Il cadmio è un elemento raro del gruppo dei metalli di transizione, che in natura non si trova allo stato libero ma nei minerali di zinco (con il quale condivide molte caratteristiche, anche se tende a formare composti più complessi), in particolare nella blenda e nella calamina. È di colore bianco-argenteo ed è molto duttile e tenero (può essere tagliato con un coltello). Resiste all’ossidazione in profondità grazie a uno strato superficiale che lo ricopre quando esposto all’aria.
Fu scoperto nel 1817 dal chimico tedesco Stromeyer all’interno del minerale calamina.
Indice
Proprietà chimiche
Ha caratteristiche simili a quelle dello stronzio, ma, rispetto a quest’ultimo, possiede una minore reattività.
- Simbolo: Cd
- Numero atomico: 48
- Serie: Metalli di transizione
- Gruppo, periodo: 12, 5
- Densità: 8650 kg/m³
- Durezza: 2
- Peso atomico: 112,411 u
- Configurazione elettronica: [Kr]4d10 5s2
- Struttura cristallina: esagonale
- Stato della materia: solido
- Punto di fusione: 321,07 °C
- Punto di ebollizione: 770 °C
- Calore di fusione: 6,192 kJ/mol
- Elettronegatività: 1,69 (Scala di Pauling)
- Calore specifico: 233 J/(kg·K)
- Conducibilità elettrica: 13,8×106/(m·Ω)
- Conducibilità termica: 96,8 W/(m·K)
Composti principali
Solfuro CdS – Noto come giallo cadmio, è una polvere giallo-arancione molto usata come pigmento.
Carbonato CdCO3 – Solido bianco inodore molto tossico e dannoso per l’ambiente.
Ossido CdO – Solido rossastro inodore che si ottiene dalla combustione del cadmio, è solubile in acidi e in ammoniaca e si trova nelle batterie.
Isotopi – Questo elemento in natura ha 6 isotopi stabili: Cd-108, Cd-110, Cd-111, Cd-112, Cd-114, Cd-116.
Applicazioni
La gran parte del cadmio prodotto viene utilizzata nelle batterie al nichel-cadmio; il secondo uso principale è come pigmento giallo. Altri impieghi sono quelli in leghe metalliche, nelle cadmiature (rivestimento di materiali con film di cadmio protettivi), nella produzione di fosfori blu e verdi dei televisori a colori, nella produzione di semiconduttori ecs. Questo elemento si può trovare anche come materiale di schermo nei reattori nucleari.
Le pile nichel-cadmio sono fra le più comuni batterie ricaribili
Cadmio – Le leghe
Piccole quantità di cadmio trovano impiego nella produzione di leghe speciali, in cui questo elemento contribuisce ad abbassare il punto di fusione e a conferire maggiore resistenza all’usura. Molte di queste leghe sono usate per la saldatura. Zinco, argento, piombo e stagno sono alcuni degli elementi che si trovano spesso in lega con il cadmio.
Biologia
Sia il cadmio che i suoi composti sono tossici anche in basse concentrazioni e hanno la tendenza ad accumularsi negli organismi e negli ecosistemi. Sindrome itai-itai è la denominazione data all’avvelenamento di massa provocato dal cadmio e verificatosi nella prefettura di Toyama, in Giappone, agli inizi del XX sec. L’avvelenamento provocò una grave fragilità nelle ossa e cedimenti renali nei soggetti colpiti.
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