Il cadmio si trova nella crosta terrestre, mescolato con minerali, rocce, terreni e nell’acqua. Un’altra parte dell’elemento si muove nell’atmosfera a causa dell’attività vulcanica, degli incendi e dei rifiuti industriali. Poiché non è molto diffuso allo stato naturale, si ottiene attraverso la produzione di metalli come piombo, rame e zinco. Scopri di più su questo metallo nella voce seguente.
Cos’è il cadmio?
Come elemento chimico, è un metallo di transizione contrassegnato con il numero atomico 48 nella tavola periodica. È pesante, tossico, morbido, di colore bianco bluastro e ha un basso punto di fusione, perfetto per creare leghe di nichel, saldature e batterie.
Simbolo del cadmio
Cd Il nome deriva dal greco kadmeia , che significa calamina o impurità. Prende questo nome perché l’elemento è stato trovato in tracce di carbonato di zinco, che ha cambiato il colore di questo composto, azione che non si verificava quando era puro.
Caratteristiche del cadmio
L’elemento Cadmio è un metallo morbido e duttile situato nel gruppo 12 della tavola periodica sotto il simbolo Cd. Ha la capacità di cambiare tonalità se sottoposto ad alte temperature. Inoltre, il calore consente la sua transizione allo stato liquido e gassoso. Altre proprietà sono elencate di seguito:
- Condizione : solido e pesante.
- Malleabilità: elevata, che consente di ottenere lamine sottili dell’elemento per diverse applicazioni industriali.
- Sapore e odore : metallico e non ha odore caratteristico.
- Composizione: Ha 48 elettroni e protoni con 64 neutroni.
- Tossicità : è elevata ed è considerato il metallo più tossico della crosta terrestre.
- Reattività : Contro gli acidi e l’ossigeno è elevata. Inoltre, ad alte temperature è infiammabile, creando ossido di cadmio.
- Struttura : È cristallina una volta raffreddata dove forma figure ottaedriche.
- Solubilità : è insolubile in acqua. Tuttavia, quando si unisce ad altri elementi, è solubile e si trasporta rapidamente in acqua.
Proprietà chimiche e fisiche del Cadmio
- Numero atomico : 48
- Periodo : 5
- Blocco : D
- Gruppo : 12
- Stato di ossidazione : +1,+2
- Raggio covalente (Å): 148 pm
- Raggio medio: 155 ore
- Densità: 8650 Kg/m3
- Configurazione elettronica: [Kr] 4d10 5s2
- Massa atomica (g/mol): 112.411 u
- Elettroni per guscio: 2, 8, 18, 18, 2
- Potenziale di prima ionizzazione: (eV): 867,8
- Punto di ebollizione: 768 °C
- Punto di fusione: 321 °C
- Raggio atomico: 161 ore
- Elettronegatività: 1,69
- Calore specifico: 233 J / (K kg)
- Conduttività termica: 96,8 W/(Km)
Origine del cadmio
L’elemento chimico cadmio fu scoperto nel 1817 da Friedrich Strohmeyer in Germania. Lo ottenne come residuo impuro in un campione di carbonato di zinco. Notò che il tono del composto cambiava se sottoposto al calore. Effettuò quindi alcuni esperimenti per isolarlo mediante arrostimento e riduzione dello zolfo. Successivamente si accorse delle sue proprietà tossiche e metalliche, per cui oggi è possibile utilizzarlo ampiamente nel settore chimico.
A cosa serve il cadmio?
Questo elemento resiste alla corrosione, ha un basso punto di fusione ed elevata duttilità. Questi motivi ne consentono l’utilizzo nella produzione di batterie, nel rivestimento dei metalli e nella creazione di conduttori elettrici. Altri usi del cadmio sono:
- Progettazione di leghe a bassa temperatura, con un minimo coefficiente di attrito ed elevata resistenza alle reazioni instabili.
- Produzione di allarmi di sicurezza antincendio utilizzando fusibili che si attivano ad alte temperature.
- Fabbricazione di barre di controllo nel flusso di neutroni dei reattori atomici.
- Il composto di idrossido di cadmio viene utilizzato nella galvanica e nella produzione di elettrodi nelle batterie al nichel-cadmio.
- Viene utilizzato nella creazione di smalti, pigmenti nel vetro e come catalizzatore di idrogenazione.
- Il suo composto stearato di cadmio funge da stabilizzante nei materiali in PVC contro l’azione della luce e degli agenti climatici.
- Viene utilizzato in pirotecnica per dare colore ai fuochi d’artificio.
- Il solfato di cadmio è utilizzato in campo medico come astringente.
Come si ottiene il cadmio?
Si ottiene dall’estrazione dello zinco come sottoprodotto del rame e del piombo, che contiene una percentuale pari allo 0,50% dell’elemento. Dopo essere stati riscaldati, i due elementi si presentano come un ossido che si riduce a carbonio, azione che libera il metallo. Quindi viene distillato frazionalmente per ottenere un campione completamente puro.
Tossicità del cadmio
Rientra nella categoria degli agenti cancerogeni per l’uomo. Attualmente l’uomo ha aumentato l’uso dei metalli, i rischi di tossicità sono quindi presenti quotidianamente. È in grado di percorrere grandi distanze nell’aria e le persone che fumano tabacco o lavorano nell’industria metallurgica sono direttamente esposte alla sua inalazione.
In sintesi, il cadmio è un elemento di transizione ambientale molto pesante e tossico. È duttile e malleabile con un basso punto di fusione, che ne consente l’utilizzo in varie leghe termiche e nucleari.