کادمیوم فلز نقره ای رنگ مایل به آبی می باشد که انعطاف پذیر بوده و به راحتی با چاقو قابل برش است. کادمیم یک عنصر طبیعی در پوسته زمین است. این ماده معمولاً به عنوان ماده معدنی همراه با عناصر دیگر مانند اکسیژن (اکسید کادمیوم)، کلر (کلرید کادمیوم) یا گوگرد (سولفات کادمیوم، سولفید کادمیوم) یافت می شود.
تمام خاک ها و سنگ ها از جمله کودهای زغال سنگ و مواد معدنی، حاوی مقداری کادمیوم هستند. بیشتر کادمیوم مورد استفاده در ایالات متحده در طول فرایند تولید سایر فلزات مانند روی، سرب و مس استخراج می شود.
به گفته دانشگاه دارتموث، فردریش استرومایر، یک شیمیدان آلمانی، در سال ۱۸۱۷ میلادی کادمیوم را کشف کرد، اگرچه هرمان و رولوف، دو دانشمند آلمانی دیگر نیز، به طور مستقل در همان سال این عنصر را کشف کردند. در هر دو مورد، کادمیوم در اکسید روی یافت شد، که در آن زمان به طور معمول به عنوان داروی موضعی مورد استفاده قرار می گرفت.
کادمیم به دلیل خواص ساختاری خود به عنوان رسانای الکتریکی و در آبکاری و باتری ها استفاده می شود. این عنصر و محلول های ترکیبات آن سمی هستند و باید با رعایت شرایط ایمنی مورد استفاده قرار گیرد.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی فلز | فرمول شیمیایی Cd |
| دانسیته (g/cm۳) ۸/۶۵ | وزن اتمی ستاندارد ۱۱۲/۴۱۴ |
| نقطه ذوب (۰C) 321/07 | شماره (CAS No) 7440-43-9 |
| نقطه جوش (۰C) 767 | ساختار کریستالی هگزاگونال (hcp) |
منابع کادمیوم
کادمیوم اغلب در مقادیر کمی در سنگ معدن روی، مانند اسفالریت (ZnS) یافت می شود. ذخایر معدنی کادمیوم در کلرادو، ایلینویز، میسوری، واشنگتن و یوتا و همچنین بولیوی، گواتمالا، مجارستان و قزاقستان یافت می شود.
با این حال، تقریباً تمام کادمیوم موجود، به عنوان یک محصول جانبی در طی فرایند تصفیه سنگ معدن روی، مس و سرب است. طبق بررسی زمین شناسی ایالات متحده (USGS)، کادمیوم در سنگ معدن روی با نسبت روی به کادمیوم بین ۱.۲۰۰ و۱.۴۰۰ وجود دارد.
امروزه، طبق ائتلاف آموزش مواد معدنی، کادمیوم به طور معمول در مکان هایی تولید می شود که روی به جای معدن، در آنجا پالایش می شود. تولید کنندگان برتر کادمیم شامل چین، ژاپن، کره، مکزیک، ایالات متحده، هلند، هند، انگلستان، پرو و آلمان هستند.
کاربردهای کادمیوم
به گزارش ائتلاف آموزش معادن، کادمیوم در باتری های قابل شارژ نیکل-کادمیوم مورد استفاده قرار می گیرد و در بسیاری از دستگاه ها از جمله تلفن های همراه، ابزارهای بی سیم، دوربین ها، رایانه ها و در منبع تغذیه اضطراری و چراغ ها می توان این عنصر را یافت. کادمیم همچنین در میله های راکتور هسته ای به دلیل توانایی آن در جذب نوترون ها، مورد مصرف و تحت کنترل قرار می گیرد.
طبق آژانس ثبت مواد سمی و بیماری زا (ATSDR)، تقریباً ۸۳ درصد کادمیوم معدنی در باتری ها، ۸ درصد به عنوان رنگدانه ها، ۷ درصد به عنوان پوشش، ۱ درصد به عنوان تثبیت کننده پلاستیک و ۱ درصد در زمینه های غیر آهنی، آلیاژها، دستگاه های فتوولتائیک و موارد دیگر استفاده می شود.
به گفته انجمن بین المللی کادمیوم، به دلیل درخشش آن در رنگ طبیعی موجود کادمیوم-سولفید، از این عنصر به عنوان رنگدانه در تولید رنگ های قرمز، نارنجی و زرد استفاده شده است. تا زمان جنگ جهانی اول، آلمان تنها تأمین کننده کادمیم بود.
سمیت
کادمیم سمی است و می تواند منجر به مسمومیت شود. با توجه به اینکه این ماده یک عامل سرطان زا شناخته شده است، تحقیقات زیادی درمورد تأثیر کادمیم بر سلامتی انجام می شود.
علاوه بر سرطان و سایر اثرات آن، شواهدی وجود دارد که نشان می دهد قرار گرفتن در معرض کادمیوم با چاقی مرتبط است. بر اساس مطالعه سال ۲۰۱۶ که در Epigenomics منتشر شده است، یکی از این تحقیقات بررسی رابطه بین قرار گرفتن در معرض کادمیوم و چاقی است که به نوبه خود می تواند منجر به بسیاری از بیماری های دیگر مانند دیابت نوع ۲ و بیماری های قلبی عروقی شود.
در این مطالعه آمده است که کادمیم و سایر فلزات سنگین از جمله سرب در بین ده نگرانی آلاینده های زیست محیطی توسط سازمان های بهداشت محیط قرار گرفته اند. قرار گرفتن در معرض این فلزات به طور بالقوه می تواند خطر چاقی را افزایش دهد.
طبق این مطالعه، چاقی می تواند در بسیاری از عوامل ایجاد شود و محققان الگوهای بین قرار گرفتن در معرض فلزات سنگین و چاقی را مورد مطالعه قرار دادند. نشان داده شده است که تغییرات DNA منجر به چاقی زودرس می شوند و تغییرات ناشی از قرار گرفتن در معرض کادمیوم و سایر فلزات سنگین به ویژه در دوره قبل از تولد می تواند رخ دهد.
براساس این بررسی، چاقی رابطه مستقیمی با عملکرد مغز دارد و قرار گرفتن در معرض کادمیم می تواند بر رشد عصبی به طور بالقوه تأثیر بگذارد و منجر به چگونگی عملکرد سیگنالینگ مربوط به اشتها در مغز و در نتیجه افزایش کالری شود.
منبع مقاله: www.livescience.com