Het blauwachtig witte metaal dat bekend staat als cadmium is kneedbaar, taai en kan gemakkelijk met een mes worden gesneden. Vanwege zijn uitstekende eigenschappen als elektrische geleider, wordt cadmium vaak gebruikt bij galvaniseren en in batterijen. Cadmium en oplossingen van zijn verbindingen zijn ook giftig en moeten voorzichtig worden behandeld.

Alleen de feiten

Geschiedenis

Friedrich Strohmeyer, een Duitse chemicus, wordt gecrediteerd voor ontdekte cadmium in 1817, volgens Dartmouth University, hoewel KSL Hermann en J.C.H. Roloff, Duitse wetenschappers, ontdekten het element onafhankelijk in hetzelfde jaar. In beide gevallen werd cadmium aangetroffen in zinkoxide, dat in die tijd doorgaans als actueel geneesmiddel werd gebruikt.

Strohmeyer inspecteerde volgens Chemicool apotheken in Duitsland. Hij ontdekte dat verschillende apotheken in Hildesheim, Duitsland, zinkcarbonaat gebruikten in plaats van zinkoxide in hun actuele medicatie. Hij nam verschillende monsters van het zinkcarbonaat om te verhitten en om te zetten in zinkoxide en merkte op dat verschillende monsters geel gloeiden. De monsters werden getest op ijzer- of loodverontreiniging, aangezien dit de typische boosdoeners waren die die kleurverandering veroorzaakten. Er werden geen sporen van een van deze elementen gevonden en bij verder onderzoek ontdekte Strohmeyer dat er sporen waren van een onbekend element. Hij isoleerde het nieuwe metaal en stelde de naam “cadmia” voor het nieuwe element voor, naar de Latijnse naam voor calamine (zinkcarboniet).

Strohmeyer vond ook cadmium in vele andere zinkverbindingen, waaronder verschillende monsters die zogenaamd puur zink, volgens Chemicool. Hij schatte dat cadmium tussen 0,1 en 1 procent puur zink en zinkverbindingen bevat.

Het was niet algemeen bekend dat cadmium giftig was tot de industriële revolutie in het midden van de 19e eeuw, volgens de Dartmouth University, toen de winning en productie van cadmium en andere metalen enorm toenam. Ongeveer tegelijkertijd werd cadmium in sommige medicijnen gebruikt en velen die deze medicijnen gebruikten, raakten vergiftigd, wat een deel van de reden is dat onder andere Stromeyer naar apotheken werd gestuurd.

In 1945 ontstonden er nadere studies en voorschriften voor cadmium nadat incidenten in Japan ertoe hadden geleid dat inwoners van de provincie Toyama ziek werden en pijn in hun botten en gewrichten kregen. Er werd vastgesteld dat verhoogde cadmiumgehaltes in het water dat wordt gebruikt om te irrigeren de gewassen van nabijgelegen zinkmijnen. Toen de gewassen, vooral rijst, de verhoogde cadmiumgehaltes aan de bevolking doorgaven, zorgde het metaal ervoor dat de hoeveelheid calcium in de botten en de dichtheid van de botten voldoende afnam, in sommige gevallen, zelfs simp le bewegingen veroorzaakten het breken van botten.

Bronnen van cadmium

Cadmium komt van nature niet in overvloed voor. Greenockite is het enige mineraal van welke betekenis dan ook dat cadmium draagt. Het wordt meestal in kleine hoeveelheden aangetroffen in zinkertsen, zoals sfaleriet (ZnS).

Mineraalafzettingen van cadmium worden gevonden in Colorado, Illinois, Missouri, Washington en Utah, evenals in Bolivia, Guatemala, Hongarije en Kazachstan. Bijna al het cadmium dat wordt gebruikt, is echter een bijproduct van de behandeling van zink-, koper- en loodertsen. Tegenwoordig wordt cadmium volgens de Minerals Education Coalition meestal geproduceerd op plaatsen waar zink wordt geraffineerd in plaats van gedolven. Topproducenten van cadmium zijn onder meer China, Japan, Korea, Mexico, de Verenigde Staten, Nederland, India, het Verenigd Koninkrijk, Peru en Duitsland.

Gebruik van cadmium

In 1927 de internationale conferentie over maten en gewichten heeft de meter opnieuw gedefinieerd in termen van de golflengte van de rode cadmium spectraallijn. Deze definitie is sindsdien gewijzigd.

Cadmium wordt gebruikt in oplaadbare nikkel-cadmium-batterijen en is te vinden in veel apparaten, waaronder mobiele telefoons, draadloze elektrische gereedschappen, camera’s, computers en in noodstroomvoorzieningen en -lampen , volgens de Minerals Education Coalition. Het wordt ook gebruikt in kernreactorstaven om kernsplijtingsreacties onder controle te houden vanwege zijn vermogen om neutronen te absorberen.

Volgens het Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), ongeveer 83 procent van het gedolven cadmium wordt gebruikt in batterijen, 8 procent als pigmenten, 7 procent als coatings en platings, 1 procent als stabilisator voor plastic en 1 procent in non-ferro legeringen, fotovoltaïsche apparaten en andere toepassingen.

Wie wist?

• Cadmium maakt 150 gewichtsdelen per miljard uit in de aardkorst en wordt meestal aangetroffen met zink, dat een zeer vergelijkbare chemische stof heeft eigenschappen, volgens Chemicool.
• Volgens het Jefferson Laboratory komt de naam cadmium van het Latijnse woord cadmia en het Griekse woord kadmeia, wat oude namen zijn voor calamine (zinkcarboniet of ZnCO3).
• Volgens de International Cadmium Association, werd cadmium gebruikt als pigment in rode, oranje en gele verven vanwege de schittering van die kleuren in natuurlijk voorkomend cadmiumsulfide.
• Vincent van Gogh was een prominente gebruiker van cadmium-gepigmenteerde verf en gebruikte een verscheidenheid van de rode, oranje en gele kleuren die het produceerde, volgens de International Cadmium Association.
• Tot de Eerste Wereldoorlog was Duitsland de enige leverancier van cadmium, volgens de International Cadmium Association.
• Volgens de United States Geological Survey (USGS) is cadmium aanwezig in zinkertsen met verhoudingen van zink tot cadmium tussen 200: 1 en 400: 1.
• Cadmium is giftig en kan leiden tot cadmiumvergiftiging.

Gevolgen voor de gezondheid en het milieu

Cadmium kan zeef Volgens Lenntech, waaronder buikpijn, ernstig braken, diarree, botbreuken, psychische stoornissen, kanker en schade aan voortplantingsstelsel, centraal zenuwstelsel, immuunsysteem en mogelijk DNA.

volgens de ATSDR worden mensen en dieren voornamelijk aan cadmium blootgesteld via voedsel, water en roken. Wie rechtstreeks met cadmium werkt, wordt ook via inademing blootgesteld.

Van voedingsmiddelen zoals bladgroenten, aardappelen, granen, pinda’s, sojabonen, zonnebloempitten en tabaksbladeren is bekend dat ze een hoog cadmiumgehalte bevatten, meestal tussen 0,05 en 0,12 mg cadmium per kilogram product, volgens de ATSDR. Doorgaans hebben niet-rokers gemiddeld 0,38 microgram cadmium per liter bloed. Bij sommige groepen rokers zijn gehaltes van 1,58 microgram cadmium per liter bloed gevonden. Cadmium concentreert zich in de nieren en lever en kan vele jaren achterblijven en verlaat het lichaam langzaam via urine en uitwerpselen.

Cadmiumafval van industrieën concentreert zich voornamelijk in de bodem, waarbij kleine hoeveelheden in de lucht terechtkomen door verbranding van fossiele brandstoffen en het water door het bedrijfsafval, aldus Lenntech. Cadmium kan dan in de voedselvoorziening komen doordat planten het element via de grond opnemen. Organismen die in de bodem leven, zoals regenwormen, zijn zeer vatbaar voor cadmiumvergiftiging, die het hele bodemecosysteem ernstig kan aantasten.

Het zeeleven, vooral degenen die in zoet water leven, waaronder mosselen, oesters, garnalen, kreeften en vissen, zijn vaak vatbaar voor cadmiumvergiftiging.

Huidig onderzoek

Omdat cadmium een bekende kankerverwekkende stof is, wordt er veel onderzoek gedaan naar hoe cadmium de gezondheid precies beïnvloedt. Naast kanker en de andere hierboven genoemde effecten, zijn er aanwijzingen dat blootstelling aan cadmium verband kan houden met obesitas.

Een van deze onderzoeken is het onderzoeken van een verband tussen blootstelling aan cadmium en obesitas, wat op zijn beurt kan leiden tot vele andere ziekten zoals diabetes type 2 en cardiovasculaire aandoeningen. ziekte, volgens de studie uit 2016 gepubliceerd in Epigenomics. De studie stelt dat cadmium en andere zware metalen, waaronder lood, door milieugezondheidsinstanties in de top tien van milieuverontreinigende stoffen worden gerangschikt. De blootstelling aan deze metalen kan mogelijk het risico op obesitas vergroten.

Obesitas kan volgens de studie door vele factoren worden veroorzaakt en de onderzoekers bestudeerden patronen tussen blootstelling aan zware metalen en obesitas. Er is verbanden gevonden dat DNA-veranderingen bijdragen aan vroeg beginnende obesitas, en de veranderingen kunnen optreden als gevolg van blootstelling aan cadmium en andere zware metalen, vooral tijdens de prenatale periode. Volgens de studie heeft obesitas een sterke relatie met de hersenfunctie, en cadmiumblootstelling kan de neurologische ontwikkeling beïnvloeden, mogelijk leidend tot de werking van signalering met betrekking tot eetlust in de hersenen, resulterend in een verhoogd calorieverbruik.