Запрос «Cd» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

48 Серебро ← Кадмий → Индий Zn ↑ Cd ↓ Hg 48Cd
Внешний вид простого вещества
Мягкий ковкий серебристо-серый металл
Свойства атома
Имя, символ, номер	Ка́дмий / Cadmium (Cd), 48
Атомная масса (молярная масса)	112,411 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d10 5s2
Радиус атома	154 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	148 пм
Радиус иона	(+2e) 97 пм
Электроотрицательность	1,69 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	−0,403[1]
Степени окисления	2
Энергия ионизации (первый электрон)	867,2 (8,99) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	8,65 г/см³
Температура плавления	594,1 K
Температура кипения	1 038 K
Теплота плавления	6,11 кДж/моль
Теплота испарения	59,1 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	26,0[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём	13,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	Гексагональная
Параметры решётки	a=2,979 c=5,618 Å
Отношение c/a	1,886
Температура Дебая	209 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 96,9 Вт/(м·К)

48	Кадмий
Cd 112,411
4d105s2

Ка́дмий — элемент двенадцатой группы (в устаревшей классификации — побочной подгруппы второй группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd (лат. Cadmium). Простое вещество кадмий (CAS-номер: 7440-43-9) при нормальных условиях — мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла.

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Среднее содержание кадмия в земной коре 130 мг/т, в морской воде 0,11 мкг/л. Кадмий относится к редким, рассеянным элементам: он содержится в виде изоморфной примеси во многих минералах и всегда в минералах цинка. Известно всего лишь 6 кадмиевых минералов. Весьма редкими минералами кадмия являются гринокит CdS (77,8% Cd), хоулиит (то же), отавит CdCO₃, монтепонит CdO (87,5% Cd), кадмоселит CdSe (47% Cd), ксантохроит CdS(H₂O)_х (77,2% Cd). Основная масса кадмия рассеяна в большом числе минералов (более 50), преимущественно в сульфидах цинка, свинца, меди, железа, марганца и ртути. Максимальная концентрация отмечена в минералах цинка и прежде всего в сфалерите (до 5%). В большинстве же случаев содержание кадмия в сфалерите не превышает 0,4 – 0,6%. В других сульфидах, например, в станине содержание кадмия 0,003 – 0,2%, в галените 0,005 – 0,02%, в халькопирите 0,006 – 0,12%; из этих сульфидов кадмий обычно не извлекается.

Кадмий не образует самостоятельных месторождений, а входит в состав руд месторождений других металлов. Относительно высоко содержание кадмия в рудах среднетемпературных свинцово-цинковых и частично медно-колчеданных месторождений.

Получение

Единственный минерал, который представляет интерес в получении кадмия — гринокит, так называемая «кадмиевая обманка». Его добывают вместе со сфалеритом при разработке цинковых руд. В ходе переработки кадмий концентрируется в побочных продуктах процесса, откуда его потом извлекают. В настоящее время производится около 20000 тонн кадмия в год.^[2]

Физические свойства

Кадмий — серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решёткой. Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллы металла (так же трещит и пруток олова).

Химические свойства

Кадмий расположен в одной группе периодической системы с цинком и ртутью, занимая промежуточное место между ними, поэтому некоторые химические свойства этих элементов сходны. Так, сульфиды и оксиды этих элементов практически нерастворимы в воде. С углеродом кадмий не взаимодействует и карбидов не образует^[3].

Применение

Сплавы

Кадмий используется как компонент твёрдых припоев (сплавов на основе серебра, меди, цинка) для снижения их температуры плавления. Около 10 % производимого кадмия — компонент ювелирных и легкоплавких сплавов. Сплав кадмия с золотом имеет зеленоватый цвет^[4][5].

Защитные покрытия

40 % производимого кадмия используется для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы. Кадмирование стальных деталей дает большую устойчивость против коррозии, особенно в морской воде.

Химические источники тока

Около 20 % кадмия идет на изготовление кадмиевых электродов, применяемых в аккумуляторах (никель-кадмиевых и серебряно-кадмиевых), нормальных элементах Вестона, в резервных батареях (свинцово-кадмиевый элемент, ртутно-кадмиевый элемент) и др.

Пигменты

Около 20 % кадмия используется для производства неорганических красящих веществ (сульфиды и селениды, смешанные соли, например, сульфид кадмия — кадмий лимонный).

Цена

Цена на кадмий на август 2011 года составила примерно $3 за 1 кг.^[6]

Другие сферы применения

• Сульфид кадмия применяется для производства плёночных солнечных батарей с КПД около 10—16 %, а также как очень хороший термоэлектрический материал.

• Кадмий используется как компонент полупроводниковых материалов и люминофоров.

• Кадмий очень хорошо захватывает тепловые нейтроны и служит для изготовления регулирующих стержней для атомных реакторов и в качестве защиты от нейтронов. Иногда эти свойства используются в экспериментальных моделях противоопухолевой терапии (нейтрон-захватная терапия)

• Фтороборат кадмия — важный флюс, применяемый для пайки алюминия и других металлов.

• Теплопроводность кадмия вблизи абсолютного нуля наивысшая среди всех металлов, поэтому кадмий иногда применяется для криогенной техники.

Физиологическое действие

Соединения кадмия ядовиты. Особенно опасным случаем является вдыхание паров его оксида (CdO)^[7]. Вдыхание в течение 1 минуты воздуха с содержанием 2,5 г/м³ окиси кадмия, или 30 секунд при концентрации 5 г/м³ является смертельным. ^[8] Кадмий является канцерогеном^[9].

В качестве первой помощи при остром кадмиевом отравлении рекомендуется свежий воздух, полный покой, предотвращение охлаждения. При раздражении дыхательных путей — тёплое молоко с содой, ингаляции 2%-ным раствором NaHCO₃. При упорном кашле — кодеин, дионин, горчичники на грудную клетку, необходима врачебная помощь. Противоядием при отравлении, вызванном приёмом внутрь кадмиевых солей, служит альбумин с карбонатом натрия. ^[8]

Острая токсичность

Пары кадмия, все его соединения токсичны, что связано, в частности, с его способностью связывать серосодержащие ферменты и аминокислоты.

Симптомы острого отравления кадмием — рвота и судороги.

Хроническая токсичность

Кадмий — кумулятивный яд (способен накапливаться в организме).

Санитарно-экологические нормативы

В питьевой воде ПДК для кадмия 0,001 мг/дм³ (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Механизм токсического действия

Механизм токсического действия кадмия заключается, по-видимому, в связывании карбоксильных, аминных и особенно сульфгидрильных групп белковых молекул, в результате чего угнетается активность ферментных систем^[8]. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Кадмий в норме в небольших количествах присутствуют в организме здорового человека. Кадмий легко накапливается в быстроразмножающихся клетках (например в опухолевых или половых). Он связывается с цитоплазматическим и ядерным материалом клеток и повреждает их. Он изменяет активность многих гормонов и ферментов. Это обусловлено его способностью связывать сульфгидрильные (-SH) группы.

Изотопы

Основная статья: Изотопы кадмия

Из восьми природных изотопов кадмия шесть стабильны, для двух изотопов обнаружена слабая радиоактивность. Это ¹¹³Cd (изотопная распространённость 12,22 %, бета-распад с периодом полураспада 7,7·10¹⁵ лет) и ¹¹⁶Cd (изотопная распространённость 7,49 %, двойной бета-распад с периодом полураспада 3,0·10¹⁹ лет).

Примечания

1. ↑ Перейти к: ^{1 2} Химическая энциклопедия: в 5-ти т. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 280. — 671 с. — 100 000 экз.

2. ↑ http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0016/123073/AQG2ndEd_6_3Cadmium.PDF

3. ↑ Химия кадмия (рус.). — Описание соединений кадмия, его открытия и т.п.. Проверено 16 мая 2010. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.

4. ↑ Золото - какой цвет в моде

5. ↑ Ювелирное дело » Сплавы драгоценных металлов

6. ↑ Free Cadmium Price Charts

7. ↑ Кадмий (рус.). — Кадмий на сайте «Справочник химика». Проверено 16 мая 2010. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.

8. ↑ Перейти к: ^{1 2 3} Токсичность кадмия и его соединений :: Охрана труда в металлургии

9. ↑ McDonald‘s отзывает 12 млн стаканов из-за примесей кадмия (рус.). Интерфакс (4 июня 2010). Проверено 4 июня 2010.

Ссылки

Кадмий на Викискладе?

• Кадмий на Webelements

• Кадмий в Популярной библиотеке химических элементов

[скрыть] Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

H

He

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

7

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Uut

Fl

Uup

Lv

Uus

Uuo

Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы Свойства неизвест Ны

[показать]   Электрохимический ряд активности металлов

[показать]   Соединения кадмия

Категории:

• Химические элементы

• Соединения кадмия

• Металлы

• Высокоопасные вещества

• Радиоактивные элементы

• Кадмий

• Кіріспе I. Негізгі бөлім 1.1 Кадмий элементіне жалпы сипаттама 1.2 Су қоймаларына кадмийдің таралуы 1.3 Топырақ жамылғысына таралуы 1.3.1. Аллювиальды топырақта кадмийдің қозғалғыштығына Этиленминтетрауксустың әсері II. Кадмиймен ластанған топырақтан экологиялық таза өнім 2.1 Полигон топырағындағы химиялық элементтердің мазмұны және таралуы 2.2Кадмийдің адам ағзасына әсері Қорытынды Пайдаланылған әдебиеттер Кіріспе Қоршаған ортаға қосылып жатқан көптеген химиялық заттардың ішіндегілердің ең зияндыларының бірі ауыр металдар. Биосфераның жылдан-жылға артық ластануымен байланысты ауыр металдардың таралу себептерін біліп, олардың мөлшерін анықтап тоқтату жолдарын білген жөн. Өнеркәсіптің ауылшаруашылығының және көліктің дамуы, қалалардың шоғырлануы, жер бетіндегі геотехникалық өзгерістер, ғарыштық және әлемдік мұхитты игеру осы аталғандардың бәрі жергілікті, аймақтық және жаһандық көлемде табиғи жағдайлардың өзгерістеріне әкеледі. Түрлі-түсті металлургия атмосфералық ауаны жэне су айдындарын, топырақты, өсімдіктерді түрлі-түсті металдармен, басқа газ тәрізді және ерігіш қосылыстарымен ластаушылардың көзі болып табылады. Осы ластауыштардың орналасқан аудандарында топырақ жэне өсімдіктерде улы элементтердің жоғары концентрациясы табылатын, радиусы ондаған километрге жететін жасанды биохимия провинциялары қалыптасады. Металлургия зауыттарының жэне жылу электростанцияларының әсер ету аймағында қорғасынның, кадмийдің, мырыштың, никельдің және басқа элементтердің мөлшері орталық аудандармен салыстырғанда жемістерде 1,5-3,5 есе жоғары. Қоршаған ортадан улы заттар адам ағзасына тыныс алу жолдары арқылы, тері, сондай-ақ ас қорыту жолдары арқылы түседі. Соның нәтижесінде элементтер мүшелер мен ұлпаларға жинақталады. Кадмийдің жоғары мөлшері бүйректе жинақталатыны анықталған. Қазіргі кезде осы ластаушылардың тек жеке зат алмасу үрдістері, ағзаның иммундық және ферменттік жүйелеріне ғана емес, сондай-ақ тұрғындардың жалпы ауруларының артуына да қолайсыз әсеріне жүргізілген зерттеулері көп. Т.Е Науменконың зерттеулері бойынша тыныс алу мүшелерінің ауруына, әсіресе атмосфералық ауанының ластануы әсер етеді. Түрлі-түсті металлургия өндірістік өнеркэсіптік аудандардағы зерттеулер ауаның металл аэрозольдармен ластану деңгейі нәтижесінде адамдардың жүйке жүйесінің ауруы жэне бүйректің қабынуы арасында байланыс бар екендігі анықталды. Атмосфералық ауаның қорғасынмен, хроммен, никельмен, кадмиймен жэне басқа ауыр металдармен ластануы тұрғындардың ауруын 40-60% -қа арттырды. Қазіргі кезде таралуы жағынан да, әрекет етуі жағынан да қоршаған ортаны негізгі ластаушылар қатарына қорғасын, кадмий, сынап, мыс, мырыш, никель, хром жатады. Қазіргі өндіріс жұмыстарымен байланысты ауыр металдардың көп таралуы глобалдық проблемаға айналды. Бұны шешу үшін табиғи ортаны сақтау жұмыстарын жүргізу қажетті болып табылады. Ауыр металдардың қатарына Менделеев таблицасындағы 40-тай химиялық элементтер кіреді. Осы элементтердің көбі микроэлементтерге жатады. Азғантай мөлшерде тірі организмдерге қажетті организмдердегі ақуызбен ферменттердің кешеніне кіріп, олардың жұмыстарын белсендетеді. Ең қауіпті түрі сынап, қорғасын, кадмий. Агроланшафттарда көп кездесетін түрі цинк, қорғасын, сынап және хром. Қоршаған ортаның ауыр металдармен ластануымен өсімдіктердің өнімі төмендейді. Қалыптасқан фитоценоз бұзылады. Адамның тіршілік ортасының сапасы төмендейді. Сонымен бірге адамның ішетін суымен, жейтін тамағы сапасы төмендейді. Кей жағдайларда өсімдіктердің өнімі жоғары болғанымен (оның ішіндегі ақуыз, май, витаминдер жеткілікті болса да) өсімдіктерде ауыр металдар жиналып, адам өмірімен жануарларға қауіп төндіреді жэне олар бірден байқалмайды. Курстық жұмыстың мақсаты: қоршаған ортаның ауыр металдармен ластануы,соның ішінде кадмиймен ластануы жаһандық проблемалардың бірі болып табылады.Курстық жұмыстың тақырыбына сәйкес кадмийдың қоршаған ортаға таралуын, тигізетін әсерін ашып жеткізу. курстық жұмыс / 28 бет

Кадмий в продуктах питания: насколько он опасен для здоровья?

Европейское управление по безопасности продуктов питания рекомендует более строго ограничить поступление кадмия в организм человека.

Грибы - чемпионы по части накопления кадмия

Кадмий - это природный тяжелый металл, способный накапливаться в живых организмах. В организм человека кадмий попадает в основном с пищей и водой, хотя есть и иные источники поступления этого микроэлемента - например, табачный дым. Кадмий накапливается в трубчатых костях, поджелудочной железе, селезенке, но, прежде всего, в печени и особенно в почках, причем период его полувыведения из организма составляет от 10 до 30 лет.

При достижении определенной концентрации кадмий способен вызывать тяжелые дисфункции. О том, какова же эта предельно допустимая концентрация, и вели речь эксперты, съехавшиеся на днях в Берлин. На конференции Европейское управление по безопасности продуктов питания (EFSA) и немецкий Федеральный институт по оценке рисков (BfR) представили свои новые цифры, существенно отличающиеся от прежних. Если до сих пор медики исходили из того, что безопасным является поступление в организм до семи микрограммов кадмия в неделю на один килограмм живого веса, то теперь этот показатель понижен до 2,5 микрограммов.

"Однако это не повод для тревоги, - говорит директор берлинского Института по оценке рисков Андреас Хензель (Andreas Hensel). - Ведь концентрация кадмия в наших продуктах питания и в почве на наших полях не изменилась, изменилось лишь наше отношение к ней. Теперь мы оцениваем ее строже, поскольку пришли к выводу, что наши прежние рекомендации законодателям содержали завышенные цифры".

Кадмий вездесущ

Пшеница содержит кадмия втрое больше, чем рожь

Кадмий накапливается, в первую очередь, в грибах, во многих растениях (особенно зерновых, овощных и стручковых культурах, а также орехах) и животных (прежде всего, водных). В растения тяжелый металл проникает из почвы. Одним почвам изначально свойственно повышенное содержание кадмия, другие загрязнены промышленными отходами или обработаны удобрениями, содержащими кадмий. Вместе с водой и питательными веществами корни растений всасывают и кадмий.

"А затем многое зависит от вида растения, от того, сколько кадмия из стебля попадает в листья и в плодовые тела, - говорит Маркус Шварц (Markus Schwarz), биохимик Института исследования и экспертизы опасных материалов (FoBiG) во Фрайбурге. - Тут имеются большие различия". Так, килограмм пшеницы содержит в среднем 30 микрограммов кадмия, а рожь - втрое меньше.

По поручению Федерального института по оценке рисков Маркус Шварц вычислил, сколько кадмия потребляют с пищей жители Германии. У него получилось, что среднестатистический едок получает 58 процентов той дозы кадмия, превышение которой чревато негативными последствиями для здоровья.

Негативная сторона вегетарианства

Вегетарианская пища - не обязательно здоровая

По словам ученого, сегодня жители страны потребляют в среднем 1,8 микрограмма кадмия в неделю на килограмм веса тела - это на добрую треть меньше новой нормы, не говоря уже про старую. Правда, у вегетарианцев, основу питания которых составляют овощи и зерновые, этот показатель гораздо выше - в среднем по Европе он составляет 5,4 микрограмма, что более чем вдвое превышает рекомендованную цифру. Правда, само Европейское управление по безопасности продуктов питания признает, что даже при таких дозах кадмия риск для здоровья все же крайне мал.

Тем не менее, эксперты призывают добиваться снижения концентрации тяжелого металла в почве и требуют введения новых, более строгих норм содержания кадмия в минеральных удобрениях. "Там же, где почва уже сильно загрязнена, есть смысл подумать о перепрофилировании, - говорит Андреас Хензель. - Конечно, если кадмий уже в почве, он никуда оттуда так быстро не денется. Но ведь вовсе необязательно пасти на таких полях коров или выращивать там пищевые и кормовые культуры. На этих площадях можно возделывать и технические культуры - например, для производства биотоплива".

Автор: Владимир Фрадкин Редактор: Дарья Брянцева

DW.DE