Qu’est-ce que le cadmium ?
Le cadmium est un élément métallique portant le numéro d’élément 48. Il est largement présent dans l’environnement naturel, notamment dans les minéraux et le sol.
Le cadmium est réparti dans la croûte terrestre et est libéré dans l’environnement par des phénomènes naturels tels que l’altération des roches. De ce fait, on en trouve à l’état naturel dans le sol et dans l’eau. Chimiquement similaire au zinc, le cadmium n’est pas présent seul mais en association avec des minéraux de zinc, en particulier la sphalérite (ZnS) et la rhyozincite (ZnCO3). Divers aliments et eaux contiennent des traces de cadmium, car il est absorbé dans le sol et l’eau au cours de la croissance des plantes ainsi que des animaux.
La consommation d’aliments à forte teneur en cadmium pendant plusieurs années peut entraîner un dysfonctionnement des reins.
Utilisations du cadmium
Le cadmium est un métal à l’éclat blanc argenté, très ductile et facile à traiter. En tant que métal, il est utilisé comme matériau d’alliage, pour la galvanoplastie du fer et d’autres métaux, pour les plaques d’électrodes des batteries d’accumulateurs, pour les barres de contrôle des réacteurs nucléaires, pour les soudures, pour les soudures à l’argent et pour les tubes cathodiques des téléviseurs.
En tant que composé, le jaune de cadmium est utilisé comme matière première pour les pigments, par exemple dans “Les Tournesols” de Van Gogh. On le retrouve également dans les catalyseurs, les batteries, les stabilisateurs de résine de chlorure de vinyle et comme agent colorant pour les céramiques.
Propriétés du cadmium
Le cadmium a un poids atomique de 112,411, un point de fusion de 321 °C et un point d’ébullition de 765 °C. Il a un poids spécifique de 8,65 à 25 ºC et est insoluble dans l’eau. Il serait présent dans les eaux fluviales non polluées à des niveaux de 0,02-0,1 µg/L et dans l’eau de mer à des niveaux de 0,05-0,11 µg/L. Sa structure cristalline est hexagonale.
Autres informations sur le cadmium
1. Composés du cadmium
Les composés du cadmium comprennent :
Oxyde de cadmium (CdO)
Il s’agit d’un solide brun dont le poids moléculaire est de 128,41, la densité de 8,15 et le numéro CAS de 1306-19-0. Les applications comprennent les additifs de bain de cadmium, les pigments, les catalyseurs et les piles alcalines.
Chlorure de cadmium (CdCl2)
Il s’agit d’un solide dont le poids moléculaire est de 183,32, le point de fusion 568 °C et le numéro CAS de 10108-64-2. Il est utilisé pour le placage et la catalyse.
Sulfate de cadmium (CdSO4)
Il s’agit d’un solide blanc dont le poids moléculaire est de 209,47, la densité de 4,691, le point de fusion de 1000 °C et le numéro CAS de 10124-36-4. Les utilisations de celui-ci comprennent les réactifs analytiques et les batteries au cadmium.
Sulfure de cadmium (CdS)
Il s’agit d’un solide jaune dont le poids moléculaire est de 144,48 et le numéro CAS de 1306-23-6. Il est notamment connu sous le nom de “pigment jaune de cadmium”.
Tellurure de cadmium (CdTe)
Il s’agit d’un solide noir dont le poids moléculaire est de 240,00, la densité de 6,2, le point de fusion de 1041 °C et le numéro CAS de 1306-25-8. Il est utilisé dans les cellules solaires.
Séléniure de cadmium (CdSe)
Il s’agit d’un solide noir dont le poids moléculaire de 191,37, la densité de 5,81 et le numéro CAS de 1306-24-7. Les utilisations de celui-ci comprennent les pigments.
2. Méthodes de production du cadmium
La production générale de cadmium comprend les étapes suivantes :
- Le liquide de lavage des gaz généré par l’équipement d’exclusion dans le processus de frittage du zinc et du plomb est séparé du solide-liquide à l’aide d’un épaississeur ou d’un dispositif similaire.
- Le trop-plein résultant est mis en contact avec une résine échangeuse d’ions pour concentrer le cadmium et obtenir une solution régénérée contenant du cadmium.
- Le liquide régénéré est neutralisé avec du carbonate de sodium ou un produit similaire. Le solide-liquide est ensuite séparé pour récupérer le cadmium sous forme de carbonate de cadmium.
- Après dissolution du carbonate de cadmium avec de l’acide sulfurique et élimination du contenu insoluble, le cadmium brut et le zinc électrolytique sont introduits dans la solution de sulfate de cadmium. Cela permet d’obtenir du cadmium en éponge par réaction de cimentation.
- Le cadmium éponge est dissous pour obtenir du cadmium brut, qui est ensuite distillé pour obtenir du cadmium distillé.
3. Effets du cadmium sur la santé
La dose létale orale de cadmium pour l’homme est estimée entre 350 et 3 500 mg. L’empoisonnement chronique au cadmium serait la principale cause de la maladie d’itai-itai intoxication au cadmium survenue au Japon), qui provoque l’ostéomalacie. En ce qui concerne la cancérogénicité, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) le classe dans la catégorie 2A (très probablement cancérogène pour l’homme).