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Cadmium
Cd 48

Cadmium Cadmium

Cadmium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cd und der Ordnungszahl 48. Es ist ein blau-weißes, weiches Übergangsmetall, das giftig ist und Kadmiumstaubkrankheiten sowie die Itai-Itai-Krankheit verursacht – daher wurde seine Verwendung weltweit stark eingeschränkt. Die verbleibenden industriellen Anwendungen liegen hauptsächlich in Nickel-Cadmium-Akkuzellen, die aber zunehmend durch Lithium-Ionen-Batterien ersetzt werden.

Übergangsmetall USGS 2025 silbrig bläulich-grau metallisch
Ordnungszahl 48Z
Atommasse 112.414u
Valenzelektronen 2
Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10
Dichte
8.65g/cm³
Schmelzpunkt
321°C
Häufigkeit in der Erdkruste
0.15ppm
Jahresproduktion
24000metric tons unless otherwise specified
Recyclingrate
Niedrig (eingeschränkt)

Warum es verwendet wird

Cadmium ist ein hochtoxisches Schwermetall mit begrenzten industriellen Anwendungen, die zunehmend reguliert werden. Seine verbleibenden Nischenanwendungen konzentrieren sich auf seine überlegenen elektrochemischen Eigenschaften in Nickel-Cadmium-Akkumulatoren und seine Fähigkeit, lebendige Pigmente zu erzeugen – obwohl beide aus Giftigkeitsgründen auslaufen.

Anwendungen

BatteriesElectroplatingPigments (restricted)

Anwendungen im DetailVerwendung des Elements und seiner Verbindungen

Hauptverwendungen des Elements

Cadmium ist ein weiches, duktiles, aber hochgiftiges silberweißes Metall. Seine industriellen Anwendungen konzentrieren sich auf Batterien, Galvanik und (historisch) Pigmente, und insgesamt schrumpft es unter Gesundheits- und Umweltdruck stetig. Sein größter Verwendungszweck ist Nickel-Cadmium-Akkus: Von portablem Zellen bis zu industrieller Notstromversorgung, Eisenbahnlokomotiven und Flugzeugstarterbatterien sind NiCd-Akkus bekannt für lange Zyklenlebensdauer, Toleranz gegen Überladung/Entladung und gute Tieftemperatureigenschaften und behalten noch immer einen Anteil an bestimmten Notstromversorgungen und Elektrowerkzeugen, obwohl sie im Consumer-Portable-Bereich weitgehend von Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Akkus verdrängt wurden. Die Cadmium-Beschichtung war einst weit verbreitet für Luft- und Raumfahrt- und Elektronikbefestigungselemente, da Cadmium-Beschichtungen hervorragenden Korrosionsschutz in maritimen Atmosphären bieten und Wasserstoffversprödung verhindern; aufgrund der Toxizität von Cadmium wurden jedoch in Europa, Amerika und China strenge Beschränkungen auferlegt, und die meisten Anwendungen wurden inzwischen durch Zink-Nickel-Legierungen und Geomet (Dacromet)-Beschichtungen ersetzt. Cadmium ist zudem ein Steuerstabmaterial für Kernreaktoren – seine extrem starke Neutronenabsorption macht es nützlich zur Regelung der Reaktorleistung. Pigmente und Stabilisatoren sind eine weitere historische Linie: Cadmiumgelb, Cadmiumrot und Cadmiumorange waren einst lebhafte, stabile Farbmittel in Ölfarben, Keramik und Kunststoffen, wurden aber wegen der Toxizität von Cadmiumstaub und Cadmiumabfällen in Spielzeug, Lebensmittelverpackungen und den meisten Verbraucherbeschichtungen verboten, und nur wenige Künstlerpigmente und hochtemperaturbeständige technische Kunststoffe verwenden sie noch in begrenztem Umfang.

Wichtige Verbindungen und ihre Verwendung

Cadmiumsulfid (CdS), nämlich Cadmiumgelb, ist ein hellgelbes Halbleiterpigment, das historisch weit in Ölmalerei, Aquarell, Keramikglasuren und Kunststoffen verwendet wurde; heute ist es wegen seiner Toxizität in den meisten zivilen Anwendungen eingeschränkt. Gleichzeitig ist es ein wichtiges fotoleitendes Material, das in Fotowiderständen, Dünnschicht-Solarzellen und Leuchtstoffen verwendet wird. Cadmiumoxid (CdO) ist ein braunrotes oder braunschwarzes Pulver, das hauptsächlich in gesinterten Nickel-Cadmium-Akku-Positivelektroden und transparenten leitfähigen Filmen sowie als Rohstoff für Cadmiumpigmente und Keramikglasuren verwendet wird. Cadmiumchlorid (CdCl2) ist ein weißer, leicht löslicher Kristall, der in Cadmium-Galvanobädern, Batterieelektrolyten und analytischen Reagenzien verwendet wird und zudem ein Zwischenprodukt zur Herstellung anderer Cadmiumverbindungen ist. Cadmiumhydroxid (Cd(OH)2) ist ein weißer gallertartiger Niederschlag und der Hauptbestandteil des positiven aktiven Materials in Nickel-Cadmium-Akkus; es bestimmt die Batteriekapazität und Zyklenlebensdauer während des Ladens und Entladens.

Elementgeschichte

Entdeckt 1817 von Stromeyer als Verunreinigung in Zinkcarbonat. Kommt natürlich nur gebunden vor, hauptsächlich als Greenockit (CdS) in Zinkerzen.

Verwandte Elemente

Sc · Scandium Ti · Titan (Element) V · Vanadium Cr · Chrom Mn · Mangan Fe · Eisen Co · Cobalt Ni · Nickel

Häufige FragenLong-Tail-Fragen · datenbasiert

Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Cadmium?
321 °C
Wie hoch ist der Siedepunkt von Cadmium?
767 °C
Wie hoch ist die Dichte von Cadmium?
8.65 g/cm³
Welche Ordnungszahl und Kategorie hat Cadmium?
48 · Übergangsmetall
Aus welchem Mineral wird Cadmium hauptsächlich gewonnen?
Sphalerit (Nebenprodukt)
Wie hoch sind die Weltreserven von Cadmium?
24000 metric tons unless otherwise specified
Wie hoch ist die Jahresproduktion von Cadmium?
24000 metric tons unless otherwise specified
Wofür wird Cadmium hauptsächlich verwendet?
Cadmium ist ein hochtoxisches Schwermetall mit begrenzten industriellen Anwendungen, die zunehmend reguliert werden. Seine verbleibenden Nischenanwendungen konzentrieren sich auf seine überlegenen elektrochemischen Eigen
Wer hat Cadmium wann entdeckt?
Karl Samuel Leberecht Hermann · 1817