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Cadmium

(Cd): Schwermetall, das chemisch gebunden in vielen technischen Erzeugnissen, wie Elektroden, harten PVC-Artikeln und elektronischen Bauelementen sowie in metallischen Legierungen enthalten ist. Cd ist für Mensch und Tier bereits in geringen Mengen toxisch, da es sich in Leber und Niere anreichern kann. Es wird in Böden nur schwach gebunden und von den Pflanzen verhältnismäßig stark aufgenommen. Der menschliche Körper enthält normalerweise 15 bis 30 mg Cd. Der Cd-Gehalt von Nahrungsmitteln darf gewisse Grenzen nicht überschreiten, weshalb er bei Böden aus Sicherheitsgründen 1, 5 bis 2 mg/kg nicht überschreiten sollte. Cd kann vor allem bei Produktionsprozessen und beim Zerfall (auch Verbrennung) entsprechender Produkte in die Biosphäre gelangen. Cd, früher auch Kadmium, Element der Nebengruppe II des Periodensystems bzw. der Gruppe Nr. 12 des Langperiodensystems, der Zinkgruppe, Ordnungszahl 48. Cadmium besitzt die Elektronenkonfiguration [Kr]4d105s2 und besteht aus acht Isotopen. Es wird hauptsächlich für Ni-Cd-Batterien und galvanisch abgeschiedene Schutzüberzüge auf Eisen verwendet. Das Isotop 113Cd weist einen hohen Neutroneneinfangquerschnitt auf und wird in der Kernreaktortechnik in Form von Legierungen mit Silber und Indium für Brems- und Kontrollstäbe eingesetzt. Die Verbindung CdS wird als Photoleiter in Belichtungsmessern verwendet. [AFM]

 

Cadmium 1: Wichtige Isotope.

Isotop

Natürliche

Häufigkeit

[%]

Atommasse

Halbwerts-

zeit T1/2

Verwendung

106Cd

1,25

105,906461

stabil

 

108Cd

0,89

107,904185

stabil

 

109Cd

0

108,904176

462 d

Tracer

110Cd

12,51

109,903007

stabil

 

111Cd

12,81

110,904182

stabil

NMR

112Cd

24,13

111,902761

stabil

 

113Cd

12,22

112,904401

stabil

NMR

114Cd

28,72

113,903361

stabil

 

115mCd

0

 

44,6 d

Tracer

115Cd

0

114,905430

53,5 h

Tracer

116Cd

7,47

115,904758

stabil

 

 

1) Das m bezeichnet einen isomeren Kernzustand.

Cadmium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

Ordnungszahl

 

48

Relative Atommasse (12C = 12,0000)

 

112,411

Dichte [gcm-3]

 

8,65

Molvolumen [cm3]

 

13,1

Oxidationszahlen

 

CdI, CdII

Photoelektrische Arbeit [eV]

 

4,22

Debye-Temperatur [K]

 

300

Kristallstruktur

 

 

hdp

Gitterkonstante [nm]

a = 0,29794; c = 0,56186

Raumgruppe

 

P63/mmc

 

Cadmium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

1038

Schmelztemperatur [K]

594,4

Siedeenthalpie [kJmol-1]

100

Schmelzenthalpie [kJmol-1]

6,11

Wärmeleitfähigkeit [Wm-1K-1]

96,8

Spezifische Wärme [kJkg-1K-1]

0,231

Thermischer Längenausdehungskoeffizient [10-6K-1]

29,8

Spezifischer Widerstand [10-8Wm]

6,73

Übergangstemperatur Supraleiter [K]

0,52

Spezifische magnetische Suszeptibilität [10-9kg-1m3]

-2,21

 

Cadmium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termsymbol

1S0

1. Ionisierungsenergie [eV]

8,994

2. Ionisierungsenergie [eV]

16,908

Elektronenaffinität [eV]

-0,26

Elektronegativität (Pauling)

1,7

effektive Kernladung (Slater)

4,35

Magnetisches Moment [mB]

0

Ionenradius (Cd2+) [nm]

0,097

Kovalenzradius [nm]

0,141

Atomradius [nm]

0,1489

Kernspin

111Cd

113Cd

 

1/2

1/2

Magnetisches Moment [mK]

111Cd

113Cd

 

0,5943

-0,6217

Einfangquerschnitt für thermische

Neutronen [barn]

 

2450

 

 

 

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