کادمیوم چیست؟

کادمیوم :

کادمیوم ، فلزی نرم ، براق و سفید است که شباهتی زیادی با دو فلز  روی و جیوه دارد . کادمیوم یک عنصر شیمیایی با علامت Cd و عدد اتمی 48 است. این فلز ، نرم ، براق ، سفید و از لحاظ شیمیایی با دو فلز دیگر پایدار در گروه 12، یعنی روی و جیوه تشابه دارد . کادمیوم مانند روی ، نشان دهنده حالت اکسیداسیون +2 در اکثر ترکیبات آن است و مانند جیوه نقطه ذوب پایین‌تر از فلزات انتقالی در گروه های 3 تا 11 دارد. کادمیوم و ترکیبات آن در گروه 12 اغلب به عنوان فلز گذار در نظر گرفته نمی‌شوند و بخشی از پوسته‌های الکترونی d یا f را در حالت‌های اکسیداسیون عنصری یا شایع ندارند. میانگین غلظت کادمیم در پوسته‌زمین بین 0.1 و 0.5 عدد در میلیون (ppm) است. این فلز در سال 1817 به طور همزمان توسط استروایر و هرمان، که هر دو در آلمان قرار داشتند ، به عنوان یک ناخالصی در کربنات روی کشف شد .
کادمیوم به عنوان یک جزء ، در اکثر سنگ‌های معدنی وجود دارد و یک محصول جانبی در تولید روی است. کادمیوم برای یک مدت طولانی به عنوان یک پوشش مقاوم در برابر خوردگی بر روی فولاد استفاده شده است . ترکیبات کادمیوم به عنوان رنگدانه‌های قرمز، نارنجی و زرد استفاده می‌شود تا رنگ شیشه‌ و پلاستیک را تثبیت کنند. استفاده کادمیوم به طور کلی رایج نیست ، زیرا سمی است و باتری‌های نیکل کادمیوم با هیدرید فلز نیکل و باتری‌های لیتیوم یونی جایگزین شده است . یکی از چند مورد استفاده جدید از این فلز ، پانل‌های خورشیدی کادمیوم تلورید است.
اگر چه عملکرد بیولوژیکی کادمیوم در گیاهان خیلی شناخته شده نیست اما آنهیدراز کربنیک وابسته به کادمیوم در دیاتوم‌های دریایی یافت می‌شود .

کاربرد های آن:

1) در باتری‌های Ni-Cd

در سال 2009، 86٪ کادمیوم در باتری‌ها و عمدتاً در باتری‌های قابل شارژ نیکل کادمیوم به کار رفته است . سلول‌های نیکل کادمیوم دارای پتانسیل اسمی پلاسمای 1.2 وات هستند. سلول شامل یک الکترود هیدروکسید نیکل مثبت و یک صفحه الکترود کادمیوم منفی است که توسط الکترولیت یک قلیایی (هیدروکسید پتاسیم) جدا شده است. اتحادیه اروپا محدودیتی برای کادمیوم در الکترونیک در سال 2004 از 0.01٪، با برخی موارد استثنایی گذاشت و محدودیت محتوای کادمیوم را به 0.002٪ کاهش داد.
2) به عنوان روکش
گالوانیزه کادمیوم در صنعت هواپیماسازی برای کاهش خوردگی اجزای فولادی استفاده می‌شود .
3) کاربردهای هسته‌ای
کادمیوم در میله‌های کنترل راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود که به عنوان یک سم "نوترونی" بسیار مؤثر برای کنترل شار نوترون در تقسیم هسته‌ای عمل می‌کند . هنگامی که میله‌های کادمیوم در هسته‌ی یک راکتور هسته‌ای قرار می‌گیرند، کادمیوم نوترون‌ها را جذب می‌کند و میزان واکنش را کنترل می‌کنند. راکتور آب نیز از آلیاژ متشکل از 80٪ نقره، 15٪ هندیم و 5٪ کادمیوم استفاده می‌کند.
4) تلویزیون
استفاده از کادمیوم در تلویزیون‌های QLED آغاز شده است .

5) عکسبرداری
سولفید کادمیوم (CdS) به عنوان پوشش سطحی عکسبرداری برای درامهای فتوکپی استفاده می‌شود.

6) به عنوان رنگدانه
انواع رنگدانه‌های کادمیوم به رنگ‌های زرد ، قرمز و نارنجی در رنگدانه‌های رنگی استفاده می‌شوند و از آنجایی که این رنگ‌ها سمی هستند برای محافظت از پوست حتماً از دستکش استفاده شود .

♦ کاربرد های دیگری از کادمیوم : 
1) در PVC ، نیز کادمیوم به عنوان تثبیت کننده‌ی گرما، نور و هوای محیط استفاده می‌شود.
2) کادمیوم در بسیاری از انواع آلیاژهای لحیم کاری استفاده می‌شود .
3) در آزمایشگاه‌ها .
4) در تصویربرداری از بافت‌های بیولوژیکی .
5) در تشخیص نور و سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود .
6) به عنوان یک مشخص کننده مادون قرمز ، حرکت یا سوئیچ در دستگاه‌های کنترل از راه دور استفاده شود .
7) در زیست شناسی مولکولی، کادمیوم برای جلوگیری از کانال های کلسیم وابسته به ولتاژ از یون‌های کلسیم شبیه سازی شده و همچنین در تحقیق هیپوکسی برای تحریک تخریب وابسته به پروتئازوما Hif-1α کاربرد دارد  .