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Cadmio - Cd

Proprieta' chimiche del cadmio- Effetti del cadmio sulla salute - Effetti ambientali del cadmio

Numero atomino

48

Massa atomica

112.4 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.7

Densita'

8.7 g.cm-3 at 20°C

Punto di fusuione

321 °C

Punto di ebollizione

767 °C

Raggio di Vanderwaals

0.154 nm

Raggio ionico

0.097 nm (+2)

Isotopi

15

Guscio elettronico

[ Kr ] 4d10 5s2

Energia di prima ionizzazione

866 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1622 kJ.mol -1

Potenziale standard

-0.402 V

Scoperta

Fredrich Stromeyer nel 1817

Cadmium (Cd)

Cadmio

Il cadmio è un metallo brillante, bianco-argento, duttile, molto malleabile. La sua superficie ha una tinta bluastra ed il metallo è abbastanza morbido da poter essere tagliato con una lama, ma si appanna in aria. È solubile in acidi ma non in alcali. È simile per molti aspetti allo zinco ma si presta a composti più complessi.

Applicazioni

Circa tre-quarti del cadmio è usato in batterie (soprattutto batterie Ni-Cd) e la maggior parte del quarto restante è usato soprattutto in pigmenti, rivestimenti e placcatura, e come stabilizzatori per plastica. Il cadium è stato usato specialmente per placcare l'acciaio in cui una pellicola di cadmio spesso soltanto 0.05 millimetri assicura completa protezione contro il mare. Il cadmio ha la capacità di assorbire neutroni, quinidi è usato come barriera per controllare la fissione nucleare.

Cadmio nell'ambiente

Il cadmio può essere pricipalmente trovato nella crosta terrestre. Si presenta sempre insieme allo zinco. Il cadmio inoltre costituisce nelle industrie un sottoprodotto inevitabile dell'estrazione di zinco, piombo e rame. Dopo essere applicato esso fornisce entra nell'ambiente pricipalmente attraverso in terreno, perché è presente in concimi e pesticidi.

Una quantità di cadmio molto elevata è naturalmente scaricata nell'ambiente, circa 25.000 tonnellate all'anno. Circa la metà di questo cadmio è scaricata nei fiumi attraverso l'erosione delle roccie e un po' di cadmio è scaricato in aria attraverso incendi boschivi e vulcani. Il resto del cadmio è liberato alltraverso le attività umane, come la lavorazione.

Nessun minerale di cadmio è estratto per il metallo, perché è prodotto in quantita' sufficiente come sottoprodotto della fusione dello zinco dal relativo minerale, la sfelerite (ZnS), nel quale il cadmio è un'impurità significativa, costituendo fino al 3%. Di conseguenza, le zone estrattive principali sono quelle connesse con zinco. La produzione mondiale è di intorno alle 14.000 tonnellate all'anno, il paese produttore principale e' il Canada, insieme a Stati Uniti, Australia, Messico, Giappone e Perù anche fornitori principali.

Effetti del cadmio sulla salute

L'assorbimento di cadmio da parte degli esseri umani avviene pricipalmente attraverso il cibo. Le derrate alimentari ricche in cadmio possono notevolmente aumentare la concentrazione di cadmio nel corpo umano. Alcuni esempi sono fegato, funghi, crostacei, mitili, polvere di cacao ed alghe secche.

Esposizione a livelli significativamente elevati di cadmio avviene quando la gente fuma. Il fumo di tabacco trasporta il cadmio nei polmoni. Il sangue lo trasporta con il resto del corpo dove può amplificare l'effetto rafforzando il cadmio già presente negli alimenti ricchi di cadmio.

Un'atra esposizione ad alti livelli puo' avvenire con le persone che vivono in prossimita' di discariche di rifiuti o di fabbriche che scaricano cadmio nell'aria con persone che operano nell'industria della raffineria del metallo. Quando le persone respirano cadmio esso può danneggiare severamente i polmoni e persino causare la morte.

Il cadmio è trasportato al fegato pricipalmente tramite il sague. Nel fegato si lega alle proteine per formare complessi che sono trasportati ai reni. Il cadmio si accumula nei reni, dove danneggia i meccanismi di filtrazione. Ciò causa l'escrezione di proteine essenziali e di zuccheri dal corpo ed un ulteriore danno renale. Occorre molto tempo prima che il cadmio accumulato nei reni sia espulso dal corpo umano.

Altri effetti sulla salute che possono essere causati dal cadmio:

- Diarrea, mal di stomaco e vomito severo
- Fratture alle ossa
- Probemi riproduttivi e persino possibilita' di infertilita'
- Danneggiamento del sistema nervoso centrale
- Danneggiamento del sistema immunitario
- Disordini psicologici
- Possibilita' di danni al DNA e sviluppo del cancro

Effetti ambientali del cadmio

I canali di scarico di cadmio dalle industrie finiscono pricipalmente sui terreni. Le cause di questi flussi residui sono per esempio la produzione di zinco, l'implicazione di minerali di fosfato e bio- concimi industriali. I canali residui di cadmio possono anche entrare nell'aria attraverso la combustione (domestica) dei rifiuti e la comustione dei combustibili fossili. A causa delle leggi soltanto poco cadmio ora entra nell'acqua attraverso l'eliminazione di acqua di scarico da case o industrie.

Un'altra fonte importante di emissioni di cadmio è la produzione di fertilizzanti artificiali di fosforo. Parte del cadmio finisce nel terreno dopo che il fertilizzante viene applicato sul terreno coltivabile ed il resto del cadmio finisce nell'acqua superficiale quando lo spreco dalle produzioni del fertilizzante è fatto uscire dalle aziende di produzione.

Il cadmio può essere trasportato per grandi distanze quando è assorbito dal fango. Questo fango ricco di cadmio può inquinare le acque superficiali così come i terreni.

Il cadmio e' fortemente assorbito alla materia organica nel terreno. Quando il cadmio è presente nei terreni può essere estremamente pericoloso, in quanto aumenta l'assorbimento attraverso il cibo. I terreni acidificati aumentano l'assorbimento del cadmio da parte delle piante. Ciò costituisce un potenziale pericolo per gli animali che dipendono dalle piante per sopravvivere. Il cadmio può accumularsi nei loro corpi, particolarmente quando mangiano piante multiple. Le mucche possono avere grandi quantita' di cadmio in loro reni a causa di cio'.

I vermi di terra ed altri organismi essenziali per il terreno sono estremamente suscettibili all'avvelenamento da cadmio. Possono morire a concentrazioni molto basse e cio' ha conseguenze sulla struttura del terreno. Quando le concentrazioni di cadmio nel terreno sono alte possono influenzare i processi dei microrganismi del terreno e minacciare l'intero l'ecosistema del suolo.

Negli ecosistemi acquatici il cadmio puo' bio-accumularsi in mitili, ostriche, gamberi, aragoste e pesci. La predisposizione al cadmio può variare notevolmente fra gli organismi acquatici. Organismi da acqua salata sono noti essere piu' resistenti all'avvelenamento da cadmio che gli organismi da acqua dolce.

Gli animali che mangiano o bevolo cadmio certe volte sono soggetti a pressione elevata, problemi al fegato e danni cerebrali o al sistema nervoso.



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