Cadmiu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cadmiu
 

48
CD
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

argint ← cadmiu → indiu

Aspect
Aspectul elementului
metal alb argintiu
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic cadmiu, Cd, 48
Serie metale de tranziție
Group , perioada , bloc 12 , 5 , d
Densitate 8 650 kg / m³
Duritate 2
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 1 S 0
Proprietăți atomice
Greutate atomica 112.411
Raza atomică (calc.) 155 (161) pm
Raza covalentă Ora 148
Raza Van der Waals Ora 158
Configurare electronică [ Kr ] 4d 10 5s 2
și - de nivelul de energie 2, 8, 18, 18, 2
Stări de oxidare 2 (slab de bază )
Structură cristalină hexagonal
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 594,22 K (321,07 ° C )
Punct de fierbere 1 040 K (770 ° C)
Volumul molar 13,00 × 10 −6 m3 / mol
Entalpia vaporizării 100 kJ / mol
Căldura de fuziune 6,192 kJ / mol
Presiunea de vapori 14,8 Pa la 597 K.
Viteza sunetului 2 310 m / s la 293,15 K
Alte proprietăți
numar CAS 7440-43-9
Electronegativitate 1,69 ( scară Pauling )
Căldura specifică 233 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 13,8 × 10 6 / (m Ω )
Conductivitate termică 96,8 W / (m K)
Energia primei ionizări 867,8 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 631,4 kJ / mol
A treia energie de ionizare 3 616 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
108 Cd 0,89% Cd este stabil cu 60 de neutroni
109 Cd sintetic 462,6 zile ε 0,214 109 Ag
110 Cd 12,49% Cd este stabil cu 62 de neutroni
111 Cd 12,8% Cd este stabil cu 63 de neutroni
112 Cd 24,13% Cd este stabil cu 64 de neutroni
113 Cd 13,47% 7,7 × 10 15 ani β - 0,316 113 în
113 m Cd sintetic 14,1 ani β -
ACEASTA
0,580
0,264
113 în
114 Cd 28,73% Cd este stabil cu 66 de neutroni
116 Cd 7,49% Cd este stabil cu 68 de neutroni
iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timp de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Cadmiul este elementul chimic cu numărul atomic 48 și simbolul său este Cd . De aspect metalic, este toxic și relativ rar; fraged, alb-argintiu, cu reflexe albăstrui. Se găsește în mineralele de zinc și este utilizat pe scară largă în bateriile reîncărcabile.

Caracteristici

Cadmiul este un metal divalent cu aspect argintiu, cu reflexe albăstrui; este maleabil, suplu și moale, încât poate fi tăiat cu un cuțit normal. În multe privințe, acesta seamănă cu zincul, dar tinde să formeze compuși mai complecși decât acesta; la fel cum zincul este similar cu calciul, cadmiul are caracteristici similare cu stronțiul , dar reactivitate mai mică.

La fel ca zincul, are un număr de oxidare +2 în compușii săi. Există câteva cazuri rare în care are un număr de oxidare +1.

Aplicații

Aproximativ trei sferturi din cantitatea de cadmiu produsă este utilizată în bateriile de nichel-cadmiu , în timp ce restul de sfert este utilizat în principal pentru a produce pigmenți , acoperiri și stabilizatori pentru materiale plastice .

Alte utilizări includ:

Istorie

Cadmiul (din latinescul cadmia , la rândul său din grecescul καδμεία kadmeia , calamină = scară rulantă) a fost descoperit în 1817 în Germania de Friedrich Strohmeyer , care l-a identificat printre impuritățile calaminei , un mineral pe bază de carbonat de zinc , observând că unele impure probele de calamină au schimbat culoarea la încălzire, spre deosebire de calamina pură.

Deși cadmiul și compușii săi sunt extrem de toxici, Farmacopeea britanică (British Pharmaceutical Codex) din 1907 enumeră iodura de cadmiu, inclusiv medicamente pentru tratarea „articulațiilor umflate, scrofulei și chilblains”.

În 1927 Conferința internațională de greutăți și măsuri a redefinit metrul ca 1 553 164,13 ori lungimea de undă a liniei roșii a spectrului de cadmiu și această definiție a rămas în vigoare până când a fost înlocuită cu una bazată pe kripton .

Cadmiul a fost, de asemenea, protagonistul unei poluări majore a solului și a apei din Japonia, care a provocat apariția bolii itai-itai .

Disponibilitate

Mineralele de cadmiu sunt rare și se găsesc în cantități mici. Există, de asemenea, unele minerale rare de cadmiu, cum ar fi sulfura ( greenockita ) și carbonatul de bază ( otavitul ). Greenockitul (Cd S ), singurul mineral important de cadmiu, este aproape întotdeauna asociat cu sfalerita ( Zn S ). Prin urmare, cadmiul este în general extras ca un produs secundar al extracției și rafinării zincului și, într-o măsură mai mică, a plumbului și cuprului . Cantități mici de cadmiu (aproximativ 10% din consumul total) provin din reciclarea resturilor de fier și oțel . Producția de cadmiu în Statele Unite a început în 1907 , dar utilizarea actuală a acestui element a început abia după Primul Război Mondial.

Izotopi

Cadmiul găsit în natură este format din șase izotopi stabili . Din cadmiu, au fost identificați și 27 de radioizotopi , dintre care cei mai stabili sunt de 113 Cd cu un timp de înjumătățire de 7,7 × 10 15 ani, 109 Cd (462,6 zile) și 115 Cd (53,46 ore). Toate celelalte au timp de înjumătățire mai mic de 2,5 ore și majoritatea dintre ele mai puțin de 5 minute. Acest element are și 8 metastate, dintre care cele mai stabile sunt 113m Cd (timp de înjumătățire: 14,1 ani), 115m Cd (44,6 zile) și 117m Cd (3,36 ore).

Izotopii de cadmiu au o greutate atomică cuprinsă între 96,935 ( 97 Cd) și 137,934 ( 138 Cd). Principalul mod de dezintegrare a izotopilor mai ușori decât 112 Cd este captarea electronilor cu transformarea consecventă în argint , pentru celelalte este decadere beta cu transformare în indiu .

Precauții și toxicologie

Avvertenza
Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .
Simboluri de pericol chimic
toxicitate acuta toxic pe termen lung periculos pentru mediu
Pericol
fraze H 330 - 341 - 350 -361fd - 372 - 410 [1]
Expresii R. R 49-20 / 21/22
sfat P 201 - 273 - 304 + 340 -308 + 310 [2]
Fraze S. S 53-22-36 / 37-45

Produsele chimice
trebuie manipulat cu precauție
Avertizări

Cadmiul nu joacă niciun rol biologic în corpul uman. Atât acesta, cât și compușii săi sunt toxici chiar și la concentrații scăzute și tind să se acumuleze în organisme și ecosisteme .

Lucrătorii expuși riscului sunt:

  • Angajați în producția de aliaje care conțin cadmiu
  • Operatori de cadmiu pentru obiecte metalice
  • Lucrători la prelucrarea pigmenților care conțin cadmiu
  • Electrod sudori (electrozi cu conținut de cadmiu)

Prin urmare, atunci când manipulați cadmiul și compușii săi, este important să lucrați sub o capotă pentru a nu inhala vaporii. Expunerea pe termen lung a cadmiului a lucrătorilor din baie de placare cu cadmiu produce grave probleme de toxicitate . Pulberile de cadmiu sunt absorbite în principal prin inhalare și minim prin piele și mucoase. Odată absorbit, cadmiul se leagă de celulele roșii din sânge și proteinele plasmatice și apoi se acumulează în ficat și rinichi . Poate rămâne în aceste organe timp de câțiva ani, ceea ce face dificilă monitorizarea biologică a expunerii acute. Odată depus, cadmiul este eliminat foarte lent prin tractul fecal și urinar.

Patogenie

Plasmă cadmiu se leagă în primul rând de metalotioneină , o proteină plasmatică care conține mai multe grupări sulfhidril ; proteina care conține cadmiu este eliminată prin filtrare glomerulară și apoi reabsorbită de celulele tubului proximal , în care provoacă toxicitate. Cantitatea mare reabsorbită explică de ce în etapele inițiale de expunere cadmiul este slab excretat în urină (oricât de excreție este semnificativă); expunerile ulterioare și de durată determină ca toxicitatea asupra celulelor tubulare ducă la incapacitatea rinichilor de a reabsorbi cadmiul excretat, cu cadmiurie relevantă.

Expunere acută

O expunere la praf de cadmiu egală cu 5 mg / m³ este letală în aproximativ 8 ore; Expuneri egale cu 1 mg / m³ pot, pe de altă parte, să dea toxicitate semnificativă arborelui respirator, cu dispnee , tuse , febră și astenie . Ingerarea alimentelor contaminate cu cadmiu determină un sindrom gastro-intestinal caracterizat prin diaree , greață , vărsături și deshidratare .

Expunere cronică

Pentru patogeneza tipică, ținta principală a cadmiului este rinichiul . Boala rezultată este o glomerulopatie și o tubulopatie și proteinuria consecventă. De-a lungul timpului se stabilesc, de asemenea, aminoacidurie , glicozurie , hiperfosfaturie și urinare cu calciu . Acest ultim element este principalul responsabil pentru imaginile osteoporozei , osteomalaciei și pietrelor tractului urinar prezente la subiecții expuși cronic la cadmiu. Praful și fumul de cadmiu sunt de asemenea implicați ca inductori ai emfizemului pulmonar și cancerului pulmonar . Alte imagini caracteristice sunt atrofia mucoasei nazale și consecința anosmiei . De asemenea, poate exista anemie cu deficit de fier datorită absorbției reduse a fierului , afecțiuni hepatice și decolorare gălbuie a smalțului dentar .

Indicatori de doză

Singurul indicator de doză disponibil este cadmiul urinar. Așa cum este descris în secțiunea „patogeneză”, cadmiul urinar este excretat atât în ​​stadiile incipiente ale expunerii, cât și atunci când apare afectarea renală. Mai mult, datorită depozitării în parenchimul hepatic și renal, cadmiuria poate rămâne crescută chiar și după o lungă perioadă de timp de la expunere. Din acest motiv, cadmiuria este un bun indicator al dozei numai dacă este contextualizată într-un istoric specific de lucru.

Indicatori de efect

Nefropatia de cadmiu are ca rezultat excreția mai multor proteine cu greutate moleculară mică. Din acest motiv, dacă există cadmiurie, găsirea acestor proteine ​​în rinichi este un indicator tipic al afectării rinichilor. Dintre acestea, N-acetil-glucozaminidaza și proteina de legare a retinolului sunt de o importanță deosebită; afectarea renală cronică poate fi suspectată ori de câte ori proteinuria rămâne crescută chiar și după încetarea expunerii la cadmiu.

Notă

  1. ^ foaie de cadmiu stabilizată pe IFA-GESTIS , pe gestis-en.itrust.de . Adus la 12 iunie 2021 (arhivat din original la 16 octombrie 2019) .
  2. ^ Sigma Aldrich; rev. din 15 decembrie 2010

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 21231 · LCCN (EN) sh85018635 · GND (DE) 4009274-4 · BNF (FR) cb11956626p (dată) · NDL (EN, JA) 00.564.385
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei