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Cadmium


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Cadmium (auch Kadmium; cadmea (lat.) = kadmía = Zinkerz) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Cd und der Ordnungszahl 48.
Eigenschaften
Allgemein
Name Symbol Ordnungszahl Cadmium Cd 48
Serie Übergangsmetalle
Gruppe Periode Block 12 5 d
Dichte Mohshärte 8650 kg/m 3 2
Aussehen silbrig grau metallisch
Atomar
Atomgewicht 112.411 amu
Atomradius (berechnet) 155 (161) pm
Kovalenter Radius 148 pm
van der Waals-Radius 158 pm
Elektronenkonfiguration [ Kr ]4d 10 5 s 2
e - 's pro Energieniveau 2 8 18 18 2
Oxidationszustände ( Oxid ) 2 (leicht basisch )
Kristallstruktur hexagonal
Physikalisch
Aggregatzustand ( Magnetismus ) fest ( __ )
Schmelzpunkt 594.22 K (321.07° C )
Siedepunkt 1040 K (767°C)
Molares Volumen 13.00 × 10 -3 m 3 /mol
Verdampfungswärme 100 kJ/mol
Schmelzwärme 6.192 kJ/mol
Dampfdruck 14.8 Pa bei 597 K
Schallgeschwindigkeit 2310 m/s bei 293.15 K
Verschiedenes
Elektronegativität 1.69 ( Pauling-Skala )
Spezifische Wärmekapazität 233 J/(kg*K)
Elektrische Leitfähigkeit 13.8 10 6 /m Ohm
Wärmeleitfähigkeit 96.8 W/(m*K)
1. Ionisierungsenergie 867.8 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1631.4 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3616 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t 1/2 ZM ZE M eV ZP
188 Cd 0.89% Cd ist stabil mit 60 Neutronen
109 Cd {syn.} 462.6 d ε 0.214 109 Ag
110 Cd 12.49% Cd ist stabil mit 62 Neutronen
111 Cd 12.8% Cd ist stabil mit 63 Neutronen
112 Cd 24.13% Cd ist stabil mit 64 Neutronen
113 Cd {syn.} 7.7 E15 y β - 0.316 113 In
113 Cdm {syn.} 14.1 y β -
IT
0.580
0.264
113 In
 
114 Cd 28.73% Cd ist stabil mit 66 Neutronen
116 Cd 7.49% Cd ist stabil mit 68 Neutronen
NMR-Eigenschaften
111 Cd 113 Cd
Kernspin -1/2 -1/2
gamma / rad / T 5.673e7 5.934e7
Empfindlichkeit 0.00954 0.0109
Larmorfrequenz bei B="4".7 T 42.4 M Hz 44.4 M Hz
SI -Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt
sofern nicht anders angegeben.

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften und Verhalten

Cadmium ist ein weiches hämmerbares duktiles Metall. In chemischen Verbindungen liegt es meist vor. Chemisch gleicht es dem Zink es neigt aber eher zur Bildung Komplex-Verbindungen mit der Koordiationszahl 4. Cadmium ist Luft beständig in der Wärme bildet es Oxidhaut. In der Hitze verbrennt es mit bis gelber Flamme zu Cadmiumoxid CdO (giftig!).

Anwendungen

  • Rostschutz für Eisenwerkstoffe (Vercadmen)
  • Nickel-Cadmium-Akkus
  • Farbstoffpigmente (feuerwehrrot und postgelb (CdS)) für Farben Kunststoffe
  • Legierungsmetall in niedrigschmelzenden Legierungen zum Beispiel Lagerwerkstoffe Woodsches Metall
  • Schmiermittel in Scheibenbremsen
  • Bestandteil von Lötwerkstoffen (Lötzinn) auch für Hartlote
  • Herstellung von Halbleitern
  • Cadmiumoxid als Leuchtstoffe in Schwarz-Weiß-Fernsehröhren sowie Zusatz Blau- und Grünphosphor von Farbröhren.
  • Regelstäbe in der Nukleartechnik
  • Spektrale Empfindlichkeit gleicht der des menschlichen Auges. in Belichtungsmessern.
  • Cd-Stearat als Stabilisator in Kunststoffen beispielsweise in (unempfindlich gegen Licht)
  • Weston Normalelement
  • Cadmiumtellurid als infrarotempfindlicher Sensor für Kameras (focal arrays)
  • Cadmium-Bismut-Legierungen für Schmelzsicherungen
  • Silber-Cadmium-Legierungen als Desoxidationsmittel in der Herstellung von
  • Schmuckwaren : goldgrüne Gold-Cadmium-Legierungen

Geschichte

1817 entdeckte Friedrich Strohmeyer Cadmium (lateinisch griechisch kadmeia für Galmei) in verunreinigtem Zinkcarbonat. 100 Jahre wurde das Metall nur in gewonnen. Strohmeyer bemerkte das sich verunreinigtes Zinkcarbonat Erhitzen verfärbte. Ein Verhalten das reines Zinkcarbonat zeigte.
Wegen seiner Giftigkeit verzeichnete der British Pharmaceutical von 1907 Cadmiumjodid als Mittel zur Behandlung offenen Wunden? (enlarged joints) skrofulösen Drüsen? (scrofulous und Frostbeulen? (chilblains).

Die International Conference on Weights and definierte 1927 die Länge von einem Meter die 1.553.164 13-fache Wellenlänge einer roten Spektrallinie Cadmiums. Heute liegt der Definition eine Spektralline Kryptons zugrunde.

Quellen

Cadmiumhaltige Erze sind selten. Greenockit (CdS) fast immer mit Sphalerit (ZnS) verschwistert. Cadmium daher als Nebenprodukt bei der Zinkverhüttung in Umfang auch bei der Blei- und Kupferverhüttung Kleinere Mengen fallen auch beim Recycling von und Stahl an.

Die Reduktion zum metallischen Cadmium erfolgt

  • Ausfällung mit Zinkpulver oder
  • Elektrolyse.

Verbindungen

  • Cadmiumoxid CdO
  • Cadmiumhydroxid Cd(OH) 2
  • Cadmiumchlorid CdCl 2

Isotope

Vorsichtsmaßnahmen

Cadmium und seine Verbindugen sind hochgiftig und krebserregend.
Eingeatmeter cadmiumhaltiger Staub führt zu Schäden Lunge Leber und Niere.
In Arbeitsbereichen in denen mit erhitzten Cadmiumverbindungen und Cadmierbäder) gearbeitet wird ist für eine Durchlüftung oder Absaugung zu sorgen.

Cadmium ist einer der wenigen Elemente eine biologische Funktion im menschlichen Körper. Cadmiumstaub aber wie ein Schwangerschaftshormon wirken.

Weblinks



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