoneista sekä hätävirtalähteistä ja valoista. , Minerals Education Coalitionin mukaan. Sitä käytetään myös ydinreaktorisauvoissa pitämään ydinfissioreaktiot hallinnassa, koska se kykenee absorboimaan neutroneja.

Toxic Agency Aineiden ja tautien rekisteri (ATSDR), noin 83 prosenttia kaivetusta kadmiumista käytetään paristoissa, 8 prosenttia pigmentteinä, 7 prosenttia päällysteinä ja pinnoitteina, 1 prosentti muovin stabilointiaineena ja 1 prosenttia värimetalliseoksissa, aurinkosähkölaitteissa ja muut käyttötarkoitukset.

Kuka tiesi?

• Kadmium muodostaa maapallon kuoressa 150 paino-osaa miljardia painoprosenttia ja sitä löytyy tyypillisesti sinkistä, jolla on hyvin samanlaisia kemikaaleja ominaisuudet, Chemicoolin mukaan.
• Jeffersonin laboratorion mukaan nimi kadmium tulee latinankielisestä sanasta cadmia ja kreikkalaisesta sanasta kadmeia, jotka ovat antiikin nimiä kalamiinille (sinkkikarboniitti tai ZnCO3).
• Kansainvälisen kadmiumyhdistyksen kadmiumia käytettiin pigmenttinä punaisissa, oransseissa ja keltaisissa maaleissa näiden värien loistavuuden vuoksi luonnossa esiintyvässä kadmiumsulfidissa.
• Vincent van Gogh oli merkittävä kadmiumpigmenttinen käyttäjä. maalasi ja käytti erilaisia punaisia, appelsiineja ja keltaisia sen tuottamia kansainvälisen kadmiumyhdistyksen mukaan.
• Saksa oli ensimmäiseen maailmansotaan asti ainoa kadmiumin toimittaja Kansainvälisen kadmiumyhdistyksen mukaan. / li>
• Yhdysvaltain geologisen tutkimuskeskuksen (USGS) mukaan kadmiumia on läsnä sinkkimalmeissa, joissa sinkin ja kadmiumin suhde on 200: 1 – 400: 1.
• Kadmium on myrkyllistä ja voi johtaa kadmiummyrkytykseen.

Terveys- ja ympäristövaikutukset

Kadmium voi aiheuttaa Lenntechin mukaan terveydelliset vaikutukset, mukaan lukien vatsakivut, voimakas oksentelu, ripuli, luunmurtuma, psykologiset häiriöt, syöpä ja lisääntymisjärjestelmän, keskushermoston, immuunijärjestelmän ja mahdollisesti DNA: n vauriot.

ATSDR: lle ihmiset ja eläimet altistuvat pääasiassa kadmiumille ruoan, veden ja tupakoinnin kautta. Ne, jotka työskentelevät suoraan kadmiumin kanssa, altistuvat myös hengitettynä.

Ruokien, kuten lehtivihreiden, perunoiden, jyvien, maapähkinöiden, soijapapujen, auringonkukansiementen ja tupakanlehtien, tiedetään sisältävän runsaasti kadmiumia, tyypillisesti 0,05–0,12 mg kadmiumia tuotekiloa kohti ATSDR: n mukaan. Yleensä tupakoimattomilla on keskimäärin 0,38 mikrogrammaa kadmiumia verilitraa kohti. Joistakin tupakoitsijaryhmistä on löydetty 1,58 mikrogrammaa kadmiumia verilitraa kohti. Kadmium keskittyy munuaisiin ja maksaan, ja se voi pysyä monien vuosien ajan ja poistuu kehosta hitaasti virtsan ja ulosteiden kautta.

Teollisuuden kadmiumjätteet keskittyvät pääasiassa maaperään, ja pienet määrät pääsevät ilmaan polttamalla fossiilisia polttoaineita ja vettä teollisuusjätteen kautta Lenntechin mukaan. Kadmium voi sitten päästä elintarviketarjontaan kasvien imemällä alkuaineen maaperän läpi. Maaperässä elävät organismit, kuten lierot, ovat erittäin alttiita kadmiummyrkytykselle, joka voi vaikuttaa vakavasti koko maaperän ekosysteemiin.

Meren elämä, etenkin makeassa vedessä elävät, mukaan lukien simpukat, osterit, katkaravut, hummerit ja kalat, ovat yleensä alttiita kadmiummyrkytyksille.

Nykyinen tutkimus

Koska kadmium on tunnettu syöpää aiheuttava aine, paljon tutkimusta tehdään siitä, miten kadmium vaikuttaa terveyteen. Syövän ja muiden yllä lueteltujen vaikutusten lisäksi on joitain todisteita siitä, että kadmiumaltistus voi liittyä liikalihavuuteen.

Yksi tällainen tutkimus on kadmiumaltistuksen ja liikalihavuuden välisen suhteen tutkiminen, mikä puolestaan voi johtaa moniin muihin sairauksiin, kuten tyypin 2 diabetekseen ja sydän- ja verisuonitautiin Epigenomicsissa julkaistun vuoden 2016 tutkimuksen mukaan. Tutkimuksessa todetaan, että kadmium ja muut raskasmetallit, mukaan lukien lyijy, luokitellaan ympäristöterveysvirastojen kymmenen parhaan ympäristön epäpuhtausongelman joukkoon. Näiden metallien altistuminen voi lisätä liikalihavuuden riskiä.

Liikalihavuus voi tutkimuksen mukaan johtua monista tekijöistä, ja tutkijat tutkivat raskasmetallialtistuksen ja liikalihavuuden välisiä malleja. Yhteyksiä on havaittu, että DNA-muutokset vaikuttavat varhaisessa vaiheessa alkavaan liikalihavuuteen, ja muutokset voivat tapahtua kadmiumille ja muille raskasmetalleille altistumisen takia, erityisesti synnytystä edeltävänä aikana. Liikalihavuudella on osoitettu olevan vahva suhde aivotoimintaan tutkimuksen mukaan, ja kadmiumaltistus voi vaikuttaa hermoston kehitykseen, mikä voi johtaa siihen, miten aivojen ruokahaluun liittyvä signalointi toimii ja johtaa lisääntyneeseen kalorinkulutukseen.