Кадмий - Cadmium


Из Википедии, свободной энциклопедии

Кадмий,   48 Cd
Кадмий-кристалл bar.jpg
Общие свойства
Произношение / K æ d м я ə м / ( КАД -mee-əm )
Внешность серебристо-голубовато-серые металлические
Стандартный атомный вес ( г, стандарт ) 112,414 (4)
Кадмий в периодической таблице
водород гелий
литий бериллий бор углерод азот кислород Фтор неон
натрий магниевый алюминий кремний фосфор сера хлор аргон
калий кальций Скандий титан Ванадий хром марганца Железо кобальт никель медь цинк галлий германий мышьяк Селен Бром криптон
Рубидий стронций Иттрий Цирконий ниобий молибден технеций Рутений Родий палладий Серебряный Кадмий Индий Банка сурьма Теллур йод ксенон
цезий барий Лантан церий празеодимий неодим Прометий Самарий европий гадолиний тербий диспрозий Holmium эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний тантал вольфрам рений Осмий Иридий платиновый Золото Ртуть (элемент) таллий вести висмут Полоний Астат радон
Франций радий актиний торий протактиний Уран нептуний Плутоний Америций кюрий беркелий калифорний эйнштейний Fermium менделевий Нобелий Лоуренсий резерфордия Дубний сиборгия борий гания мейтнерий Darmstadtium рентгения Коперниций Nihonium Флеровий Moscovium Ливерморий Tennessine Oganesson
Zn

Cd

рт.ст.
сереброкадмийиндия
Атомный номер ( Z ) 48
группа группа 12
период период 5
блок d-блок
категория Элемент   пост-переходный металл , в качестве альтернативы рассматривается как переходный металл
Электронная конфигурация [ Kr ] 4d 10 5s 2
Электроны в оболочке
2, 8, 18, 18, 2
Физические свойства
Фаза на  STP твердый
Температура плавления 594,22  К (321,07 ° С, 609,93 ° F)
Точка кипения 1040 К (767 ° С, 1413 ° F)
Плотность (около  к.т. ) 8,65 г / см 3
когда жидкость (при  тре ) 7,996 г / см 3
Теплота плавления 6,21  кДж / моль
Теплота парообразования 99,87 кДж / моль
Молярная теплоемкость 26,020 Дж / (моль · К)
Давление газа
Р  (Па) 1 10 100 1 к 10 к 100 к
при  Т  (К) 530 583 654 745 +867 1040
Атомные свойства
Окислительные состояния -2, + 1, + 2 (умеренно основной оксид)
Электроотрицательность Полинг шкала: 1,69
энергия ионизации
  • 1-й: 867,8 кДж / моль
  • 2-й: 1631,4 кДж / моль
  • Третий: 3616 кДж / моль
Радиус атома эмпирические: 151  м
радиус Ковалентного 144 ± 9 вечера
Ван-дер-Ваальса радиус 158 часов
Цвет линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии кадмия
Другие свойства
Кристальная структура гексагональной плотной упаковкой (ГЦК)
Шестигранная плотноупакованная кристаллическая структура для кадмия
Скорость звука тонкого стержня 2310 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение 30,8 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность 96,6 Вт / (м · К)
Электрическое сопротивление 72.7 nΩ · м (при 22 ° C)
Магнитное упорядочение диамагнитный
магнитная восприимчивость -19,8 · 10 -6  см 3 / моль
Модуль для младших 50 ГПа
Модуль сдвига 19 ГПа
объемный модуль 42 ГПа
коэффициент Пуассона 0,30
твердость по Моосу 2,0
твердость по Бринеллю 203-220 МПа
Количество CAS 7440-43-9
история
Открытие и первый изоляции Карл Samuel Леберехт Германн и Штромейер (1817)
Названный Штромейер (1817)
Основные изотопы кадмия
Изотоп изобилие Период полураспада ( т 1/2 ) режим Decay Товар
106 Cd 1,25% стабильный
107 Cd син 6.5 ч ε 107 Ag
108 Cd 0,89% стабильный
109 Cd син 462,6 г ε 109 Ag
110 Cd 12,47% стабильный
111 Cd 12,80% стабильный
112 Cd 24,11% стабильный
113 Cd 12,23% 7,7 × 10 15  лет β - 113 В
113 м Cd син 14,1 г β - 113 В
ЭТО 113 Cd
114 Cd 28,75% стабильный
115 Cd син 53.46 ч β - 115 В
116 Cd 7,51% 3,1 × 10 19  лет β - β - 116 Sn
| Рекомендации

Кадмий является химический элемент с символом Cd и атомным номером 48. Этот мягкий, голубовато-белый металл химически похож на двух других устойчивых металлов в группе 12 , цинка и ртути . Как цинк, он демонстрирует степень окисления +2 в большинстве его соединений, а также, как ртуть, он имеет более низкую температуру плавления , чем переходные металлы в группах 3 через 11 . Кадмий и его сородичей в группе 12 часто не рассматриваются переходные металлы, в том , что они не имеют частично заполненные d или F электронных оболочек в элементарной или общих состояниях окисления. Средняя концентрация кадмия в земной коре составляет от 0,1 до 0,5 частей на миллион (частей на миллион). Он был обнаружен в 1817 году одновременно Stromeyer и Hermann , как в Германии, в качестве примеси в карбонат цинка .

Кадмий происходит как незначительный компонент в большинстве цинковых руд и является побочным продуктом производства цинка. Кадмий был использован в течение длительного времени в качестве коррозионно-стойкого покрытия на стал , и соединение кадмия используется в качестве красных, оранжевых и желтых пигментов , чтобы цвет стекла , а также для стабилизации пластика . Использование Кадмия , как правило , снижается , поскольку он является токсичным (это конкретно указано в Европейском ограничении использования вредных веществ ) и никель-кадмиевые батареи были заменены на никель-металл и литий-ионные батареи. Одна из его немногих новых применений является теллурида кадмия солнечных панелей .

Несмотря на то, кадмий , не имеет никакой известной биологическую функции у высших организмов, кадмий-зависимая карбоангидраза была обнаружено в морском диатомовых .

Характеристики

Физические свойства

Кадмий является мягким, податливым , пластичным , голубовато-белым двухвалентным металлом . Это во многом схож с цинком , но образует комплексные соединения. В отличии от большинства других металлов, кадмий устойчив к коррозии и используется в качестве защитной пластины на других металлах. В качестве объемного металла, кадмий нерастворим в воде и не воспламеняется ; Однако, в порошкообразной форме она может гореть и освободить токсичные пары .

Химические свойства

Несмотря на то, кадмий , как правило , имеет степень окисления +2, она также существует в состоянии +1. Кадмий и его сородичи не всегда рассматриваются как переходные металлы, в том , что они не имеют частично заполненные d или F электронных оболочек в элементарной или общих состояниях окисления. Кадмий горит в воздухе с образованием коричневого аморфного оксида кадмия (CDO); кристаллическая форма этого соединения является темно - красным , который меняет цвет при нагревании, похожий на оксид цинка . Соляная кислота , серная кислота и азотная кислота растворяется кадмий путем образования хлорида кадмия (CDCl 2 ), сульфат кадмия (ЭПРО 4 ) или нитрат кадмия (Cd (NO 3 ) 2 ). Степень окисления +1 , может быть получен путем растворения кадмия в смеси хлорида кадмия и хлорида алюминия , образуя Cd 2 2+ катион, который похож на Hg 2 2+ катиона в ртути (I) хлорид .

CD + CdCl 2 + 2 , AlCl 3 → Cd 2 (AlCl 4 ) 2

Структуры многих комплексов кадмия с нуклеотидных , аминокислоты и витамины , были определены.

Изотопы

Полное сечение кадмий-113 ясно показывая кадмий отсечку

Встречающиеся в природе кадмий состоит из 8 изотопов . Два из них являются радиоактивными , и три , как ожидается, распадаться , но не сделали этого в лабораторных условиях. Два природные радиоактивные изотопы 113 Cd ( бета - распад , период полураспада составляет 7,7 × 10 15 лет) и 116 Cd (два нейтрино двойной бета - распад , период полураспада составляет 2,9 × 10 19 лет). Остальные три 106 Cd, 108 Cd (как двойной захват электронов ) и 114 Cd (двойной бета - распад); только нижние пределы на эти периоды полураспада были определены. По крайней мере , три изотопа - 110 Cd, 111 Cd и 112 Cd - стабильны. Среди изотопов , которые не встречаются в природе, наиболее долгоживущий являются 109 Cd с периодом полураспада 462,6 суток, и 115 Cd с периодом полураспада 53.46 часов. Все остальные радиоактивные изотопы имеют периоды полураспада менее 2,5 часов, и большинство имеют период полураспада менее 5 минут. Кадмий имеет 8 известных мета - состояний , с наиболее устойчивой будучи 113m Cd ( т 1/2  = 14,1 лет), 115m Cd ( т 1/2  = 44,6 дней) и 117m Cd ( т 1/2  = 3,36 ч).

Известные изотопы кадмия в диапазоне атомной массы от 94.950 у ( 95 Cd) , чтобы 131.946 и ( 132 Cd). Для изотопов легче , чем 112 U, основной режим распада является захват электронов и доминирующим продуктом распада является элементом 47 ( серебра ). Изотопы распадаются Тяжелее в основном за счет бета - излучения по производству элементов 49 ( индия ).

Один из изотопов кадмия, 113 Cd, поглощает нейтроны с высокой селективностью: с очень высокой вероятностью, нейтроны с энергией ниже кадмий светотеневой будет всасываться; тем выше светотеневой будет передаваться . Кадмий отсечка составляет около 0,5 эВ, и нейтроны ниже этого уровня, считаются медленными нейтронами, отличные от промежуточных и быстрых нейтронов.

Кадмий создаются с помощью втор-процесса в низком и среднюю массе звезд с массами от 0,6 до 10 солнечных масс , более тысяч лет. В этом способе серебра атом захватывает нейтрон , а затем подвергается бета - распад .

история

Кадмий ( Латинская cadmia , греческий καδμεία означает « каламина », кадмия , несущий смесь минералов , который был назван в честь греческого мифологического персонажа Κάδμος, Кадм , основатель Фив ) был обнаружен одновременно в 1817 году Штромейер и Карл Сэмюэл Леберехт Hermann , как в Германии , в качестве примеси в карбонат цинка. Stromeyer нашел новый элемент в качестве примеси в карбонат цинка (каламиновый), и, в течение 100 лет, Германия осталась единственным важным производителем металла. Металл был назван в честь латинского слова каламина, потому что он был найден в этой цинковой руды. Stromeyer отметил , что некоторые образцы нечистых из каламина изменил цвет при нагревании , но чистый каламин не сделал. Он был настойчив в изучении этих результатов и в конечном счете , изолированный металлического кадмий от жарения и уменьшения сульфида . Потенциал для кадмия желтого пигмента , как было признано в 1840 - х годах, но отсутствие кадмия ограничивается этим приложением.

Несмотря на то, кадмий и его соединения являются токсичными в определенных формах и концентрациях Британский фармацевтический кодекс с 1907 года говорится , что йодистый кадмий был использован в качестве лекарственного средства для лечения «увеличенные суставы, золотушные железы, и обморожения».

В 1907 году Международный астрономический союз определил международную Ангстрем в терминах красной спектральной линии кадмия (1 длина волны = 6438,46963 Å). Это был принят на 7 - й Генеральной конференции по мерам и весам в 1927 г. В 1960 году , определения как метра и Ангстрема были изменены для использования криптона .

После того, как промышленный масштаб производства кадмия началось в 1930 - х и 1940 - х годах, основным применением кадмия было покрытие из железа и стали , чтобы предотвратить коррозию; в 1944 году, 62% , а в 1956 году, 59% кадмия в Соединенных Штатах было использовано для покрытия . В 1956 году 24% кадмия в Соединенных Штатах был использован для второго применения в красных, оранжевых и желтых пигментов из сульфидов и селенидов кадмия.

Стабилизирующее действие кадмия химических веществ , таких как карбоксилаты кадмия лаурат и стеарат кадмия на ПВХ привело к повышенному использованию этих соединений в 1970 - х и 1980 - х годов. Спрос на кадмий в пигментов, покрытий, стабилизаторы и сплавов снизилась в результате экологических и санитарных норм в 1980 - х и 1990 - х; в 2006 году только 7% к общему потреблению кадмия была использована для покрытия, и только 10% использовали для пигментов. В то же время, это снижение потребления было компенсировано ростом спроса на кадмий для никель-кадмиевых аккумуляторов, на долю которых приходится 81% потребления кадмия в Соединенных Штатах в 2006 году.

Вхождение

Кадмий металлический

Кадмий составляет около 0,1  промилле от земной коры . Это гораздо реже , чем цинк, что составляет около 65 частей на миллион. Никаких существенных месторождений кадмиевых руд известны. Только кадмий минеральное значение, гринокит (Cd S ), почти всегда связано с сфалерит (ZnS). Эта связь обусловлена геохимическим сходством между цинком и кадмием, без геологического процесса , вероятно , чтобы отделить их. Таким образом, кадмий производится главным образом в качестве побочного продукта добычи, плавки и переработки сульфидных руд цинка, а также , в меньшей степени, свинца и меди . Небольшие количества кадмия, около 10% потребления, производятся из вторичных источников, главным образом из пыли , образующейся за счет рециркуляции железа и стального лома. Производство в США началось в 1907 году, но широкое применение началось после Первой мировой войны

Металлический кадмий может быть найден в реке Вилюй бассейна в Сибири .

Камни , добываемые для фосфорных удобрений содержат различные количества кадмия, что приводит к концентрации кадмия целых 300 мг / кг в удобрениях и высокое содержании кадмия в сельскохозяйственных почвах. Уголь может содержать значительные количества кадмия, который заканчивается в основном в колошниковой пыли. Кадмий в почве может быть поглощен культур , таких как рис. Китайское министерство сельского хозяйства измеряется в 2002 году , что 28% из риса он отобранного имел избыток свинца и 10% имели избыток кадмия выше пределов , установленных законом. Некоторые растения , такие как ивы и тополя были найдены , чтобы очистить как свинец и кадмий из почвы.

Типичные фоновые концентрации кадмия не превышает 5 нг / м 3 в атмосфере; 2 мг / кг в почве; 1 мкг / л в пресной воде и 50 нг / л в морской воде.

производство

Британская геологическая служба сообщает , что в 2001 году Китай стал главным производителем кадмия с почти одну шестую часть мирового производства, тесно следуют Южная Корея и Япония.

Кадмий является общей примесью в цинковых рудах, и это чаще всего изолированно в процессе производства цинка. Некоторые цинковые руды концентратов из сульфидных руд цинка содержат до 1,4% кадмия. В 1970 - х годах, выход кадмия составил 6,5 фунтов на тонну цинка. Цинк сульфидных руд обжаривают в присутствии кислорода , превращение сульфида цинка в окись . Цинк металла производится либо путем плавки оксида с углеродом или путем электролиза в серной кислоте . Кадмий изолирован от металлического цинка путем вакуумной перегонки , если цинк плавится, или сульфат кадмия осаждают из раствора электролиза.

Приложения

Кадмий является общим компонентом электрических батарей, пигментов , покрытий и гальваностегии.

батареи

аккумуляторные батареи Ni-Cd

В 2009 году 86% кадмия была использована в батареях , преимущественно в перезаряжаемых никель-кадмиевых батарей . Никель-кадмиевые элементы имеют номинальный потенциал клеток 1.2  V . Ячейка состоит из положительного гидроксида никеля электрода и отрицательного электрод кадмия пластины , отделенной щелочной электролит ( гидроксид калия ). Европейский союз поставил ограничение на кадмий в электронике в 2004 году 0,01%, за некоторыми исключениями, и уменьшил лимит на содержание кадмия 0,002%. Другой тип батареи на основе кадмия является серебряно-кадмиевые батареи .

гальванопокрытие

Фотография и представительный спектр фотолюминесценции из коллоидного CdSe квантовых точек

Кадмий гальванический , потребляя 6% от мирового производства, используются в авиационной промышленности для уменьшения коррозии стальных компонентов. Это покрытие пассивируется хромат солей. Ограничение кадмирования является водородное охрупчивание из высокопрочных сталей, образующихся в процессе электролитического. Таким образом, стальные детали термической обработке , чтобы предел прочности на растяжение выше 1300 МПа (200 KSI) должны быть покрыты с помощью альтернативного способа (например, специальные низкого охрупчивания процессов кадмий гальванических или физического осаждения из паровой фазы).

Титан охрупчивание от кадмированных остатков инструмента в результате изгнания этих инструментов (и реализаций обычного тестирования инструмента для обнаружения загрязнения кадмия) в А-12 / SR-71, U-2 и последующие программы воздушных суден, которые используют титан.

Ядерное деление

Кадмий используется в управляющих стержнях ядерных реакторов, действуя в качестве очень эффективного «нейтронного яда» для контроля потока нейтронов в ядерном делении . Когда кадмиевые стержни вставлены в активной зоне ядерного реактора, кадмий поглощает нейтроны, предотвращая их от создания дополнительных событий деления, тем самым контролируя количество реакционной способности . Реактор с водой под давлением разработанного Westinghouse Electric Company использует сплав , состоящий из 80% серебра, 15% индии и 5% кадмия.

Телевизоры

QLED телевизоры были начинают включать кадмий в строительстве. Некоторые компании искали , чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду воздействия на человека и загрязнение материала в процессе производства телевизоров.

соединений

Поезд окрашен кадмий оранжевый

Оксид кадмия был использован в черно-белых телевизионных люминофорах и в синих и зеленых люминофорах цветного телевидения электронно - лучевых трубки. Сульфида кадмия (CdS) используется в качестве фотопроводящего поверхностного покрытия для фотокопировальных барабанов.

сульфид кадмия

Различные соли кадмия используются в красках пигментов, с CdS в качестве желтого пигмента является наиболее распространенными. Кадмий селенида является красный пигмент, который обычно называют красный кадмий . Для художников , которые работают с пигментом, кадмий обеспечивает наиболее яркие и прочную желтые цвета, апельсины и красноту - настолько , что в процессе производства, эти цвета значительно смягчил , прежде чем они заточены с маслами и вяжущими или сливались в акварели , гуашь , акрилы и другие краски и пигментные препараты. Поскольку эти пигменты являются потенциально токсичными, пользователи должны использовать защитный крем на руки , чтобы предотвратить поглощение через кожу , даже при том , что количество кадмия всасываться в организм через кожу , как сообщается, менее чем на 1%.

В ПВХ , кадмий был использован в качестве тепла, света и атмосферных стабилизаторов. В настоящее время, стабилизаторы кадмия были полностью заменены барий-цинк, кальций-цинк и стабилизаторами оловоорганических. Кадмий используется во многих видах припоя и несущих сплавов, так как она имеет низкий коэффициент трения и сопротивление усталости. Он также содержится в некоторых из наиболее легкоплавких сплавов , такие как металл Вуда .

Лабораторные применения

Фиолетовый свет из гелия паров металла кадмия лазера . Высокий монохроматический цвет возникает из 441,563 нм переход линии кадмия.

Гелий-кадмиевые лазеры общий источник сине-ультрафиолетового лазерного излучения. Они работают на любом 325 или 422 нм в флуоресцентных микроскопов и различных лабораторных экспериментов. Кадмий селенид квантовые точки излучают яркое свечение при УФ возбуждении (He-Cd лазера, например). Цвет этого свечения может быть зеленым, желтым или красным цветом в зависимости от размера частиц. Коллоидные растворы этих частиц используются для визуализации биологических тканей и растворов с использованием флуоресцентного микроскопа .

Кадмий является компонентом некоторых сложных полупроводников , таких как сульфид кадмия, селенида кадмия и теллурида кадмия , используемого для детектирования света и солнечных батарей . КРТ является чувствительным к инфракрасному свету и может быть использован в качестве инфракрасного детектора, детектора движения или переключателя в устройствах дистанционного управления.

В молекулярной биологии, кадмий используется для блокировки напряжения-зависимые кальциевые каналы из флюса ионов кальция, а также в гипоксия исследований , чтобы стимулировать протеасомы -зависимого деградацию HIF-1 .

Кадмий-селективные датчики

Кадмий-селективные датчики на основе флуорофора BODIPY были разработаны для работы с изображениями и зондирования кадмия в клетках. Одним из наиболее популярного способа для мониторинга кадмия в водных средах является использованием электрохимии , одним из примеров являются путем прикрепления самоагрегированного монослоя , который может помочь получить кадмий селективного электрод с РРТ -LEVEL чувствительности.

Биологическая роль и исследования

Кадмий не имеет известную функции у высших организмов, но кадмий-зависимая карбоангидраза была обнаружена в некоторых морских диатомовых . Диатомовые живут в средах с очень низкой концентрацией цинка и кадмия выполняет функцию , обычно проводимой цинка в других anhydrases. Это было обнаружено с рентгеновской спектроскопии поглощения (флуоресценции XAFS).

Высокая концентрация кадмия поглощается в почках человека, и вплоть до приблизительно 30 мг кадмия обычно вдыхаются на протяжении всего человеческих детского и юношеского возраста. Кадмий находится в стадии предварительного исследования для его токсичности в организме человека, потенциально влияющие механизмы и риски рака , сердечно - сосудистых заболеваний и остеопороза .

Кадмий является общим загрязнителем фторирования химических веществ, используемых в качестве добавок воды. Фторид добавки поставляются из обоего удобрений промышленности фосфата и металлургической промышленности.

Среда

Биогеохимии кадмия и его выброс в окружающую среду было предметом рассмотрения, как это имеет видообразование кадмия в окружающей среде.

безопасности

Кадмий
опасности
СГС пиктограммы Череп-и-скрещенные Пиктограмма в согласованной на глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС)Пиктограмма опасности для здоровья в глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС)Среда Пиктограмма в глобальном уровне системы классификации и маркировки химических веществ (СГС)
сигнальное слово СГС Опасность
H330 , H341
Р201 , Р202 , Р260 , Р264 , Р270 , Р271 , Р273 , Р280 , Р284 , Р304 , P340 , P310 , P308 , P313 , P403 , P233 , P405 , P501
NFPA 704
Flammability code 0: Will not burn. E.g., water Health code 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g., VX gas Reactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g., liquid nitrogen Special hazards (white): no codeNFPA 704 четыре цвета алмаза
0
4
0

Частные лица и организации пересматривают бионеорганическую аспекты кадмия для его токсичности. Наиболее опасной формой профессионального воздействия кадмия вдыхание мелкой пыли и паров, или проглатывания хорошо растворимых соединений кадмия. Вдыхание паров кадмия может привести сначала в металлической лихорадке , но может прогрессировать до химического пневмонита , отека легкого и смерти.

Кадмий также опасность для окружающей среды. Человеческое воздействие в первую очередь от сжигания ископаемого топлива, фосфорных удобрений, естественных источников, производства чугуна и стали, производстве цемента и связанной с ней деятельности, производства цветных металлов и сжигания бытовых твердых отходов. Хлеб, корнеплоды и овощи способствуют также кадмию в современных популяциях.

Дзиндз площадь, которая была загрязнена кадмием

Там было несколько случаев общего отравления населения в результате длительного воздействия кадмия в загрязненных продуктов питания и воды, а также исследования в эстроген мимики , которые могут вызвать рак молочной железы продолжается. В течение десятилетий , приведших к Второй мировой войны , добыча полезных ископаемых загрязнили Дзиндзу в Японии с кадмием и следы других токсичных металлов. Как следствие, кадмий накапливается в посевах риса вдоль рек вниз по течению шахт. Некоторые члены местных сельскохозяйственных общин потребляли загрязненный рис и разработали Итай-Итайте заболевания и почечную патологию, в том числе протеинурии и глюкозурии . Жертвы этого отравления были почти исключительно после менопаузы у женщин с низкой железой и другими минеральными магазинами тела. Подобные общего кадмиевые населения облучение в других частях мира не привели к тем же проблемам со здоровьем , поскольку население , сохраняется достаточно железа и других полезных ископаемых уровней. Таким образом, хотя кадмий является основным фактором в Итай-Итай болезни в Японии, большинство исследователей пришли к выводу , что это был один из нескольких факторов.

Кадмий является одним из шести веществ , запрещенных Европейский Союз Ограничения на содержание опасных веществ (RoHS), который регулирует вредные вещества в электрическом и электронном оборудовании , но позволяет для некоторых исключений и исключений из сферы действия закона. Международное агентство по изучению рака отнесло кадмий и соединения кадмия , как канцерогенные для человека. Хотя профессиональное воздействие кадмия связано с легких и рака простаты, все еще существует значительная полемика о канцерогенности кадмия в условиях низкой воздействия окружающей среды. Последние данные эпидемиологических исследований свидетельствуют о том, что потребление кадмия с помощью диеты ассоциированных с высоким риском эндометрия, рака молочной железы и рака предстательной железы, а также к развитию остеопороза у людей. Недавнее исследование показало , что ткани эндометрия характеризуется более высокими уровнями кадмия в нынешних и бывших женщинах курения.

Кадмий является фактором риска , связанный с большим количеством заболеваний , включая болезнь почек, ранний атеросклероз, гипертонию и сердечно - сосудистые заболевания. Хотя исследования показывают значительную корреляцию между воздействием кадмия и возникновением заболевания в популяциях человека, необходимый молекулярный механизм не был идентифицирован. Одна из гипотез гласит , что кадмий является эндокринная разрушитель и некоторые экспериментальные исследования показали , что он может взаимодействовать с различными гормональными сигнальными путями. Например, кадмий может связываться с рецептором эстрогена альфа, и влияют на передачу сигнала вдоль эстрогена и МАРК сигнальных путей при низких дозах.

Растение табака легко поглощает и накапливает тяжелые металлы , такие как кадмий из окружающей почвы в листы. Они легко впитывается в теле следующего вдыхания дыма пользователя. Курение табака является наиболее важным источником воздействия кадмия на население в целом. Оценкам , 10% от содержания кадмия сигареты вдыхается через курение. Поглощение кадмия через легкие является более эффективным , чем через кишечник, а так же , как 50% кадмия вдыхаемого в сигаретном дыме может быть поглощено. В среднем концентрация кадмия в крови курильщиков 4 раза в 5 раз больше , и в почках, в 2-3 раза больше , чем у некурящих. Несмотря на высокое содержание кадмия в сигаретном дыме, там , кажется, мало воздействие кадмия от пассивного курения .

В популяции для некурящих, питание является самым большим источником воздействия. Большие количества кадмия могут быть найдены в ракообразных , моллюсков , субпродуктов и водорослей продуктов. Тем не менее, зерно, овощи и крахмалистые корни и клубни потребляются в гораздо большем количестве , в США, и являются источником наибольшего диетического воздействия. Большинство растений биоаккумуляции металлов токсинов , как Cd, и когда компост с образованием органических удобрений , получая продукт , который часто может содержать большое количество (например, более чем 0,5 мг) металлических токсинов для каждого килограмма удобрений. Удобрения , изготовленные из экскрементов животных (например, коровий навоз) или городских отходов могут содержать одинаковое количество Cd. Cd добавляет в почву удобрений (из горных пород фосфатов или органических удобрений) становится биологически доступным и токсичным только тогда , когда значение рН почвы с низкими (т.е. кислыми почвы). Цинк является химически подобен кадмий и некоторые данные указывают на присутствие ионов Zn снижает токсичность кадмия.

Цинк, Cu, Ca, Fe и ионы, и селен с витамином C используются для лечения Cd интоксикации, хотя это и не легко изменить.

Нормативно-правовые акты

Из - за неблагоприятного воздействия кадмия на окружающую среду и здоровье человека, поставка и использование кадмия ограничено в Европе под Регламенту REACH .

Группа EFSA по загрязняющим примесям в пищевой цепи указывает, что 2,5 мкг / кг массы тела является терпимым еженедельный прием для людей. Объединенный комитет ФАО / Комитет экспертов ВОЗ по пищевым добавкам заявил 7 мкг / кг веса тела, чтобы быть временный допустимый недельный уровень потребления.

США Управление по охране труда и здоровья (OSHA) установила предел допустимой экспозиции (PEL) для кадмия в момент времени средневзвешенного (TWA) 0,005 частей на миллион. Национальный институт по охране труда и здоровья (NIOSH) не установлен предел рекомендуемое значение экспозиции (REL) и назначил кадмий как известный канцероген для человека. IDLH (сразу опасно для жизни и здоровья) уровня для кадмия составляет 9 мг / м 3 .

Смертельная доза Организм маршрут Время
LD 50 : 225 мг / кг крыса пероральный н /
LD 50 : 890 мг / кг мышь пероральный н /
LC - 50 : 25 мг / м 3 крыса н / 30 минут

напоминает о продукции

В мае 2006 года продажа мест от Arsenal FC старого стадиона «s, Хайбери в Лондоне, Англия была отменена , когда были обнаружены места , чтобы содержать следовые количества кадмия. Доклады высоких уровней использования кадмия в детских ювелирных изделий в 2010 году привели к американской Комиссии по безопасности потребительских товаров расследованию. США CPSC выдвигал конкретные уведомления об отзыве для содержания кадмия в ювелирных изделиях , продаваемом Клэр и Wal-Mart магазины.

В июне 2010 года Макдональдс добровольно отозвала более 12 миллионов рекламных «Shrek Forever After 3D» коллекционируемых стёкла из - за уровня кадмия в краске пигментов на стеклянной посуде. Стекла были изготовлены Arc International , из Millville, Нью - Джерси , США.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Хартвиг, Андреа (2013). «Глава 15. Кадмий и рак». В Астрид Сигел; Helmut Сигел; Roland KO Сигел. Кадмий: от токсикологии к существенности . Ионы металлов в области наук о жизни. 11 . Springer. стр. 491-507. DOI : 10.1007 / 978-94-007-5179-8_15 . ISBN  978-94-007-5178-1 . PMID  23430782 .

внешняя ссылка