Niebieskawo-biały metal, znany jako kadm, jest kowalny, ciągliwy i można go łatwo ciąć nożem. Ze względu na swoją doskonałość jako przewodnika elektrycznego kadm jest często stosowany w galwanotechnice i bateriach. Ponadto kadm i roztwory jego związków są toksyczne i należy się z nimi obchodzić ostrożnie.

Tylko fakty

Historia

Friedrich Strohmeyer, niemiecki chemik, jest uznawany za odkrycie kadmu w 1817 roku, według Dartmouth University, chociaż KSL Hermann i J.C.H. Roloff, niemieccy naukowcy, niezależnie odkryli pierwiastek w tym samym roku. W obu przypadkach kadm znajdował się w tlenku cynku, który był wówczas zwykle stosowany jako lek miejscowy.

Strohmeyer, według Chemicool, przeprowadzał inspekcje aptek w Niemczech. Odkrył, że kilka aptek w Hildesheim w Niemczech używało węglanu cynku zamiast tlenku cynku w swoich lekach miejscowych. Wziął kilka próbek węglanu cynku do ogrzania i przekształcenia w tlenek cynku i zauważył, że kilka próbek świeciło na żółto. Próbki testowano pod kątem zanieczyszczenia żelazem lub ołowiem, ponieważ były to typowe sprawcy, którzy spowodowali zmianę koloru. Nie znaleziono śladów żadnego z tych pierwiastków, a po dalszych badaniach Strohmeyer stwierdził, że były ślady nieznanego pierwiastka. Wyizolował nowy metal i zaproponował nazwę „kadm” dla nowego pierwiastka, po łacińskiej nazwie kalaminy (karbonitu cynku).

Strohmeyer znalazł również kadm w wielu innych związkach cynku, w tym w kilku próbkach, które były podobno czysty cynk, według Chemicool. Oszacował, że kadm stanowi od 0,1 do 1 procent czystego cynku i związków cynku.

Nie było powszechnie wiadomo, że kadm był toksyczny aż do rewolucji przemysłowej w połowie XIX wieku, według Dartmouth University, kiedy to znacznie wzrosło wydobycie i produkcja kadmu i innych metali. Mniej więcej w tym samym czasie , kadm był używany w niektórych lekarstwach, a wielu z tych leków zostało zatrutych, co jest jednym z powodów, dla których między innymi Stromeyer został wysłany do zbadania aptek.

W 1945 r. Bliższe badania i przepisy dotyczące kadmu pojawiły się po incydentach w Japonii, w wyniku których mieszkańcy prowincji Toyama zachorowali i odczuwali ból kości i stawów. Stwierdzono, że do wody używanej do nawadniania wprowadzono podwyższony poziom kadmu plony z pobliskich kopalni cynku. Kiedy plony, zwłaszcza ryż, przekazały ludności zwiększone poziomy kadmu, metal spowodował, że ilość wapnia w kościach i gęstość kości zmniejszyły się wystarczająco, w niektórych przypadkach, nawet simp le ruchy spowodowały złamanie kości.

Źródła kadmu

Kadm nie występuje w dużych ilościach natywnie. Greenockite jest jedynym minerałem zawierającym kadm o jakichkolwiek konsekwencjach. Najczęściej występuje w małych ilościach w rudach cynku, takich jak sfaleryt (ZnS).

Złoża kadmu znajdują się w Kolorado, Illinois, Missouri, Waszyngtonie i Utah, a także w Boliwii, Gwatemali, Węgrzech i Kazachstanie. Jednak prawie cały stosowany kadm jest produktem ubocznym obróbki rud cynku, miedzi i ołowiu. Obecnie, według Koalicji Edukacji Minerałów, kadm jest zwykle produkowany w miejscach, w których cynk jest rafinowany, a nie wydobywany. Do największych producentów kadmu należą Chiny, Japonia, Korea, Meksyk, Stany Zjednoczone, Holandia, Indie, Wielka Brytania, Peru i Niemcy.

Zastosowania kadmu

W 1927 r. Międzynarodowa Konferencja Wag i Miar na nowo zdefiniowała miernik pod względem długości fali czerwonej linii widmowej kadmu. Ta definicja została od tego czasu zmieniona.

Kadm jest używany w akumulatorach niklowo-kadmowych i można go znaleźć w wielu urządzeniach, w tym telefonach komórkowych, elektronarzędziach bezprzewodowych, aparatach, komputerach oraz w awaryjnych zasilaczach i lampach , według Koalicji Edukacji Minerałów. Jest również używany w prętach reaktorów jądrowych do kontrolowania reakcji rozszczepienia jądrowego ze względu na jego zdolność do pochłaniania neutronów.

Według Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), około 83 procent wydobywanego kadmu jest wykorzystywane w bateriach, 8 procent jako pigmenty, 7 procent jako powłoki i powłoki, 1 procent jako stabilizator plastiku i 1 procent w stopach nieżelaznych, urządzeniach fotowoltaicznych i inne zastosowania.

Kto wiedział?

• Kadm stanowi 150 części na miliard w skorupie ziemskiej i zwykle występuje z cynkiem, który ma bardzo podobny związek chemiczny właściwości według Chemicool.
• Według Jefferson Laboratory, nazwa kadm pochodzi od łacińskiego słowa cadmia i greckiego kadmeia, które są starożytnymi nazwami kalaminy (karbonit cynku lub ZnCO3).
• Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Kadmu, kadm był używany jako pigment w czerwonych, pomarańczowych i żółtych farbach ze względu na blask tych kolorów w naturalnie występującym siarczku kadmu.
• Vincent van Gogh był wybitnym użytkownikiem pigmentów kadmowych według Międzynarodowego Stowarzyszenia Kadmu.
• Do pierwszej wojny światowej Niemcy były jedynym dostawcą kadmu według Międzynarodowego Stowarzyszenia Kadmu, a także używały różnych wytwarzanych przez nią czerwieni, pomarańczy i żółci.
• Według United States Geological Survey (USGS) kadm jest obecny w rudach cynku, a stosunek cynku do kadmu wynosi od 200: 1 do 400: 1.
• Kadm jest toksyczny i może prowadzić do zatrucia kadmem.

Wpływ na zdrowie i środowisko

Kadm może powodować poważne ral skutki zdrowotne, według Lenntech, w tym bóle żołądka, silne wymioty, biegunka, złamania kości, zaburzenia psychiczne, rak i uszkodzenie układu rozrodczego, ośrodkowego układu nerwowego, układu odpornościowego i prawdopodobnie DNA.

Według według ATSDR ludzie i zwierzęta są narażeni na kadm głównie poprzez żywność, wodę i palenie. Osoby pracujące bezpośrednio z kadmem są również narażone przez drogi oddechowe.

Wiadomo, że żywność, taka jak warzywa liściaste, ziemniaki, zboża, orzeszki ziemne, soja, nasiona słonecznika i liście tytoniu, zawiera wysoki poziom kadmu, zazwyczaj od 0,05 do 0,12 mg kadmu na kilogram produktu, zgodnie z ATSDR. Osoby niepalące zwykle mają średnio 0,38 mikrogramów kadmu na litr krwi. W niektórych grupach palaczy stwierdzono poziom 1,58 mikrogramów kadmu na litr krwi. Kadm gromadzi się w nerkach i wątrobie i może pozostawać przez wiele lat i powoli opuszcza organizm wraz z moczem i kałem.

Odpady kadmu z przemysłu koncentrują się głównie w glebie, a niewielkie ilości dostają się do powietrza w wyniku spalania paliwa kopalne i woda przez odpady przemysłowe – twierdzi Lenntech. Kadm może następnie przedostać się do pożywienia przez rośliny wchłaniające pierwiastek przez glebę. Organizmy żyjące w glebie, takie jak dżdżownice, są bardzo podatne na zatrucie kadmem, co może mieć poważny wpływ na cały ekosystem gleby.

Życie morskie, zwłaszcza te żyjące w słodkiej wodzie, w tym małże, ostrygi, krewetki, homary i ryby, są zwykle podatne na zatrucie kadmem.

Aktualne badania

Ponieważ kadm jest znaną substancją rakotwórczą, wiele badań dotyczy dokładnie tego, jak kadm wpływa na zdrowie. Oprócz raka i innych skutków wymienionych powyżej, istnieją dowody na to, że ekspozycja na kadm może być powiązana z otyłością.

Jedno z takich badań dotyczy związku między ekspozycją na kadm a otyłością, która z kolei może prowadzić do wielu innych chorób, takich jak cukrzyca typu 2 i układ sercowo-naczyniowy choroby, według badania z 2016 roku opublikowanego w Epigenomics. W badaniu stwierdzono, że kadm i inne metale ciężkie, w tym ołów, są klasyfikowane przez agencje ochrony środowiska w pierwszej dziesiątce zagrożeń dla środowiska. Narażenie na te metale może potencjalnie zwiększyć ryzyko otyłości.

Według badań, otyłość może być spowodowana wieloma czynnikami, a naukowcy badali wzorce między narażeniem na metale ciężkie a otyłością. Stwierdzono powiązania, że zmiany DNA przyczyniają się do wczesnego początku otyłości, a zmiany mogą wystąpić w wyniku narażenia na kadm i inne metale ciężkie, zwłaszcza w okresie prenatalnym. Badania wykazały, że otyłość ma silny związek z funkcjonowaniem mózgu, a ekspozycja na kadm może wpływać na rozwój neurologiczny, potencjalnie prowadząc do tego, jak działa sygnalizacja związana z apetytem w mózgu, powodując zwiększone zużycie kalorii.