Kadmium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Kadmium
Cd-TableImage.png
Basisdata
Navn Kadmium
Symbol Cd
Atomnummer 48
Utseende metallisk sølvgrå
Plass i periodesystemet
Gruppe 12
Periode 5
Blokk d
Kjemisk serie transisjonsmetall
Atomegenskaper
Atomvekt 112,411 u
Empirisk atomradius 155 pm
Kalkulert atomradius 161 pm
Kovalent atomradius 148 pm
Elektronkonfigurasjon [Kr] 5s2 4d10
Elektroner per energinivå 2, 8, 18, 18, 2
Oksidasjonstilstander 2
Krystallstruktur heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand Fast stoff
Smeltepunkt 321,07 °C
Kokepunkt 767 °C
Molart volum 13,00 · 10-6 m³/mol
Tetthet 8650 kg/
Hardhet 2 (Mohs skala)
Fordampningsvarme 100 kJ/mol
Smeltevarme 6,192 kJ/mol
Damptrykk 14,8 Pa ved 597 K
Lydfart 2 310 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen 1,69
Spesifikk varmekapasitet 233 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne 13,8 · 106 S/m
Termisk ledningsevne 96,8 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale 867,8 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale 1 631,4 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale 3 616 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.


Kadmium er et grunnstoff med kjemisk symbol Cd og atomnummer 48. Atommassen (u) er 112,4.

Historie[rediger | rediger kilde]

Kadmium ble oppdaget i 1817 av de tyske kjemikerne Friedrich Stromeyer og Carl Samuel Hermann, uavhengig av hverandre. De oppdaget at forurenset sinkkarbonat ble farget gult ved oppvarming, noe som rent sinkkarbonat ikke gjorde. Nærmere undersøkelser førte til oppdagelsen av grunnstoffet, og i nærmere 100 år ble metallet bare utvunnet i Tyskland.

Navnet kommer fra gresk καδμεία – kadmeia for sinkkarbonat og stammer fra Kadmos, grunnleggeren av byen Theben i gresk mytologi.

Kadmiumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

Kadmium er et mykt, formbart, smibart og blåhvitt bivalent metall. Det har mange likhetstrekk med sink, men danner mer komplekse forbindelser. I romtemperert, tørr luft er kadmium korrosjonsbestandig, men angripes langsomt i fuktig luft. De fleste syrer løser opp kadmium, men metallet er motstandsdyktig overfor baser. De fleste kadmiumsalter er løselig i vann, og de er som regel fargeløse. Et unntak er kadmiumsulfid som har en klar gul farge, og som derfor blir benyttet som fargepigment. Den vanligste oksidasjonstilstanden er +2, men også sporadiske tilfeller av +1 kan finnes. Kadmium er meget giftig.

Bølgelengden til den røde spektrallinjen fra kadmium ble fra 1927 til 1960 brukt som definisjonen på én meter. (1 meter = 1 533 164,13 bølgelengder).

Kadmiumisotopen 113Cd absorberer langsomme nøytroner.

Isotoper[rediger | rediger kilde]

Naturlig forekommende kadmium består av 8 isotoper, hvorav 6 er stabile: 106Cd (1,25%), 108Cd (0,89%), 110Cd (12,49%), 111Cd (12,8%), 112Cd (24,13%) og 114Cd (28,73%), og 2 er ustabile (og dermed radioaktive): 113Cd (12,22%) med halveringstid 7,61 × 1015 år og 116Cd (7,49%) med halveringstid 3,01 × 1019 år (den lange halveringstiden gjør at denne isotopen ofte blir betraktet som stabil). I tillegg er 30 kunstig fremstilte ustabile isotoper kjent. De mest stabile av disse er 113m1Cd med halveringstid 14,1 år, 109Cd med halveringstid 462,6 døgn, 115m1Cd med halveringstid 44,6 døgn og 115Cd med halveringstid 53,46 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 7 timer, og de fleste kortere enn 1 time.[1]

CAS-nummer: 7440-43-9

Forekomst[rediger | rediger kilde]

Kadmium-kule

Kadmiumholdige mineraler er sjeldne, og inneholder lave konsentrasjoner. Greenockitt (CdS) er det eneste kadmiummineralet av betydning og det er nesten alltid funnet sammen med sinksulfid (ZnS). Kadmium er derfor hovedsakelig et biprodukt av sinkproduksjon. Fremstilling av metallet begynte i 1907 i USA, men det var ikke før etter første verdenskrig at kadmium ble brukt i større utstrekning.

I 2007 ble det produsert 19 900 tonn kadmium på verdensbasis (USAs produksjon ble ikke offentliggjort av konkurransehensyn). De største produsentlandene var Sør-Korea (3 000 tonn), Kina (3 400 tonn), Canada og Japan (hver med 2 100 tonn) og Kasakhstan (2 000 tonn). Verdens utvinnbare kadmium-reserver anslås til 490 000 tonn, hvorav Kina har de største reservene med 99 000 tonn. Kadmium blir gjenvunnet, men mengden er ikke oppgitt.[2]

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

I 2007 gikk 83% av kadmiumforbruket til produksjon av nikkel-kadmium-batterier (NiCd)[2]. Et annet vanlig produkt er lagermetall, på grunn av den lave friksjonskoeffisienten og stor motstandsdyktighet mot materialtretthet. Det brukes også som fargepigment, men bruken er de senere årene redusert på grunn av giftigheten. Kadmium kan også brukes i kontrollstaver i kjernekraftverk på grunn av dets evne til å ta opp nøytroner. Kadmium brukes også til kadmiering, som vil si å legge et belegg av Kadmium på en stålgjenstand for å beskytte den mot, blant annet, korrosjon.

Giftighet[rediger | rediger kilde]

Inhalering av kadmium-holdig røyk kan i første omgang føre til metallfeber, men kan utvikle seg til pneumonitis (inflammasjon i lungevevet), pulmonært ødem (væske i lungene), og ende med død.[3]

Kadmium er bioakumulerende. Små mengder kan føre til skader på leveren, lungene, nyrene og skjelettet. Kadmium er også klassifisert som reproduksjonsskadelig. De fleste kadmiumforbindelser er kreftfremkallende.

NiCd-batterier[rediger | rediger kilde]

Nikkelkadmium-batterier (NiCd) har unike egenskaper som gjør at denne teknologien fremdeles brukes i mange applikasjoner. NiCd har gode høyeffekts- og høytemperaturegenskaper. NiCd er et godt, gammelt og robust gjennomprøvet batteri. Framtiden er dog noe uviss da det diskuteres innen EU å forby batterier som inneholder tungmetaller som kadmium. NiCd-batterier er merket med retursymbol. Den nominelle batterispenningen er 1,2V / celle.

Referanser[rediger | rediger kilde]

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]