Cadmiu

Plata ← Cadmiu → Indiu
; 48	Cd
	Tabla completa • Tabla enantada
	; Plateáu gris metálicu
Información xeneral
Nome, símbolu, númberu	Cadmiu, Cd, 48
Serie química	Metales de transición
Grupu, periodu, bloque	12, 5, d
Masa atómica	112,411 u
Configuración electrónica	[Kr]4d10 5s2
Durez Mohs	2
Electrones per nivel	2, 8, 18, 18, 2
Propiedaes atómiques
Radiu mediu	155 pm
Electronegatividá	1,69 (Pauling)
Radiu atómicu (calc)	161 pm (Radiu de Bohr)
Radiu covalente	148 pm
Radiu de van der Waals	158 pm
Estáu(aos) d'oxidación	+1, +2
Óxidu	Llixeramente básicu
Propiedaes físiques
Estáu ordinariu	Sólidu
Densidá	8650 kg/m³
Puntu de fusión	594,22 K (321 °C)
Puntu de bullidura	1041 K (768 °C)
Entalpía de vaporización	100 kJ/mol
Entalpía de fusión	6,192 kJ/mol
Presión de vapor	14,8 Pa a 597 K
Varios
Estructura cristalina	Hexagonal
Nᵘ CAS	7440-43-9
Nᵘ EINECS	231-152-8
Calor específica	233 J/(K·kg)
Conductividá llétrica	13,8 × 10⁶ S/m
Conductividá térmica	96,8 W/(m·K)
Velocidá del soníu	2310 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
	Artículu principal: Isótopos del cadmiu
MeV
	Valores nel SI y condiciones normales de presión y temperatura, sacante que se diga lo contrario.
	[editar datos en Wikidata]

El cadmiu ye un elementu químicu de númberu atómicu 48 asitiáu nel grupu 12 de la tabla periódica de los elementos. El so símbolu ye Cd. Ye un metal pesao, blancu azuláu, rellativamente pocu abondosu. Ye unu de los metales más tóxicos. De normal alcuéntrase en menas de cinc y emplégase especialmente en piles.

Carauterístiques principales

El cadmiu ye un metal blancu azuláu, dúctil y maleable. Puede cortase fácilmente con un cuchiellu. En dellos aspeutos asemeyáu al cinc.

La toxicidá que presenta aseméyase a la del mercuriu; posiblemente s'enllaza a residuos de cisteína. La metalotioneína, que tien residuos de cisteína, enllaza selectivamente col cadmiu.

El so estáu d'oxidación más común ye'l +2. Puede presentar l'estáu d'oxidación +1, pero ye bien inestable.

Efeutos na salú

El cadmiu puede alcontrase de vezu na corteza terrestre. Esti siempres asocede en combinación col cinc. El cadmiu tamién se consigue nes industries como inevitable subproductu d'estraiciones de cinc, plomu y cobre. La toma de cadmiu polos humanos tien llugar de vezu al traviés de la comida. Los alimentos que son ricos en cadmiu pueden en gran midida amontar la concentración de cadmiu nos humanos. Exemplos son patés, xampiñones, mariscos, moxones, cacáu y algues seques. Una esposición a niveles significativamente altos asocede cuando la xente fuma. El fumu del tabacu tresporta'l cadmiu a los pulmones. Cuando la xente alienda'l cadmiu, ésti puede estropiar severamente los pulmones. Esto puede inclusive causar la muerte. Otros efeutos sobre la salú que pueden ser causaos pol cadmiu son:

fories, dolor d'estómagu y voltures severes,
debilitamientu oseu,
fallos na reproducción y posibilidá inclusive d'infertilidá,
dañu al sistema nerviosu central,
dañu al sistema inmunolóxicu,
desórdenes sicolóxicos,
posible dañu nel ADN o desenvolvimientu de cáncer.

Efeutos ambientales

De forma natural grandes cantidaes de cadmiu son lliberaes al ambiente, sobre 25.000 tonelaes al añu. La metá d'esti cadmiu ye lliberáu nos ríos al traviés de la descomposición de roques, tamién ye lliberáu al aire al traviés de quemes forestales y volcanes. El restu ye lliberáu poles actividaes humanes, como ye la manufacturación.

Les agües residuales con cadmiu, procedentes mayoritariamente de les industries, terminen en suelos. Les causes d'estes corrientes de residuos son, por casu, la producción de cinc, minerales de fosfatu y les bioindustrias del cuchu. El cadmiu de les corrientes residuales puede tamién entrar nel aire al traviés de la quema de residuos urbanes y de la quema de combustibles fósiles. En 2007, por cuenta de les regulaciones, namái una pequeña cantidá de cadmiu entra na agua al traviés del arramáu d'agües residuales de cases o industries.

Dellos fungos pueden atropar cadmiu (y otros metales pesaos) nes cogordes con concentraciones ciento de vegaes cimeres a les del ambiente nel que viven. La ingesta de grandes cantidaes d'estes especies de cogordes puede producir cuadros d'envelenamientu, de cutiu subclínicos, pasaxeros, y a los que xeneralmente non s'empresta escesiva atención. Sábese qu'esto asocede en dellos Agaricus, como A. macrosporus por casu, un tipu de cogordes (xampiñones) que se consideren de normal comestibles.

Aplicaciones

Aproximao trés cuartes partes del cadmiu producíu emplegar na fabricación de bateríes. Especialmente nes bateríes de níquel-cadmiu. Una parte importante emplegar en galvanoplastia (como recubrimientu). Dellos sales empléguense como pigmentos. Por casu, el sulfuru de cadmiu emplégase como pigmentu mariellu. Emplegar en delles aleaciones de baxu puntu de fusión. Por cuenta del so baxu coeficiente de resfregón y bien bona resistencia a la fatiga, emplegar n'aleaciones pa cojinetes. Munchos tipos de soldadures contienen esti metal. En barres de control en fisión nuclear. Dellos compuestos fosforescentes de cadmiu emplegar en televisiones. Emplegar en dalgunos semiconductores. Dellos compuestos de cadmiu empléguense como estabilizantes de plásticos como'l PVC. Aplícase tamién como pigmentu na fabricación de pintura, como l'acrílicu, oleu, etc.

Historia

El cadmiu (en llatín, cadmia, y en griegu kadmeia, que significa "calamina", el nome que recibía d'antiguo el carbonatu de cinc) afayóse n'Alemaña en 1817 por Friedrich Stromeyer, quien reparó que delles muestres de calamina con impureces camudaben de color cuando se calecer, ente que la calamina pura nun lo faía; atopó'l nuevu elementu como impureza nesti compuestu de cinc. Mientres unos cien años Alemaña foi'l principal productor d'esti metal.

Bayura y llogru

Ye un elementu escasu na corteza terrestre. Les mines de cadmiu son difíciles d'atopar, y suelen tar en pequeñes cantidaes. Suel sustituyir al cinc nos sos minerales por cuenta de la so paecencia química. Llógrase xeneralmente como subproductu; el cadmiu dixebrar del cinc bastiándolo con sulfatos o por aciu destilación. Xeneralmente'l cinc y el cadmiu tán nos sos minerales como sulfuros, al turrar llógrase un amiestu d'óxidos y sulfatos, y el cadmiu dixébrase aprovechando la mayor facilidá p'amenorgalo.

El mineral más importante de cinc ye la esfalerita, (Zn, Fe)S, siendo'l mineral análogu de cadmiu la greenockita, CdS. Amás de llograse de la minería y metalurxa de sulfuros de cinc, tamién se llogra, en menor midida, de los de plomu y cobre. Esisten otres fontes secundaries: del recicláu de chatarra de fierro y aceru llógrase aproximao'l 10% del cadmiu consumíu.

Toxicidá del cadmiu

El cadmiu ye un metal pesáu que produz efeutos tóxicos nos organismos vivos, entá en concentraciones bien pequeñes.

La esposición al cadmiu nos humanos produzse xeneralmente al traviés de dos fuentes principales: la primera ye la vía oral (per agua y ingestión d'alimentos contaminaos.) La segunda vía ye por inhalación. La población fumadora ye la más espuesta al cadmiu, porque los pitos contener.

Dellos órganos vitales son blancu de la toxicidá del cadmiu. N'organismos sobreexpuestos, el cadmiu causa graves enfermedaes al actuar sobre dichos órganos. Esisten anguaño delles descripciones de posibles mecanismos de toxicidá del cadmiu. Sicasí, la implicación real qu'esti elementu tien como axente tóxicu foi pocu estudiada, polo que se considera que ten de ser monitoreado. Ye de gran importancia llevar a cabo estudio p'afondar nos factores de riesgu y asina realizar midíes preventives na población.

El cadmiu ye un elementu que s'atopa de manera natural na corteza terrestre. El cadmiu puru ye un metal blando, d'un rellumu bien paecíu al de la plata, pero nesta forma nun ye bien común atopalo nel ambiente. Esti metal alcuéntrase más de cutiu combináu con otros elementos (tales como osíxenu, cloru o azufre) formando compuestos. Toos estos compuestos son sólidos estables que non se evaporan (namái'l óxidu de cadmiu tamién s'atopa nel aire en forma de pequeñes partícules.)

Una gran parte del cadmiu utilizáu con fines industriales ye llográu como un productu a partir del fundimiento de roques que contienen cinc, plomu o cobre. El cadmiu tien munches aplicaciones na industria, pero ye utilizáu con más frecuencia na ellaboración de pigmentos, piles llétriques y plásticos.

Pequeñes cantidaes de cadmiu atópense naturalmente nel aire, na agua, nel suelu y na comida. Pa munches persones, la comida ye la principal causa d'esposición al cadmiu, por cuenta de que munchos alimentos tienden a absorbelo y a retenelo. Por casu, les plantes tomen el cadmiu del suelu, los pexes tomar de l'agua, etc.

L'aplicación de ciertos fertilizantes o d'escrementu d'animales nel suelu destináu al cultivu d'alimentos puede aumentar el so nivel de cadmiu lo cual, de la mesma, causa un aumentu nel nivel de cadmiu de los productos. El cadmiu nun s'atopa en cantidaes esmolecedores nel agua; sicasí, puede contaminala cuando ésta viaxa al traviés de les tuberíes (que munches vegaes tán soldaes con materiales que lo contienen) o cuando entra en contautu con refugayes químiques.

La fonte más importante de descarga de cadmiu al mediu ambiente ye la quema de combustibles fósiles (como carbón o petroleu) o la incineración de la basura doméstica común. El cadmiu tamién contamina'l aire cuando se funden roques pa estrayer cinc, cobre o plomu. Trabayar o vivir cerca d'una d'estes fontes contaminantes puede resultar nuna sobreexposición al cadmiu.

Fumar ye otra importante fonte de cadmiu. Como munches plantes, el tabacu contién cadmiu, daqué del cual ye esneldáu nel fumu. Munchos fumadores tienen alredor del doble de cadmiu nos sos organismos que los non fumadores.

El cadmiu entra a la riega sanguínea por absorción nel estómagu o nos intestinos depués de la ingestión de comida o agua, o por absorción nos pulmones dempués de la inhalación. Bien pocu cadmiu entra al cuerpu al traviés de la piel. Usualmente namái ye absorbíu pola sangre alredor del 1 al 5% del cadmiu que ye inxeríu pola boca, ente que s'absuerbe alredor del 30 al 50% del que ye esneldáu.

Un fumador que peracaba un paquete de cigarros per día puede absorber, mientres esi ralu, casi'l doble del cadmiu absorbíu por un non fumador.

Comoquier, una vegada que'l cadmiu absuérbese ye fuertemente reteníu; asina qu'inclusive baxes dosis d'esti metal pueden constituyir un nivel significativu nel organismu si la esposición enllargar mientres un llargu periodu.

Una vegada absorbíu'l cadmiu, ye tresportáu pola riega circulatoriu hasta'l fégadu, onde se xune a una proteína de baxu pesu molecular. Pequeñes cantidaes d'esi complexu proteína-cadmiu pasen de cutio del fégadu a la riega sanguínea, pa ser tresportáu a los reñones y peneráu al traviés de los glomérulos, pa darréu ser reabsorbido y almacenáu nes célules tubulares del reñón. Esti últimu órganu escreta del 1 al 2% del cadmiu tomáu direutamente de les fontes ambientales, lo que provoca una gran acumuladura de cadmiu nos reñones. La concentración del metal nel reñón ye aproximao 10 mil veces más alta que na riega sanguínea. La escreción fecal del metal representa una mínima cantidá de cadmiu ensin absorber nel sistema gastrointestinal. Per otra parte, envalórase que la vida biolóxica del cadmiu nos humanos varia ente 13 y 40 años.

Nun se sabe que'l cadmiu tenga dalgún efeutu benéficu. Más bien puede causar dellos efeutos adversos na salú. Anque les esposiciones enllargaes son desaxeradamente rares anguaño, la ingestión d'altes dosis ye causa de severes irritaciones del estómagu, vultura y foria y la so inhalación causa graves irritaciones nos pulmones.

Causen mayor esmolición los efeutos de les esposiciones baxes al cadmiu y al llargu plazu. Dellos efeutos de dellos niveles y duraciones d'esposición son los siguientes:

En persones que tuvieron espuestes a un escesu de cadmiu na so dieta o pel aire reparóse un dañu nos reñones. Esta enfermedá renal de normal nun ye mortal, pero puede causar la formación de cálculos y los sos efeutos nel sistema oseu manifiéstense al traviés de dolor y debilidá.

En trabayadores de fábriques, onde'l nivel de concentración de cadmiu nel aire ye alto, fueron reparaos severos daños nos pulmones, tales como enfisema.

N'animales espuestos mientres llargos periodos al cadmiu por inhalación, reparóse l'apaición de cáncer de pulmón. Estudios en seres humanos tamién suxeren qu'una inhalación enllargada de cadmiu puede resultar n'amontar el riesgu de contraer cáncer pulmonar, como nel casu de los fumadores. Nun hai evidencia de que la ingestión de cadmiu pela vía oral seya causante de cáncer.

Foi tamién reparada alta presión arterial n'animales espuestos al cadmiu. Entá nun se sabe si la esposición al cadmiu desempeña un papel importante na hipertensión humana.

Otros texíos tamién son estropiaos por esposición al cadmiu (n'animales o humanos) incluyendo al fégadu, los testículos, el sistema inmunolóxicu, el sistema nerviosu y la sangre. Efeutos na reproducción y el desenvolvimientu fueron reparaos n'animales espuestos al cadmiu, pero nun fueron reportaos entá en seres humanos.

Ye importante tomar midíes preventives pa regular les descargues de cadmiu al ambiente. Coles mesmes, tien de protexese a les persones que por una otra causa atópense sobreexpuestas a esti metal. Debe tamién considerase aumentar la información avera del cadmiu a la población polo xeneral.

A pesar de que son clares les evidencies de la toxicidá del cadmiu, entá nun se realicen estudios formales alrodiu de les consecuencies reales que tien l'acción d'esti metal sobre los organismos vivos, especialmente nel humanu. Ye bien posible que dalgunos de los nuesos carecimientos (tales como'l cáncer, enfermedaes renales, hepátiques, pulmonares, etc.), tean amestaos cola esposición enllargada al cadmiu. La investigación ayudaría, amás, a afondar nos mecanismos básicos de dañu y dexaría un meyor entendimientu de la toxicidá del cadmiu y el so posible tratamientu.

Apocayá, nun estudiu comprobóse la so rellación col cáncer de mama en muyeres con altu conteníu de cadmiu na orina.

Ver tamién

Referencies

Enllaces esternos

Wikimedia Commons tien conteníu multimedia tocante a Cadmiu.
ATSDR n'Español - ToxFAQs™: Cadmiu (Cd) (enllaz rotu disponible n'Internet Archive; ver l'historial y la última versión).
Institutu Nacional de Seguridá ya Hixene nel Trabayu d'España: Ficha internacional de seguridá química del cadmiu.
Sensorcdt-CM :Sensores de Radiación CdTe