Cadmium

Cadmium kommt in der Erdkruste, vermischt mit Mineralien, Gesteinen, Böden und im Wasser vor. Ein anderer Teil des Elements bewegt sich durch vulkanische Aktivität, Brände und Industrieabfälle durch die Atmosphäre. Da es in seinem natürlichen Zustand nicht sehr häufig vorkommt, wird es durch die Herstellung von Metallen wie Blei, Kupfer und Zink gewonnen. Erfahren Sie mehr über dieses Metall im folgenden Eintrag.

Was ist Cadmium?

Als chemisches Element ist es ein Übergangsmetall mit der Ordnungszahl 48 im Periodensystem. Es ist schwer, giftig, weich, hat eine bläulich-weiße Farbe und einen niedrigen Schmelzpunkt, ideal für die Herstellung von Nickellegierungen, Loten und Batterien.

Cadmium-Symbol

Cd Der Name kommt vom griechischen kadmeia und bedeutet Calamin oder Unreinheit. Es erhält diesen Namen, weil das Element in Spuren von Zinkcarbonat vorkam, was die Farbe dieser Verbindung veränderte, eine Wirkung, die in reinem Zustand nicht auftrat.

Eigenschaften von Cadmium

Das Element Cadmium ist ein weiches, duktiles Metall und befindet sich in der 12. Gruppe des Periodensystems unter dem Symbol Cd. Es hat die Fähigkeit, seinen Farbton zu ändern, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Darüber hinaus ermöglicht Wärme den Übergang in Flüssigkeit und Gas. Weitere Eigenschaften sind unten aufgeführt:

  • Zustand : Solide und schwer.
  • Formbarkeit: hoch, was die Herstellung dünner Platten des Elements für verschiedene industrielle Anwendungen ermöglicht.
  • Geschmack und Geruch : Metallisch und hat keinen charakteristischen Geruch.
  • Zusammensetzung: Es hat 48 Elektronen und Protonen mit 64 Neutronen.
  • Toxizität : Es ist hoch und gilt als das giftigste Metall in der Erdkruste.
  • Reaktivität : Gegen Säuren und Sauerstoff ist es hoch. Darüber hinaus ist es bei hohen Temperaturen brennbar, wodurch Cadmiumoxid entsteht.
  • Struktur : Nach dem Abkühlen ist es kristallin und bildet oktaedrische Figuren.
  • Löslichkeit : Es ist in Wasser unlöslich. Wenn es sich jedoch mit anderen Elementen verbindet, ist es löslich und transportiert sich schnell in Wasser.

Chemische und physikalische Eigenschaften von Cadmium

  1. Ordnungszahl : 48
  2. Zeitraum : 5
  3. Block : D
  4. Gruppe : 12
  5. Oxidationsstufe : +1,+2
  6. Kovalenter Radius (Å): 148 Uhr
  7. Durchschnittlicher Radius: 155h
  8. Dichte: 8650 kg/m3
  9. Elektronische Konfiguration: [Kr] 4d10 5s2
  10. Atommasse (g/mol): 112,411 u
  11. Elektronen pro Schale: 2, 8, 18, 18, 2
  12. Erstes Ionisationspotential: (eV): 867,8
  13. Siedepunkt: 768 °C
  14. Schmelzpunkt: 321 °C
  15. Atomradius: 161h
  16. Elektronegativität: 1,69
  17. Spezifische Wärme: 233 J / (K kg)
  18. Wärmeleitfähigkeit: 96,8 W/(Km)

Herkunft von Cadmium

Das chemische Element Cadmium wurde 1817 von Friedrich Strohmeyer in Deutschland entdeckt. Er erhielt es als unreinen Rückstand in einer Zinkcarbonatprobe. Er bemerkte, dass sich der Ton der Verbindung veränderte, wenn sie Hitze ausgesetzt wurde. Er führte daher einige Experimente durch, um es durch Rösten und Reduzieren von Schwefel zu isolieren. Später bemerkte er seine toxischen und metallischen Eigenschaften, so dass es heute in großem Umfang im chemischen Bereich eingesetzt werden kann.

Wofür wird Cadmium verwendet?

Dieses Element ist korrosionsbeständig, hat einen niedrigen Schmelzpunkt und eine hohe Duktilität. Diese Gründe ermöglichen den Einsatz bei der Batterieherstellung, bei der Metallbeschichtung und bei der Herstellung elektrischer Leiter. Weitere Verwendungszwecke von Cadmium sind:

  • Konstruktion aus Niedertemperaturlegierungen mit minimalem Reibungskoeffizienten und hoher Beständigkeit gegen instabile Reaktionen.
  • Herstellung von Brandschutzmeldern mit Sicherungen, die bei hohen Temperaturen auslösen.
  • Herstellung von Steuerstäben im Neutronenfluss von Atomreaktoren.
  • Cadmiumhydroxidverbindung wird bei der Galvanisierung und der Herstellung von Elektroden in Nickel-Cadmium-Batterien verwendet.
  • Es wird zur Herstellung von Emails, Pigmenten in Glas und als Hydrierungskatalysator verwendet.
  • Seine Cadmiumstearat-Verbindung dient als Stabilisator in PVC-Materialien gegen die Einwirkung von Licht und Witterungseinflüssen.
  • Es wird in der Pyrotechnik verwendet, um Feuerwerkskörpern Farbe zu verleihen.
  • Cadmiumsulfat wird im medizinischen Bereich als Adstringens eingesetzt.

Wie wird Cadmium gewonnen?

Es entsteht bei der Gewinnung von Zink als Nebenprodukt von Kupfer und Blei, das einen Anteil von 0,50 % des Elements enthält. Nach dem Erhitzen erscheinen die beiden Elemente als Oxid, das zu Kohlenstoff reduziert wird, wodurch das Metall freigesetzt wird. Anschließend wird es fraktioniert destilliert, um eine völlig reine Probe zu erhalten.

Cadmiumtoxizität

Es fällt in die Kategorie der krebserregenden Stoffe für den Menschen. Heutzutage hat der Mensch die Verwendung von Metallen erhöht, daher sind die Risiken einer Toxizität täglich vorhanden. Es kann weite Strecken durch die Luft zurücklegen und Menschen, die Tabak rauchen oder in der Metallindustrie arbeiten, sind seiner Inhalation direkt ausgesetzt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Cadmium ein sehr schweres und giftiges Übergangselement für die Umwelt ist. Es ist duktil und formbar und hat einen niedrigen Schmelzpunkt, wodurch es in verschiedenen thermischen und nuklearen Legierungen verwendet werden kann.