Den blåvita metallen som kallas kadmium är formbar, duktil och kan enkelt skäras med en kniv. På grund av sin excellens som elektrisk ledare används kadmium ofta vid galvanisering och i batterier. Dessutom är kadmium och lösningar av dess föreningar giftiga och måste hanteras försiktigt.

Bara fakta

Historia

Friedrich Strohmeyer, en tysk kemist, krediteras upptäcka kadmium 1817, enligt Dartmouth University, även om KSL Hermann och J.C.H. Roloff, tyska forskare, upptäckte självständigt elementet samma år. I båda fallen hittades kadmium i zinkoxid, som vanligtvis användes som en aktuell medicin vid den tiden.

Strohmeyer inspekterade enligt Chemicool apotek i Tyskland. Han fann att flera apotek i Hildesheim, Tyskland, använde zinkkarbonat istället för zinkoxid i sina aktuella mediciner. Han tog flera prover av zinkkarbonat för att värma upp och omvandla till zinkoxid och märkte att flera prover glödde gult. Proverna testades med avseende på järn- eller blyföroreningar, eftersom det var de typiska synderna som orsakade den färgförändringen. Inga spår av något av dessa element hittades, och vid ytterligare undersökning fann Strohmeyer att det fanns spår av ett okänt element. Han isolerade den nya metallen och föreslog namnet ”cadmia” för det nya elementet, efter det latinska namnet för kalamin (zinkkarbonit).

Strohmeyer hittade också kadmium i många andra zinkföreningar, inklusive flera prover som var förmodligen ren zink, enligt Chemicool. Han uppskattade att kadmium utgör mellan 0,1 och 1 procent rent zink och i zinkföreningar.

Det var inte allmänt känt att kadmium var giftigt fram till den industriella revolutionen i mitten av 1800-talet, enligt Dartmouth University, när brytningen och produktionen av kadmium och andra metaller ökade kraftigt. Ungefär samma tid , kadmium användes i vissa läkemedel och många som tog dessa läkemedel blev förgiftade, vilket är en del av anledningen till att bland annat Stromeyer skickades för att inspektera apotek.

1945 uppstod närmare studier och regler av kadmium efter att incidenter i Japan ledde till att invånare i Toyama-provinsen blev sjuka och upplevde smärta i ben och leder. Det visade sig att ökade nivåer av kadmium hade införts i vattnet som användes för att bevattna grödorna från närliggande zinkgruvor. När grödorna, särskilt ris, passerade de ökade nivåerna av kadmium till befolkningen, orsakade metallen mängden kalcium i benen och benens täthet minskade tillräckligt där det är vissa fall, till och med simp le rörelser fick ben att bryta.

Källor till kadmium

Kadmium förekommer inte rikligt nativt. Greenockite är det enda mineral som har kadmium. Det finns oftast i små mängder i zinkmalm, såsom sfalerit (ZnS).

Kadmiummineralavsättningar finns i Colorado, Illinois, Missouri, Washington och Utah, liksom Bolivia, Guatemala, Ungern och Kazakstan. Men nästan allt kadmium som används är en biprodukt av behandling av zink, koppar och blymalm. Idag, enligt Minerals Education Coalition, produceras kadmium vanligtvis på platser där zink raffineras snarare än bryts. Bland de största tillverkarna av kadmium ingår Kina, Japan, Korea, Mexiko, USA, Nederländerna, Indien, Storbritannien, Peru och Tyskland.

Användning av kadmium

1927, den internationella konferensen om vikter och mått omdefinierade mätaren i termer av våglängden för den röda kadmiumspektrallinjen. Denna definition har sedan dess ändrats.

Kadmium används i uppladdningsbara nickel-kadmiumbatterier och finns i många enheter, inklusive mobiltelefoner, trådlösa elverktyg, kameror, datorer och i nödströmförsörjning och lampor , enligt Minerals Education Coalition. Det används också i kärnreaktorstavar för att hålla kärnklyvningsreaktioner under kontroll på grund av dess förmåga att absorbera neutroner.

Enligt Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), cirka 83 procent av brytat kadmium används i batterier, 8 procent som pigment, 7 procent som beläggningar och beläggningar, 1 procent som stabilisator för plast och 1 procent i icke-järnlegeringar, solcelleanordningar och andra användningsområden.

Vem visste?

• Kadmium utgör 150 viktdelar per miljard i jordskorpan och finns vanligtvis med zink, som har mycket liknande kemikalier enligt Chemicool.
• Enligt Jefferson Laboratory kommer namnet cadmium från det latinska ordet cadmia och det grekiska ordet kadmeia, som är antika namn för kalamin (zinkkarbonit eller ZnCO3).
• Enligt International Cadmium Association, kadmium användes som pigment i röda, orange och gula färger på grund av glans av dessa färger i naturligt förekommande kadmiumsulfid.
• Vincent van Gogh var en framstående användare av kadmiumpigmenterad färgade och använde en mängd olika röda, apelsiner och gula färger som den producerade enligt International Cadmium Association.
• Fram till första världskriget var Tyskland den enda leverantören av kadmium, enligt International Cadmium Association.
• Enligt United States Geological Survey (USGS) finns kadmium i zinkmalmer med förhållanden zink till kadmium mellan 200: 1 och 400: 1.
• Kadmium är giftigt och kan leda till kadmiumförgiftning.

Hälso- och miljöeffekter

Kadmium kan orsaka siv ral hälsoeffekter, enligt Lenntech, inklusive magont, svår kräkningar, diarré, benfraktur, psykiska störningar, cancer och skador på reproduktionssystem, centrala nervsystemet, immunsystem och eventuellt DNA.

Enligt till ATSDR utsätts människor och djur främst för kadmium genom mat, vatten och rökning. De som arbetar direkt med kadmium exponeras också via inandning.

Livsmedel som bladgrönsaker, potatis, korn, jordnötter, sojabönor, solrosfrön och tobaksblad är kända för att innehålla höga nivåer av kadmium, vanligtvis mellan 0,05 och 0,12 mg kadmium per kilo produkt, enligt ATSDR. Icke-rökare har vanligtvis 0,38 mikrogram kadmium per liter blod. Nivåer på 1,58 mikrogram kadmium per liter blod har hittats i vissa grupper av rökare. Kadmiumkoncentrat i njurarna och levern och kan stanna i många år och lämnar långsamt kroppen genom urin och avföring. fossila bränslen och vattnet genom industriavfallet, enligt Lenntech. Kadmium kan sedan komma in i livsmedelsförsörjningen genom att växter absorberar elementet genom jorden. Organismer som lever i jorden, såsom daggmaskar, är mycket känsliga för kadmiumförgiftning, vilket allvarligt kan påverka hela jordekosystemet.

Marint liv, särskilt de som lever i sötvatten, inklusive musslor, ostron, räkor, hummer och fisk tenderar att vara känsliga för kadmiumförgiftning.

Aktuell forskning

Med kadmium som ett känt cancerframkallande ämne går mycket forskning på exakt hur kadmium påverkar hälsan. Förutom cancer och de andra effekterna som listas ovan finns det några bevis för att kadmiumexponering kan vara kopplat till fetma.

En sådan studie undersöker ett samband mellan kadmiumexponering och fetma, vilket i sin tur kan leda till många andra sjukdomar som typ 2-diabetes och kardiovaskulär enligt 2016 års studie publicerad i Epigenomics. I studien anges att kadmium och andra tungmetaller inklusive bly rankas inom de tio främsta miljöföroreningarna av miljöhälsovården. Exponeringen av dessa metaller kan potentiellt öka risken för fetma.

Fetma kan enligt studien orsakas av många faktorer, och forskarna studerade mönster mellan tungmetallsexponering och fetma. Länkar har visat sig att DNA-förändringar bidrar till fetma i början, och förändringarna kan inträffa på grund av exponering för kadmium och andra tungmetaller, särskilt under prenatalperioden. Fetma har visat sig ha ett starkt samband med hjärnans funktion, enligt studien, och kadmiumexponering kan påverka neuroutvecklingen, vilket kan leda till hur signalering relaterad till aptit i hjärnan fungerar, vilket resulterar i ökad kaloriförbrukning.