Kadmium
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23179 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 17. srpna 2008
- Zobrazeno: 4749×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Kadmium
| Kadmium | |
 |
|
| Atomové číslo | 48 |
| Relativní atomová hmotnost | 112,411(8) amu |
| Elektronová konfigurace | [Kr] 4d10 5s2 |
| Elektronegativita (Pauling) | 1,69 |
| Teplota tání | 321,07 °C (594,22 K) |
| Teplota varu | 767 °C (1040 K) |
| Hustota | 8,65 g.cm-3 |
| Hustota při teplotě tání | 7,996 g.cm-3 |
| Registrační číslo CAS | 7440-43-9 |
 |
|
Kadmium, chemická značka Cd, lat. Cadmium je měkký, lehce tavitelný, toxický kovový prvek. Slouží jako součást různých slitin a k povrchové ochraně jiných kovů před korozí. Vzhledem k jeho toxicitě je jeho praktické využití omezováno na nejnutnější minimum.
Obsah |
Základní fyzikálně - chemické vlastnosti
Typický kovový prvek bílé barvy. Byl objeven roku 1817 německým chemikem Friedrichem Stohmeyerem. Patří mezi přechodné prvky, které mají valenční elektrony v d-sféře. Ve sloučeninách se vyskytuje téměř pouze v mocenství Cd+2, sloučeniny Cd+1 jsou silně nestálé.
V silných minerálních kyselinách je kadmium dobře rozpustné za vývoje plynného vodíku. Na vzduchu je kovové kadmium stálé, ale v atmosféře kyslíku je možné jej zapálit za vzniku oxidu kademnatého CdO.
Výskyt a výroba
V zemské kůře je kadmium vzácným prvkem. Průměrný obsah činí kolem 0,1 – 0,5 mg/kg. I v mořské vodě je jeho koncentrace značně nízká - 0,11 mikrogramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom kadmia přibližně 36 miliard atomů vodíku.
V přírodě se kadmium vyskytuje jako příměs rud zinku a někdy i olova, z nichž se také společně získává. K oddělení kovů se vzhledem k poměrně nízkému bodu varu požívá destilace.
Využití, sloučeniny
Díky prokázané toxicitě kadmia převládá v současné době tendence k jeho nahrazování jinými kovy všude tam, kde je to technicky a ekonomicky možné.
Pokrytí povrchu jiného kovu kadmiem bylo dříve velmi často používáno jako antikorozní ochrana především pro železo a jeho slitiny. Galvanické kadmiování různých pracovních nástrojů a železných součástek sloužilo jako vysoce účinná ochrana před atmosférickou korozí.
Velmi významné využití nachází kadmium doposud při výrobě pájek. Jedná se přitom o slitiny kadmia se stříbrem, cínem a zinkem, které mají velmi dobré mechanické vlastnosti – pevnost a houževnatost sváru, ale i velmi dobře vedou elektrický proud. Díky tomu jsou i přes nepříznivé zdravotní účinky kadmia stále hojně využívány v elektronickém průmyslu. Je však zřejmé, že legislativa Evropské unie velmi brzy zakáže kompletně používání pájek s obsahem kaddmia v elektrotechnické výrobě.
Poměrně významné místo patří kadmiu ve výrobě galvanických elektrických článků typu Cd-Ni. Nikl-kadmiové akumulátory vykazují velmi dobré elektrické vlastnosti (kapacita x hmotnost) a lze je i zpětně dobíjet proudem opačné polarity. Na rozdíl od klasických olověných akumulátorů se v nich jako elektrolyt používá roztok alkalického hydroxidu. Reakci, při které dochází ke vzniku elektrického proudu lze vyjádřit jako:
- 2 NiO(OH) + Cd + 2 H2O <-> 2 Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Ze sloučenin kadmia má největší praktický význam sulfid (sirník) kademnatý CdS, intenzivně žlutá sloučenina slouží při výrobě malířských pigmentů jako kadmiová žluť. Uplatnění se i jako luminofor při výrobě černobílých televizích obrazovek.
Zdravotní rizika
Kadmium patří mezi několik málo prvků, jejichž vliv na zdravotní stav lidského organizmu je jednoznačně negativní. Tento fakt se zdá být kuriózní např. i proto, že je chemicky velmi podobné zinku, jež je naopak nezbytnou součástí potravy a má důležitou roli pro správný vývoj a zdravotní stav lidského organizmu. Právě vzájemná chemická podobnost těchto prvků však působí problémy, protože kadmium může snadno vstupovat do různých enzymatických reakcí místo zinku a následné biochemické pochody neproběhnou nebo probíhají jiným způsobem. Příkladem je zablokování inzulínového cyklu, které může působit vážné zdravotní komplikace.
Dalším rizikovým faktorem u kadmia je skutečnost, že se jedná o mimořádně kumulativní jed. Přijaté kadmium se z organizmu vylučuje jen velmi pozvolna a obtížně, jeho většina se přitom koncentruje především v ledvinách a v menší míře i v játrech. Bylo prokázáno, že kadmium může v ledvinách setrvat až desítky let. Právě ty jsou při chronické otravě kadmiem nejvíce ohroženy.
Hlavními zdravotními projevy dlouhodobé (chronické) otravy kadmiem jsou kromě poškození ledvin a jater také osteoporóza - lidově řídnutí kostí a anémie neboli chudokrevnost, zvyšuje se i riziko srdečních a cévních onemocnění. Vyšší obsah kadmia totiž působí na metabolizmus vápníku a způsobuje jeho zvýšené vylučování z organizmu s následkem zeslabení kostní hmoty. Kadmium je také prokazatelně karcinogenní a jeho vysoký obsah v organizmu zvyšuje riziko vzniku rakovinného bujení. Při jednorázové vysoké dávce kadmia se dostavují bolesti břicha, průjmy a zvracení.
Do organizmu se kadmium dostává dvěma cestami – v potravě a dýcháním. Z potravin jsou rizikovým faktorem především vnitřnosti (játra, ledviny) nebo ryby, které byly kontaminovány kadmiem při svém růstu. Rizikové mohou být i zemědělské plodiny, pěstované na kadmiem kontaminované půdě.
Vhledem k nízkému bodu varu kadmia se tento prvek poměrně snadno dostává do atmosféry. Je proto nezbytné, aby hutní provozy, které s kadmiem pracují velmi důsledně dbaly o dokonalé čištění plynných exhalací, které z hutí odcházejí. Ohroženi totiž nejsou pouze přímo pracovníci v uvedených provozech, ale i obyvatelstvo v okolí, protože kadmium nasorbované na prachové částice a atmosférický aerosol může být větrem transportováno na značně velké vzdálenosti.
Patrně nejohroženější skupinu osob však tvoří kuřáci. Je jednoznačně prokázáno, že v náhodně vybraném vzorku populace obsahují ledviny silného kuřáka minimálně 10x více kadmia než u nekuřáka. Z výše uvedených faktů pak jasně vyplývá, že kuřák je kromě běžně uváděné rakoviny plic ohrožen i rakovinou nebo chronickým selháním činnosti ledvin.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | (přehled) | He | |||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
| *Lanthanoidy | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||
| **Aktinoidy | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||
|
|
|||||||||||||||||
| Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f | |||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||