Cadmium: Das hochgiftige Metall, das die Welt antreibt

Jan 22 2022
Cadmium ist ein natürliches Metall und der führende Bestandteil in wiederaufladbaren Batterien und Solarzellen. Es ist auch hochgiftig und stark reguliert.
Cadmium ist ein weiches, bläulich-silbernes Metall, das in praktisch jeder Form sehr giftig für den Menschen und schädlich für die Umwelt ist. Wikimedia Commons (CC BY 3.0)

Die meisten Menschen sind sich der Gefahren von Blei in ihren Häusern und in der Wasserversorgung bewusst. Wir haben Tests, um Blei in unserem Körper nachzuweisen, und Filter, um einige Schwermetalle aus unserem Trinkwasser zu entfernen. Wenn Sie jedoch in Ihre knackige Karotte beißen, die Sie kürzlich aus dem feuchten, üppigen Boden gepflückt haben, in dem sie gewachsen ist, gibt es ein weiteres gefährliches – aber weit verbreitetes – Metall, über das Sie sich Sorgen machen sollten, genannt Cadmium.

Nützlicher, aber tödlicher Metal

Cadmium ist ein natürliches Metall, wie Silber oder Platin , das in der Natur vorkommt, normalerweise in Zinkerzen. Es ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cd und der Ordnungszahl 48 und ist den beiden anderen stabilen Metallen der 12. Gruppe des Periodensystems , Zink und Quecksilber, chemisch ähnlich. Es hat eine weiche, silbrig-weiße Farbe mit einem bläulichen Farbton, der abnimmt, wenn es Luft oder Feuchtigkeit ausgesetzt wird.

„Dieses seltene Metall ist außerdem duktil und formbar, was bedeutet, dass Sie es leicht formen können. Es ist korrosionsbeständig und hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als die meisten anderen Übergangsmetalle“, sagt Samir Jaber, technischer Inhaltsautor und Redakteur bei der Matmatch GmbH , eine materialwissenschaftsbasierte Plattform für Material- und Lieferantenbeschaffung mit Sitz in München, Deutschland.

Da Cadmium einen niedrigen Schmelzpunkt von 321 Grad Celsius hat und korrosionsbeständig ist, ist es eine beliebte Wahl für die Beschichtung von Stahl für industrielle Zwecke. ( Rhodium hingegen hat einen hohen Schmelzpunkt bei 3.595 Grad F oder 2.035 Grad C). Es ist auch ein effizienter Energieleiter. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Cadmium , und daher können sich seine Eigenschaften je nach Lieferant und Materialqualität unterscheiden, bemerkt Jaber. Es wird verwendet, um Farbpigmente von gelb bis kastanienbraun, Stahlbeschichtungen , Batterien, Solarenergie und Barrierematerial in Kernspaltungsreaktoren zu stabilisieren. "Allerdings ist Cadmium bei Exposition für Menschen ziemlich giftig und hat weder Geschmack noch Geruch", sagt Jaber.

Es regnet Cadmium

Cadmium wird hauptsächlich auf zwei Arten in die Atmosphäre freigesetzt : durch natürliche Ereignisse wie die Verwitterung von Felsen, Waldbränden oder Vulkanen; oder menschliche Aktivitäten wie Bergbau und Fertigung. „Eine Exposition gegenüber Cadmium findet überwiegend in Bereichen statt, in denen cadmiumhaltige Produkte hergestellt oder recycelt werden, wie z. B. Zinkabbau, Cadmiumbeschichtung von Stählen, Herstellung von Nickel-Cadmium-Batterien und andere Verhüttung", erklärt Jaber.

Sowohl natürliche als auch Herstellungsprozesse sind dafür verantwortlich, dass mehr als 10.000 Tonnen (9.072 Tonnen) Cadmium in die Umwelt gelangen, wo es in Wasservorräte und Böden sickern kann, die für den Anbau von Pflanzen verwendet werden, und schließlich auf Ihrem Teller landen , was die meisten davon sind allgemeine nichtrauchende Bevölkerung mit giftigem Cadmium in Kontakt kommt. Raucher können auch Cadmium zu der Liste der Möglichkeiten hinzufügen, wie sie sich mit jedem Zug selbst schaden, da bekannt ist, dass Cd in Tabakpflanzenblättern in hohen Konzentrationen vorhanden ist.

„Cadmium ist für Menschen hochgiftig. Es wurde festgestellt, dass die Exposition gegenüber Cadmium zu Krebs führen und die Körpersysteme beeinträchtigen kann, einschließlich der Atmungs-, Herz-Kreislauf-, Magen-Darm-, Fortpflanzungs-, Nieren- und neurologischen Systeme“, sagt Jaber. "Lungenschäden, Knochentoxizität und die Itai-Itai -Krankheit sind nur einige Beispiele für Cadmiumtoxizität." Sie könnten Cadmium essen, trinken oder inhalieren, ohne es jemals zu wissen.

Gute Nachrichten: Cadmium ist reguliert

"Die Menschen sollten nicht beunruhigt sein, aber sie sollten gut über das Vorhandensein und die Menge von Cadmium in ihrer Umgebung informiert sein", empfiehlt Jaber. Die Arbeitsschutzorganisation (OSHA) des Arbeitsministeriums der Vereinigten Staaten beschränkt die Verwendung von Cadmium in mehreren Branchen, um die Exposition des Menschen zu verringern . Die Europäische Union hat auch die im Jahr 2006 veröffentlichte Batterierichtlinie erlassen , die die Gewichtsmenge an Cadmium begrenzt, die in Batterien oder Akkumulatoren vorhanden sein darf – mit Ausnahme derjenigen, die in medizinischen oder Notfallgeräten verwendet werden.

Wenn Sie eine Einrichtung besuchen oder dort arbeiten, die mit Cadmium umgeht, müssen Sie laut Jaber eine Schutzausrüstung tragen – und Bonuspunkte für diejenigen, die mit dem Rauchen aufhören . „Menschen können das Risiko einer Cadmiumexposition minimieren, indem sie an Arbeitsplätzen, an denen möglicherweise mit Cadmium umgegangen wird, die richtige persönliche Schutzausrüstung verwenden“, sagt er. "Sie können sich auch schützen, indem sie das Rauchen reduzieren oder ganz aufhören, da der Rauch Cadmium durch die Lungen transportieren kann, um es zu absorbieren." Wenn Sie Cadmium ausgesetzt waren, ist es wahrscheinlich keine schlechte Idee, Ihren Arzt aufzusuchen.

Cadmium ist Bestandteil von Nickel-Cadmium-Batterien, die im verbrauchten Zustand fachgerecht entsorgt werden müssen.

Großes Plus für Batterie- und Solarenergie

Am häufigsten wird Cadmium in wiederaufladbaren Nickel-Cadmium- Batterien (Ni-Cd) verwendet. Sie haben eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer, was sie für industrielle Anwendungen beliebt macht.

In jüngerer Zeit, sagt Jaber, wird Cadmium in der Solarenergieindustrie verwendet. „Cadmium gewinnt auch in der Solarindustrie an Zugkraft, da Cadmium-Tellurid (CdTe)-Solarzellen zur zweithäufigsten Photovoltaik-Technologie hinter kristallinem Silizium geworden sind“, sagt er. "Dies ist seiner hohen Absorption mit einer nahezu optimalen Bandlückenenergie zu verdanken, um Sonnenstrahlung in einem einzigen Übergang in Elektrizität umzuwandeln."

Machen Sie sich keine Sorgen über den Umgang mit giftigen Batterien oder Ihren solarbetriebenen Gehwegleuchten , denn Cadmium kommt selten in Haushaltsbatterien oder Werkzeugen vor. Selbst wenn Sie auf eine Batterie mit Cadmium stoßen, kann eine ordnungsgemäße Entsorgung jeden möglichen Schaden für Sie beseitigen. „Die Menschen sollten sich keine Sorgen machen, aber es ist wichtig zu wissen, wo und wie solche Batterien zu entsorgen sind. Tatsächlich können Ni-Cd-Batterien an bestimmten Recyclingstellen recycelt werden, daher sollten sie separat zu einer Entsorgungsstelle für gefährliche Haushaltsabfälle gebracht werden , angesichts ihrer gefährlichen Natur", schlägt Jaber vor.

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Vegetarier und Kohlenhydratliebhaber aufgepasst. Getreide, Getreide, Gemüse, stärkehaltige Wurzeln und Knollen, Kartoffeln, Brotlaibe, Brötchen und andere Backwaren sind die Hauptursachen für eine ernährungsbedingte Cadmiumbelastung . Das bedeutet, dass Vegetarier mit größerer Wahrscheinlichkeit höhere Cadmiumwerte haben als ihre nicht-vegetarischen Kollegen.