kadmium

Hopea ← Kadmium → Indium Zn ↑ Cd ↓ Hg       Koko taulukko
Yleistä
Nimi	Kadmium
Tunnus	Cd
Järjestysluku	48
Luokka	Metalli
Lohko	d-lohko
Ryhmä	12, siirtymäalkuaine
Jakso	5
Tiheys	8,65×103 kg/m3
Kovuus	2,0 (Mohsin asteikko)
Väri	Hopeanharmaa metallinen
Löytövuosi, löytäjä	1817, Friedrich Strohmeyer
Atomiominaisuudet
Atomipaino	112,411[1] amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)	161 pm
Kovalenttisäde	148 pm
Van der Waalsin säde	158 pm
Orbitaalirakenne	[Kr] 4d10 5s2
Elektroneja elektronikuorilla	2, 8, 18, 18, 2
Hapetusluvut	+II
Kiderakenne	Heksagonaalinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto	Kiinteä
Sulamispiste	594,22 K (321,07 °C)
Kiehumispiste	1040 K (767 °C)
Moolitilavuus	-×10−6 m3/mol
Höyrystymislämpö	99,87 kJ/mol
Sulamislämpö	6,21 kJ/mol
Äänen nopeus	2310 m/s 20 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus	1,69 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti	0,232 kJ/kg K
Lämmönjohtavuus	(300 K) 96,6 W/(m×K)
Tiedot normaalipaineessa

Kadmium (lat. cadmium) on valkoinen ja pehmeä metalli. Luonnossa sitä esiintyy pääasiassa sinkki­malmeissa, mutta ihmisen toiminnan vaikutuksesta kadmiumia pääsee runsaasti myös ilmakehään ja viljelys­kasveihin.^[2]

Kadmiumin CAS-numero on 7440-43-9 ja itsesyttymislämpötila metallipölynä on 250 °C.^[3]

Pala kadmiumia kolikon rinnalla

Kadmium

Käyttö

Kadmiumia on käytetty teräksen galvanointiin. Ohuenakin kerroksena se suojaa terästä meriveden aiheuttamaa korroosiota vastaan.^[2]

Kadmiumsulfidi on keltainen väriaine, jota on käytetty maaleissa sekä kumien ja muovien värjäämiseen.^[2]

Kadmiumia on käytetty myös akuissa. Nissan on suunnitellut nikkeli-kadmium-akkuja käytettäväksi sähköautoissa. Tällaisten akkujen lataus kestäisi vain 15 minuuttia, ja ne voitaisiin ladata uudetaan jopa tuhat kertaa.^[2] Euroopan unionin haitallisia aineita rajoittavan direktiivin mukaan kadmiumia ei kuitenkaan saa käyttää sähkö­- ja elektroniikka­laitteissa enää vuoden 2006 heinäkuun alun jälkeen.^[4]

Terveys- ja ympäristöhaitat

Kadmium luokitellaan sekä ympäristölle että terveydelle vaarallisiin raskas­metalleihin.^[5]

Ihmisen elimistössä kadmium­in puoliintumisaika on noin 30 vuotta. Kadmiumista imeytyy 5-8 %, mutta matalat kalsiumin, raudan ja sinkin pitoisuudet edistävät sen imeytymistä. Kadmiumia kertyy maksaan ja ajan mittaan erityisesti munuaisiin, ja se voi vaurioittaa niiden toimintaa. Etenkin hengitystiealtistuksen yhteydessä voi syntyä krooninen keuhkoputkentulehdus ja enfyseema. Jos D-vitamiinin puute ja kadmiumin kertyminen ovat yhtäaikaisia, seurauksena voi olla sairaus, joka heikentää luita ja niveliä ja liikkuminen vaikeutuu.^[2]

Kadmium voi aiheuttaa myös syöpää ja geenimutaatioita.^[3]

Kadmium alkuaineena ei liukene veteen, mutta osa kadmiumyhdisteistä on vesiliukoisia ja ne mobilisoituvat kelatoitumalla orgaanisten hydroksihappojen yms. kanssa. Täten ne voivat helposti liikkua veden mukana paikasta toiseen. Muista raskasmetalleista poiketen kasvit ottavat varsin hyvin kadmiumia, minkä takia esim. kadmiumpitoisia jätevesilietteitä ei voida käyttää peltojen lannoitteena.^[6] Samasta syystä suositaan fosfaattilannoitteita, joiden kadmiumpitoisuus on pieni.

Suurin osa luontoon pääsevästä kadmiumista tulee sivutuotteena sinkkimalmin jalostuksen yhteydessä. Yleisesti ottaen suuria kadmiumpäästöjen aiheuttajia ovatkin erinäiset metalliteollisuuden laitokset. Muita kadmiumia sisältäviä aineita ovat esimerkiksi jotkin fosforilannoitteet, vanhat Ni-Cd-akut ja jotkin maalien sekä keramiikan valmistusaineet.

Merkittävimmät esiintymisalueet

• Kongon demokraattinen tasavalta

Kadmiumin yhdisteitä

• Kadmiumasetaatti (C₄H₆CdO₄ / Cd(CH₃CO₂)₂) CAS-numero 543-90-8
• Kadmiumkloridi (CdCl₂) CAS-numero 10108-64-2
• Kadmiumoksidi (CdO) CAS-numero 1306-19-0
• Kadmiumsulfaatti (CdSO₄) CAS-numero 10124-36-4
• Kadmiumsulfidi (CdS) CAS-numero 1306-23-6

Viitteet

Aiheesta muualla

• Kadmiumin kansainvälinen kemikaalikortti
• The Isotopes Project Home Page: Luettelo kadmiumin isotoopeista (englanniksi)
• Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Cadmium (englanniksi)