カドミウム は、周期表の原子番号 48、元素記号 Cd の金属元素です。電池、塗料、顔料、プラスチック、ソーラーパネルで発生します。しかし、カドミウムは有毒で発がん性があるため、その使用は減少しています。これは、その特性、毒性、用途、およびソースを含むカドミウムの事実のコレクションです.
基本的なカドミウムの事実
- 名前 :カドミウム
- 原子番号 :48
- 元素記号 :CD
- 原子質量 :
- グループ :12 (亜鉛グループ)
- 期間 :5
- ブロック :dブロック
- 電子配置 :[Kr] 4d 5s
- 外見 :ソフトな銀青色の金属
発見
Friedrich Stromeyer と Karl Samuel Leberecht Hermann は、1817 年にカドミウムを独立して発見しました。Stromeyer は、薬局で販売されている亜鉛化合物の汚染として金属を発見しましたが、Hermann は、塩化亜鉛サンプルの変色として要素を発見しました。
命名
「カドミウム」という名前は、金属を含む亜鉛鉱石であるカラミンのギリシャ語を指します。カラミンは、テーベの創始者であるギリシャ神話の登場人物カドモスにちなんで名付けられました。
カドミウムの毒性と中毒
カドミウムは、ヒトおよび他のほとんどの種において既知の生物学的役割を果たしません。例外は、特定の海洋珪藻に見られるカドミウム依存性酵素です。人間にとって、カドミウムは汚染物質であり、酸化ストレスを引き起こす毒素です。通常、吸入または摂取による曝露は、心血管疾患、がん、および骨粗鬆症のリスクを高めます。腎臓は金属を優先的に吸収するため、曝露はしばしば損傷を引き起こします。吸入すると金属フューム熱が発生し、肺水腫や死に至ることもあります。
出現と生産
カドミウムは、地球の地殻の約 0.1 ppm を占めています。ほとんどの場合、亜鉛とともに発生し、亜鉛の採掘と精製の副産物として得られます。鉛や銅の鉱石にもカドミウムが含まれていることがあります。リン酸肥料、石炭、および土壌には、多くの場合、かなりの量の元素が含まれています。ソースには、鉄鋼スクラップのリサイクル、または中国、韓国、日本、米国、ロシアのシベリアでの採掘が含まれます。
同位体
天然のカドミウムは、いずれかの同位体の混合物で構成されています。これらの同位体のうちの 2 つは放射性です。同位体の範囲は Cd-95 から Cd-132 までです。
用途
カドミウムは、電池、太陽電池、顔料、電気メッキ、コーティング、原子炉制御棒、QLED テレビ、半導体、特定の抗がん剤に重要です。めっきとして、カドミウムは鋼鉄の腐食を減らします。一般的な顔料には、セレン化カドミウム (カドミウムレッド) と硫化カドミウム (カドミウムイエロー) があります。カドミウムは、プラスチックの安定剤として、またヘリウム-カドミウム レーザーの製造にも使用されます。
物理データ
密度 :8.65g/cm
融点 :594.22 K (321.07 °C, 609.93 °F)
沸点 :1040 K (767 °C, 1413 °F)
20ºC での状態 :固体
融合の熱 :6.21 kJ/mol
気化熱 :99.87 kJ/mol
モル熱容量 :26.020 J/(mol・K)
原子データ
原子半径 :午後151時
共有半径 :144±午後9時
ファン デル ワールス半径 :午後158時
結晶構造 :六方最密 (hcp)
ヤング率 :50Gpa
せん断弾性率 ：19GPa
体積弾性率 :42GPa
ポアソン比 :0.30
モース硬度 :2.0
電気陰性度 :1.69 (ポーリング スケール)
第一イオン化エネルギー :867.8 kJ/mol
第 2 イオン化エネルギー :1631.4 kJ/mol
第 3 イオン化エネルギー :3616 kJ/mol
酸化状態 :-2、+1、+2
興味深いカドミウムの事実
- モース硬度 2 のカドミウムは非常に柔らかく、爪で引っ掻くことができます。
- ほとんどの金属と同様に、カドミウムは非常に可鍛性と延性があります。
- 通常は可燃性ではありませんが、粉末状のカドミウムは燃えて有毒な蒸気を放出します。
- ほとんどの化学者は、カドミウムを遷移金属として分類しています。ただし、部分的に満たされた d がない場合 または f 一部の科学者は、それを亜鉛グループのメンバーとして分類し、技術的には遷移金属ではありません.
- カドミウムは、その同族体である亜鉛や水銀と同様に、ほとんどの遷移金属よりも融点が低くなります。
- 低質量および中質量の星は、銀原子から S プロセスによってカドミウムを生成します。
- カドミウムは鉛と同様に重金属です。その毒性のため、多くの国がカドミウムの供給と使用を規制しています。
- 子どものカドミウム中毒の原因の 1 つは、安物の宝石です。子どもは物を口に入れることがあります。おもちゃやガラス製品のカドミウム塗料も問題を引き起こします。
参考文献
- Lide, D. R., ed. (2005). 化学および物理学の CRC ハンドブック （第86版）。ボカラトン (FL):CRC プレス。 ISBN 0-8493-0486-5.
- Luevano, J.;ダモダラン、C. (2014)。 「カドミウム誘発発癌の分子事象のレビュー」。 Journal of Environmental Pathology, Toxicology and Oncology . 33 (3):183–194. doi:10.1615/jenvironpatholtoxicoloncol.2014011075
- Scoullos、マイケル J.;フォンケマン、ゲリット H.;ソーントン、イアン。 Makuch, Zen (2001)。 水銀、カドミウム、鉛:持続可能な重金属政策と規制のためのハンドブック .スプリンガー。 ISBN 978-1-4020-0224-3.
- シゲル、アストリッド。シーゲル、ヘルムート。シーゲル、ローランド K. O. (eds.)。 カドミウム:毒物学から本質へ 生命科学における金属イオン。巻。 11.スプリンガー。 ISBN 978-94-007-5178-1.
- ウェスト、ロバート (1984)。 CRC、化学と物理学のハンドブック .フロリダ州ボカ・ラトン：ケミカル・ラバー・カンパニー・パブリッシング。 ISBN 0-8493-0464-4.
