Cadmium

Was ist Cadmium?

Cadmium ist ein metallisches Element mit der Elementnummer 48 und ist in der natürlichen Umwelt weit verbreitet, unter anderem in Mineralien und im Boden.

Cadmium ist in der Erdkruste verteilt und wird durch natürliche Phänomene wie die Verwitterung von Gestein in die Umwelt freigesetzt, so dass natürlich vorkommendes Cadmium im Boden und im Wasser zu finden ist. Chemisch gesehen ähnelt Cadmium dem Zink, kommt aber nicht allein, sondern zusammen mit Zinkmineralen, insbesondere Sphalerit (ZnS) und Rhyozinkit (ZnCO3), vor. Verschiedene Lebensmittel und Gewässer enthalten Spuren von Cadmium, da es während des Wachstums von Pflanzen und Tieren aus dem Boden und dem Wasser aufgenommen wird.

Der Verzehr von Lebensmitteln mit hohem Cadmiumgehalt über Jahre hinweg kann zu Nierenfunktionsstörungen führen.

Anwendungen von Cadmium

Cadmium ist ein Metall mit silbrig-weißem Glanz, das sehr dehnbar und leicht zu verarbeiten ist. Als Metall wird es u. a. für Legierungen, die Galvanisierung von Eisen und anderen Metallen, Elektrodenplatten für Akkumulatoren, Steuerstäbe von Kernreaktoren, Lötzinn, Silberlot und Fernsehkathodenstrahlröhren verwendet. Als Verbindung wird Cadmiumgelb als Rohstoff für Pigmente verwendet, z. B. in Van Goghs Sonnenblumen. Weitere Verwendungszwecke sind Katalysatoren, Batterien, Stabilisatoren für Vinylchloridharz und als Färbemittel für Keramiken.

Eigenschaften von Cadmium

Cadmium hat ein Atomgewicht von 112,411, einen Schmelzpunkt von 321 °C und einen Siedepunkt von 765 °C. Es hat ein spezifisches Gewicht von 8,65 bei 25 ºC und ist unlöslich in Wasser. In unverschmutztem Flusswasser soll es in einer Konzentration von 0,02-0,1 µg/l und in Meerwasser in einer Konzentration von 0,05-0,11 µg/l vorhanden sein. Die Kristallstruktur von Cadmium ist hexagonal.

Weitere Informationen über Cadmium

1. Verbindungen von Cadmium

Zu den Cadmiumverbindungen gehören:

Cadmiumoxid (CdO)
Es ist ein brauner Feststoff mit einem Molekulargewicht von 128,41, einem spezifischen Gewicht von 8,15 und einer CAS-Nummer von 1306-19-0. Zu den Verwendungszwecken gehören Zusätze für Cadmium-Beschichtungsbäder, Pigmente, Katalysatoren und Alkalibatterien.

Cadmiumchlorid (CdCl2)
Fest, Molekulargewicht 183,32, Schmelzpunkt 568 °C, CAS-Nummer 10108-64-2. Es wird unter anderem zur Beschichtung und Katalyse verwendet.

Cadmiumsulfat (CdSO4)
Ein weißer Feststoff mit einem Molekulargewicht von 209,47, einem spezifischen Gewicht von 4,691, einem Schmelzpunkt von 1000 °C und einer CAS-Nummer von 10124-36-4. Zu den Anwendungen gehören analytische Reagenzien und Cadmium-Batterien.

Cadmiumsulfid (CdS)
Gelber Feststoff mit einem Molekulargewicht von 144,48 und der CAS-Nummer 1306-23-6. Bekannt als das Pigment Cadmiumgelb.

Cadmiumtellurid (CdTe)
Ein schwarzer Feststoff mit einem Molekulargewicht von 240,00, einem spezifischen Gewicht von 6,2, einem Schmelzpunkt von 1041 °C und einer CAS-Nummer von 1306-25-8. Er wird in Solarzellen verwendet.

Cadmiumselenid (CdSe)
Ein schwarzer Feststoff mit einem Molekulargewicht von 191,37, einem spezifischen Gewicht von 5,81 und einer CAS-Nummer von 1306-24-7. Zu den Anwendungen gehören Pigmente.

2. Herstellung von Cadmium

Die allgemeine Herstellung von Tetrazol erfolgt in folgenden Schritten:

• Die Gaswaschflüssigkeit, die aus der Ausschlussvorrichtung beim Sintern von Zink und Blei stammt, wird mit Hilfe eines Verdickers oder Ähnlichem fest-flüssig getrennt.
• Der dabei entstehende Überlauf wird mit einem Ionenaustauscherharz in Kontakt gebracht, um das Cadmium zu konzentrieren und eine regenerierte Flüssigkeit mit Cadmium zu erhalten.
• Die regenerierte Flüssigkeit wird mit Natriumcarbonat o. ä. neutralisiert, und das Cadmium wird durch Fest-Flüssig-Trennung als Cadmiumcarbonat zurückgewonnen.
• Nach dem Auflösen des Cadmiumcarbonats mit Schwefelsäure und dem Entfernen der unlöslichen Bestandteile werden Rohcadmium und elektrolytisches Zink in die Cadmiumsulfatlösung gegeben, um durch eine Zementierungsreaktion Schwammcadmium zu erhalten.
• Das Schwammcadmium wird aufgelöst, um Rohcadmium zu erhalten, das anschließend destilliert wird, um destilliertes Cadmium zu erhalten.

3. Gesundheitliche Auswirkungen von Cadmium

Die für den Menschen tödliche orale Dosis von Cadmium liegt schätzungsweise zwischen 350 und 3500 mg. Eine chronische Vergiftung mit Cadmium wird als Hauptursache für die Itai-itai-Krankheit angesehen, die zu Osteomalazie führt. Hinsichtlich der Karzinogenität stuft die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) Cadmium in ihrer Klassifizierung als 2A (sehr wahrscheinlich krebserregend für den Menschen) ein.