Kadm: wysoce toksyczny metal, który napędza świat

Jan 22 2022
Kadm to naturalny metal i wiodący składnik akumulatorów i ogniw słonecznych. Jest również wysoce toksyczny i silnie regulowany.
Kadm to miękki, niebiesko-srebrny metal, który jest praktycznie w każdej postaci bardzo toksyczny dla ludzi i szkodliwy dla środowiska. Wikimedia Commons (CC BY 3.0)

Większość ludzi zdaje sobie sprawę z niebezpieczeństw związanych z ołowiem w ich domach i źródłach wody. Mamy testy do wykrywania ołowiu w naszych ciałach i filtry do usuwania niektórych metali ciężkich z naszej wody pitnej. Jednak, gdy wgryzasz się w swoją chrupiącą marchewkę niedawno zerwaną z wilgotnej, bujnej gleby, w której rosła, pojawia się inny niebezpieczny – ale powszechnie używany – metal, którego spożycie powinieneś martwić się, zwany kadmem.

Przydatny, ale zabójczy metal

Kadm to naturalny metal, podobnie jak srebro czy platyna , występujący w naturze, zwykle w rudach cynku. Jest to pierwiastek chemiczny o symbolu Cd i liczbie atomowej 48 i jest chemicznie podobny do dwóch innych stabilnych metali z grupy 12 układu okresowego pierwiastków , cynku i rtęci. Ma miękki, srebrzystobiały kolor z niebieskawym odcieniem, który słabnie pod wpływem powietrza lub wilgoci.

„Ten rzadki metal jest również ciągliwy i plastyczny, co oznacza, że ​​można go łatwo kształtować. Jest odporny na korozję i ma niższą temperaturę topnienia niż większość innych metali przejściowych”, mówi Samir Jaber, autor treści technicznych i redaktor w Matmatch GmbH , opartą na materiałoznawstwie platformę do pozyskiwania materiałów i dostawców z siedzibą w Monachium w Niemczech.

Ponieważ kadm ma niską temperaturę topnienia 609 stopni Fahrenheita (321 stopni Celsjusza) i jest odporny na korozję, jest popularnym wyborem do powlekania stali do celów przemysłowych. ( Rod , dla kontrastu, ma wysoką temperaturę topnienia, wynoszącą 3595 stopni F, czyli 2035 stopni C). Jest także wydajnym przewodnikiem energii. Istnieją jednak różne rodzaje kadmu , dlatego jego właściwości mogą się różnić w zależności od dostawcy i gatunku materiału, zauważa Jaber. Służy do stabilizacji pigmentów farb od żółtego do bordowego, powłoki stalowej , baterii, energii słonecznej i materiałów barierowych w reaktorach jądrowego rozszczepienia. „Jednak kadm jest dość toksyczny dla ludzi po ekspozycji i nie ma smaku ani zapachu” – mówi Jaber.

Pada kadm

Kadm jest uwalniany do atmosfery na dwa główne sposoby: poprzez zdarzenia naturalne, takie jak wietrzenie skał, pożary lasów lub wulkany; lub działalność człowieka, taka jak górnictwo i produkcja. „Narażenie na kadm występuje głównie w obszarach, w których produkty zawierające kadm są produkowane lub poddawane recyklingowi, takich jak wydobycie cynku, powlekanie stali kadmem, produkcja baterii niklowo-kadmowych i inne. wytapiania”, wyjaśnia Jaber.

Zarówno procesy naturalne, jak i produkcyjne są odpowiedzialne za ponad 10 000 ton (9072 ton metrycznych) kadmu do środowiska, gdzie może przedostać się do zasobów wodnych i gleby wykorzystywanej do uprawy roślin, ostatecznie trafiając na twój talerz . ogólna populacja niepalących ma kontakt z toksycznym kadmem. Palacze mogą również dodać kadm do listy sposobów, w jakie szkodzą sobie przy każdym zaciągnięciu się, ponieważ wiadomo, że kadm występuje w dużych ilościach w liściach tytoniu.

„Kadm jest wysoce toksyczny dla ludzi. Stwierdzono, że narażenie na kadm może prowadzić do raka i może wpływać na układy organizmu, w tym układ oddechowy, sercowo-naczyniowy, żołądkowo-jelitowy, rozrodczy, nerkowy i neurologiczny” – mówi Jaber. „Uszkodzenie płuc, toksyczność kości i choroba itai itai to tylko kilka przykładów toksyczności kadmu”. Możesz jeść, pić lub wdychać kadm, nawet o tym nie wiedząc.

Dobra wiadomość: kadm jest regulowany

„Ludzie nie powinni się niepokoić, ale powinni być dobrze poinformowani o istnieniu i ilości kadmu w ich otoczeniu” – zaleca Jaber. Organizacja Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy (OSHA) Departamentu Pracy Stanów Zjednoczonych ogranicza stosowanie kadmu w wielu gałęziach przemysłu w celu zmniejszenia narażenia ludzi . Unia Europejska ustanowiła również dyrektywę w sprawie baterii , wydaną w 2006 r., która ogranicza wagowo ilość kadmu, który może być obecny w bateriach lub akumulatorach — z wyjątkiem tych stosowanych w urządzeniach medycznych lub ratowniczych.

Jeśli odwiedzasz lub pracujesz w zakładzie przetwarzającym kadm, Jaber mówi, że będziesz musiał założyć ochraniacze – i dodatkowe punkty dla tych, którzy rzucą palenie . „Ludzie mogą zminimalizować ryzyko narażenia na kadm, stosując odpowiedni sprzęt ochrony osobistej w miejscu pracy, który może obejmować obchodzenie się z kadmem” – mówi. „Mogą się również chronić, ograniczając palenie lub całkowicie je rzucając, ponieważ dym może przenosić kadm, aby został wchłonięty przez płuca”. Jeśli byłeś narażony na kadm, prawdopodobnie nie jest to zły pomysł, aby pójść do lekarza.

Kadm jest składnikiem akumulatorów niklowo-kadmowych, które po wyczerpaniu należy odpowiednio zutylizować.

Big Plus dla zasilania bateryjnego i energii słonecznej

Najczęstszym zastosowaniem kadmu są akumulatory niklowo-kadmowe (Ni-Cd) . Charakteryzują się wysoką gęstością energii i długą żywotnością, dzięki czemu są popularne w zastosowaniach przemysłowych.

Niedawno, mówi Jaber, kadm jest używany w przemyśle energii słonecznej . „Kadm zyskuje również na popularności w branży fotowoltaicznej, ponieważ ogniwa słoneczne z tellurku kadmu (CdTe) stały się drugą najpowszechniejszą technologią fotowoltaiczną za krystalicznym krzemem” – mówi. „Dzieje się tak dzięki wysokiej absorpcji przy niemal optymalnej energii pasma zabronionego do przekształcania promieniowania słonecznego w energię elektryczną w jednym złączu”.

Nie martw się o obsługę toksycznych baterii lub zasilanych energią słoneczną świateł chodnikowych , ponieważ kadm rzadko występuje w bateriach domowych lub narzędziach. Nawet jeśli natkniesz się na baterię z kadmem, właściwa utylizacja może wyeliminować potencjalne szkody. „Ludzie nie powinni się martwić, ale ważne jest, aby wiedzieć, gdzie i jak pozbyć się takich baterii. W rzeczywistości baterie niklowo-kadmowe można poddać recyklingowi w określonych punktach recyklingu, dlatego należy je zabierać oddzielnie do zakładu utylizacji odpadów niebezpiecznych w gospodarstwie domowym , biorąc pod uwagę ich niebezpieczny charakter”, sugeruje Jaber.

Teraz to jest interesujące

Wegetarianie i miłośnicy węglowodanów strzeżcie się. Zboża, płatki zbożowe, warzywa, skrobiowe korzenie i bulwy, ziemniaki, bochenki chleba, bułki i inne wyroby piekarnicze są główną przyczyną narażenia na kadm w diecie . Oznacza to, że wegetarianie częściej mają wyższy poziom kadmu niż ich niewegetariańscy odpowiednicy.